Testing of physical and mechanical properties of bricks and mortar in historic structures

Abstract

Kod starih zidanih građevina sve se češće postavlja zahtjev za utvrđivanjem njihove nosivosti. Problem je u definiranju karakteristika materijala koji je u njih ugrađen. Poznavanje opečnog materijala od kojeg su one izgrađene nedovoljan je za pristup točnijoj proračunskoj analizi. Najveću nepoznanicu predstavljaju ona fizikalno-mehanička svojstva ziđa koja su bitna za određivanje njegove nosivosti na posmik i na savijanje: tlačna čvrstoća morta, čvrstoća prionjivosti morta i opeke pri posmiku i savijanju, vlačna čvrstoća zida. Ta svojstva nadalje su funkcija poroznosti opeke, njezinog početnog kapilarnog upijanja i čvrstoće. Ispitana su fizikalno-mehanička svojstva opeke iz starih sakralnih građevina. Istodobno je radi usporedbe izvršeno ispitivanje na današnjim materijalima. Istražena je mogućnost primjene i vjerodostojnost jedne metode za utvrđivanje tlačne čvrstoće morta "in situ" (predložena je prije 30 godina u Čehoslovačkoj, a ostala je i u širim stručnim krugovima nepoznata). Metoda je jednostavna, brza i praktična, zahtijeva izradu vrlo jednostavne opreme za ispitivanje i kalibraciju na većem broju jednostavnih laboratorijskih uzoraka, nakon čega bi mogla biti primjenljiva u gradilišnim uvjetima.The requirement to determine the bearing capacity of older brick buildings is being raised more and more frequently. The problem is in defining of inbuilt materials properties. Familiarity with brick material used in their construction is insufficient for the approach to more accurate structural analysis. The biggest unknown is represented by those physical and mechanical properties of brick structures relevant for their bearing capacity against horizontal displacement and bending the compressive strength of mortar, adhesion strength of mortar against horizontal displacement and bending, the tensile strength of wall. These properties, in the function of brick porousness, are its initial capillary absorption and strength. The physical and mechanical properties of bricks from old sacral buildings were tested. At the same time, for the comparison purpose, nowadays materials have been tested too. The possibility and reliability of one method for the determination of the compressive strength of mortar "in situ" have been investigated. The method was proposed 30 years ago in Czechoslovakia, but it remained unknown to wider expert audience. The method is simple, quick and practical. It requires the preparation of very simple equipment for testing and calibration of a greater number of simple laboratory samples and it might be applicable in construction site conditions afterwards