mur ceglany, wilgotność muru, wytrzymałość na ściskanie muru, odkształcalność muru, nośność konstrukcji ceglanej
brick wall, moisture of masonry, masonry compressive strength, deformability of masonry, load-bearing capacity of the brick structures
Niniejsza praca dotyczy oceny wpływu silnego zawilgocenia murów ceglanych na ich nośność i odkształcalność przy ściskaniu. Zagadnienie to jest istotne w analizie konstrukcji ceglanych, które na skutek różnych zdarzeń znalazły się w stanach bliskich stanowi pełnego nasycenia murów wodą. Jednym z takich zdarzeń są powodzie, które na skutek zmian klimatu występują coraz częściej i niosą ze sobą coraz więcej zagrożeń. W pierwszej części pracy dokonano przeglądu dotychczasowego stanu wiedzy na temat wpływu zawilgocenia na wytrzymałości odkształcalność materiałów murowych (cegieł, zapraw) oraz murów. Z dokonanego zestawienia wynika, że dotychczas przeprowadzono niewiele badań w tym zakresie, chociaż w ostatnich latach liczba publikacji naukowych na temat wpływu silnego zawilgocenia murów na ich nośność wyraźnie się zwiększyła. Dotychczas przeprowadzone i opublikowane badania dotyczyły prawie wyłącznie murów ceglanych wykonanych ze współcześnie produkowanych materiałów murowych. Trudno wyniki takich badań odnieść do konstrukcji wzniesionych kilkadziesiąt czy kilkaset lat temu, które charakteryzują się specyficznymi właściwościami zarówno w zakresie materiałowym jak również technologii wykonania.
W zasadniczej części pracy przedstawiono wyniki badań własnych, które przeprowadzono na oryginalnych cegłach, zaprawach i murach pobranych z konstrukcji budynków istniejących w tym budynków historycznych.
Oprócz badań wytrzymałościowych cegieł i zapraw w różnych stanach wilgotności, wykonano również badania cech charakteryzujących strukturę ceramiki i zapraw, takich jak nasiąkliwość, porowatość, struktura porów. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie zależności wiążących te cechy ze zmianą wytrzymałości materiałów murowych na skutek ich silnego zawilgocenia.
Największy zakres, z prezentowanych w pracy, miały testy wytrzymałościowe na filarach murowych wyciętych z konstrukcji budynku historycznego. Badania te wykazały znaczący spadek wytrzymałości na ściskanie murów w stanie silnego zawilgocenia w stosunku do murów w stanie powietrzno-suchym.
Ostatnia część pracy poświęcona została określeniu wpływu silnego zawilgocenia murów na nośność ścian ceglanych, co ma duże znaczenie w analizach budynków istniejących o konstrukcji ceglanej.
Biorąc pod uwagę wyniki badań własnych zaproponowano zależności do określania wytrzymałości na ściskanie murów w stanie mokrym na podstawie próbek cegieł i zapraw pobranych z konstrukcji. Niewielkie wymiary próbek potrzebnych do przeprowadzenia tych badań sprawiają, że zaproponowana metoda może zostać zastosowana w obiektach historycznych, w których uszkodzenia konstrukcji, ze względów konserwatorskich, powinny zostać ograniczone do minimum.
The presented work concerns the assessment of the influence of strong moisture in brick masonry on their load-bearing capacity and deformability under compression. This issue is important in the analysis of brick structures which, as a result of various events, are in wet state. One such event are floods. Because of climate changes, floods are becoming more frequent and pose more and more threats nowadays.
The first part of the work reviews the current state of knowledge on the impact of moisture on the strength and deformability of ceramic bricks, mortars, and masonry. The comparison shows that so far little research has been carried out in this area, although in recent years the number of scientific publications on the impact of high moisture in masonry on their load-bearing capacity has significantly increased. The research carried out and published so far concerned almost exclusively brick masonry made of modernly produced bricks and mortars. It is difficult to apply the results of such research to structures built several dozen or several hundred years ago, which are characterized by specific properties both in terms of materials and methods of erecting structures.
The main part of the work presents the results of own research, which was performed on original bricks, mortars and masonry samples taken from existing buildings (including historical buildings).
In addition to strength tests of bricks and mortars in various moisture states, tests were also carried out on the properties characterizing the structure of ceramics and mortars, such as water absorption, porosity, pore diameter distribution. The conducted research allowed for the development of relationships linking these properties with changes in the strength of masonry materials as a result of their high moisture content.
The tests with the largest scope of those presented in this work were strength tests on masonry columns cut from the structure of historical buildings. These tests showed a significant decrease in the compressive strength of masonry in a wet state compared to masonry in an air-dry state.
The last part of the work was devoted to determining the impact of strong moisture on the load-bearing capacity of brick walls, which is of great importance in the analysis of existing brick buildings.
Taking into account the results of research, relationships were proposed to determine the masonry compressive strength in a wet state based on tests of brick and mortar samples taken from the structure. The small dimensions of the samples needed to carry out these tests mean that the proposed method can be used in historical buildings where damage to the structure, for conservation reasons, should be limited to a minimum.
