Кладка стен из газобетонных блоков: Кладка стен из газобетонных блоков, технология укладки газобетона, фото

Johnson et al. [20] провели исследование с участием двух наборов каменных стен. В первом наборе полномасштабных стен использовались три различных метода модернизации, во всех из которых использовалась полимочевина как часть армирования. В первом использовалась полимочевина, наносимая распылением, в сочетании с арамидной тканью, во втором использовался шпатель только для полимочевины, а в третьем использовался шпатель для полимочевины в качестве клея для термопластичной пленки.На натурных стенах проводились только динамические испытания. Другой набор стен был уменьшен на четверть, и в нем было применено семь различных типов модернизированных систем. Этот набор стен был оценен с помощью масштабных статических и динамических испытаний. Из семи типов в одном использовалась полимочевина, наносимая распылением, в качестве основного метода модернизации, в одном использовался шпатель для полимочевины с арамидными тканями в качестве дополнительного армирования, еще в трех использовалась полимочевина для распыления в сочетании с арамидными тканями, а в двух других не использовалась полимочевина.Джонсон и др. [20] сделали несколько основных выводов по результатам теста. Во-первых, испытания на статическую нагрузку очень похожи на динамические результаты для каменных стен размером в четверть. Кроме того, каменные стены в масштабе четверти выполнены аналогично полноразмерным стенам, что означает, что использование масштабных каменных стен для оценки эффективности полноразмерной стены является приемлемым. Появились все виды переоборудования для уменьшения количества мусора во время погрузки. Неармированные модифицированные системы увеличили предельное сопротивление изгибу по сравнению с не модернизированными стенами в 1 раз.9–4,0, в то время как система, армированная арамидом, увеличила предельное сопротивление изгибу в 5,5–7,5 раз. Это означает, что использование полимочевины в сочетании с арамидной тканью было наиболее эффективным методом модернизации с точки зрения максимального сопротивления изгибу.

Baylot et al. [14] также провели испытания в масштабе 1/4 с использованием полимочевины, наносимой распылением. Полимочевину наносили на внутреннюю поверхность кирпичных стен толщиной 3,2 мм. Как указывалось ранее, стены подвергались разной величине и расстоянию заряда, чтобы получить желаемый уровень пикового давления и импульса.Полимочевина успешно удерживала большую часть обломков (интерпретируемых как фрагменты) вне конструкции во время взрыва. Таким образом, полимочевина считалась успешной техникой модернизации, поскольку она уменьшала опасность за каменной стеной.

Иршидат и др. [10] сравнили три различных смеси полимочевины. Один из них представляет собой неармированную стандартную полимочевину, один армирован нанопластинками расслоенного графена (XGnP), а другой — полиэдрическим олигомерным силсесквиоксаном (POSS).В испытании использовались уменьшенные блоки кладки размером 54 × 57 × 115 мм. Стена была 16 блоков в высоту и 12 блоков в длину. Имитатор взрывных работ Центра инженерных исследований и разработок армии США использовался для проведения динамических испытаний каждого из типов стен. Стена из неармированной полимочевины разрушилась при растяжении при пиковом давлении взрыва 208,22 кПа. Стена, армированная XGnp, имела форму первичной горизонтальной трещины при максимальном давлении 224,91 кПа. Из-за трещины стена раскололась на две части и рухнула.Модернизированная стена POSS имела сдвиговые повреждения и горизонтальные трещины при максимальном давлении 218,91 кПа. Выводы были в основном основаны на кривых давление-импульс изоразрушения, которые охватывали все испытания. Хотя Иршидат и соавт. [10] особо отметили, что система модернизации стены, армированной XGnp, была эффективной для уменьшения фрагментации при взрыве, а модифицированная стена POSS, как видно, не имеет фрагментов (рис. 4), Irshidat et al. В заключение [10] говорится, что фрагментация не рассматривалась.Скорее всего, это связано с тем, что имитатор взрыва, как и статические или другие испытания, не вызывает такого же количества фрагментации при ударе, как настоящая взрывчатка.

Wang et al. [12] провели взрывные испытания на 6 стенах, 4 из которых были построены из глиняных кирпичей 24 × 11,5 × 5,3 см. Остальные 2 были построены из газобетонных блоков 20 × 20 × 60 см. Глиняные стены были 3,6 м в ширину и 2,8 м в высоту, а бетонные стены — 2,4 м в ширину и 2,2 м в высоту. Два датчика использовались для измерения пикового давления и импульса от взрывов на стене.Первый датчик был размещен в центре стены, а второй — на расстоянии одной пятой ширины стены от первого датчика. Некоторые ключевые статистические данные включены в Таблицу 2. Обратите внимание, что высота взрыва для каждого теста составляла 1,4 м, а расстояние между зарядом и стеной равно расстоянию. В целом стены, переоборудованные из полимочевины, показали себя намного лучше, чем переоборудованные стены. Wang et al. [12] пришли к выводу, что это произошло потому, что (а) начальное растрескивание произошло до разрушения; б) сила удара в армированной стене была в 18 раз выше у пеноблочного кирпича и в 4 раза выше у глиняного; (c) поверхность стен не сломалась.Режимы разрушения были разными для стен из армированного глиняного кирпича и стен из газобетона. Стена из неармированной глиняной кладки разрушилась из-за разделения кирпичного и строительного шва. Однако в стене из армированной глиняной кладки вертикальные и диагональные трещины со временем распространяются по всей стене.

Стены из пенобетона разрушились из-за расслоения шва из раствора из-за низкой прочности соединения кирпичного раствора в стене из пенобетона. На лицевой стороне стен из глиняного кирпича трещин не наблюдалось, но они были обнаружены в стенах из пенобетона. Было замечено, что усиленные стены обоих типов успешно удерживают обломки взрыва. Полностью армированная глиняная кладка стен имела 4.В 5–11 раз выше взрывостойкости неармированных стен из глиняной кладки. Полностью армированные стены из пенопласта имели в 15 раз большую ударопрочность, чем неармированные стены из пенопласта. Стены из глиняной кладки, армированные или неармированные, в целом показали более высокую устойчивость к взрывам, чем их аэрированные аналоги.

3.3. Полиуретан

Knox et al. [21] провели испытания как автономных полиуретановых смесей, так и смесей полимочевины / полиуретана. Было отмечено, что все полимеры в исследовании увеличивают пластичность и уменьшают фрагментацию стенок.В более поздних исследованиях использовалась чистая полимочевина из-за прочности, воспламеняемости и стоимости [4, 21]. Самое последнее исследование по эксперименту с чистым полиуретаном было проведено Johnson et al. [20], где полиуретановая пленка была нанесена на неармированную каменную стену с помощью ленты и эпоксидной системы. Полиуретан увеличил предел прочности стены на изгиб, но его способность уменьшить фрагментацию не была получена, поскольку он не использовался в динамических испытаниях.

3.4. Стальные пластины

Недавние исследования стальных пластин и неармированной кирпичной кладки проводятся редко из-за отмеченных проблем, связанных с стоимостью и повышенной статической нагрузкой [9].

3.5. Алюминиевая пена

Экспериментальное взрывное воздействие на алюминиевую пену и неармированную кладку является областью потенциальных исследований.

3.6. Спроектированные цементные композиты

Maalej et al. [22] создали 18 стен из глиняного кирпича с гранью 1000 × 1000 мм и толщиной 100 мм. Для строительства стены использовались полнотелые глиняные кирпичи размером 215 × 100 × 70 мм. Стены были разделены на три серии по 6 стен. В сериях 1 и 2 было две контрольные неармированные стены, в то время как в серии 3 была только одна неармированная стена.Каждая серия содержала одну армированную стену со следующими конфигурациями: (a) односторонний слой инженерного цементного композита (ECC) толщиной 34 мм, (b) двусторонний слой ECC толщиной 34 мм, (c) односторонний слой 34 слой ECC толщиной мм со стальной сеткой диаметром 8 мм и (d) двусторонний слой ECC толщиной 34 мм со стальной сеткой диаметром 8 мм. ECC, использованный в этом исследовании, представлял собой смесь гибридных волокон, содержащую 1,5% высокоэффективного полиэтилена и 0,5% стальных волокон. Первая и вторая серии стен были подвергнуты испытанию на квазистатическую нагрузку, а третья — испытанию на низкоскоростную ударную нагрузку.Испытания квазистатической нагрузки отличаются тем, что первая серия нагрузки была приложена к участку стены размером 100 × 100 мм, а вторая серия имела распределенную нагрузку 780 × 780 мм. Квазистатические испытания показали, что методы модернизации ECC в целом позволяют увеличить предельную прочность стен. Стены серии 1 показали увеличение разрушающих нагрузок на 6,5 и увеличение прогибающей способности на 17,3 по сравнению с базовой стеной. Стены серии 2 показали увеличение разрушающих нагрузок в 6 раз.5 и увеличение прогибающей способности на 17,3 по сравнению с базовой стенкой. При ударных нагрузках уровень повреждений оценивался по среднему диаметру кратера, глубине вдавливания, распространению трещины и фрагментации. Стены со стальной сеткой показали уменьшение размера кратера и глубины вдавливания по сравнению со стенами без нее. Точно так же двусторонние стены также показали повышенное сопротивление проникновению, как и их аналоги из стальной сетки. Maalej et al. пришел к выводу, что это произошло из-за того, что ECC на ударной поверхности был способен поглощать большое количество энергии удара.Было сделано заключение, что усиленные кирпичные стены ECC могут повысить устойчивость каменной стены к ударным нагрузкам.

4. Численное моделирование

4.1. Армированные волокном полимеры

Ghaderi et al. [24] смоделировали в ABAQUS, полосы FRP толщиной 1,5 мм в вертикальном, горизонтальном и смешанном образовании на внутренней поверхности кирпичных стен, модель взрывной нагрузки. Взрыв был измерен с помощью параметра масштабированного расстояния: где — расстояние, на котором применяется взрыв, и — вес тротила.Масштабируемое расстояние было уникальным для этого исследования. Стены подвергались масштабному параметру расстояния 2,2 м / кг ^1/3 , 1,8 м / кг ^1/3 и 1,5 м / кг ^1/3 . По мере того, как расстояние до стены уменьшалось, появлялось больше трещин и от стены отделялось больше волокон. Гадери и др. Подробно не рассматривали фрагментацию; однако из моделирования можно сделать вывод, что фрагментация в реальном поле будет минимальной.

Alsayed et al. [16] создали модель конечных элементов в ANSYS-AUTODYN, чтобы представить их 2.Кирпичная стена длиной 1 м и высотой 1,5 м, окруженная железобетонным каркасом. Модель содержала четыре отчетливых лагранжевых части: железобетонный каркас, железобетонный фундамент, стену из кирпичной кладки и листы из стеклопластика. Ж / б каркас, ж / б фундамент и стена из кирпичной кладки были смоделированы как 8-узловые шестигранные элементы, в то время как листы из стеклопластика были 4-узловыми элементами оболочки. Воздух вокруг стены был смоделирован как идеальный газ Эйлера. Взрывчатые вещества моделировались с использованием уравнения состояния Джонса-Уилкинса-Ли. Моделирование взрыва было выполнено с помощью двухэтапного процесса, включающего одномерный радиальный анализ взрыва с последующим трехмерным анализом, который использовался для оценки воздействия взрыва на каменную стену.1D анализ проводился до достижения отражающей поверхности. Затем одномерный анализ переносится на трехмерную модель. Alsayed et al. В [16] модель завершалась через 10 мс, поскольку считалось, что времени достаточно для исследования последствий взрыва. Для каждого из пяти испытаний размер заряда и расстояние отрыва составляли 1,134 кг, 4,8 м, 49,9 кг, 4,8 м, 14,2 кг, 2,0 м, 113,4 кг, 4,0 м и 500 кг, 4,0 м соответственно. Используемая модель FE была подтверждена путем сравнения анализа методом конечных элементов со значениями ConWep и экспериментальными результатами исследований.Alsayed et al. [16] обнаружили, что время прихода взрыва, пиковое падающее и пиковое отраженное избыточное давление совпадают между этими тремя, и пришли к выводу, что численное решение является действенным способом анализа стен, усиленных FRP, и неупрочненных стен.

LS-DYNA использовали Chen et al. [18] выполнить структурный анализ пористых кирпичных стен типа MU15P. Углепластик, стальная сетка и стальные стержни были оценены численно, чтобы оценить их как возможные методы модернизации и ремонта каменных стен.Кладка и раствор были смоделированы как сплошные 8-узловые элементы. Для моделирования метода модернизации стальной сетки использовался двухузловой балочный элемент Хьюза-Лю с квадратурным интегрированием 2 × 2 по Гауссу. Стальные стержни и углепластик были представлены в виде трехмерных элементов оболочки 22,5 × 22,5 мм. Что касается параметра модели материала, Chen et al. [18] использовали Mat_72Rel3, который состоял из трех поверхностей разрушения: начальная поверхность текучести, максимальная поверхность текучести и поверхность остаточной текучести. Для моделирования стали и FRP использовались модели материалов 24 и 54 соответственно.Моделирование эпоксидного клея является ключом к фиксации экспериментально подтвержденного режима разрушения в LS-DYNA, который представляет собой отслоение листов FRP от кирпичной стены. Chen et al. [18] использовали автоматическое соединение между поверхностями для моделирования контакта кирпичной стены и стеклопластика с эпоксидной смолой. Стены также были смоделированы так, чтобы они располагались поверх бетонной плиты, как и при экспериментальных испытаниях. Анкеры, удерживающие стену, были смоделированы с использованием связанных наборов узлов с отказом с использованием опции «Контакт узла разрыва связи с поверхностью».Было обнаружено, что численные результаты аналогичны экспериментальным результатам, выполненным Chen et al. [18]. И стальные стержни, и углепластик были почти полностью отслоены от стены, но углепластик показал лучшие характеристики за счет меньшей фрагментации. Модернизированные стены из стальной сетки смогли предотвратить все серьезные повреждения. Основным видом повреждений стен из стальной сетки был скол оштукатуренного раствора.

Хамед и Рабинович [25] представили теоретическую численную модель для правильного описания поведения каменных стен из армированного стеклопластиком, подверженных внеплоскостным нагрузкам.Представлены многочисленные уравнения и условия для описания некоторых поведенческих условий каменных стен, включая условия склеивания и уравнения равновесия. Используя математические описания, представлен пошаговый процесс поиска решения относительно жесткости кирпичной стены. Во-первых, делается первоначальное предположение; в этом случае предполагается, что растворные швы кладки стены не имеют трещин. Во-вторых, с использованием жесткостей, полученных в первоначальном предположении, чтобы разрешить решение основных уравнений, выполняется анализ конструкции.После проведения анализа конструкции выполняется анализ швов раствора следующим образом: с помощью решения на втором этапе находят распределение деформации, глубину активной зоны в шве с трещиной и затем жесткость каждого шва. Наконец, шаги повторяются до тех пор, пока разница между исходной жесткостью и расчетной жесткостью не станет достаточно небольшой. Затем численная модель использовалась для сравнения распределения внутренних сил и прогиба между неармированной кирпичной стеной и одной, смоделированной с помощью полос FRP.Полосы из стеклопластика в значительной степени имели концентрацию напряжения сдвига и растяжения вблизи краев стыка. Хамед и Рабинович [25] отметили, что это хорошо совпадает с механизмами нарушения сцепления в экспериментальных исследованиях других статей. Аналогичным образом, Хамед и Рабинович [25] заявили, что более жесткий FRP имеет тенденцию увеличивать отклонение от плоскости, внутренний сдвиг и осевые силы на каменные стены и полосы FRP в своем численном исследовании.

Хамед и Рабинович [19] скорректировали свою предыдущую математическую модель (Хамед и Рабинович [25]), чтобы должным образом описать нелинейное поведение материалов, подверженных нагрузкам уровня разрушения.При численном анализе исследованы шесть механизмов критического разрушения усиленных каменных стен. К ним относятся: раздавливание блоков кладки, разрушение блоков кладки при сдвиге, разрыв композитного материала, расслоение системы усиления, скольжение / сдвиг в стыках раствора и раздавливание соединений раствора. Модель следовала тому же набору шагов, что и Хамед и Рабинович [25]: первоначальное предположение относительно жесткости конструкции, анализ конструкции, анализ жесткости соединений, а затем схождение, при котором начальная жесткость близко соответствует расчетная жесткость стыков.Аналитические результаты модели достаточно хорошо согласуются с проведенными экспериментальными испытаниями, показав, что несущая способность контрольной стены была примерно на 25% меньше, чем несущая способность стены, армированной углепластиком. В этом смысле экспериментальная модель в некоторой степени подтвердила аналитическую модель и побудила Хамеда и Рабиновича [19] использовать нелинейную модель для правильного описания поведения строительного шва и его поверхностей раздела.

4.2. Полимочевина

Ghaderi et al. [24] путем моделирования в ABAQUS протестировали полимочевину в диапазоне толщин от 5 до 15 мм при нанесении на обе стороны стены с масштабируемым расстоянием 0.9 м / кг ^1/3 . Затем полимочевина была испытана на толщину 15 мм при нанесении на одну сторону стены. Соотношение импульсов для полимочевины, нанесенной на внутреннюю сторону стены, составляло 859%, а для полимочевины, нанесенной с обеих сторон, — 1623%. Средние значения максимального импульса для каждой стены были в 8,59 и 16,23 раза соответственно выше, чем для неармированной стены. Был сделан вывод о том, что полимочевина является эффективным методом модернизации, обладающим высокими эксплуатационными характеристиками и эффективным для уменьшения фрагментации.Двусторонний углеродный FRP имел самый высокий импульсный коэффициент FRP — 465%. Таким образом, полимочевина показала значительно лучшие результаты, чем даже самый эффективный метод FRP, в отношении соотношения импульсов.

Агдамы и др. [11] также оценили эффективность полимочевины, армированной XGnP и POSS, на одних и тех же стенках Irshidat et al. [10] используется. Модель конечных элементов была создана для сравнения результатов физических и компьютерных испытаний, хотя это было в LS-DYNA. Однако полимочевина, армированная XGnP, показала худшие результаты по сравнению с неармированной полимочевиной, согласно Aghdamy et al.[11], и был сделан вывод, что они обладают меньшей взрывостойкостью, чем полимочевина, армированная POSS, и неармированная полимочевина. Основываясь на своих диаграммах импульс-давление, Aghdamy et al. [11] пришли к выводу, что полимочевина, армированная POSS, была наиболее эффективной полимочевиной, испытанной на сопротивление высокому давлению в течение короткого периода времени, но все типы полимочевины были эффективны при низком давлении в течение длительного времени.

Иршидат и др. [10] также создали модель конечных элементов с помощью ANSYS-AUTODYN.Конечно-элементная модель была достаточно точной, поскольку позволяла оценить влияние испытательной нагрузки в отношении скорости обломков, отклонения средней точки и механизмов разрушения стен. В совокупности тесты показали, что полимочевина, армированная POSS, имела заметные улучшения по сравнению с неармированной полимочевиной, в то время как полимочевина, армированная XGnP, практически не показала никаких улучшений по сравнению с неармированной полимочевиной.

Наряду с физическими испытаниями Davidson et al. [8] использовали LS-DYNA3D для лучшего понимания поведения взрывной нагрузки.Модель конечных элементов в основном согласовывалась с датчиками прогиба и акселерометра, прикрепленными к кирпичным стенам во время нагружения. Вместе тесты показали, что тонкий слой полимочевины, нанесенный на внутреннюю поверхность стены, значительно уменьшил фрагментацию. Полимочевина эффективно сцепляется с кладкой, что свидетельствует о том, что это жизнеспособный материал для модернизации. Наконец, был сделан вывод о том, что способность к удлинению более важна, чем высокая жесткость для материала, модернизированного при помощи взрывных работ.

4.3. Алюминиевая пена

Su et al. [23] провели анализ методом конечных элементов алюминиевой пены с помощью LS-DYNA. Серия численных анализов была проведена с масштабными значениями (см. (1)) на неармированных каменных стенах. При анализе пена алюминия имела толщину 40 мм и плотность 400 кг / м ³ . При м / кг ^1/3 неармированная кирпичная стена была немедленно взорвана ударной нагрузкой, в то время как стена, армированная алюминиевой пеной при м / кг ^1/3 , имела лишь легкие повреждения.Толщина алюминиевой пены была затем проверена на 12 мм и 24 мм для м / кг ^1/3 . Результаты показали, что чем больше толщина алюминиевой пены, тем лучше она смягчает взрыв. В целом анализ показал, что пена алюминия является многообещающим вариантом для смягчения последствий взрыва.

Агдамы и др. [11] также провели анализ методом конечных элементов алюминиевой пены с помощью LS-DYNA. Агдамы и др. В [11] моделировались слои пенопласта различной толщины, 13 мм, 20 мм и 25 мм, но постоянной плотности 450 кг / м ³ .Было обнаружено, что увеличение толщины пены эффективно для повышения ее устойчивости к взрывной нагрузке. Затем была смоделирована алюминиевая пена с обеих сторон неармированной кирпичной стены толщиной 13 мм с обеих сторон стены. На основе этой модели была создана диаграмма импульс-давление. Из диаграммы был сделан вывод, что пена алюминия является эффективным методом модернизации. Таким же образом была проанализирована полимочевина POSS. Его наносили на обе стороны стены толщиной 4,5 мм. Алюминиевая пена по сравнению с полимочевиной ПОСС была более эффективной в квазистатическом режиме, в то время как полимочевина ПОСС лучше выдерживала нагрузки в динамическом и импульсном режимах.

Анализ конечных элементов Су и др. [23] и Агдами и др. [11] показывает, что пена алюминия потенциально может стать новым материалом для сопротивления взрывной нагрузке. Это делает желательными экспериментальные испытания материала.

5. Снижение уровня фрагментации

Не существует очевидного метода для определения степени фрагментации, кроме субъективного наблюдения и сравнения. Baylot et al. [14] предположили, что скорость обломков может быть жизнеспособным показателем фрагментации, но наблюдения показали, что скорость — плохой индикатор.Минимальные антитеррористические стандарты для зданий Министерства обороны [3] разработали четыре уровня оценок защиты, которые в стандарте учитывают летающие обломки; однако эти уровни защиты обычно не использовались или не сообщались в различных рецензируемых статьях. В любом случае, когда летящие обломки очевидны, присваивается самый низкий уровень производительности. Таким образом, фрагментация — это бинарная реакция (она либо произошла, либо не произошла), независимо от количества или уменьшения в зависимости от лечения.Помимо фрагментации, взрывная нагрузка и дистанция зазора варьировались в зависимости от уровня характеристик и для каждого расследования. Таким образом, усилия по смягчению фрагментации должны опираться на проведение сравнений в рамках соответствующих расследований.

5.1. Армированные волокном полимеры

FRP — наиболее широко используемый материал для исследования характеристик неармированных каменных стен. Он показал хорошие результаты как в численных, так и в экспериментальных исследованиях по снижению степени фрагментации во время взрывов.FRP — эффективный метод уменьшения степени фрагментации. Кроме того, стеклопластик может повысить пластичность стенок при сдвиге и улучшить структурную целостность за счет предотвращения обрушения.

5.2. Полимочевина

Davidson et al. [8] выбрали материал для напыления из чистой полимочевины из 21 различных полимеров на основе прочности, стоимости, жесткости, пластичности и огнестойкости. Исходя из этого и результатов последующих исследований, полимочевина показала самые перспективные в плане уменьшения фрагментации, имея сравнительные преимущества по сравнению с другими материалами для модернизации.

5.3. Полиуретан

Было отмечено, что полиуретан обладает способностью уменьшать фрагментацию, а также полимочевину и стеклопластик. Knox et al. [21] провели испытания как автономных полиуретановых смесей, так и смесей полимочевины / полиуретана, оба из которых показали хорошие результаты и успешно снизили фрагментацию стенок. Однако способность полиуретана уменьшать фрагментацию в последнее время не оценивалась. Аналогичным образом, тип используемого полиуретана может изменить его эффективность.

5.4. Стальные пластины

Стальные пластины обладают уникальным преимуществом по сравнению с другими методами модернизации, поскольку они являются хорошо известным, хорошо контролируемым и предсказуемым материалом. Кроме того, рабочие, занятые в строительной отрасли, уже обладают знаниями о стали для монтажа. Сталь пластичная и плотная, что обеспечивает отличную защиту от осколков и растрескивания кладки из-за взрывной нагрузки. Однако из-за увеличения статической нагрузки он лучше всего подходит для одноэтажных зданий при модернизации.

5.5. Алюминиевая пена

Алюминиевая пена еще не подвергалась экспериментальным испытаниям, но она показывает высокий потенциал сопротивления взрывной нагрузке, ограничивает фрагментацию и имеет ограниченное увеличение статической нагрузки конструкции.

5.6. Спроектированные цементные композиты

ECC были подвергнуты низкоскоростным (невзрывным) нагрузкам. Ожидается, что ECC будет иметь хорошую производительность против фрагментации, но еще предстоит испытать экспериментально. Эти композиты обладают желаемыми качествами повышенной прочности, долговечности и рассеивания энергии для модернизации неармированной кирпичной кладки.Тем не менее, эти материалы могут обеспечить вторичные элементы кладки, такие как обратные стены и внутренние стены, с возможностью сдерживания повреждений из-за взрывных нагрузок.

5.7. Рекомендация

Для будущих расследований, анализ уровня защиты, установленный в Минимальных антитеррористических стандартах Министерства обороны для зданий [3] или аналогичном стандарте, предоставит более универсальные сравнительные данные.

6. Выводы

В данной статье были представлены методы модернизации неармированных каменных стен для защиты от взрыва, например, стеклопластика, полимочевины, полиуретана, стальных листов и алюминиевой пены.Эти методы были исследованы в течение последних 15 лет для повышения прочности и пластичности неармированных стен из кирпича и уменьшения фрагментации. Однако трудно сравнивать результаты и методы испытаний, поскольку не существует официально установленного стандарта для величины взрывов или расстояния, на котором применяется взрыв. Общие выводы о различных материалах для модернизации включают следующее: (1) FRP и полимочевина являются двумя наиболее широко изученными методами модернизации из-за их эффективности, легкости, практичности применения и стоимости.(2) Фрагментация является ключевым показателем эффективности [13] методов смягчения последствий, используемых как летающие обломки с двойным ответом или отсутствие летящих обломков. (3) Удлинение более важно, чем высокая жесткость для материала, модернизированного при взрыве [8]. 4) Результаты экспериментальных испытаний показывают, что стеклопластик и тканый ровинг имеют схожую эффективность [6]. (5) Прямое сравнение методов модернизации стеклопластика с методами модернизации полимочевиной методом FEA показало, что внутренняя модификация многогранной олигомерной силсесквиоксановой полимочевины имела более высокий коэффициент импульсов — 859%, когда по сравнению с двухсторонним углеродным стеклопластиком — 464% [24].(6) Алюминиевая пена оказалась более эффективной в квазистатическом испытании, чем полиэдрическая олигомерная силсесквиоксановая полимочевина, в то время как полиэдрическая олигомерная силсесквиоксановая полимочевина оказалась более эффективной в динамических и импульсных испытаниях [11]. (7) Граничные условия влияют на характеристики кирпичных стен. подвергается боковым нагрузкам. Моделирование реалистичных граничных условий позволяет более точно интерпретировать характеристики метода модернизации [17].

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Каменная стена в строительстве: достоинства и недостатки

Вся каменная стена представляет собой либо несущие, либо ненесущие стены, несущая стена является частью конструкции, расположенной над зданием, тогда как не- Несущая стена — это просто стена, разделяющая различные комнаты здания.

Мы можем снести и переставить ненесущую стену, но мы не можем переместить или снести несущую стену.

Термин «кладка» используется для обозначения строительного раствора, состоящего из отдельных единиц блоков, камней, мрамора, скал, бетонных квадратов, плиток и т. Д., В то время как строительный раствор представляет собой смесь ограничивающих материалов с песком.

Типы каменных стен:

Классификация стен по несущей способности:

1. Несущая каменная стена:

Несущая каменная кладка широко использовалась в здании с 1700-х до середины 1900-х годов.

В настоящее время он используется в небольших жилых домах с учетом того, что каждая стена служит несущим элементом.

Он в основном состоит из толстых и тяжелых каменных стен из кирпича / блока или камня, которые помогают всей конструкции, вместе с горизонтальными плитами перекрытия, которые могут быть сделаны из железобетонных, деревянных или металлических элементов.

Тяжелый вес стен фактически помогает зданию в целом стабилизироваться против внешних сил, таких как ветер и землетрясения.

В несущей конструкции мы не можем пробивать отверстия в стене, чтобы прикрепить две комнаты, это повредит конструкцию.

Основные изменения и обновления не проводятся строго после возведения стен.

Несущие конструкции из каменной кладки используются редко, потому что они не очень хорошо выдерживают землетрясения, а также являются чрезвычайно трудоемкими и материалоемкими.

2. Ненесущая кирпичная стена:

В настоящее время большая часть зданий представляет собой ненесущую каменную кладку, каркасные конструкции легкие, однако прочные материалы, из которых состоят плиты перекрытия, очень тонкие, легкие внутри и снаружи. несущие стены.

Большинство современных многоэтажных домов строятся с несущими каркасами и ненесущими стенами.

В ненесущей конструкции можно произвести индивидуальную настройку, капитальные изменения и обновления, не затрагивая исходную структуру.

Ненесущая кладка — это тенденция в строительстве, потому что она очень эффективна при землетрясениях, так как структурные каркасы остаются неизменными.

Менее трудоемкий и материалоемкий, очень гибкий с точки зрения внутренней планировки этажей.

Классификация стен в зависимости от конструкции:

3. Кладка из массивных блоков:

Плюсы:

1. Эти блоки имеют прочность на сжатие 5-8 МПа, что является самым высоким среди аналогов. .
2. Они могут быть построены на месте для экономичного производства (без транспорта, налога на производство на месте).
3. Их класс имеет самое низкое водопоглощение.

Минусы:

1. Полнобетонные блоки имеют гораздо более высокую плотность (от 2100 до 2200 кг / куб.м), за счет чего выше собственная нагрузка на конструкцию и увеличивается расход арматуры.
2. Эти блоки тяжелые в обращении.
3. В этих блоках часто наблюдаются изменения размеров.
4. Долота по монтажу услуг (электричество и сантехника) трудозатратны и требуют много времени.

Доступные специальные размеры: 390 x 190 x 190 мм, 390 x 190 x 140 мм, 390 x 190 x 90 мм

Наилучшее применение для: Малоэтажное строительство.

4. Кладка из пустотелых бетонных блоков:

Плюсы:

1. Пустотные блоки обладают очень хорошей прочностью на сжатие 5-8 МПа.
2. Они легкие (т.е. плотность от 1250 до 1400 кг / куб.м).
3. Собственная нагрузка на конструкцию снижает арматуру, оптимизированную из-за легкости этих блоков.
4. Эти блоки могут быть построены на месте для экономичного производства (следовательно, без транспортных расходов, без налогов).

Минусы:

1. Для установки требуется долбление столба заливки бетона.
2. В этих блоках большое рассеивание.

Доступны специальные размеры: 390 x 190 x 190 мм, 390 x 190 x 140 мм, 390 x 190 x 90 мм.

Лучше всего использовать для: Малоэтажное строительство

5.Блок из легкого пенобетона (AAC) Кирпичные стены:

Плюсы:

1. Блоки AAC легкие по весу и имеют плотность 600-700 кг / куб. .m.
2. Благодаря небольшому весу с ними легче обращаться, они снижают статическую нагрузку на конструкции, оптимизируя тем самым расход арматуры.
3. Зубило также несложно в настройке сервисов (электромонтажных и сантехнических).
4. Эти блоки имеют очень высокую точность амплитуды.
5. Обладают превосходными тепловыми и акустическими свойствами.
6. Количество штукатурки, расходуемой на квадратный фут, также меньше по сравнению с другими блоками / кирпичной кладкой.

Минусы:

1. Прочность на сжатие составляет 3-4 МПа, что ниже, чем у других вариантов.
2. Во время производства требуется улучшенный контроль качества, а также правильное обращение с ним для меньшего износа.
3. Эти блоки не могут быть изготовлены на месте.
4. Стоимость единицы этих блоков высока.

Доступные специальные размеры: 600 x 200 x 200 мм, 600 x 200 x 150 мм, 600 x 200 x 100 мм

Наилучшее применение для: Высотное строительство.

6.Каменные стены из легкого ячеистого бетона (CLC):

Плюсы:

1. Их легкий вес (плотность = 550–750 кг / м3, армирование конструкции от статической нагрузки снижает расход).
2. Их точность амплитуды высокая.
3. Простота монтажа услуг (электрических и сантехнических) требует меньших трудозатрат, что позволяет снизить тепловые и акустические свойства за меньшее время.
4. Может быть изготовлен на месте для снижения экономичности производства (транспортировка, налоги), расхода гипса.

Минусы:

1. Технология блоков CLC находится на ранней стадии.
2. Прочность на сжатие этих блоков составляет 3-4 МПа, что ниже, чем у другой кладки.
3. Лучшее управление качеством требуется на протяжении всего производства этих блоков, и обработка этих блоков должна завершаться на месте должным образом для гораздо меньшего количества поломок / потерь.

Доступны специальные размеры: 600 x 200 x 200 мм, 600 x 200 x 150 мм, 600 x 200 x 100 мм.

Подходит для: Высотное строительство.

7. Кирпичная кладка из летучей ясени:

Плюсы:

1. Прочность на сжатие 3,5-5 МПа, что является низким.
2. Эти кирпичи могут изготавливаться для экономичного производства (транспортного и неналогового).
3. Эти кирпичи легко установить для обслуживания (электричество и сантехника).

Минусы:

1. Кирпичи из летучей золы имеют очень высокую плотность (например, от 2100 до 2200 кг / уголь), что увеличивает статическую нагрузку на конструкцию.
2. Эти кирпичи имеют более высокую амплитудную изменчивость и расход гипса.

Доступны специальные размеры: 230 x 150 x 80 мм, 230 x 150 x 100 мм, 230 x 100 x 100 мм.

Лучшее применение: Мало- и среднеэтажное строительство.

8. Кладка из обожженного глиняного кирпича Стена:

Плюсы:

1. Эта кирпичная кладка имеет средний удельный вес.
2. Имеют плотность от 1700 до 1800 кг / куб.м и прочность на сжатие от 3,5 до 5 МПа для экономичного производства (транспорт, налог).
3. Кроме того, обладают лучшими теплофизическими свойствами, просты в использовании долота, монтаж сервисов (электротехнических и сантехнических) менее трудоемок и менее трудоемок.

Минусы:

1. Это вариации с большой амплитудой.
2. Он не может быть произведен на месте, самое высокое водопоглощение среди его заменителей, уязвимо для высолов.
3. Видны недожженные и перегоревшие глиняные кирпичи (наличие кирпича хорошего качества вызывает серьезную озабоченность).

Доступны специальные размеры: 230 x 190 x 100 мм, 230 x 100 x 75 мм.

Наилучшее использование: Низкое и среднеэтажное здание.

 Также прочтите: Каменная кладка и композитная кладка 

Заключение:

Каменная стена — самая прочная часть любого здания или сооружения.

Легкий бетон попадает в стену в поисках признания

Ячеистый легкий бетон давно используется для плит и дорожного строительства, но заставить промышленность рассматривать его как строительный блок для несущих стен было сложной задачей.

CLC и его двоюродный брат пористый автоклавный бетонный блок (AAC) уменьшают вес перегородок из каменной кладки и обеспечивают быстрое строительство. Последний дорогостоящий из-за процесса пропаривания, необходимого для его отверждения. Сторонники CLC утверждают, что их формула дешевле, чем AAC, и имеет много преимуществ, которые более чем компенсируют немного более высокую стоимость по сравнению с традиционными блоками и точные требования к материалам.

Однако, когда дело доходит до дорог и тротуаров, CLC вторглась. Например, пару лет назад CLC использовался на 120-метровом участке Дикси-Роуд в Каледоне, Онтарио.Компания Cematrix Cellular Concrete Solutions из Калгари, один из основных разработчиков CLC, произвела напыление материала на месте. Он также использовался для опоры моста в Онтарио, где опоры начали скользить, поскольку почва вокруг него оседала.

Аллан Хант, чья компания CellConInc в Кембридже, Онтарио. занимается исследованием и разработкой формулы для CLC в надежде производить блоки на коммерческой основе и найти рынок, надеется прорваться. Он сказал, что дороги — это область с хорошим потенциалом роста для CLC, отметив, что они использовались в проекте в западной Канаде, где они были перемещены над мускусом, чтобы создать основу, устойчивую к морозу, с использованием закрытых ячеек, а затем закончили с помощью тротуарного покрытия.

Тем не менее, сказал он, в то время как CLC добивается прогресса в области мощения, она медленно вызывает интерес к Северной Америке как к строительному блоку.

«Мы строили с его помощью на Багамах, и он очень популярен в Азии», — сказал Хант.

«Мы работаем с местной меннонитовой компанией здесь, в Кембридже, над разработкой блоков».

Он сказал, что цель смеси составляет 800 килограммов на кубический метр, что составляет около трети обычного бетона. Блоки будут выпускаться двух основных размеров: 10 на восемь дюймов и 20 на 8 дюймов.Меньшие блоки будут весить около 30 фунтов, а большие блоки — 40 фунтов, каждый на 10 фунтов легче обычного шлакоблока.

CLC существует с 1920-х годов и представляет собой бетон, изготовленный с использованием пенообразователя для создания пузырьков воздуха внутри, которые остаются в ловушке при застывании. Его можно разливать для дорожного полотна или в формы на заводе, а затем отправлять на места. Блоки укладываются друг на друга и фиксируются тонкозатвердевшим раствором.

Они легкие, прочные, обладают хорошими теплоотдачей и теплоотдачей, а также устойчивы к плесени, что особенно важно в странах с высокой влажностью.Они популярны также в странах с холодным климатом, таких как Восточная Европа и Россия, из-за своих изоляционных свойств и герметичности как внутри, так и снаружи.

Преимущество в весе также означает, что каменщикам легче и безопаснее поднимать их на место, и они быстро соединяются друг с другом, поскольку сделаны с помощью самоустанавливающейся системы пазов и шпунтов. Кроме того, они имеют значительно более высокий коэффициент теплоизоляции, чем шлакоблок, и с ними легче обращаться, чем с ICF (изоляционные бетонные формы), и они имеют более высокий коэффициент R, что также придает им хорошие звукоизоляционные характеристики.

ICF стоит от 12 до 14 долларов за квадратный фут, а наш, в котором нет стирола, стоит примерно от 10 до 11 долларов за квадратный фут, но есть опасения по поводу ICF, потому что при пожаре он производит токсичный дым, и это проблема во время этап строительства, если кто-то уронит сигарету в формы или вокруг инвентаря «, — сказал Хант.

Он сказал, что CLC — намного лучшая и практичная альтернатива блокам AAC, потому что установка автоклава чрезвычайно дорога, и эта стоимость перекладывается на клиентов.

«Он просто потребляет слишком много топлива, и несколько лет назад они пытались доставить его в Канаду из США, но так и не смогли», — сказал Хант.

Формула CLC, над которой он работает, представляет собой вариант нескольких различных смесей, представленных сейчас на рынке.

Риши Гупта, доцент инженерного факультета Университета Виктории, говорит, что сопротивление промышленности является одним из самых больших препятствий, с которыми CLC сталкивается при более широком применении, несмотря на его экологичные свойства. Другой — получить достаточно большую силу без слишком большого увеличения веса.Он сказал, что для получения правильного коэффициента аэрации требуется больше внимания к деталям в смеси.

«Дело не только в объеме, который в типичных смесях колеблется от 15 до 40 процентов, но и в распределении пузырьков воздуха», — сказал он.

«Каждый раз, когда в материал на основе цемента входит больше воздуха, его прочность падает. Воздушная матрица также пропускает влагу, что сокращает срок службы материала. Единственное предостережение — необходимость иметь минимальное количество содержания воздуха в бетоне для обеспечения морозостойкости.Обычно это от трех до семи процентов ».

массивных бетонных блоков или блоков AAC? —

Когда дело доходит до сравнения бетонных блоков и блоков AAC, бетон используется повсеместно. Составные части бетонных блоков — инертные материалы и цементный клей. Паста состоит из воды, воздуха и портландцемента. В состав инертного материала входят мелкие заполнители, такие как песок, и крупные заполнители, такие как щебень, шлак и гравий.

Когда дело доходит до строительства, автоклавный газобетон — это большой блокбастер 20-го века.Благодаря своим уникальным свойствам он отличается высокой прочностью и долговечностью. Блоки AAC также обладают превосходными зелеными свойствами и имеют небольшой вес.

Полнобетонные блоки затвердевают перед доставкой бетонного блока на строительную площадку. Этот термин известен как сборный железобетон. В строительстве используются разные виды сборных железобетонных изделий, в том числе монолитные бетонные блоки.

блоков AAC изготавливаются из досок и панелей. Это легкий строительный материал, который разрезают на кирпичи. Они однородны по сравнению с другими материалами стен. ААС не содержит фазы грубых заполнителей.

Твердые бетонные блоки состоят из воды, песка, гравия и смеси портландцемента.

AAC состоят из цемента, гипса, смеси летучей золы и т. Д. Когда дело доходит до блоков AAC, летучая зола является экологически чистой, а цемент используется в небольшом количестве.

Полнобетонные блоки широко используются для ненесущих и несущих стен. Блоки используются для многих целей, таких как подпорные стены, дымоходы, камины и садовые стены.Бетонные блоки также используются в качестве перемычки.

AAC используются для возведения внешних и внутренних стен. Также блоки можно использовать для несущих и ненесущих стен.

Полнобетонные блоки гибкие, долговечные, долговечные и не требуют особого ухода. Они обладают высокой устойчивостью к экстремальным погодным условиям, таким как штормы, сильные ветры и наводнения.Полнобетонные блоки хорошо изолированы и обладают высокой устойчивостью к растрескиванию и крошению при резких температурах.

AAC безопасен для окружающей среды и экономит воду. Это также экономит время при строительстве. Благодаря низкой теплопроводности блоки AAC помогают сохранять прохладу летом и тепло зимой. Блоки AAC помогают держаться подальше от термитов и повреждений, потому что они сделаны из неорганического материала.

Объем труда

Полнобетонные блоки бывают больших размеров и форм. Строительство не занимает много времени, так как в час кладется больше стен, чем кирпичных. Но если вы сравните это с блоками AAC, бетонные блоки займут больше времени.

Быстрое строительство происходит благодаря большому размеру и меньшему весу блоков AAC.

Полнобетонные блоки тяжелее по сравнению с блоками AAC. Блоки AAC безопасны для окружающей среды, экономят энергию и обеспечивают безопасность для жизни. Кладка из бетонных блоков стоит дорого. Следовательно, блоки AAC используются для строительства стены и являются лучшим выбором.

Доступные в Гувахати, Джорхате, Голагхате, Сивасагаре, Тинсукии, Дибругархе, Итанагаре, Шиллонге, Айзавле, Имфале, Агартале, Димапуре, Кохиме, блоки Brikolite AAC — самый разумный выбор для строительства дома, поскольку это строительный материал, который является недорогим. -эффективно и действенно.Если вы ищете экономичный строительный материал, который защитит ваш дом и не прожигает дыру в вашем кармане, свяжитесь с нами .

Изоляционные блоки и блоки управления InsulTech

Непрерывное образование

Обед и обучение

IECC Energy Review и варианты соответствия кладке (LU / HSW)

CEU Кредиты: 1 LU | HSW

Международный энергетический строительный кодекс является лидером в области ужесточения требований энергетического кодекса по всей стране, что требует постоянной адаптации стратегий проектирования.

В этом курсе рассматриваются требования R-Value к внешней оболочке и варианты соответствия кирпичной стены в отношении последнего кодекса IECC, а также некоторых конкурентоспособных строительных материалов. Мы рассмотрим развивающиеся требования к R-значению внешних стен, изучим определение и влияние непрерывной изоляции (CI) и представим возможности проектирования инновационных стеновых систем, которые соответствуют стандартам производительности IECC и превосходят их.

По окончании курса слушатели смогут:

• Ознакомьтесь с требованиями IECC для наружных стен.

• Опишите принципы непрерывной изоляции (CI).

• Разработайте эффективные спецификации, которые включают непрерывную изоляцию в каменные системы.

• Поймите преимущества и ограничения «новых» и «старых» стеновых систем.

• Эффективно применяйте эти знания в будущих проектах для достижения все более агрессивных целей в области энергоэффективности.

Обед и обучение

Масонство и Лид v4.1 (LU / HSW)

Кредиты CEU: 1 LU

Устойчивый дизайн и экологичное строительство постоянно развиваются, последняя версия LEED v4.1 была представлена ​​в 2019 году.

Этот курс исследует последние модификации стандарта LEED с особым акцентом на соответствие и вклад в кладку.Курс, разработанный экспертом LEED Кристин А. Субашич, PE, LEED AP, познакомит слушателей с устойчивым дизайном и предоставит обзор рейтинговой системы LEED и ее кредитных категорий, с особым акцентом на материалы и ресурсы, а также охват критерии и соображения, используемые при выборе каменной кладки для проектов LEED.

По окончании курса слушатели смогут:

• Ознакомьтесь с изменениями в кредитной категории «Материалы и ресурсы» в LEED v4.

• Определите элементы устойчивого дизайна, которые не всегда являются частью рейтинговых систем зеленого строительства.

• Предоставьте обзор рейтинговой системы нового строительства LEED v4.1 BD + C.

• Объяснять стратегии устойчивого проектирования и стратегии LEED, в которых используется кладка.

Этот курс применим ко всем изделиям из каменной кладки.

Обед и обучение

Проектирование с использованием каменной кладки для более здоровой и безопасной строительной среды (LU / HSW)

CEU Кредиты: 1 LU | HSW

Каменная кладка обеспечивает ряд преимуществ как жильцам, так и дизайнерам, включая высокую экологическую чистоту благодаря своей долговечности и пониженному энергопотреблению по сравнению с другими конструкционными строительными материалами.

В этом курсе будут обсуждаться классификации спецификаций ASTM, а также различные варианты текстуры, рисунка и цвета, предлагаемые кладкой. Кроме того, в рамках курса будет рассмотрен вклад в охрану окружающей среды, который кладка предлагает архитектору, включая предотвращение влаги и плесени в строительных проектах и ​​предварительные кредиты LEED.

По окончании курса слушатели смогут:

• Определите эксплуатационные характеристики различных типов архитектурной кладки.

• Понимать различные классификации ASTM и то, как они влияют на технические требования архитектора к бетонной кладке.

• Обсудите правильную детализацию бетонной кладки, чтобы предотвратить проникновение влаги.

• Объясните рейтинговую систему LEED и то, как кладка играет роль в получении сертификата LEED.

Этот курс применим ко всем линиям изделий из кирпичной кладки.