Прочностные показатели стеновых материалов играют ключевую роль в обеспечении износостойкости и надежности строительных конструкций. Работа стен сопряжена с необходимостью длительное время противостоять внешним нагрузкам без деформационных изменений и последующих разрушений. Механические характеристики стройматериалов, использованных в сооружении несущих стен и межкомнатных перегородок, зависят от структуры, теплотехнических качеств и сцепления частиц в массиве пенобетона, кирпича, древесины.
ГОСТ Р 58527-2019 устанавливает правила испытаний, согласно которым определяются предельные значения сопротивляемости стеновых материалов сжимающим и изгибающим усилиям. Информация необходима проектировщикам и архитекторам для расчетов несущей способности, для выбора стройматериала с соответствующими показателями прочности.
Исследования прочности стеновых материалов по ГОСТ Р 58527-2019
Цель испытаний стеновых материалов на прочность заключается в получении сведений о пределах прочности – максимальных значениях напряжения, при которых в случае нарастания усилия образцы разрушаются. Стандарт устанавливает правила испытаний для определения значений пределов прочности по двум методикам. Объем партии и количество подлежащих исследованиям изделий устанавливаются в нормативной документации (НД) продукции.
Документ излагает методики лабораторных испытаний для определения следующих механических характеристик:
- Предел прочности при сжатии. Испытаниям подвергают штучные кладочные изделия, тестируют стеновые блоки из газобетона, пенобетона, керамики, натурального камня, а также силикатные и керамические кирпичи. В стандарте изложены правила подготовки образцов, изготовленных из двух кирпичей, и требования к поверхностям, на которые будет воздействовать сжимающее усилие. Для определения характеристики нагрузку прикладывают в направлении, указанном в НД изделий. Воздействуют до 60 секунд равномерно и с плавным наращиванием до безвозвратного повреждения. В момент разрушения фиксируют величину затраченного усилия.
- Предел прочности при изгибе. Тестируют керамический, бетонный, силикатный кирпич. Для испытаний на изгиб применяются три опоры: две нижние и одна верхняя. Одна из нижних опор и верхняя опора имеют цилиндрическую форму. Вторая нижняя опора имеет коническую форму. На образец, установленный на две нижние опоры, воздействуют подвижной траверсой через верхнюю опору. Испытательную нагрузку со скоростью 1–2 кН/с передают до разрушения, направляют усилие вертикально в центр образца. От начала приложения нагрузки до полного разрушения должно пройти 20–60 секунд. Регистрация показаний производится в момент разрушения тестируемого экземпляра.
Перед испытаниями на сжатие образцы подготавливают одним из двух способов: высушиванием или погружением. Способ подготовки должен соответствовать требованиям НД. Образцы перед подготовкой выдерживают не менее 3 суток в помещении со стабильными атмосферными показателями: tº = 20±5 °C и φ = 60–80 %.
Высушивание проводят, поместив подготовленный к испытаниям образец в специализированный сушильный шкаф или в термостат. Уровень нагрева для процедуры составляет 105±5 °C или 70±5 °C. Сушат до достижения постоянной массы, затем извлекают из установки и выдерживают при tº = 20±2 °C, чтобы добиться температурного равновесия.
Метод погружения предусматривает помещение образцов в воду tº = 20±5 °C на срок не менее 15 ч. После насыщения водой пробы стройматериалов извлекают и просушивают в обычных комнатных условиях 15–20 мин.
Тесты на изгиб проводят, используя целые кирпичи, поверхность которых отвечает требованиям регламента. Если поверхность экземпляров недостаточно ровная, штучный стройматериал шлифуют или выравнивают с применением цементной смеси. В НД материала указывается состояние для тестирования: сухой, насыщенный водой или воздушно-сухой вариант.
Стандарт дополнен рядом Приложений, детализирующих правила подготовки и проведения испытаний. В них приведена схема выпиливания экземпляров из блоков. Дана классификация способов обработки поверхности в зависимости от разновидности стенового материала, установлены правила изготовления образцов из штучных элементов. В приложениях приведён порядок расчёта переходных коэффициентов. Регламентируют специфику пересчета показателей пределов прочности в эквивалентные значения в воздушно-сухом состоянии.
Технические средства для исследования прочности стеновых материалов
Чтобы получить информацию о способности стройматериалов сопротивляться сжатию и изгибу, потребуются:
Выбрать основное и вспомогательное оборудование для оснащения производственных, сертификационных, научно-исследовательских лабораторий помогут советы и компетентные рекомендации менеджеров-экспертов из компании «ГОСТ».