Влияние негативных факторов пожара на механические свойства керамических строительных материалов

ВЛИЯНИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Пучков П.В.

Многие инженерные конструкции и их элементы испытывают деформацию сжатия. Испытания на сжатие являются основными при определении механических характеристик хрупких материалов: чугуна, бетона, искусственного и естественного камня, кирпича, керамики и т.д. В данной статье представлены результаты эксперимента по исследованию механических свойств керамического кирпича при различных высоких температурах. Целью эксперимента являлось исследование влияния температуры на прочностные характеристики керамического полнотелого кирпича, который широко применяется при строительстве несущих стен в гражданских и промышленных зданиях и инженерных сооружениях.

Образцы для проведения эксперимента были подготовлены из старого керамического рядного полнотелого (в современных кирпичах иногда изготавливают пустоты (пустотелый кирпич) для повышения теплоизоляционных свойств) кирпича размером (250х120х65 мм). Кирпич был напилен на кубики размером ~50х50х50 мм (см. рис.2)

По применению данный кирпич рядовой предназначен для устройства внутренних частей несущих и ограждающих конструкций, перегородок, забутовок и т. д.), поэтому данный кирпич не обладает такой высокой огнестойкостью как, например, печной кирпич. Поэтому задачей данного эксперимента являлось изучение потери прочности кирпича при воздействии негативных факторов пожара.

Кирпич, из которого напилены образцы ранее находился в кирпичной кладке с наружной стороны стены, поэтому долгие годы подвергался негативному воздействию окружающей среды: атмосферной влаги, воздействию плесени, мхов и т.д. Поэтому учитывая вышеперечисленные негативные факторы, прочность испытуемых образцов была значительно ниже, прочности нового керамического кирпича, но образцы из старого керамического кирпича по механическим свойствам наиболее приближены к механическим свойствам кирпичей, находящихся в стенах существующих старых инженерных сооружений.

При испытании на сжатие (Рис.3) использовался гидравлический пресс ПСУ — 10 предназначенный для статических испытаний стандартных образцов строительных материалов. Максимальная сила сжатия 100000 Н (10 тонн). Также для эксперимента для нагревания образцов использовалась высокотемпературная камерная электропечь ПЛ10/12,5 с максимальной температурой нагрева 1250 °С. Образцы из керамического кирпича предварительно нагревались до различных температур, после чего на гидравлическом прессе производили измерения максимального значение разрушающей силы. Затем высчитывали напряжение σ_в при котором образец разрушался. В таблице 1 представлены результаты измерений.

На основе полученных данных построен график зависимости временного сопротивления керамического кирпича при деформации сжатия от температуры. Данный график представлен на рисунке 4.

Характер разрушения образцов представлен на рисунках 5-8