Коэффициент линейного расширения кирпичной кладки

СНиП II-22-81 от 31.12.1981 г. Каменные и армокаменные конструкции. Часть 2

3.8. Расчетные сопротивления сжатию бутобетона (невибрированного) приведены в табл. 9.

, МПа (кгс/ ), сжатию бутобетона (невибрированного) при классе бетона

С рваным бутовым камнем марки:

50 или с кирпичным боем

Примечание. При вибрировании бутобетона расчетные сопротивления сжатию следует принимать с коэффициентом 1,15.

3.9. Расчетные сопротивления сжатию кладки из силикатных пустотелых (с круглыми пустотами диаметром не более 35 мм и пустотностью до 25 %) кирпичей толщиной 88 мм и камней толщиной 138 мм допускается принимать по табл. 2 c коэффициентами:

на растворах нулевой прочности и прочности 0,2 МПа (2 кгс/ ) — 0,8;

на растворах марок 4, 10, 25 и выше — соответственно 0,85, 0,9 и 1.

3.10. Расчетные сопротивления сжатию кладки при промежуточных размерах высоты ряда от 150 до 200 мм должны определяться как среднее арифметическое значений, принятых по табл. 2 и 5, при высоте ряда от 300 до 500 мм — по интерполяции между значениями, принятыми по табл. 4 и 5.

3.11(К). Расчетные сопротивления кладки сжатию, приведенные в табл. 2 — 8, следует умножать на коэффициенты условий работы , равные:

а) 0,8 — для столбов и простенков площадью сечения 0,3 и менее;

б) 0,6 — для элементов круглого сечения, выполняемых из обыкновенного (нелекального) кирпича, неармированных сетчатой арматурой;

в)(К) 1,1 — для крупных блоков и камней, изготовленных из тяжелых бетонов и из природного камня ( 1800 кг/ );

0,9 — для кладки из блоков и камней из автоклавных ячеистых бетонов и из силикатных бетонов классов по прочности выше В25;

0,8 — для кладки из блоков и камней из крупнопористых бетонов и из неавтоклавных бетонов. Виды ячеистых бетонов принимают в соответствии с ГОСТ 25485-82.

г) 1,15 — для кладки после длительного периода твердения раствора (более года);

д) 0,85 — для кладки из силикатного кирпича на растворе с добавками поташа;

е) для зимней кладки, выполняемой способом замораживания, — на коэффициенты условий работы по табл. 33.

3.12. Расчетные сопротивления сжатию кладки из крупных пустотелых бетонных блоков различных типов устанавливаются по экспериментальным данным. При отсутствии таких данных расчетные сопротивления следует принимать по табл. 4 с коэффициентами:

0,9 при пустотности блоков 5 %

где процент пустотности определяется по среднему горизонтальному сечению.

Для промежуточных значений процента пустотности указанные коэффициенты следует определять интерполяцией.

3.13. Расчетные сопротивления сжатию кладки из природного камня, указанные в табл. 4, 5 и 7, следует принимать с коэффициентами:

0,8 — для кладки из камней получистой тески (выступы до 10 мм);

0,7 — для кладки из камней грубой тески (выступы до 20 мм).

3.14. Расчетные сопротивления сжатию кладки из сырцового кирпича и грунтовых камней следует принимать по табл. 7 с коэффициентами:

0,7 — для кладки наружных стен в зонах с сухим климатом;

0,5 — то же, в прочих зонах;

0,8 — для кладки внутренних стен.

Сырцовый кирпич и грунтовые камни разрешается применять только для стен зданий с предполагаемым сроком службы не более 25 лет.

3.15. Расчетные сопротивления кладки из сплошных камней на цементно-известковых, цементно-глиняных и известковых растворах осевому растяжению , растяжению при изгибе и главным растягивающим напряжениям при изгибе , срезу при расчете сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикальным швам, приведены в табл. 10.

Рис. 1. Растяжение кладки по неперевязанному сечению

Рис. 2. Растяжение кладки по перевязанному сечению

Рис. 3. Растяжение кладки при изгибе по перевязанному сечению

Вид напряженного состояния

Расчетные сопротивления , МПа (кгс/ ), кладки из сплошных камней на цементно-известковых, цементно-глиняных и известковых pacтворах осевому растяжению, растяжению при изгибе, срезу и главным растягивающим напряжениям при изгибе при расчете сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикальным швам

при марке раствора

1. По неперевязанному сечению для кладки всех видов (нормальное сцепление; рис. 1)

2. По перевязанному сечению (рис. 2):

а) для кладки из камней правильной формы

б) для бутовой кладки

3.По неперевязанному сечению для кладки всех видов и по косой штрабе (главные растягивающие напряжения при изгибе)

4.По перевязанному сечению (рис. 3):

а) для кладки из камней правильной формы

б) для бутовой кладки

5.По неперевязанному сечению для кладки всех видов (касательное сцепление)

6.По перевязанному сечению для бутовой кладки

Примечания: 1. Расчетные сопротивления отнесены по всему сечению разрыва или среза кладки, перпендикулярному или параллельному (при срезе) направлению усилия.

2. Расчетные сопротивления кладки, приведенные в табл. 10, следует принимать с коэффициентами:

для кирпичной кладки с вибрированием на вибростолах при расчете на особые воздействия — 1,4;

для вибрированной кирпичной кладки из глиняного кирпича пластического прессования, а также

для обычной кладки из дырчатого и щелевого кирпича и пустотелых бетонных камней — 1,25;

для невибрированной кирпичной кладки на жестких цементных растворах без добавки глины или извести — 0,75;

для кладки из полнотелого и пустотелого силикатного кирпича — 0,7, а из силикатного кирпича, изготовленного с применением мелких (барханных) песков, по экспериментальным данным;

для зимней кладки, выполняемой способом замораживания, — по табл. 33.

При расчете по раскрытию трещин по формуле (33) расчетные сопротивления растяжению при изгибе для всех видов кладки следует принимать по табл. 10 без учета коэффициентов, указанных в настоящем примечании.

3. При отношении глубины перевязки кирпича (камня) правильной формы к высоте ряда кладки менее единицы расчетные сопротивления кладки осевому растяжению и растяжению при изгибе по перевязанным сечениям принимаются равными величинам, указанным в табл. 10, умноженным на значения отношения глубины перевязки к высоте ряда.

3.16. Расчетные сопротивления кладки из кирпича и камней правильной формы осевому растяжению

, растяжению при изгибе , срезу и главным растягивающим напряжениям при изгибе при расчете кладки по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу или камню, приведены в табл. 11.

Вид напряженного состояния

, МПа (кгс/ ), кладки из кирпича и камней правильной формы осевому растяжению, растяжению при изгибе, срезу и главным растягивающим напряжениям при изгибе при расчете кладки по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу или камню, при марке камня

Штукатурка: назначение, материалы, работа

Существует понятие «одежда зданий”. Она может быть выполнена из природных материалов, например, гранитных, керамических и других материалов или известково-песчаного раствора – штукатурки.

Назначение штукатурки, как и у обычной одежды – эстетическое и защитное. Она должна защищать стены от воздействия внешней среды.

Разрушение двухслойной ограждающей конструкции «штукатурка – стена”, главным образом, происходит из-за несовместимости этих материалов. Материалы можно назвать совместимыми, если при внешних воздействиях они обладают одинаковыми или близкими свойствами и не разрушают друг друга. Совместимость материалов в данном случае зависит от термического коэффициента линейного расширения «одежды” и стены, их водостойкости и газопаропроницаемости.

Термический коэффициент линейного расширения показывает, на какую часть первоначальной длины изменяется длина элемента материала при изменении температуры на 1°С. Даже при незначительных изменениях температуры из-за разницы очень малых по величине деформаций материалов стены и штукатурки по поверхности контакта между ними возникают сдвигающие силы. При длительном многократном изменении температуры материалы «устают” и разрушаются. Усталостью материалов называют их свойство разрушаться вследствие многократных воздействий при нагрузках или деформациях меньших, чем предельные. При этом разрушается менее прочный материал. В таблице приведены значения термического коэффициента линейного расширения рассматриваемых в работе материалов.

На прочность материалов влияет водостойкость. Водостойкостью – способность материалов сохранять прочность при насыщении водой. Характеризуется коэффициентом размягчения, меньшим единицы.

Газопроницаемость – способность материалов при разности давлений на поверхностях пропускать через свою толщу газ. По аналогии это определение справедливо и для паровоздушной смеси.

Кирпичная кладка и штукатурный раствор – материалы пористые, содержащие как замкнутые, так и незамкнутые, сообщающиеся между собой поры. Они заполнены воздухом, в котором всегда содержатся пары воды. Такое увлажнение называется конденсационным. При понижении температуры наружного воздуха температура стены снаружи становится ниже, чем изнутри. Давление паров воды тем выше, чем выше температура того или иного участка стены. Это значит, что давление водяных паров в слоях, более близких к внутренней поверхности, выше, чем в наружных. Из-за разности давлений пары перемещаются к внешней поверхности. Если паропроницаемость «одежды” ниже, чем стены, пары воды скапливаются в ней по поверхности их соприкосновения. При понижении температуры поры заполняются конденсатом. При отрицательных температурах вода замерзает и разрывает материал стены, образуя микротрещины. Эти микротрещины впоследствии также заполняются водой и еще более разрушают кирпич. Кирпич не является абсолютно водостойким материалом, а если «одежда” более водостойкая (как, например, цементно-песчаный раствор), чем кирпич, то его прочность понижается. В результате штукатурка отваливается вместе с осколками кирпича. Так же происходит разрушение облицовки из гранита, керамики и других плохопроницаемых материалов, если они укреплены не «на отлете”. Если же материал «одежды” более проницаем, чем материал стены, то паровоздушная смесь выводится наружу.

Кроме того, различают капельно-жидкое увлажнение. Оно имеет место при дожде и сильном боковом ветре, повреждении водосточных труб и окрытий сливов, капиллярном подсосе грунтовых вод вследствие отсутствия гидроизоляции между фундаментом и стенами, при протечках и т. п.

Следовательно, «одежда” здания должна не только защищать стену от наружного капельно-жидкого увлажнения и перепадов температур, но и выводить и испарять конденсационную влагу. Санирующие и обыкновенные штукатурки являются защитными и в конечном итоге должны разрушаться сами, но сохранять несущие стены.

Цементно-песчаные и известково-цементные растворы обладают низкой проницаемостью и поэтому непригодны в качестве наружных одежд зданий. На Всемирном конгрессе по охране памятников архитектуры в Париже в 1957 г. остро дебатировался вопрос вредного влияния цемента на кирпичные и каменные кладки. В итоге было принято решение – для реставрации внешних штукатурок цемент противопоказан.

Применение сложных известково-цементно-песчаных растворов, как это установлено, целесообразно, в первую очередь, в кладочных растворах.

Внутри помещений перепад температур меньше, чем снаружи, но тоже имеет место. Свод, оштукатуренный цементно-песчаным раствором, имеет температурные изменения в два раза большие, чем кирпичная кладка. При многократных небольших местных изменениях температуры (определяется простукиванием или вскрытием) отслоение раствора от кладки происходит даже при небольших пролетах. Со временем площади отслоений увеличиваются, но раствор держится за счет своей жесткости и частичного сцепления с кладкой. При этом он покрывается трещинами. Затем по мере отслоения и растрескивания происходят вывалы кусков штукатурки.

Известково-песчаные растворы более совместимы с кладкой, более пластичны и при отсутствии протечек отслаиваются и покрываются трещинами за существенно более длительное время. Они более долговечны, что подтверждается дошедшими до нашего времени памятниками зодчества и живописи. Примером тому могут служить сработанные под росписи грунты античности, средневековья и эпохи Возрождения, сохранившиеся в православных церквах России, Сербии, Болгарии. При этом существенно, что грунты выполнялись многослойными, с различными наполнителями. Чаще всего в них, кроме песка, содержались толченый мрамор, ракушечник (см. коэффициент теплового расширения), толченый кирпич. Кроме того, иногда для прочности и водостойкости в растворную смесь вводили органические белки, например, творог (казеин), верблюжье молоко в Средней Азии, козье молоко (тоже казеин) и другие виды белков. Пластичность – способность деформироваться без трещин и разрывов – каждого слоя многослойной «одежды” была различна, поэтому возникновение трещин по всей толще штукатурки сдерживалась многослойной конструкцией всего массива раствора. Для увеличения трещиностойкости в раствор иногда вводили малое количество рубленых волокон соломы, шерсти, льна (в настоящее время трещиностойкий цементно-песчаный раствор с отрезками волокон называется фибробетоном).

В древности во многих странах, например в Ассирии, Вавилоне, Финикии, Сирии, известь в смеси с кирпичной мукой использовалась для приготовления водостойких замазок при строительстве водопроводов и гидротехнических сооружений. Введение в состав таких добавок увеличивало не только его водостойкость, коэффициент теплового расширения из-за введения толченого кирпича также уменьшался в сторону приближения к кладке. В итоге все это увеличивало долговечность «одежды”. Мелкодисперстный наполнитель в тонком (2–3 мм) наружном слое – накрывке уменьшал его влагопроницаемость. При значительных скоплениях людей выделяется большое количество теплого влажного воздуха. Он поднимается наверх, осаждается на поверхности сводов в виде конденсата. В православных храмах у основания сводов устраивались специальные желоба – капельницы, на которые конденсат стекал и выводился за пределы помещений. Этот уплотненный слой – затертая накрывка – уменьшал увлажнение как всей толщи штукатурки, так и кирпичной кладки, что положительно сказывалось на прочности всей конструкции.

Штукатурка – это композиционный материал, состоящий из получаемого искусственным путем известкового камня и мелкого наполнителя, чаще всего кварцевого песка. Химический состав известкового камня очень близок к химическому составу природного каменного материала – известняка. В природном известняке, как правило, содержится большое количество примесей. Примеси влияют на свойство получаемого из него известкового камня.

Различают воздушную и гидравлическую извести. Сначала рассмотрим твердеющую только на воздухе воздушную известь.

Воздушной известью называется не доведенный до спекания продукт обжига карбоната кальция (известняки, мрамора). Меньше всего примесей в белом мраморе.

Штукатурку получают следующим образом. Сначала обжигают природный известняк. При этом он разлагается, существенно (44%) уменьшаясь в весе. Из него выделяется углекислый газ СО₂. Остается окись кальция СаО – воздушная негашеная известь, или кипелка (комовая известь) (1 . При обжиге получается некоторое количество обожженного при более высоких температурах спекшегося материала. Эту часть продукта обжига называют пережогом. Его свойства отличаются от остальной обожженной при требуемой температуре части известняка. Кроме того, при обжиге какая-то часть обожженного материала оказывается недожженной. Она называется недожогом. Ее свойства также отличаются от качественного материала. Существенно, что качественно обожженная известь легче, чем неразложившийся при обжиге недожог и спекшийся пережог.

Воздушная известь с содержанием СаО более 90% называется жирной известью. Известь с большим количеством примесей называют тощей.

Далее известь гасят, соединяя ее с водой.

В настоящее время различают два способа гашения извести: сухой и мокрый. И в том, и в другом случае получается гашеная известь (гидрат окиси кальция – гидратная известь Са (ОН)₂).

В результате гашения сухим способом получают порошок – пушонку. В этом случае окись кальция СаО заливают таким количеством воды, какое нужно для реакции гашения. При недостаточном количестве воды происходит «сгорание” извести, получается «мертвая” известь. Ее нужно обжигать повторно. Поэтому при гашении сухим способом берут количество воды, немного более расчетного. Пушонка применяется, главным образом, для получения сухих смесей, широко распространенных в настоящее время.

1) В XIX в. и ранее ее называли едкой, жгучей, живой известью. Тонкоизмельченная негашеная известь называется порошкообразной негашеной известью, молотой кипелкой.

Коэффициент линейного расширения кирпичной кладки

Значения фундаментальных констант

G = 6,6720×10-11 Н×м2/кг2

Скорость света в вакууме

с = 2,99792458×108 м/с

h = 6,626176×10-34 Дж×с

Масса покоя электрона

Масса покоя протона

Масса покоя нейтрона

Отношение массы протона к
массе электрона

=1,6021892×10-19 Кл

Отношение заряда электрона к
его массе

/тe=1,7588047×1011 Кл/кг

Атомная единица массы

1 а.е.м. = 1,6605655×10-27 кг

F = 96,48456×103 Кл/моль

Молярная газовая постоянная

Молярный объем идеального газа
при нормальных условиях

Нормальное атмосферное давление

Точка плавления льда

– каппа

Производные единицы СИ, имеющие собственные наименования

Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований

1 000 000 000 000=10 12

1 000 000 000=10 9

Диаметры атомов и молекул

Внесистемные единицы измерений и их перевод в единицы СИ

Единица

Обозначение

Перевод в еденицы СИ

атомная единица массы

полный телесный угол

оборот в секунду

оборот в минуту

оборот в секунду

оборот в минуту

миллиметр ртутного столба

Подвижность ионов в электролитах ( )

Коэффициент линейного расширения α твердых тел при температуре ≈ 20 ºС , К -1

Лед (от -10 до 0 ºС)

Дерево
(вдоль волокон)

Дерево
(поперек волокон)

Инвар (сплав 63,2% Fe, 36,1% Ni, 0,39% Cu, 0,39% Mn)

Скорость звука в различных средах

, м/с

, м/с

Плотности некоторых веществ

Твердые тела

ρ·10 -3

Жидкости

ρ·10 -3

Газы

ρ·10 -3

Удельная теплота парообразования воды при разных температурах

Удельная теплота парообразования при температуре кипения и нормальном давлении, Дж/г

Коэффициент объемного расширения жидкостей β при температуре ≈ 20 ºС, К -1

Вода
при температуре 5-10 °С

Вода при
температуре 10-20 °С

Вода
при температуре 20-40 °С

Вода
при температуре 40-60 °С

Вода
при температуре 60-80 °С

Плотность газов, кг/м 3 , при давлении 101,3 кПа и температуре t = 0 °С

Удельная теплота сгорания

Твердое, Дж/кг

Жидкое, Дж/кг

Газообразное, Дж/м3

Давление водяного пара, насыщающего пространство при разных температурах

t, °С

Pн, Па

t, °С

Pн, Па

t, °С

Pн, Па

Коэффициент линейного расширения кирпичной кладки

Вывод: при данной схеме загружения колонна не имеет достаточного предели огнестойкости и не может быть использована в каркасной противопожарно» стене.

Предел огнестойкости капитальной противопожарной стены, выполненной из каменной кладки, при одностороннем обрушении перекрытия или покрытия также значительно уменьшается.

На рис. 9.13 показана схему загружения кирпичной противопо жарной стены до и после обрушения покрытия.

Рис, 9.13. Схема загружения кирпичной противопожарной стены:

а — до обрушения покрытия; б — при одностороннем обрушении покрытия

Нагрузка от массы покрытия и собственной массы стены а сл чае одностороннего обрушения действует на стену со значительным эксцентрицитетом, который в условиях пожара еще более увеличп вается в результате температурного прогиба стены в сторону наг рева. Вследствие этого растягивающие напряжения на обогревас мой поверхности стены могут превысить нормативное сопротивленп

Как видно из расчета, при одностороннем обрушении покрытия данная личная стена может обрушиться. Необходимо увеличить толщину стены уменьшить нагрузку на нее. Можно также применить армирование кирпп кладки, которое увеличит сопротивление кладки изгибу.

Перерезание противопожарной стеной строительных констр> ций. При перерезании наружных стен, перекрытий и покрытий п;» тнвопожарными стенами должны учитываться следующие полос ния.

Если хотя бы один из элементов покрытия, за иск ь tn кровли, или несущие конструкции крыш выполнены из с t материалов, то противопожарная стена должна возвыш т. кровлей на 60 см. На рис. 9.14 показано возвышение кш 1 i противопожарной стены / над покрытием по профили и стальному настилу 3 с утеплителем из сгораемых мат». »

Если все элементы покрытия, за исключением кровли, и и конструкции крыш выполнены из трудносгораемых и не i j к не возвышаться над кровлей.

в зданиях с наружными стенами из сгораемых и трудности мых материалов противопожарные стены должны выступать за п i скость наружных стен, за карнизы и свесы крыши на 30 см.

Рис. 9.14, Возвышение противопожарной стены над покрытием со сгораемым утеплителем

При устройстве наружных стен из профилированных металлических листов, асбестоцементных панелей с утеплителем из сгораемых или трудносгораемых материалов либо с ленточным остеклением противопожарные стены должны разделять их, не ьыступая йа наружную плоскость стены (рис. 9.15).

Рис. 9.15. Перерезание противопожарной стеной:

з — наружных стен со сгораемым утеплителем: б — ленточного остекления

Газонепроницаемость противопожарной стены. Противопожарная стена не должна пропускать огонь л продукты горения.

С этой целью стыки в каркасных противопожарных стенах тщательно заделываются цементным раствором (рис. 9.16). В проектной документации следует предусматривать заполнение Отверстий между полками плит 4 и верхней гранью панели 3 слоем Щ бетона марки не ниже 100 (рис. 9.17). Для обеспечения жесткости Шяел заделки армируется анкерами 1.

При применении противопожарных стен из штучных материалов необходимо учитывать их большую газопроницаемость. Она характеризуется сопротивлением воздухопроницанию, которое равно для бетона 7-Ю6 (м2-с-Па)/кг, а для кирпичной кладки 0,7-103(м2-с-Па)/кг, т. е. в 10 000 раз меньше, чем для бетона.

Рис. 9.16. Заделка стыков в панелях:

а — вертикального; б — горизонтального

Рис. 9.17. Герметизация пустот между ребрами плит

Поэтому противопожарные стены из штучных материалов, на пример, из кирпича, необходимо оштукатуривать с обеих сторон. При толщине слоя штукатурки 15 мм сопротивление воздухопрони цаемости увеличивается в 190 раз.

Особое значение для обеспечения газонепроницаемости протп вопожарных стен имеет герметизация мест прохода через стены коммуникаций (трубопроводов, воздуховодов, кабелей, отверстие

цля пропуска валов, транспортеров и т. п.) и герметизация мест притвора противопожарных дверей и ворот.

9.3. Трансформируемые противопожарные перегородки

В настоящее время отчетливо проявляется тенденция к проектированию универсальных общественных зданий многоцелевого назначения, в которых помещения в течение нескольких часов могут быть трансформированы для использования по другом>; назначению (рис. 9.18).

К числу универсальных общественных зданий относятся: зрелищно-спортивные здания с залами большой вместимости, киноконцертные комплексы, кинолектории, клубы, дома и дворцы культуры с универсальными залами.

При реконструкции Театра драмы и комедии на Таганке предусмотрена трансформация сценического и зрительского комплексов, позволяющая в короткое время превращать обычную глубинную сцену в панорамную, полуостровную и в сцену-арену (рис. 9.19). Это открывает широкие возможности для поисков новаторских постановочных решений. Многофункциональное использование залов также обеспечивает их высокую экономическую эффективность.

При проектировании трансформируемых конструкций особое внимание обращается на их огнестойкость и газонепроницаемость, поскольку от этих показателей зависят безопасность зрителей и пожарных, возможные размеры пожара и ущерб от него. К трансформируемым стенам предъявляются требования, как к противопожарным перегородкам.

В настоящее время накоплен некоторый опыт проектирования таких стен. В качестве примера можно привести конструкцию акустической трансформируемой стены спорткомплекса «Олимпийский» в Москве, разработанную управлением «Моспроект-1» (рис. 9.20).

Трансформируемая стена имеет высоту 24 м и длину 152 м п состоит из 26 панелей 5, которые складируются в двух сейфах 1 (по 13 панелей в каждом сейфе) при помощи двух транспортных машин 2, передвигающихся по направляющим балкам 3. Каждая панель имеет центральный стальной каркас, выполненный в виде пространственной металлоконструкции из стальных профилей. Отдельные панели имеют дверные проемы 4 с размерами 0,9Х Х2.08 м, защищенные противопожарными дверями.

По наружным сторонам каркаса навешиваются акустические щиты, одновременно выполняющие огнезащитные функции. Каждый акустический щит имеет каркас из гнутых стальных профилей 7, зашитый с обеих сторон стальными листами толщиной 1 и 1,2 мм. Внутри каркаса уложены минераловатные полужесткие плиты из базальтового волокна. Лицевая поверхность акустических

Коэффициент линейного расширения кирпичной кладки

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

Иногда недавно сложенная печь спустя сезон может потребовать ремонта: по кладке пошли трещины или дверца топки перестала плотно закрываться и печь из-за этого чадит. Из-за чего это происходит? Это дефекты работы печника или просто незнание хитростей печного мастерства? Давайте разбираться вместе.

Фундамент для печи

Первое, с чего начинается «долголетие» печи — это правильно заложенный фундамент. В первую очередь это касается очагов, сложенных из кирпича, из-за немалого веса этого материала. Кроме того, фундамент играет роль демпферной подушки, которая компенсирует сезонные колебания грунта и снижает риски разрушения кладки печи.

Существует два принципа эксплуатации печей:

· периодический — когда печь эксплуатируется редко (дачи, бани, беседки). Как правило, грунт в таких помещениях зимой промерзает и испытывает сезонные колебания (подвижки);

· постоянный — в этом случае печь находится в помещении с круглогодичной эксплуатацией. Грунт под основанием печи в этом случае не промерзает, однако есть риск подхода грунтовых вод.

И в первом, и во втором случае есть главное правило отливки фундамента — чтобы скомпенсировать давление печи на грунт, нужно:

· площадь монолитной плиты закладывать на 20% больше площади основания печи;

· на каждую тонну печи заливать 10 см армированного бетона (через каждые 10 см укладывать новый армирующий пояс);

· верхний уровень отлитого фундамента поднять выше уровня грунта на 10–15 см и сделать его гидроизоляцию при помощи гидроизола, строительной мастики или рубероида.

При условии периодической эксплуатации обратите внимание на глубину промерзания грунта, это актуально на пучинистых грунтах и в тех местах, где грунтовые воды проходят близко к поверхности земли. В этом случае вам нужно к монолитной плите основания отлить столбчатый фундамент не менее чем на 2/3 от глубины промерзания грунта.

Категорически запрещается при устройстве фундамента для печи, выложенной из кирпича:

1. Закладывать фундамент в виде кирпичной кладки (кирпичи укладываются в яму фундамента и армируются). Кирпич менее однороден, более гигроскопичен и сильнее подвержен разрушению, чем бетон.

Помните! Кирпичная кладка менее прочна, чем армированный бетон, и не выдерживает сезонных колебаний грунта.

2. Устраивать основание печи из деревянных элементов (сруб, стойки, лаги и т. д.).

Помните! Деревянные детали, даже обработанные специальным раствором, поддаются гниению, и через несколько сезонов прочность стоек снижается в несколько раз, особенно это касается печей с периодическим эксплуатационным циклом.

Железные элементы конструкции печи

Многие мастера часто применяют металлические элементы при кладке печей. В первую очередь это касается перемычек над топкой, свода печи и иных мест, где конструктивно без металлических перемычек обойтись сложно.

И именно железо, интегрированное в кладку, становится причиной разрушения печи. Все дело в том, что коэффициент линейного расширения железа на 65% больше, чем у керамического кирпича. Поэтому при нагреве железных элементов (уголок, швеллер и т. д.) происходит выдавливание кирпичей из кладки.

Чтобы избежать этого, рекомендуется не укладывать металлический уголок над перекрытием топки печи, а применить клиновидный замок.

Изготовление клиновидного замка:

1. По габаритам дверцы выкладывается проем (обязательно с запасом 5–7 мм). В это пространство укладывается базальт-картон, который позволит избежать проникновения дыма в помещение и послужит идеальным теплоизолятором между железом и кирпичной кладкой, позволяя скомпенсировать давление расширившегося железа на кладку печи.

2. Устанавливаем временно дверцу, а поверх нее кладем ряд кирпичей, причем ряд делаем не полный, а в середину вставляем кирпич, срезанный на клин.

3. Верхним рядом прижимаем проходной и оставляем все до полного схватывания раствора.

Еще одна хитрость при установке дверцы топки — это отказ от использования длинных металлических «кос», которые прячутся в кладку, из-за которых при замене дверцы приходится разбирать большую часть кладки топки.

Порядок замены и установки дверцы топки печи:

1. Используя шлифмашину, обрезаем крепление на дверце (проволока, скрутка, металлические ленты и т. д.).

2. Вынимаем из проема дверцу и срезаем вровень с кладкой торчащие концы крепления.

3. По торцам периметра делаем метки напротив швов.

4. В этих точках высверливаем проходные отверстия сверлом на 7 мм (отверстие делаем на конус, чтобы в дальнейшем в нем утопить саморез).

5. Устанавливаем дверцу на место и в отверстия вкручиваем саморезы по керамике (6х120 мм) с помощью шуруповерта (минимальное количество саморезов на стандартную топку — 6 шт.

Вопрос: Можно ли обойтись при создании длинного пролета (над камином, над топкой русской печи и т. д.) без металлического уголка?

Ответ: Можно, но для этого нужно соединить несколько кирпичей в один паллет с помощью длинной штанги.

Создание паллеты из нескольких кирпичей:

1. В кирпиче делаем два отверстия в два прохода. Вначале сверлим сверлом на 8 мм (дрель должна работать без отбойника), затем проходим сверлом на 18 мм.

2. Соединяем кирпичи в паллет.

3. Стягиваем на два болта с использованием широкой шайбы.

4. Устанавливаем паллет в кладку печи.

Без металлического уголка невозможно обойтись при создании свода печи, но чтобы он не стал причиной расхождения кладки, при его установке необходимо всегда оставлять зазор между стенкой и уголком не менее сантиметра на один погонный метр.

Как объединить шамотный и керамический кирпич

Часто встречается проблема, когда стены печи, в которой топка выложена шамотным (огнеупорным) кирпичом, начинают растрескиваться, а в периоды максимальной эксплуатации даже вспучиваться.

Причиной может стать то, что шамотный и керамический кирпичи имеют различный коэффициент линейного расширения при нагревании и различную предельную температуру нагрева. Вследствие этого их тесный контакт при эксплуатации печи может привести к разрушению кладки.

Что делать, чтобы избежать «конфликта» кирпичей:

1. Выкладываем топку из шамотного кирпича.

2. К кладке вплотную прижимаем базальт-картон толщиной 5 мм.

3. Между базальт-картоном и облицовочным рядом кладки печи оставляем воздушный промежуток 5 мм (его можно вывести в верхних рядах в конвекционное отверстие).

Этот прием значительно увеличит теплоотдачу печи и скорость нагрева помещения, а также срок службы печи. Теперь можно будет не бояться за перекаливание кирпичей во время ее активной эксплуатации

В строительстве кирпичной печи мелочей не бывает. Если хотите, чтобы ваша печь прослужила без ремонта многие годы, то обязательно используйте при кладке основные правила, перечисленные выше.

СНиП II — 22 — 81* «Каменные и армокаменные конструкции». Разделы 1 — 6

МОДУЛИ УПРУГОСТИ И ДЕФОРМАЦИЙ КЛАДКИ
ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ И ДЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ,
УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛАДКИ,
ДЕФОРМАЦИИ УСАДКИ,
КОЭФФИЦИЕНТЫ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ И ТРЕНИЯ

3.20. Модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки при кратковременной нагрузке должен приниматься равным:
для неармированной кладки

для кладки с продольным армированием

В формулах (1)и (2) — упругая характеристика кладки, принимается по п. 3.21.
Модуль упругости кладки с сетчатым армированием принимается таким же, как для неармированной кладки.
Для кладки с продольным армированием упругую характеристику следует принимать такой же, как для неармированной кладки; — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки, определяемое по формуле

где k — коэффициент, принимаемый по табл. 14;
R — расчетные сопротивления сжатию кладки, принимаемые по табл. 2 — 9 с учетом коэффициентов, приведенных в примечаниях к этим таблицам, а также в пп. 3.9 — 3.14.

Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием следует определять по формуле

В формулах (2) и (4) — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое по формулам:
для кладки с продольной арматурой

для кладки с сетчатой арматурой

— процент армирования кладки;
для кладки с продольной арматурой

где и — соответственно площади сечения арматуры и кладки, для кладки с сетчатой арматурой определяется по п. 4.30;
— нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов A-I и A-II в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Bp-I — с коэффициентом условий работы 0,6 по той же главе СНиП.
3.21. Значения упругой характеристики для неармированной кладки следует принимать по табл. 15.

┌──────────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┐
│ Вид кладки │ Упругая характеристика │
│ │ альфа │
│ ├─────────────────┬───────────────┤
│ │ при марках │ при прочности │
│ │ раствора │ раствора │
│ ├────────┬────┬───┼───────┬───────┤
│ │25 — 200│ 10 │ 4 │0,2 (2)│нулевой│
├──────────────────────────────────────┼────────┼────┼───┼───────┼───────┤
│1. Из крупных блоков, изготовленных │1500 │1000│750│750 │500 │
│ из тяжелого и крупнопористого │ │ │ │ │ │
│ бетона на тяжелых заполнителях │ │ │ │ │ │
│ и из тяжелого природного камня │ │ │ │ │ │
│ (гамма >= 1800 кг/м3) │ │ │ │ │ │
│2. Из камней, изготовленных из │1500 │1000│750│500 │350 │
│ тяжелого бетона, тяжелых │ │ │ │ │ │
│ природных камней и бута │ │ │ │ │ │
│3. Из крупных блоков, изготовленных │1000 │750 │500│500 │350 │
│ из бетона на пористых заполнителях │ │ │ │ │ │
│ и поризованного, крупнопористого │ │ │ │ │ │
│ бетона на легких заполнителях, │ │ │ │ │ │
│ плотного силикатного бетона и из │ │ │ │ │ │
│ легкого природного камня │ │ │ │ │ │
│4. Из крупных блоков, изготовленных │ │ │ │ │ │
│ из ячеистых бетонов: │ │ │ │ │ │
│ автоклавных │750 │750 │500│500 │350 │
│ неавтоклавных │500 │500 │350│35 │350 │
│(позиция 4 в ред. Изменений, утв. Постановлением Госстроя │
│СССР от 11.09.1985 N 143, Изменения N 2, принятого Постановлением │
│Госстроя РФ от 29.05.2003 N 46) │
│5. Из камней, изготовленных из │ │ │ │ │ │
│ячеистых бетонов: │ │ │ │ │ │
│ автоклавных │750 │500 │350│350 │200 │
│ неавтоклавных │500 │350 │200│200 │200 │
│(позиция 5 в ред. Изменений, утв. Постановлением Госстроя │
│СССР от 11.09.1985 N 143, Изменения N 2, принятого Постановлением │
│Госстроя РФ от 29.05.2003 N 46) │
│6. Из керамических камней всех видов │1200 │1000│750│500 │350 │
│(в ред. Изменения N 2, принятого Постановлением Госстроя РФ от │
│29.05.2003 N 46) │
│7. Из кирпича глиняного пластического │1000 │750 │500│350 │200 │
│ прессования полнотелого и │ │ │ │ │ │
│ пустотелого, из пустотелых │ │ │ │ │ │
│ силикатных камней, из камней, │ │ │ │ │ │
│ изготовленных из бетона на пористых│ │ │ │ │ │
│ заполнителях и поризованного, из │ │ │ │ │ │
│ легких природных камней │ │ │ │ │ │
│8. Из кирпича силикатного полнотелого │750 │500 │350│350 │200 │
│ и пустотелого │ │ │ │ │ │
│9. Из кирпича глиняного полусухого │500 │500 │350│350 │200 │
│ прессования полнотелого и │ │ │ │ │ │
│ пустотелого │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │
│ Примечания. 1. При определении коэффициентов продольного │
│изгиба для элементов с гибкостью l /i 4

RU175158U1 — Атмосферостойкая штукатурка наружной кирпичной стены отапливаемого здания — Google Patents

Links

• Espacenet
• Global Dossier
• Discuss

• 239000011449 bricks Substances 0.000 title claims abstract description 22
• 239000011505 plaster Substances 0.000 claims abstract description 41
• 239000011148 porous materials Substances 0.000 claims abstract description 22
• 239000010410 layers Substances 0.000 claims abstract description 9
• 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims abstract description 7
• 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 9
• 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
• 239000000686 essences Substances 0.000 abstract description 5
• 239000011248 coating agents Substances 0.000 abstract description 3
• 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 3
• 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 4
• 239000011901 water Substances 0.000 description 4
• 238000010521 absorption reactions Methods 0.000 description 3
• 239000003570 air Substances 0.000 description 3
• 239000004568 cements Substances 0.000 description 3
• 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
• 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 3
• 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
• 239000011509 cement plaster Substances 0.000 description 2
• 239000000919 ceramics Substances 0.000 description 2
• 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
• 230000003628 erosive Effects 0.000 description 2
• 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
• 238000000034 methods Methods 0.000 description 2
• 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
• 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
• 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
• 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 1
• 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
• 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
• 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
• 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
• 238000005516 engineering processes Methods 0.000 description 1
• 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
• 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
• 239000011426 gypsum mortar Substances 0.000 description 1
• 239000011464 hollow brick Substances 0.000 description 1
• 239000003138 indicators Substances 0.000 description 1
• 239000000463 materials Substances 0.000 description 1
• 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
• 230000001932 seasonal Effects 0.000 description 1
• 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
• 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1

Images

Abstract

Description

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве отделочного покрытия в конструкции наружных кирпичных стен отапливаемых зданий.

Известны штукатурки стен зданий из цементных, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых и гипсовых растворов [Строительное производство: Энциклопедия / Под. ред. А.К. Шрейбера. М: Стройиздат, 1995. 464 с. стр. 429].

Наиболее близкой по технической сущности является штукатурка, являющаяся нанесенным в пластическом состоянии выровненным, уплотненным и впоследствии затвердевшим слоем штукатурного цементного раствора. Такая штукатурка предохраняет конструкцию стены от сырости и выветривания (Технология строительных процессов: Учебное пособие / О.М. Терентьев, В.А. Теличенко, А.А. Лапидус. Изд. 2-е, Ростов н/Д: Феникс, 2008. 494 с, стр. 419).

Недостатками данной штукатурки являются:

— склонность к растрескиванию и отслоению при сезонных колебаниях температуры наружного воздуха, так как температурный коэффициент линейного расширения цементной штукатурки значительно выше, чем у кирпичной стены при том, что температурный интервал, в котором эксплуатируется штукатурка шире, чем у стены отапливаемого здания;

— весьма высокое водопоглощение штукатурки, снижающее коррозионную и эрозионную стойкость, делающий штукатурку менее морозостойкой, а значит более уязвимой к воздействиям атмосферных осадков и ветра в процессе эксплуатации здания;

— более высокое, чем у штукатурок из других видов раствора, сопротивление паропроницанию, способствующее переувлажнению материалов стены отапливаемого здания;

— недостаточно прочное сцепление штукатурки с кирпичной стеной, кладка которой выполнена с полным заполнением швов.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании атмосферостойкой штукатурки наружных кирпичных стен, способной в процессе многолетней эксплуатации отапливаемого здания сопротивляться различным атмосферным воздействиям без ухудшения ее функциональных свойств.

Сущность полезной модели заключается в том, что атмосферостойкая штукатурка наружной кирпичной стены отапливаемого здания, состоящая из имеющего ровную поверхность слоя затвердевшего штукатурного цементного раствора, при этом раствор использован легкий с температурным коэффициентом линейного расширения ≤ 7,5⋅10 -6 К -1 , капиллярно-пористая структура раствора в контактной зоне штукатурки со стеной имеет в наличии только мелкие поры, а в поверхностной зоне — преобладание закрытых пор над открытыми порами.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является создание атмосферостойкой штукатурки наружных кирпичных стен, способной в процессе многолетней эксплуатации отапливаемого здания сопротивляться различным атмосферным воздействиям без ухудшения ее функциональных свойств.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на:

фиг. 1 — изображен фрагмент атмосферостойкой штукатурки;

фиг. 2 — разрез А;

фиг. 3 — разрез Б.

Атмосферостойкая штукатурка 1 наружной кирпичной стены 2 отапливаемого здания состоит из имеющего ровную поверхность слоя затвердевшего штукатурного цементного раствора, на внешней стороне наружной кирпичной стены 2 отапливаемого здания.

Штукатурка 1 имеет контактную зону 3 с наружной кирпичной стеной 2 и поверхностную зону 4. В контактной зоне 3 имеются в наличии только мелкие поры 5, а в поверхностной зоне 4 штукатурки 1 — закрытые 6 и открытые поры 7, соединенные с атмосферой капиллярами 8.

Штукатурка 1 выполнена из легкого раствора, чтобы она соответствовала требованию п. 8.8 СП 23-101-2004 [Проектирование тепловой защиты зданий: СП 23-101-2004. СПб: Деан, 2007. 319 с] о необходимости расположения слоев в многослойной конструкции здания с теплой стороны с

Температурный коэффициент линейного расширения штукатурки 1 является одним из показателей ее совместимости с наружной кирпичной стеной 2: чем меньше разность значений этого коэффициента у штукатурки 1 и стены 2, тем меньшим температурным деформациям штукатурка 1 подвергается.

Отсутствие крупных пор в капиллярно-пористой структуре раствора в контактной зоне 3 штукатурки 1 со стеной 2, при наличии мелких пор 5, объясняется необходимостью увеличения площади контакта штукатурки 1 со стеной 2, что способствует повышению прочности их сцепления, и сохранения паропроницаемости штукатурки 1.

Преобладание закрытых пор 6 над открытыми порами 7, соединенными с атмосферой капиллярами 8, в поверхностной зоне 4 штукатурки 1 необходимо для снижения водопоглощения, а значит повышения ее морозостойкости, коррозионной и эрозионной стойкости.

Обоснованием выбранного предела является следующее.

Штукатурка 1 с температурным коэффициентом линейного расширения более 0,75⋅10 -6 К в холодный период года, когда разность средних значений температуры штукатурки 1 и кирпичной стены 2 достигает максимальных значений, штукатурка 1 будет подвергаться значительным растягивающим напряжениям, вызывающих ее растрескивание и отслаивание, так как у кирпичной стены 2 этот показатель ниже указанного предела.

Пример применения атмосферостойкой штукатурки 1 в качестве отделочного покрытия наружной стены 2 из керамического кирпича отапливаемого здания.

Штукатурку 1 с температурным коэффициентом линейного расширения 5,5⋅10 -6 К -1 толщиной 10-15 мм из легкого штукатурного цементного раствора плотностью 800 кг/м 3 , содержащего в качестве мелкого заполнителя керамзитовый песок, располагают на внешней стороне наружной стены здания 2, кладка которой выполнена из керамического пустотелого кирпича на цементном кладочном растворе с полным заполнением швов. Термический коэффициент линейного расширения стены 2 равен 5,4⋅10 -6 К -1 .

В процессе эксплуатации здания такая штукатурка 1 способна длительное время защищать кирпичную стену 2 от атмосферных воздействий, поскольку она:

не растрескивается и не отслаивается от стены 2 при колебаниях температуры наружного воздуха от минус 40 до +40°С, так как значения температурного коэффициента линейного расширения штукатурки 1 и кирпичной кладки 2 примерно равны, а повышенная прочность сцепления их между собой обеспечена увеличенной площадью взаимного контакта, поскольку в капиллярно-пористой структуре раствора в контактной зоны 3 штукатурки 1 отсутствуют крупные поры;

не подвергается значительным деформациям набухания и усадки из-за уменьшенного водопоглощения штукатурки 1, в капиллярно-пористой структуре поверхностной зоны 4 которой преобладают закрытые поры 6. Минимальное наличие или отсутствие открытых пор 7 делает поверхность более гладкой, а значит стойкой к выветриванию раствора;

не способствует накоплению влаги в толще стены 2, благодаря более высокому сопротивлению паропроницанию цементного штукатурного раствора на керамзитовом песке.

Штукатурка 1, в капиллярно-пористой структуре поверхностной зоны 4 которой преобладают закрытые поры 6, получена путем выдерживания в процессе твердения раствора под плотно прилегающей к ней воздухонепроницаемой пленкой, когда из-за отсутствия контакта с атмосферным воздухом вступающая в реакцию гидратации вода в большей части пор 6 раствора не замещается через образующиеся, вследствие возникающего в них разрежения, поверхностные капилляры 8 наружным воздухом и поры 6 остаются закрытыми, аналогично патенту РФ №2183713.

Отсутствие крупных пор в капиллярно-пористой структуре раствора в зоне контакта 3 штукатурки 1 с наружной кирпичной стеной 2 обеспечено местным виброуплотнением раствора до начала его твердения в указанной зоне контакта 3 с помощью вибропластины аналогично патенту РФ №2183713, а также перетиранием содержащих крупные поры зерен керамзитового песка, между работающей вибропластиной и стеной 2.

Таким образом, предложенная атмосферостойкая штукатурка 1 на наружной кирпичной стене 2 отапливаемого здания лишена всех недостатков наиболее близкой по технической сущности штукатурки из имеющего ровную поверхность слоя затвердевшего штукатурного цементного раствора.

Модули упругости и деформаций кладки при кратковременной и длительной нагрузке, упругие характеристики кладки, деформации усадки, коэффициенты линейного расширения и трения

Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием следует определять по формуле
(4)

В формулах (2) и (4) Rsku — временное сопротивление (средний предел прочности) сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 150 мм, определяемое по формулам:
для кладки с продольной арматурой

для кладки с сетчатой арматурой

μ — процент армирования кладки;
для кладки с продольной арматурой

где Аs и Аk — соответственно площади сечения арматуры и кладки, для кладки с сетчатой арматурой μ определяется по п. 4.30;
Rsn — нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке, принимаемые для сталей классов А-I и А-II в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а для стали класса Вр-I — с коэффициентом условий работы 0,6 по той же главе СНиП.
3.21. Значения упругой характеристики α для неармированной кладки следует принимать по табл. 15.

2. Приведенные в табл. 15 (пп. 7 — 9) значения упругой характеристики а для кирпичной кладки распространяются на виброкирпичные панели и блоки.

3. Упругая характеристика бутобетона принимается равной α = 2000.

4. Для кладки на легких растворах значения упругой характеристики α следует принимать по табл. 15 с коэффициентом 0,7.

3.22. Модуль деформаций кладки Е должен приниматься:
а) при расчете конструкций по прочности кладки для определения усилий в кладке, рассматриваемой в предельном состоянии сжатия при условии, что деформации кладки определяются совместной работой с элементами конструкций из других материалов (для определения усилий в затяжках сводов, в слоях сжатых многослойных сечений, усилий, вызываемых температурными деформациями, при расчете кладки над рандбалками или под распределительными поясами) по формуле

где, e0 — модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки, определяемый по формулам (1) и (2).
б) при определении деформаций кладки от продольных или поперечных сил, усилий в статически неопределимых рамных системах, в которых элементы конструкций из кладки работают совместно с элементами из других материалов, периода колебаний каменных конструкций, жесткости конструкций по формуле

3.23. Относительная деформация кладки с учетом ползучести определяется по формуле

где σ — напряжение, при котором определяется ε;
ν — коэффициент, учитывающий влияние ползучести кладки;
v = 1,8 ‑ для кладки из керамических камней с вертикальными щелевидными пустотами (высота камня 138 мм);
v = 2,2 ‑ для кладки из глиняного кирпича пластического и полусухого прессования.
v = 2,8 — для кладки из крупных блоков или камней, изготовленных из тяжелого бетона;
v = 3,0 — для кладки из силикатного кирпича и камней полнотелых и пустотелых, а также из камней, изготовленных из бетона на пористых заполнителях или поризованного и силикатных крупных блоков:
v = 3,5 — для кладки из мелких и крупных блоков, изготовленных из автоклавного ячеистого бетона вида А;
v = 4,0 — то же, из автоклавного ячеистого бетона вида Б.
3.24. Модуль упругости кладки Е0 при постоянной и длительной нагрузке с учетом ползучести следует уменьшать путем деления его на коэффициент ползучести v.
3.25. Модуль упругости и деформаций кладки из природных камней допускается принимать по специальным указаниям, составленным на основе результатов экспериментальных исследований и утвержденным госстроями союзных республик в установленном порядке.
3.26. Деформации усадки кладки из глиняного кирпича и керамических камней не учитываются.
Деформации усадки следует принимать для кладок:
из кирпича, камней, мелких и крупных блоков, изготовленных на силикатном или цементном вяжущем, — 3•10-4;
из камней и блоков, изготовленных из автоклавного ячеистого бетона (вида А), — 4•10-4;
то же, из неавтоклавного ячеистого бетона (вида Б) — 8•10-4;
3.27. Модуль сдвига кладки следует принимать равным G = 0,4 Е0, где Е0 — модуль упругости при сжатии.
3.28. Величины коэффициентов линейного расширения кладки следует принимать по табл. 16.

3.29. Коэффициент трения следует принимать по табл. 17.

Футеровка печи

Футеровка печи это защитная облицовка внутренней поверхности топливника служащая для предохранения стенок и свода от действия высоких температур.

Футеровка печи выполняется из огнеупорных кирпичей или плиток, которые укладываются на ребро вдоль стены топливника. При топке печи углями происходит сильный нагрев стенок печи, в самой нижней части. От чрезмерного нагрева стенок, печь разрушается, так как обыкновенный глиняный кирпич не способен долго противостоять высоким температурам.

Поэтому для защиты от разрушения печей в области топливника от чрезмерного прогрева применяется футеровка печи. У огнеупорного кирпича коэффициент теплового расширения отличается от простого глиняного кирпича. Поэтому они вместе не укладываются и не перевязываются.Кладка из огнеупорного кирпича должна состыковаться с обычной кладкой одним ровным вертикальным швом.

Между стенками топливника и огнеупорной кирпичной футеровки должен быть минимальный зазор в 5 мм для температурного расширения. Для футеровки печей чаще всего используют шамотный материал в виде раствора или кирпича. Высокие огнеупорные свойства шамота позволяют ему легко справляться с высокими температурами до 1300°С.

Такие высокие огнеупорные свойства позволяют использовать для растопки печей даже самое калорийное топливо например, уголь. По мимо шамотных материалов для футеровки печей используются широко и муллитовые смеси, способные выдерживать очень высокие температуры до 1600 °С. Для футеровки топливников печей используют как правило специально изготовленные из муллитовых волокон теплоизоляционные маты или растворы.

Муллит часто добавляют в состав шамотных растворов из которых изготавливают шамотные огнеупорные кирпичи или используются как штукатурный раствор для защитной футеровки топливников печей выложенные из огнеупорной глины. Эти способы футеровки наиболее часто используются в бытовых печах, так как они довольно доступны по цене, то есть являются не дорогими.

Для ремонта старых топливников печей промышленность выпускает специальные огнестойкие мастики, обмазки и разные клеи. Они содержат в своем составе шамотные микроскопические волокна и специальные связующие добавки улучшающие их огнестойкие свойства. Их используют в топливниках печей в основном для заделки трещин или как защитный штукатурный слой от воздействия высоких температур.

Кроме обмазок, огнеупорных кирпичей и шамотных растворов для футеровки бытовых печей промышленность выпускает также специальные рулонные материалы которые состоят из:

1. Каолиновой бумаги. Представляет собой рулонный материал имеющий толщину слоя до 5 мм.

2. Каолиновый картон. Представляет собой рулонный материал для футеровки топливников печей имеющий толщину слоя до 7 мм.

3. Каолиновая вата. Представляет собой легко рвущийся материал для футеровки топливников печей. Используется в виде кусков или комков.

Как уже было сказано выше футеровку внутренних стенок топливника печи нужно провести с учетом расширения материала от воздействия высоких температур. Именно поэтому между футеровкой и стенками печи оставляют минимальный зазор в 5-10 мм для температурного расширения. Перед началом работ по футеровки топливника бытовой печи следует уже определиться с использованием топлива для растопки. Это очень важно, потому что нет универсальных по конструкции топливников для сжигания разного вида топлива.

Например, для сжигания антрацита топливник печи имеет одну конструкцию, для каменного угля другую а для дров совсем иную. Иногда топливники печей рассчитанные для сжигания каменного угля с теплотворной способностью -5815-8373 Вт футеруют в два ряда, так как температура сжигания каменного угля очень высокая.

Фото-1. Пример футеровки топливника для дров жаростойкой шамотной плиткой толщиной 3 см.

Для футеровки топливника печи рассчитанного для растопки дровами можно использовать шамотную жаростойкую плитку толщиной не более — 3 см. Это объясняется тем, что теплотворная способность дров не превышает 3837 Вт(смотри таблицу №1).

Поэтому общую толщину футеровки топливника печей определяют главным образом два фактора:

1. Толщина стенки топливника печи.

2. Температура сжигания топлива в топливнике.

Поэтому далее я приведу для примера теплотворную способность разных видов топлива используемого для растопки бытовых печей.

Таблица№1. Теплотворная способность различных видов топлива

Закрепление шамотных кирпичей между собой как правило осуществляется при помощи металлических штырей. Для этого в их стенках сверлят отверстия перфоратором и потом вставляют в них металлические стержни. Этот способ гарантирует надежную фиксацию материала во время температурного расширения.

Для футеровки топливника следует сначала укладывать шамотный кирпич на дно топки, затем на боковые стенки. При этом кладку шамотным материалом поднимают до уровня установки плиты или до верхней горизонтальной части. При проведении работ по футеровки нельзя использовать одновременно два вида кирпича.

Например, шамотный и красный, глиняный железняк. Это объясняется тем что они состоят из двух разных материалов и имеют следовательно разные степени линейного расширения а также теплопроводность. Поэтому это скорее всего приведет со временем в процессе эксплуатации к различным нежелательным трещинам в футеровке или к возобновлению работ по футеровки.

Для заделывания швов в футеровочной кладки берут шамотный раствор или специальный муллитовый раствор имеющий в своем составе шамотные волокна. Такие растворы способны уравнять степень расширения футеровки во время нагрева со свойствами шамотного огнеупорного кирпича.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!