Zdivo je monolitický heterogenní elastoplastický materiál. Dokonce i při centrálním zatížení zdiva mohou kámen a malta současně vykazovat excentrický tlak, ohýbání, tah, střih a drcení.
Hlavní důvody tak složitého stavu napětí:
1. Heterogenita maltové spáry v důsledku méně než ideálního promíchání, různé tloušťky vrstev atp.
2. Rozdíl v deformačních vlastnostech kamene a malty, v důsledku čehož vznikají tangenciální napětí v rovinách styku kamene a malty.
3. Přítomnost dutin ve vertikálních spárách zdiva a otvorů v dutých kamenech, což vede ke koncentraci napětí v oblasti těchto otvorů.
4. Heterogenita kamenů a jejich geometrické nedokonalosti, vedoucí ke koncentraci napětí na vyčnívající části kamenů.
Experimentální studie provedené s různými typy zdiva prokázaly, že při stlačování zdiva lze rozlišit tři stupně destrukce, u cihelného zdiva jsou tyto stupně znázorněny na obr. 9.
První fáze charakterizované výskytem prvních vlasových trhlin v jednotlivých cihlách (obr. 9,a). Tato fáze nastává při zatížení (0,6-0,8) cementovými maltami, při zatížení (0,5-0,7) komplexními maltami a při zatížení (0,4-0,6) vápennými maltami. Výskyt vlasových trhlin naznačuje, že provozní zatížení překročilo přípustné limity.
Druhá fáze charakterizované spojením trhlin v jednotlivých cihlách a tvorbou trhlin procházejících několika cihlami (obr. 9, b). Tato fáze nastává při zatížení řádově (0,8-0,9).
Třetí fáze odpovídá samodestrukci zdiva v důsledku jeho delaminace na jednotlivé sloupy šířky cca 1/2 cihly, drcení jednotlivých cihel v těchto sloupcích a nakonec ztráta stability jednotlivých sloupů celého zdiva. Třetí stupeň je pozorován v laboratorních podmínkách s rychlým nárůstem deformace. V přírodních podmínkách je druhá fáze začátkem konečné destrukce zdiva, protože průchozí trhliny, které v této fázi vznikají, nejsou stabilizovány, ale nadále se vyvíjejí a rostou bez zvýšení zatížení. Skutečná mez pevnosti je tedy 80-90 % experimentální mez pevnosti. Četné experimenty pomohly odhalit příčiny prvních trhlin ve zdivu.
Obr.9. Tři stupně destrukce cihelného zdiva
Bylo zjištěno, že vznik prvních trhlin ve zdivu je způsoben ohybovým a smykovým napětím jednotlivých cihel, přičemž tlaková napětí dosahují 15-25 % pevnosti cihly v tlaku. Ohybové deformace jednotlivých cihel dosahují významných hodnot – 0,1-0,4 mm (obr. 10), které jsou s přihlédnutím ke křehkosti cihly nadměrné. Důvodem ohýbání a stříhání cihel ve zdivu při stlačení je nerovnoměrná hustota malty ve švech.
K destrukci cihel ve zdivu vlivem stlačení dochází až v poslední fázi po rozdělení zdiva na sloupky z důvodu přetížení jednotlivých sloupků a cihel.
Analýza experimentálních výsledků umožnila stanovit řadu faktorů ovlivňujících pevnost zdiva v tlaku.
Obr. 10 Ohybová deformace jednotlivých cihel
1. Pevnost zdiva závisí na značce kamene a značce malty, ale pevnost v tlaku cihly se využívá nevýznamně, s rostoucí pevností cihel a malty se pevnost zdiva zvyšuje, ale na určitou omezit.
2. Při stlačení pracují jednotlivé cihly ve zdivu ohybem a střihem, takže jakost cihly se určuje na základě její pevnosti v tlaku a ohybu. K ohýbání a stříhání jednotlivých cihel dochází v důsledku nestejnoměrné hustoty malty ve spoji: to je výraznější u slabých malt, což je potvrzeno rentgenovým vyšetřením maltové spáry zdiva.
3. Pevnost zdiva je ovlivněna tvarem povrchu cihel a tloušťkou švu; Čím hladší je cihla a tenčí šev, tím pevnější je zdivo.
4. Pevnost zdiva je ovlivněna velikostí úseku zdiva (tloušťka stěny): při zmenšení velikosti úseku zdiva se zvyšuje jeho pevnost. To je částečně způsobeno snížením počtu švů.
5. Pevnost zdiva je ovlivněna rozdílem v deformačních vlastnostech cihel a malty. Příčná roztažnost cihly při stlačení je 10krát menší než příčná roztažnost malty, proto při stlačování zdiva vznikají v cihle tahové síly v důsledku většího prodloužení malty ve švu, který cihlu napíná kvůli přilnavosti cihly k maltě.
6. Pevnost zdiva se časem zvyšuje v důsledku zvýšení pevnosti malty.
Pevnost zdiva v tlaku není ovlivněna obkladovým systémem a přilnavostí malty k cihle.
Na základě experimentálních dat prof. L.I. Onishchik navrhl empirický vzorec pro stanovení pevnosti v tlaku různých zdiv v závislosti na jakosti kamene a malty:
kde R je pevnost zdiva v tlaku;
R2 – značka řešení;
Аo, a, b – empirické koeficienty (A <1).
U R1 = konstantní závislost (1) je znázorněna na Obr. jedenáct.
kde R – pevnost zdiva s čerstvě položenou maltou.
Rýže. 11. Graf závislosti pevnosti zdiva na značce malty
Z grafu na Obr. 11 lze vyvodit následující závěry:
1) i u nejpevnějších malt se používá pouze část síly kamene, protože A
2) zdivo má počáteční pevnost (R) při nulové síle roztoku
Na základě vzorce (1) lze porovnávat pevnosti různých zdí. Na Obr. Obrázek 12 ukazuje grafy pevnosti různých zdiv v závislosti na síle kamene R1 = 100 kg/cm 2 (kamenná třída 100).
Analýza grafů na obr. 12 nám umožňuje vyvodit řadu závěrů:
1. Síla kamene se u sutinového zdiva využívá ze všeho nejméně, což se vysvětluje nerovností lože vytrhané suti.
2. Pevnost zdiva z kamenů pravidelného tvaru roste s výškou řady kamenů, což se vysvětluje větší odolností kamene proti ohybu (protože moment odporu roste úměrně druhé mocnině výšky) .
3. Pevnost malty má největší vliv na pevnost suťového zdiva (21/5,5 = 3,8), menší vliv na pevnost cihelného zdiva (35/15 = 2,3) a ještě menší na tvárnicové zdivo (41/24). t 1,7) a nemá prakticky žádný vliv na pevnost zdiva z velkých tvárnic (60/60 = 1).
Obr. 12 Grafy závislosti pevnosti různého zdiva na síle kamene
4. Suťové betonové zdivo nevyhovuje vzorci L.I. Onishchik (1) a do značné míry závisí síla tohoto zdiva na značce malty.
Hodnoty vypočtených odporů (R) různého zdiva v závislosti na jakosti kamene a malty jsou uvedeny v.
Tloušťka spáry při pokládce pórobetonu lepidlem má přímý vliv na pevnost konstrukce, její nosnost a provozní schopnosti. Je však důležité pamatovat na to, že švy v jakémkoli, nejen pórobetonovém zdivu, představují studené mosty, kterými se studený vzduch dostává do místnosti a teplý uniká ven. Aby bylo v domě zachováno optimální mikroklima, odborníci doporučují při stavbě stěn dodržovat minimální tloušťku švů, ale to není vždy možné.
Takzvané zdivo s tenkými švy, které je považováno za ideální a minimalizuje riziko vzniku tepelných mostů, je dosažitelné pouze v případě, že se jako spojovací látka použije speciální lepidlo. Při stavbě stěn z pórobetonových bloků se nedoporučuje používat klasickou směs cementu a písku – bude to negovat všechny pozitivní výkonnostní charakteristiky tohoto stavebního materiálu.
Stručně o vlastnostech a vlastnostech lepidla
Než budeme mluvit o tloušťce spáry zdiva pórobetonové tvárnice, měli byste si alespoň stručně říci, co je lepidlo na pórobeton.
Lepicí kompozice je materiál skládající se z vysoce kvalitního portlandského cementu a speciálních přísad nazývaných změkčovadla. Existují „letní“ a „zimní“ značky takového lepidla, liší se teplotou použití. „Letní“ jsou vhodné pro použití při teplotách od +5 stupňů a vyšší, „zimní“ lze použít, pokud jsou „přes palubu“ od + 4 do -15 stupňů, protože obsahují speciální přísady. Náklady na ten „zimní“ i jeho spotřeba jsou znatelně vyšší než na ten „letní“.
- Vysoká mrazuvzdornost od 35 do 150 cyklů (platí výhradně pro „zimní“ značky).
- Dobrá přilnavost k pórobetonu.
- Doba uchování spojovacích vlastností hotové kompozice je 2-3 hodiny.
- Minimální tepelná vodivost.
- Snadno se nanáší a dokáže vytvořit tenkou vrstvu s vynikajícími adhezivními vlastnostmi.
- Ekonomická spotřeba.
- „Otevřená vrstva“ se udržuje po dobu 15 minut.
- Pevnost, která je 2,5krát vyšší než u směsi cementu a písku.
Lepidlo na pórobetonové zdivo se prodává ve formě suché směsi, která je balena v pytlích o obsahu do 25 kg. Balení musí obsahovat podrobný návod k použití, který je nutné dodržovat při přípravě roztoku, stejně jako při skladování přípravku.
Tloušťka spáry zdiva pro pórobeton
Výkonové vlastnosti pórobetonu a tloušťka švu jsou neoddělitelně spojeny, proto je při provádění zdiva nutné dodržovat doporučení výrobce materiálu. Optimální tloušťka spáry mezi pórobetonovými bloky se považuje v rozmezí od 1 do 3 mm, pouze v tomto případě lze zdivo nazvat tenkým švem, čímž se eliminuje riziko vzniku tepelných mostů.
Existují však i typy lepidel se silným švem, jejichž klíčovou složkou je perlit, který umožňuje zvýšit tloušťku na 5-10 mm. Z hlediska tepelné vodivosti jsou takové lepicí kompozice podobné pórobetonu, nevytvářejí tepelné mosty ani při tloušťce 1 cm a více.
O zdivu s tenkými švy – podrobněji
Je poměrně obtížné dosáhnout minimální tloušťky spáry mezi pórobetonovými bloky. Pokud k vyrovnání zdiva stačí upravit hloubku zasazení každé jednotlivé cihly do malty, pak v případě plynových bloků tato možnost není vhodná. Uvedená tloušťka švu při instalaci pórobetonových bloků by ve většině případů neměla přesáhnout 6 mm, takže instalace vyžaduje pečlivost a maximální přesnost. I přesto, že se tvárnice vyznačují stejnými rozměry a rovným povrchem, položená řada stále nebude dokonale rovná. Minimální odchylky v geometrických tvarech stavebních materiálů (které mimochodem povoluje technologie instalace) vedou ke vzniku drobných rozdílů na povrchu řady.
Aby se tyto rozdíly vyrovnaly, povrch položených řad je podroben broušení – povinnému postupu, který vylučuje možnost překročení přípustné tloušťky švů, a tím i vytváření studených mostů. Broušení se provádí pomocí roviny – druhu bloku s dvojicí nožů, které jsou připevněny pod úhlem k linii zdiva a svislé ose. Tento postup není složitý, ale velmi pracný, proces generuje velké množství prachu, takže musíte pracovat v ochranné masce nebo respirátoru, který chrání dýchací systém.
Někteří bezohlední vývojáři se snaží zákazníky ujistit, že tloušťka spár zdiva z pórobetonových tvárnic nehraje zvláštní roli. Argumentují tím, že není nutné vytvářet tenké švy a tvorba studených mostů nepovede ke zhoršení tepelné vodivosti hotové konstrukce. Ve skutečnosti je tloušťka švu větší než 3 mm povolena pouze v případě, že speciální lepidla pro silné švy uvedená výše jsou schopna zabránit úniku tepla z místnosti po uvedení budovy do provozu.
Tloušťka švu při pokládce pórobetonu – důležité nuance
Ještě jednou upozorněme na skutečnost, že podle požadavků SNiP by pokládka pórobetonových bloků měla být prováděna výhradně se speciálním lepidlem na pórobeton, za optimální tloušťku švu se považuje rozmezí od 1 do 3 mm. Čím menší je tloušťka švu pórobetonových tvárnic, tím lépe, protože tím nižší je riziko vzniku tepelných mostů, o kterých jsme se opakovaně zmiňovali.
Bezohlední dodavatelé stále praktikují pokládku pórobetonu na směs cementu a písku, ale pro kvalitní spojení materiálu musí tloušťka švů dosáhnout alespoň 20 mm, jinak pórobeton okamžitě absorbuje vodu z roztoku a cement ztratí svou přilnavost. Použití CPS ve vztahu k pórobetonu je přípustné pouze v případě, že jsou vnější stěny následně tepelně izolovány.
Kromě klasických obdélníkových tvárnic jsou na trhu výrobky se systémem pero-drážka, který nevyžaduje nanášení lepidla na svislou plochu materiálu. Při použití běžných tvárnic by měla být optimální tloušťka svislých spár 1-5 mm.
Při zdění za suchého počasí odborníci důrazně doporučují navlhčit tvárnice vodou pro zlepšení přilnavosti.
Technologické aspekty
Aby hotová konstrukce měla deklarované výkonnostní charakteristiky, je nesmírně důležité dodržovat instalační technologii:
