Оценка морозостойкости традиционных керамических строительных материалов, применяемых в облицовке стен – PMC

Оценка морозного воздействия на традиционные керамические строительные материалы, применяемые в облицовке стен

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Связанные данные

Данные содержатся в статье.

Абстрактные

В этой статье рассматриваются характеристики традиционного кирпича как части отделки наружных стен здания. Материалы наружных стен меняют свои свойства под воздействием внешней среды. Этот процесс растянут во времени, и его интенсивность тесно связана с микроструктурой, влажностью и циклами замерзания-оттаивания. В работе использовались два метода испытаний на морозостойкость: стандартный и определенный авторами. Авторская методика учитывала реальные условия функционирования каменной кладки в наружной отделке стен, т. е. циклическое воздействие атмосферных осадков, изменения температуры и влажности воздуха. Лабораторные испытания включали 50 циклов замораживания-оттаивания. При анализе были указаны три характерных диапазона размеров пор: менее 0.1 мкм, от 0.1 до 3.0 мкм и более 3 мкм. На основе метода испытаний на морозостойкость определены участки изменения микроструктуры. Полученные результаты относились к абсорбции керамических строительных материалов. Авторская методика подтверждает использование традиционных керамических строительных материалов, предназначенных для использования в защищенных от проникновения воды стенах в незащищенной наружной отделке стен. Метод критической водонасыщенности блоков кладки (стандартный), основанный на экстремальных условиях окружающей среды, приводит к значительным изменениям в распределении пористости, не отражающим реальных, т.е. умеренных, условий. Этот метод подходит для каменных блоков, работающих в тяжелых условиях, т.е. F2. Целью настоящего исследования является разработка методики испытаний на стойкость традиционных керамических блоков к циклическому замораживанию и оттаиванию, которые в процессе эксплуатации подвергаются только условиям F1 (умеренные). В качестве основного критерия оценки использовали изменения микроструктуры керамических строительных материалов. Для определения влияния циклических изменений температуры было проведено испытание на морозостойкость по общепринятым стандартным методикам и собственной методике. Цель исследования – указать на индивидуальный подход к анализу системы материал-среда. В то же время это должно вдохновить исследователей на инновационные методы, использующие внешние условия в лабораторных условиях.

Читайте также:
Типы мебельной фурнитуры

1. Введение

В Польше имеется большое количество зданий, фасады которых выполнены из каменных блоков, не отвечающих современным требованиям морозостойкости. На момент возведения стены были защищены от метельчатых дождей, влажности почвы и т. д. Самим своим существованием стены из традиционных керамических строительных материалов свидетельствуют об их длительной и стабильной адаптации к окружающей среде. Хотя они и не отвечают современным требованиям стойкости по классам микровоздействия (табл. 1), сохраняемость у них хорошая. Это связано с нанесенными фасадными и гидроизоляционными растворами. Эти стены изготовлены из керамических блоков, которые согласно рекомендациям EN 771-1 [1] предназначены для использования в решениях, защищенных от проникновения воды. Растворы работают в условиях, определяемых стандартом как умеренные — F1 — с воздействием влаги и циклами замораживания-оттаивания. Поэтому они не имеют возможности полного водонасыщения в сочетании с частыми циклами замораживания-оттаивания из-за климатических условий и отсутствия адекватной защиты, создающих суровые условия F2. Поэтому стоит задаться вопросом, необходима ли штукатурка после многолетнего воздействия без защиты, требуемой Еврокодом 6 [2], или же такие ситуации можно трактовать как облицовку стен. Этот вопрос особенно актуален в условиях интенсификации деградационных процессов, вызванных, в том числе, быстрым изменением климата (интенсивные дожди, кратковременные периоды снежного покрова, многократные нулевые переходы, солнечное воздействие). Важным фактором здесь является стекание по поверхности стены в дождь водяной пленки, которая при интенсивных осадках образует равномерный слой, являющийся основным источником влаги.

Таблица 1

Классификация микроусловий воздействия завершенной кладки [2].

Класс Микросостояние кладки Примеры кладки в этом состоянии
MX 3.1 Подвержен воздействию влаги или намокания и циклам замораживания/оттаивания, но не подвергается воздействию внешних источников со значительным содержанием сульфатов или агрессивных химикатов. Внутренняя кладка подвергается воздействию высоких уровней водяного пара, например, в прачечной. Кирпичная кладка наружных стен защищена нависающим карнизом или карнизом, не подвергающимся сильному давлению или морозу. Кладка ниже зоны промерзания в хорошо дренированном неагрессивном грунте. Подвержен циклическому замораживанию/оттаиванию.
MX 3.2 Подвергается сильному увлажнению и циклическому замораживанию/оттаиванию, но не подвергается воздействию внешних источников со значительным содержанием сульфатов или агрессивных химикатов. Кирпичная кладка не подвергается воздействию мороза или агрессивных химикатов. Расположение: в наружных стенах с наличниками или заподлицо с карнизом; в парапетах; в отдельно стоящих стенах; в земле; и под водой. Подвержен циклическому замораживанию/оттаиванию.
MX 4 Воздействие насыщенного соленого воздуха, морской воды или солей против обледенения. Кирпичная кладка в прибрежной зоне. Кирпичная кладка, примыкающая к дорогам, которые зимой посыпают солью.
MX 5 В агрессивной химической среде. Кладка, контактирующая с естественным грунтом или заполненным грунтом или грунтовыми водами, где присутствует влага и значительное количество сульфатов. Кладка, контактирующая с сильнокислыми грунтами, загрязненным грунтом или грунтовыми водами. Кладка вблизи промышленных зон, где в воздухе находятся агрессивные химические вещества.
Читайте также:
Планирование пути на заднем дворе: гравийные дорожки (DIY) | Семейный Разнорабочий

Важными факторами, вызывающими деградацию облицовочных стен, являются циклы замерзания-оттаивания воды и кристаллизация растворимых минеральных солей [3,4,5,6,7]. В случае предметной литературы морозостойкость анализируется в двух аспектах [4,8,9]. Первая группа тестов фокусируется на макроскопических эффектах, включая потерю веса, повреждение поверхности и прочностные параметры. Ко второй группе относятся исследования микроструктуры, строго связывающие ее с стойкостью керамических строительных материалов к морозной коррозии [3,10,11,12,13].

В данном случае размеры пор упоминаются как важный параметр, который фокусируется на трех основных диапазонах:

Крупные поры размером более 3.0 мкм, благоприятно влияющие на морозостойкость [8,9,14]. Это связано с тем, что крупные поры являются своеобразной камерой компенсации напряжений при кристаллизации льда [15]. Кроме того, в более крупных порах давление кристаллизации ниже [16].

Поры среднего размера от 3.0 до 0.1 мкм, которые считаются критическими порами, определяющими морозостойкость кирпича [14,17].

Диапазон критических пор был сужен Elert et al. [19] в диапазоне от 0.2 мкм до 2.0 мкм. Культуроне и др. [20] также обнаружили, что поры диаметром менее 2.0 мкм ответственны за увеличение поглощения и удержания воды. Следовательно, они определяют морозостойкость керамических строительных материалов. Согласно Тангу и др. [21], деструктивное воздействие проявляется в порах диаметром менее 1 мкм, которые увеличиваются в размерах под влиянием циклических процессов замораживания и размораживания и тем самым вызывают сдвиг структуры пористости в сторону более крупных пор (от 1.0 до 5.0 мкм). Аналогичные наблюдения были у Корота [3] и Кунга [22]. По данным [23], форма и распределение пор существенно влияют на долговечность блоков кладки. Единого подхода к испытанию на морозостойкость в указанных исследованиях нет. Указаны не менее четырех методов тестирования [14]:

Метод определения морозостойкости зависит от принятой методики и количества циклов замораживания-оттаивания. Морозная коррозия приводит не только к изменению механических свойств, но и к изменению поведения материала при контакте с водой. Эти изменения напрямую влияют на влажностное состояние изделий в стенах.

В большинстве случаев облицовочные стены из традиционных керамических строительных материалов эксплуатируются в среде, определяемой как F1 (умеренная). Обзор современного состояния знаний не выявляет индивидуального подхода к вопросу. Кладочные блоки из традиционных керамических строительных материалов с учетом нормативных требований не выдерживают испытаний на морозостойкость. Авторы предлагают различать методы испытаний на морозостойкость элементов, эксплуатируемых в тяжелых и умеренных условиях. Целью данного исследования является разработка методики испытаний на стойкость традиционных керамических блоков к циклическому замораживанию и оттаиванию, которые в процессе эксплуатации подвергаются только условиям F1 (умеренные). В качестве основного критерия оценки использовали изменения микроструктуры керамических строительных материалов. Для определения влияния циклических изменений температуры было проведено испытание на морозостойкость по общепринятым стандартным методикам и собственной методике.

Читайте также:
Стоимость доступного жилья: занижается ли она?

2. материалы

Кирпичи, проанализированные в рамках исследования, датируются 1980-ми годами. В то время в Польше каменные блоки поставлялись с местных кирпичных заводов, в которых использовались кольцевые печи Гофмана, работающие на угольной пыли. Технология основана на механическом формовании изделий пластическим способом и их естественной сушке с последующим обжигом при температуре +980 °С в течение 216 часов. Кирпичи изготавливались из глины местного происхождения.

Испытываемые изделия относятся к группе кладочных элементов, предназначенных для использования в защищенных от проникновения воды стенах [1], размерами 250×120×65 мм (рис. 1). Их качественные параметры приведены в таблице 2 .

Технический

Если вы ищете нормативную или техническую информацию о продукции Michelmersh, то лучше всего ее найти в разделе ниже. Если вам нужна какая-либо информация, но вы ее не видите, пожалуйста, свяжитесь с нашим техническим отделом.

Кирпичи

Все наши облицовочные кирпичи производятся в соответствии со стандартом BS EN771-1 для кладки из глины. Этот стандарт определяет размеры, допуски и классы прочности, используемые в наших спецификациях.

классы размерных допусков; T2, T1 и Tm (T2 считается самым тайтовым).

Долговечность определяется как; F2 – морозостойкий F1 – среднеморозостойкий

Более подробное объяснение можно найти в техническом руководстве; EN771 Объяснение долговечности и размера.pdf

Пожалуйста, загрузите следующий руководящий документ для кирпичной кладки и чистых количеств на м².pdf

Глиняные кирпичи подвержены расширению и сжатию под воздействием тепла и влаги, что может привести к повреждению кирпичной кладки, если это не предусмотрено конструкцией. Для всех линеек облицовочного кирпича Michelmersh рекомендуется допуск на расширение 1 мм/м.

Для получения дополнительной информации загрузите наше Руководство по перемещению кирпичной кладки. pdf и руководство Ассоциации разработчиков кирпичной кладки «Проектирование движения в кирпичной кладке».pdf.

Пожалуйста, загрузите следующий инструктивный документ по эксплуатации и техническому обслуживанию кирпичной кладки.pdf

Всегда следует соблюдать осторожность при очистке кирпичной кладки. Важно знать, какое пятно вы пытаетесь удалить, а также какие материалы и методы использовать. Полное руководство можно найти в следующем документе; Очистка глиняной кирпичной кладки.pdf, но есть несколько основных правил, которые следует учитывать;

Читайте также:
Что такое реле контроля трехфазного напряжения?

– Неправильное использование моек высокого давления может серьезно и безвозвратно повредить кирпичную кладку, и его следует избегать на изделиях с песчаным покрытием.
– Обычные чистящие средства на кислотной основе не следует использовать при наличии пятен ванадия.
– Профилактика лучше чем лечение; Можно сэкономить много времени и сил, если принять соответствующие меры, чтобы избежать загрязнения кирпичной кладки во время строительства.

Если специально не указано иное, все кирпичи должны быть уложены из смеси не менее трех упаковок. Несмотря на то, что прилагаются все усилия для обеспечения однородности, некоторые продукты могут демонстрировать небольшие различия между партиями, и загрузки должны быть проверены на однородность цвета и, по возможности, дополнительно смешаны для получения однородной смеси или их использования удалось избежать «полосатости» в уже существующих областях кирпичной кладки.

Кирпичи следует резать мокрой пилой с постоянным потоком чистой воды. Сухая резка или использование грязной рециркуляционной воды может привести к скоплению пыли/шлама на лицевой стороне кирпича, которую часто невозможно удалить без ухудшения внешнего вида изделия.

Резка и сверление кирпичей должны выполняться с соблюдением всех соответствующих требований безопасности и охраны окружающей среды.

По определению кирпичи, расположенные ниже DPC, будут подвержены потенциальному насыщению водой, мигрирующей из-под земли вверх через кирпичную кладку. В таких ситуациях важно выбирать кирпичи, которые одновременно являются морозостойкими (F2) и имеют низкое содержание активных растворимых солей (S2), как это определено в стандарте EN771-1 для блоков из глиняной кладки.

Все наши изделия из облицовочного кирпича соответствуют классификациям F2/S2 и, как таковые, подходят для использования в местах, подверженных суровым воздействиям. Сюда входят участки выше и ниже уровня земли (примерно 2 ряда выше и ниже).

Кирпичи, используемые глубже под уровнем земли, хотя и одинаково пропитаны, с меньшей вероятностью будут подвергаться воздействию условий замерзания.

Пожалуйста, загрузите следующий руководящий документ: Незначительные дефекты поверхности на кирпичах.pdf

Работает Стандартный кирпич​ (носилки) Полнотелый кирпич​
Блокли 15 мм 20 мм
Карлтон 15 мм 20 мм
Чарнвуд 15 мм 20 мм
Фрешфилд Лейн 15 мм 20 мм
Михельмерш ​0 мм (выступ не рекомендуется) 0 мм (выступ не рекомендуется)
Фарфор Белый 13 мм (недоступно)
Читайте также:
Секреты дизайна для маленькой кухни: основное руководство

Пожалуйста, загрузите следующий руководящий документ: Рекомендации по установке кирпичной кладки.pdf

Кирпичи всегда желательно класть лягушкой вверх, на это есть несколько причин;

Укладка крестовины вверх гарантирует, что крестовина будет полностью заполнена раствором, что в противном случае может поставить под угрозу общую прочность кирпичной кладки.

Если ‘Smiles/Folds’ уложены вверх дном, существует вероятность того, что в них может скопиться грязь, что в некоторых ситуациях может способствовать росту растений/мха.

(Лягушка – это углубление в верхней части кирпича ручной работы или стандартного кирпича.)

Асфальтоукладчики

Глиняная брусчатка изготавливается из натурального материала, который придает ей характерный внешний вид и стойкость цвета. Это также означает, что будут отклонения в размерах, которые необходимо учитывать в процессе укладки. Ключевым моментом, который следует помнить, являются;

– Всегда используйте достаточное количество «струнных» линий, регулярно проверяйте их выравнивание и регулируйте брусчатку соответствующим образом.
– Выступы на наших асфальтоукладчиках предназначены для того, чтобы швы не становились слишком маленькими, и их не нужно было упирать впритык к соседнему асфальтоукладчику.
– Окончательная ширина шва должна быть скорректирована, чтобы поддерживать соответствие с соответствующей линией струны, и должна составлять от 3 до 6 мм.

Подробная информация о проектировании и строительстве мощения изложена в серии сводов правил BS7533.

Мы не рекомендуем герметизировать глиняную брусчатку. Глиняная брусчатка сохраняет свой цвет на протяжении всей жизни, а герметизация брусчатки не принесет пользы. Уплотнительная глиняная брусчатка может даже иметь пагубные последствия, препятствуя естественному движению влаги внутрь и наружу изделия.

Тротуарную плитку Blockley можно регулярно промывать под струей воды и при необходимости чистить жесткими неметаллическими щетками. При очистке брусчатки в деревенском стиле следует проявлять большую осторожность, чтобы не повредить текстуру.

Водоросли и мох иногда могут скапливаться на участках мощения, особенно в затененных местах и/или рядом с деревьями. Его можно удалить, сначала удалив как можно больше растительности, а затем обработав запатентованным альгицидом или средством от мха в соответствии с инструкциями производителя.

Масло; после проникновения в поверхность асфальтоукладчика его трудно удалить, однако при использовании наших глиняных брусчаток без связующего материала часто можно поднять отдельные брусчатки и «раскрутить» их, чтобы вместо этого была чистая нижняя поверхность.

Читайте также:
Полное руководство по лучшим материалам для патио

Несмотря на то, что наш облицовочный кирпич подходит для использования в самых разных областях строительства, включая невертикальные и горизонтальные расположения, мы не можем рекомендовать или гарантировать его использование в ситуации мощения. Наш облицовочный кирпич тестируется и продается в соответствии со стандартами, применимыми к глиняному облицовочному кирпичу (BS EN 771-1 и др.). Как таковые они не сертифицированы как материалы для мощения, и мы не можем продавать их как таковые.

Компания поставляет ряд глиняных брусчаток как с текстурой Wirecut, так и с более традиционными деревенскими текстурами.

Уровни светоотражения для наших асфальтоукладчиков Blockleys следующие:

Отражение Сухой Отражение во влажном состоянии
любитель 25.0 19.0
Красный 10.5 7.9
Уголь 6.5 5.0

Если специально не указано иное, все брусчатки следует укладывать из смеси не менее трех упаковок, чтобы избежать «заплат» или внезапных изменений.

Несмотря на то, что прилагаются все усилия для обеспечения однородности, некоторые продукты могут незначительно различаться между партиями, и загрузки следует проверять на однородность цвета и, по возможности, дополнительно смешивать для получения однородной смеси.

Хорошей практикой является обеспечение того, чтобы вся брусчатка, уложенная на определенном участке, была получена из одной и той же партии. Если места мало, стоит обсудить это с продавцом.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: