Прочностные характеристики каменной кладки

Прочность кладки зависит от прочности камня и раствора, от качества выполнения кладки и ряда других факторов. Исследованиями установлено, что вертикальные швы в работе кладки практически не участвуют. Это является следствием усадки раствора при его твердении, приводящей к нарушению сцепления раствора с камнем в вертикальных швах. Передача нагрузки от вышележащих рядов кладки к нижележащим происходит через горизонтальные швы. Вследствие неоднородности затвердевшего раствора и неровности камней эта передача происходит неравномерно, с концентрацией в отдельных точках наиболее плотного контакта камня с раствором. В итоге камни в составе сжатой кладки подвержены не только сжатию, но и изгибу. В процессе осевого сжатия кладка, как и любой материал, подвергается деформации (расширению) в поперечных направлениях. При этом поперечные деформации раствора, как правило, большепоперечных деформаций камня.

Из-за сцепления между раствором и камнем их независимые поперечные деформации невозможны, и по горизонтальным плоскостям контакта возникают касательные усилия, приводящие к сжатию раствора и растяжению камня в поперечных направлениях. Эти растягивающие усилия тем больше,чем слабее раствор. Поэтому снижение прочности раствора приводит к снижению прочности кладки, и кладка на свежеуложенном растворе имеет наименьшую прочность. В процессе увеличения вертикальной сжимающей нагрузки (от нуля до разрушающей) кладка проходит 4 стадии работы. На стадии (напряжения менее 50% от разрушающих) кладка работает без трещин, как монолитный материал.