Усиление торкрет-бетоном несущих стен из каменной кладки

Выполнен анализ типов повреждений вертикальных несущих элементов из каменной кладки от взрывных воздействий, описаны основные признаки таких повреждений, требующих специальных способов усиления. Современные методы восстановления несущей способности каменной кладки требуют доработки и адаптации при рассмотрении случаев взрывных воздействий. Предметное обследование несущих стен выявило снижение сил сцепления (адгезии) между кирпичом и раствором, деградацию связей между наружной верстой и основным массивом кладки. Для восстановления несущей способности поврежденных элементов предложен современный метод, заключающийся в устройстве односторонних аппликаций из торкрет-бетона, позволяющий восстановить разрушенные связи внутри кладки и обеспечивающий высокий уровень механизации труда. Для определения физико-механических характеристик торкрет-бетона, а также адгезионной прочности между бетоном аппликации и кирпичом кладки, обеспечивающей совместность работы конструкции усиления из торкрет-бетона и существующей каменной кладки, были проведены экспериментальные исследования. Испытания проводились на 20 образцах с основанием из керамического кирпича для определения физикомеханических характеристик, испытывались призмы и цилиндры, изготовленные из торкрет-бетона. Определено, что технология нанесения торкрет-бетона со скоростью 150 м/с приводит к уменьшению удельного веса смеси за счет ее уплотнения. Установлено, что при одинаковом модуле упругости торкрет-бетона и тяжелого бетона призменная прочность торкрет-бетона значительно больше. По результатам исследований получены модуль упругости торкрет-бетона 26400 МПа, средняя призменная прочность торкретбетона 42 МПа. Полученные характеристики могут быть использованы для численного моделирования и расчетного обоснования при разработке проекта усиления конструкций.

1. Авдеев К.В., Бобров В.В., Скакун П.В., Левин Д.И., Домарова Е.В. Обследование и восстановление поврежденных конструкций зданий вследствие взрывных и температурных воздействий // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 7. С. 36-42. doi:10.33622/0869-7019.2023.07.36-42

2. Кабанцев О.В., Симаков О.А., Нещадимов В.А., Штырлов Д.А. Усиление несущих стен из каменной кладки поврежденных многоэтажных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 7. С. 29-35. doi:10.33622/0869-7019.2023.07.29-35

3. Шведова В.И., Тумольский А.П., Молчанова А.В. Применение стахановских методов на восстановительных работах. Общестроительные работы. М.-Л., 1945. 88 с.

4. Басов М.А. Восстановление зданий, разрушенных бомбардировкой. М.-Л.: Наркомзем РСФСР, 1943. 88 с.

5. Barazesh M., Shamim I., Anvar S. Masonry Infill Walls Enhanced with the Reinforced Shotcrete in Blast Incidents // Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering. 2023. doi:10.1007/s40996023-01177-9.

6. Facconi L., Lucchini S., Minelli F., Plizzari G. Analytical model for the in-plane resistance of masonry walls retrofitted with steel fiber reinforced mortar coating // Engineering Structures. 2023. No. 275. Pp. 115232. doi:10.1016/j.engstruct.2022.115232.

7. СП 427.1325800.2018 Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления (с Изменением N 1)

8. Тонких Г.П., Симаков О.А., Симаков А.Б., Кабанцев О.В., Баев С.М., Панфилов П.С. Экспериментальные исследования сейсмоусиления каменной кладки наружными бетонными аппликациями // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2011. № 2. С. 35-42.

9. Ghezelbash A., Beyer K., Dolatshahi K.,Yekrangnia M. Shake table test of a masonry building retrofitted with shotcrete // Engineering Structures. 2020. No. 219. doi:10.1016/j.engstruct.2020.110912.

10. Adil M. Shear Strength Evaluation of Strengthened Unreinforced Brick Masonry Walls by Using Shotcrete. ARPN Journal of Science and Technology. 2015. № 5. С. 138.

11. Rismanian Y.B., Tafti M., Mirjalili A. Experimental study on in-plane seismic behavior of unreinforced and damaged unreinforced masonry walls retrofitted with vertical concrete ties and bed rebar with and without shotcrete. Innovative Infrastructure Solutions. 2023. No. 8. doi:10.1007/s41062-023-01207-5.

12. Wang F. Experimental Research on Seismic Performance of Masonry-Infilled RC Frames Retrofitted by Using Fabric-Reinforced Cementitious Matrix Under In-Plane Cyclic Loading // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2023. No. 17. doi:10.1186/s40069-023-00594-4.

13. Altoubat S., Maalej M., Karzad A., Estephane P. Rapid Strengthening of Unreinforced Masonry Walls for Out-of-Plane Actions using Fiber Reinforced Shotcrete. 2018.

14. Вильдеман В.Э. Соколкин Ю.В., Ташкинов А.А. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов. М.: Наука, 1997. 228 с.

15. Кашеварова Г.Г., Зобачева А.Ю., Дубинский С.И. Моделирование процесса разрушения кирпичной кладки зданий в натурных и численных экспериментах // Строительная механика и расчет сооружений. 2011. № 1. С. 69-73.

16. Кабанцев О.В. Дискретная модель каменной кладки в условиях двухосного напряженного состояния // Вестник ТГАСУ. 2015. № 4. С. 113-134.

17. Кабанцев О.В., Тамразян А.Г. Моделирование упругопластического деформирования каменной кладки в условиях двухосного наряженного состояния // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2015. Iss. 3. Vol. 11. Pp. 87–100.

18. ГОСТ Р 58277-2018 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний.

19. ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона.

20. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-012003 (с Изменениями N 1, 2).