Экспериментальные исследования эффективности усиления кладки инъекцией раствора

Введение. Инъекция кладки под давлением является одним из наиболее эффективных методов восстановления ее монолитности на участках с трещинами, расслоением, участках ремонта и сопряжения разнородных кладок. Особую ценность метод инъекции имеет для исторических зданий.

Цель. Получение на основе экспериментальных данных коэффициентов, характеризующих эффективность методов усиления кладки инъекцией раствора, в том числе в сочетании с конструктивным косвенным армированием.

Материалы и методы. Испытывались образцы, усиленные инъекцией раствора, в том числе с конструктивным армированием, при равномерно распределенной нагрузке и местном сжатии из исторического и современного кирпича, выполненные на растворах различной прочности. Исследовалась совместная работа усиленной кладки на участках ее ремонта с вычинкой и образцов, в которых внутренняя забутовка отличалась по прочности и деформациям от лицевых слоев.

Результаты. Получены коэффициенты усиления кладки инъекцией. Результаты исследований использованы при разработке нормативных документов и проектов усиления каменных конструкций.

Выводы. В случае имеющихся в кладке трещин, расположенных на расстоянии 10–25 см, возможно повышение несущей способности кладки. Эффективность усиления возрастает для кладок, выполненных на слабых растворах. Наилучший эффект получен в случае инъекции эпоксидной смолы. Применение цементных растворов с добавкой извести позволяет в исторических зданиях восстановить монолитность кладки. Значительный эффект дает комбинированный метод усиления инъекцией в сочетании с косвенным армированием.

1. Временная инструкция по составлению проектов и производству работ по цементации бетонных каменных кладок. Москва: ОНТИ. 1937. 56 с.

2. Зворыкин Б.Н. Методика укрепления каменных (кирпичных) кладок памятников архитектуры путем нагнетания растворов в трещины кладки. Практика реставрационных работ, сб. 1. Москва. 1954.

3. Зворыкин Б.Н. Растворы для инъекции каменной кладки. Теория и практика реставрационных работ. Москва: Стройиздат, 1973. Вып. 3. С. 25–27.

4. Мартемьянов А.И., Ширин В.В. Способы восстановления зданий и сооружений, поврежденных землетрясением. Москва: Стройиздат, 1978. 204 с.

5. Шишкин А.А. Использование несущих элементов зданий и сооружений при их реконструкции и модернизации Москва: Стройиздат, 1975. 91 с.

6. Воронина В.П. Прочность и деформативность кирпичной кладки и стыков крупнопанельных зданий, инъецированных цементными растворами. Диссертация. Москва, 1986

7. Рекомендации по повышению качества каменной кладки и стыков крупнопанельных зданий инъецированием под давлением // ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко Госстроя СССР. Москва: Стройиздат, 1987. 22 с.

8. Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений // ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко Госстроя СССР. Москва: Стройиздат, 1984. 36 с.

9. Малярик М.Г. Влияние полимерных добавок к цементным растворам на повышение монолитности и прочности кирпичной кладки. Дис. канд. техн. наук. Москва,1981.

10. Малярик М.Г. Прочность и деформации полимерцементных растворов / Научно-технический реферативный сборник. ВНИИИС. 1980. Сер.14. Вып.10. С. 22–25.

11. Бессонов Г.В. Методические рекомендации «Исследование деформаций, расчет несущей способности и конструктивное укрепление древних распорных систем». Москва, 1989. Объединение «Росреставрация».

12. Рекомендации по восстановлению и усилению крупнопанельных зданий полимеррастворами. ТбилЗНИИЭП, Тбилиси, 1989.

13. Легецкий О.Е. Инъекционное у плотнение дефектного бетона гидросооружений полимерными композициями пониженной вязкости: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.23.16 / В/О Союзводпроект. Всесоюз. гос. головной проектно-изыскат. и НИИ по проектированию водохоз. и мелиор. объектов им. Е.Е. Алексеевского. Москва, 1989. 22 с.

14. Карев Н.Н. Технология инъекционного укрепления каменных кладок памятников архитектуры [Метод. рекомендации] / Всесоюз. специализир. реставрац. произв. об-ние «Союзреставрация». Проект. ин-т по реставрации памятников истории и культуры «Спецпроектреставрация». Москва: Ин-т «Спецпроектреставрация» 1991. 38 с.

15. Ханов Н.М. Прочность и деформативность кирпичной кладки при местном сжатии с учетом ее инъецирования модифицированными полимерными композициями [диссертация]. Москва; 1993.

16. Дубровская Л.В. Прочность и деформативность кирпичной кладки памятников архитектуры Казахстана и разработка методов ее усиления [диссертация]. Москва. 2004.

17. Курлапов Д.В. и др. Инъецирование как метод усиления каменных конструкций // Инженерностроительный журнал. 2009. № 3(5). С. 17–21.

18. Шилин А.А. Ремонт строительных конструкций с помощью инъецирования. Москва: Горная книга: Изд-во МГГУ. 2009.

19. Ищук М.К., Фролова И.Г., Ищук Е.М. Усиление каменных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 8. С. 00–00.

20. Ищук М.К., Ищук Е.М., Фролова И.Г. Усиление кладки методом инъекции эпоксидной смолы // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 4. С. 48–51.

21. Ищук М.К., Ищук Е.М. и др. Стандарт организации СТО 36554501-010-2008 «Усиление кирпичной кладки методом инъекции эпоксидной смолы GLOBALPOX I-10/138/BT».

22. Ishchuk M.K., Ishchuk E.M. Stress and strains of reinforced Masonry // CIB W023 – Wall Structers. Moscow, September, 2010.

23. Pantschenko A., Ishchuk M., Ishchuk E. Modifizierten Feinstzemente für die Mauerwerksanierung. In: Ibausil, Weimar, 12–15 september 2012. 18 Internationale Baustofftagung. Vol. 2. Weimar: Bauhaus – Universitat Weimar; 2012, p. 172.

24. Ищук М.К., Ищук Е.М., Соколов Б.С. Исследование прочности и деформаций кирпичных стен и сводов Грановитой палаты Московского кремля // Строительная механика и расчет сооружений. 2013. № 4 (249). С. 15–20.

25. Ищук М.К., Ищук Е.М., Фролова И.Г. Совместная работа старой и новой кладок на участках с вычинкой // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 1. С. 28–30.

26. Ищук М.К., Ищук Е.М. Усиление исторической кладки инъекцией растворов на основе извести // В книге: Природные условия строительства и сохранения храмов православной Руси. Сборник тезисов 6-го Международного научно-практического Симпозиума. 2015. С. 119–120.

27. Ищук М.К., Ищук Е.М. и др. Исследование прочности и деформаций кирпичных стен и сводов, усиленных с применением отечественных технологий и материалов, совместимых с исторической кладкой. Отчет о НИР/ НИОКР № АААА-Б19-219052790078-0. Москва; 2017.

28. Ищук М.К., Ищук Е.М. и др. СП 427.1325800.2018. Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления. Москва: Стандартинформ; 2019.

29. Ищук М.К., Ищук Е.М. Методические указания по усилению каменной кладки, в том числе исторических зданий, инъекцией раствором [интернет]. Москва; 2019. Режим доступа: https://files. stroyinf.ru/Data2/1/4293720/4293720336.pdf.

30. Ищук М.К., Ищук Е.М. Прочность и деформации каменной кладки, усиленной инъекцией раствора // В сб.: Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Сборник статей XX Международной научно-технической конференции. Под редакцией Н.Н. Ласькова. 2020. С. 63–69.

31. Ищук М.К., Грановский А.В., Гогуа О.К., Ищук Е.М. и др. СП 427.1325800.2018 Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления. М., 2019.

32. Ищук М.К., Ищук Е.М. Экспериментальные исследования каменной кладки, усиленной инъекцией раствора в сочетании с косвенным армированием В книге: Международный строительный конгресс. Наука. Инновации. Цели. Строительство. Сборник тезисов докладов. М., 2023. С. 188–190. https://doi.org/10.37538/2949-219Х-2023-188-190

33. Ищук М.К., Ищук Е.М. Предложения в СП 427.1325800 «Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления». В книге: Международный строительный конгресс. Наука. Инновации. Цели. Строительство. Сборник тезисов докладов. Москва, 2023. С. 191–193. https://doi.org/10.37538/2949-219Х-2023-191-193

34. Ищук Е.М. Экспериментальные исследования каменной кладки, усиленной инъекцией раствора в сочетании с косвенным армированием // В сб. тезисов Онищиковских чтений под ред. Ведякова И.И., Ищука М.К. Москва, 2024. С. 28 – 30.

35. Ищук М.К., Ищук Е.М. Исследования кирпичной кладки, усиленной инъекцией раствора в сочетании с косвенным армированием // В сб. тезис. докладов Международной научной конференции, посвященной 50-летию кафедры «Железобетонные и каменные конструкции» и 105-летию Казанской школы железобетона. Казань, 2024. Издательство: Казанский государственный архитектурно-строительный университет. С. 16.

36. Ищук Е.М., Ищук М.К. Усиление кирпичной кладки инъекцией метилметакрилата // Вестник НИЦ «Строительство». 2024. № 3 (42). С. 111–123.

37. Ищук М.К., Ищук Е.М. Исследование прочности и деформаций исторической кладки // Вестник НИЦ «Строительство». 2025. № 4. С. 33–46. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2025-4(47)-33-46

38. Забелина О.Б., Кунин Ю.С. Выбор способа усиления кирпичных вертикальных конструкций после детального технического обследования объекта федерального государственного бюджетного учреждения культуры Политехнический музей // Наука и бизнес. 2018;(11):102–107.

39. Грановский А.В., Кунин Ю.C., Легецкий О.Е. Оценка прочности кирпичной кладки, усиленной инъекционным составом // Промышленное и гражданское строительство. 2023;(2):37–43. https://doi.org/10.33622/0869 7019.2023.02.37-43

40. Грановский А.В., Кунин Ю.С., Легецкий О.Е. Инъекционные составы для повышения прочности и монолитности кирпичной кладки // Промышленное и гражданское строительство. 2023;(4):16–20. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2023.04.16-20.

41. F. da Porto, C. Modena, M.R. Valluzzi (UNIPD) / L. Binda, A. Saisi Experimental Tests on Irregular Masonry Issued by (POLIMI) – WORK PACKAGE 9 (Leader: UCLM): Structural Models /DELIVERABLE D9.2 September 2004, 37 p.

42. Kwiecień A., Zając B. Static and dynamic properties of a flexible joint working in cracked historical masonries. Cracow University of Technology, Cracow, Poland R. Jankowski. Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland

43. Marco Corradi, Antonio Borri, Elena Poverello, Giulio Castori. The use of transverse connectors as reinforcement of multi-leaf walls. Materials and Structures, 2017, 50:114 DOI 10.1617/s11527-016-0977-3

44. Hartmut H. Probst CINTEC-Injektionsverankerungs-Systeme Fortschrittliche Technik für Instandsetzungen, Nachbewehrungen und Verankerungen im Mauerwerksbau // © Ernst & Sohn • das Mauerwerk • Heft 3 • 2001

45. Toralf Burkert, Christian Fuchs, Jörg Schweinfurth. Safeguarding and retrofitting works at the UNESCO // Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Mauerwerk 22 (2018), Heft 2. Рю 91 – 102. DOI: 10.1002/dama.201800009

46. L. Binda, C. Modena, A. Saisi, R. Tongini Folli, M.R. Valluzzi. Bed joints structural repointing of historic masonry structures. 9-th Canadian masonry symposium. P. 12

47. Гроздов В.Т. Реконструкция зданий и сооружений, техническое обследование, испытание и усиление строительных конструкций. СПбВВИСУ: СПб. 2004. 244 с.