Особенности выполнения каменной кладки в зимних условиях. Каменная кладка методом замораживания. Технологическая суть. Мероприятия по по. Каменная кладка зимой – особенности монтажа Контроль прочности здания из кирпича, выложенного в зимний период

Кладку способом замораживания выполняют на открытом воз­духе при отрицательной температуре. Предельная отрицательная температура, ниже которой запрещены работы на открытом воздухе, зависит от климатических условий района. Например, в средней полосе СССР предельная температура -30°С. Кирпич и другие каменные материалы перед укладкой в конструкцию очищают от снега и наледи. Кладку ведут на пластичных раство­рах (цементном или сложном), которые доставляют к рабочему месту в подогретом состоянии. Температура кладочного раствора зависит от температуры наружного воздуха, °С:

Температура наружного воз­духа 0...-10 -11...-20 ниже -20

Температура раствора. . . 5. ..10 10. ..15 15. ..20

При кладке способом замораживания используют те же инстру­менты, приспособления, инвентарь и те же системы перевязки ш«вов, что и при работе в летний период.

До начала работы поверхность выложенной кладки очищают от замерзшего раствора, снега и льда. Раствор расстилают неболь­шими порциями двух-трех кирпичей, что предохраняет его от преждевременного смерзания. Кирпич, керамические камни и блоки укладывают способом вприжим, соблюдая толщину швов, установленную для летней кладки. Ряды кирпича или блоков при производстве кладки выкладывают порядным способом, заканчи­вая их по всей ширине стены. При перерывах в работе верти­кальные швы верхних рядов кладки должны быть полностью за­полнены раствором. Выложенные конструкции накрывают толем или фанерой.

В пределах захватки кладку, как правило, выполняют без разрывов на всю высоту яруса. Между делянками высота разрыва не должна превышать 1 м, а между захватками - не более высоты этажа.

Кладку в местах разрыва завершают наклонной штрабой, которую усиливают арматурой: по ширине стены на каждые полкирпича укладывают по одному стержню диаметром 4...6 мм. Концы уложенных стержней длиной не менее 1 м заделывают
в кладку. По высоте наклонную штрабу армируют через б ря­дов.

Устойчивость кладки в зимних условиях обеспечивается вы­полнением следующих работ:

укладкой металлических связей 2 (рис. 76, а, б), заканчиваю­щихся на конце анкерами 1, в углах, в местах примыкания и пересечения стен;

а - связей в углах, б -- то же, в пересечениях стен, в - анкеровкой панелей междуэтаж­ного перекрытия, г -стальных связей в облегченных стеьах, д - гибких анкеров в стенах промышленных зданий, 1 - стальные анкеры, 2 - стальные связи диаметром 8 . . . 10 мм, 3 - стальные анкеры, приваренные к монтажным петлям панелей междуэтажного перекры­тия, 4 - проволочные скрутки, 5 - Т-образные анкеры, 6 - минераловатные плиты, 7 - ко­лонна, 8 - закладная деталь, 9 - гибкий анкер,. 10 - простенок

расположением металлических связей 2 в уровне междуэтаж­ного перекрытия, которые укладывают через один этаж (здания цо четырех этажей) или на каждом этаже (здания выше четырех этажей; этажи высотой более 4 м);

укладкой панелей междуэтажного перекрытия сразу после окончания кладки, с последующей анкеровкой концов уложенных конструкций (рис. 76, в);

усиление стен облегченных конструкций, не имеющих тычко­вой перевязки, металлическими связями 2 (рис. 76, г), которые укладывают в шахматном порядке не реже: по длине-1,5 м

и по высоте - 0,5 м;

укладкой подвижных анкеров 9 (рис. 76, д), связывающих стены промышленных зданий с колоннами 7 каркаса;

армированием нагруженных столбов и простенков металличе­скими сетками;

осадочными зазорами до 5 мм, оставляемыми при перекры­тии оконных и дверных проемов.

Кладка замораживанием требует тщательного выполнения, так как быстрое замерзание раствора затрудняет исправление обнаруженных дефектов. Высокое качество кладки обеспечива­ется строгим соблюдением всех требований проекта по производ­ству работ в зимних условиях, а также постоянным контролем каменщика за правильностью перевязки швов, размерами швов, горизонтальностью рядов, вертикальностью углов, размещением арматурных связей и т. д.

Контрольные задания

https://msd.com.ua/img/1221/image253.png" alt="Подпись:" title="Кладка способом замораживания" align="left" width="212 height=40" height="40">

I. Кладка, выполненная способом замораживания, при оттаивании раствора имеет:

III. Заполнить пропуски в табл. 16

Таблица 16. Основные правила при выполнении каменной кладки

В зимний период
(способом замораживания)

/. Система перевязки швов Однорядная, многорядная, трехрядная I * . . . .

Продолжение табл. 16.

Вполуприсык (для кладки забутки)

5. Последовательность укладки рядов Порядный, ступенчатый, смешанный | Только

6. Форма расшивки щвов

Вогнутая, выпуклая I Только вогнутая

Зимой кладку с одновременной облицовкой выполняют на подогретых растворах марки не ниже 50. Работу ведут способом замораживания или на растворах с противоморозными добавка­ми. Облицовочные и стеновые материалы перед укладкой в …

кладка бетонирование фундамент замораживание

Кладку ведут на открытом воздухе из кирпича, камней или блоков правильной формы на растворе, имеющем положительную температуру в момент укладки его, а затем замерзающем.

Сущность этого способа заключается в том, что раствор в швах, замерзший вскоре после укладки его, твердеет в основном весной после оттаивания кладки и частично в период до замерзания (за счет имевшейся плюсовой температуры раствора и экзотермиицемента), а также при зимних и весенних оттепелях или искусственном отогревании кладки. При выполнении кладки этим способом необходимо учитывать, что в момент оттаивания она имеет наименьшую прочность и от перегрузки может разрушиться. Поэтому способом замораживания растворов в течение одного зимнего периода допускается возводить каменные конструкции высотой не более 15 м.

Минимальную температуру наружного воздуха, при которой разрешается вести зимнюю кладку, устанавливают органы охраны труда в зависимости от климатических условий данного района.

Кладку выполняют на открытом воздухе, соблюдая те же правила производства работ, что и при летней кладке.

Марки растворов назначают в зависимости от температуры воздуха в момент возведения и прогноза погоды на последующий период. При этом состав растворов подбирают из условия обеспечения минимально необходимой прочности и устойчивости конструкции в период оттаивания и в последующий период эксплуатации сооружения.

Температура раствора во время укладки его в дело должна быть не ниже: 5° С при температуре воздуха до --10° С; 10° С при температуре воздуха от --10 до --20; 15° С -- от --20 и ниже. При скорости ветра более 6 м/с температура раствора должна быть повышена против указанной на 5° С.

Чтобы подогретый раствор, доставленный с растворного узла, сохранил необходимую температуру до укладки в дело, его надо использовать в течение 20…25 мин. Применять для кладки замерзший и разбавленный горячей водой раствор нельзя, так как с добавлением воды в растворе после его замерзания образуется большое количество пор, заполненных льдом; раствор в швах становится более рыхлым при оттаивании и не набирает требуемой прочности. Замерзший до начала схватывания раствор необходимо возвратить на растворный узел для оттаивания и переработки.

Чтобы раствор не остывал во время доставки от растворного узла к месту работы каменщиков, его перевозят в утепленных контейнерах или автосамосвалах, оборудованных утепленными крышками, с подогревом кузова выхлопными газами от двигателя. Надо стремиться к тому, чтобы раствор из автосамосвала выгружали непосредственно в утепленные ящики, в которых его подают каменщикам на рабочее место.

Для лучшего обжатия швов кладки до замерзания раствор расстилают на постели короткими грядками -- под два ложковых кирпича в верстах и под 4…6 кирпичей в забутке. На расстеленный раствор кирпич укладывают как можно быстрее, кроме того, стремятся быстрее возводить кладку по высоте. Ускоренная кладка необходима для того, чтобы раствор в нижележащих рядах уплотнялся под нагрузкой от вышележащих рядов кладки до замерзания, так как это увеличивает плотность и прочность кладки.

Толщина швов не должна превышать размеров, установленных для летней кладки. Это требование объясняется тем, что кладка, выложенная зимой, фактически замерзает в течение одного-двух часов, а обжатие неотвердевшего раствора происходит после полного оттаивания кладки. Поэтому при большой толщине швов кладка во время оттаивания может дать значительную осадку и даже разрушиться.

При перерывах в работе зимнюю кладку накрывают матами, толем или кирпичом насухо, а перед возобновлением работ очищают от снега, наледи и мерзлого раствора. К перерыву в работе все вертикальные швы верхнего ряда кладки должны быть заполнены раствором.

Следует проверять вертикальность кладки, так как отклонения стен от вертикали создают угрозу еще большего их искривления и разрушения при оттаивании раствора весной.

Стены и столбы выкладывают равномерно по всему зданию или в пределах между осадочными швами, не допуская больших разрывов по высоте. Разрывы могут быть не более 4 м и должны оканчиваться убежной штрабой. После возведения стен и столбов в пределах этажа немедленно укладывают сборные перекрытия. Прогоны, опирающиеся на стены, связывают с кладкой стен металлическими анкерами, закрепляемыми в вертикальных продольных швах кладки. Концы смежных прогонов, опирающихся на столбы или продольную стену, обязательно скрепляют скрутками.

В углах и местах сопряжения поперечных и внутренних стен зданий на уровне перекрытий укладывают стальные связи: при высоте здания до четырех этажей, например, их устанавливают через этаж, при более высоких зданиях, а также при высоте этажа более 4 м -- на уровне каждого перекрытия. Связи заводят в примыкающие стены на 1… 1,5 м и заканчивают на концах анкерами (рис. 1, а, б).

Рис. 1 Армирование угла и примыкания внутренней стены к наружной: а -- в углах, б -- в местах прохождения каналов

При кладке стен облегченных конструкций пустоты заполняют шлакобетонными вкладышами, шлакобетоном с малым содержанием воды или сухими засыпками, не содержащими смерзшихся комьев, чтобы предотвратить осадку засыпки и не ухудшить теплотехнических качеств кладки.

При кладке фундаментов зимой основание предохраняют от промерзания как во время производства работ, так и по окончании их, иначе просадка основания при оттаивании может привести к появлению трещин в кладке и к аварии. Зимой нельзя устраивать и выравнивать основание песчаными слоями толщиной, превышающей 100 мм, так как при большей толщине искусственного песчаного основания возможны неравномерные осадки, трещины в фундаментах и стенах здания.

Возведение фундаментов способом замораживания разрешается из кирпича, камней правильной формы и блоков.

Этим способом допускается также возводить стены из постелистого бутового камня, если расчетом подтверждено, что они выдержат нагрузку в период оттаивания.

Перемычки в стенах зимней кладки должны быть, как правило, сборными железобетонными.

При установке оконных коробок по ходу кладки простенков зимой оставляют промежуток не менее 15 мм (осадочный зазор) на осадку кладки между верхом коробки и низом перемычки.

При устройстве перегородок в зданиях, кладка которых выполнена способом замораживания, следует учитывать величину осадки кладки, а вместе с ней и перекрытий в весеннее время. Просветы, оставляемые под потолком, должны быть в два раза больше величины осадки стен, ожидаемой в пределах данного этажа.

Р-р снижает свою тем-ру и замерзая, образуется лед, кот увел. в объеме, примерно на 9%, при этом разрушаются структурные связи, снижается конечная прочность р-ра.

Применяют след. методы:

1. Метод с замораживанием. Производиться на открытом воздухе, на неподогретых, но очищенных от снега и наледи камнях. Укладка ведется на подогретом р-ре. Под действием отриц.тем-р р-р замерзает и находиться в таком состоянии до весны, след-но р-р продолжает набирать свою прочность. Усадка: на 1 м длины 0,1-0,5 мм. Тем-ра разогревания р-ра рассчитывается индивидуально. Основание здания, на кот возводиться каменная кладка, не д/б замерзшим.В зав-ти от проекта нагруженные эл-ты (простенки, столбы) армируют сетками(d=5 мм), укладываемые каждые в 1-4 ряда.

Нельзя использовать :1.Для к-ций, подвергаемых в период оттаивания вибрационным или динамическим воздействиям. 2.В к-циях, где есть внецентровые нагрузки 3. В сейсмоопасных местностях.

2. Кладка с электроподогревом. Используется при небольших объемах работ для наиболее загруженных простенков и столбов, нижних этажей многоэтажных зданий. Кладка выполняется на цементном р-ре М50. Эл.ток преобразуется в тепловую энергию при прохождении через р-р м/у электродами (можно обогревать с помощью калорифера). Прогреваемую часть здания огораживают, устанавливают калориферы и вентиляторы и обогревают помещение.

3. Кладка в тепляках. В районах с суровыми климатическими условиями. Тепляк – врем. сооруж.над возводимой к-цией: воздух обогревается теплообогревателями, калориферами.

4.Кладка на растворах с противоморозными добавками. Такие р-ры не используются для жилых зданий(т.к.хим.добавки повышают влажность здания и делают выссолы на поверхности стен), для зданий кот эксплуатируются во влажных условиях(более 60%), при темп-ре свыше 40 0 С(дымовые трубы), в помещениях с агрессивной средой. Антифризы: NaNO 2 , поташ. Кол-во добавок зависит от конструкции и темп-ры наружного воздуха. Марка р-ра более 50. Приготовление – как и обычные растворы (вместо Н 2 О – р-р с добавками). Добавки уменьшают темп-ру замерзания р-ра.

Мет-д замораживания кам. кладки.

Зак-ся в том, что кладка ведется так же, как летом, но на подогретом растворе. При отрицательных температурах можно возводить не более четырех этажей (15м), запрещено выполнять кладку из рваного бута. Раствор при кладке в среднем должен быть подогрет до абсолютной температуры наружного воздуха. Кирпич и камень должны укладываться по однорядной системе перевязки, с полным заполнением швов, а в углах и примыканиях укладывается арматура. На время оттаивания должен осуществляться контроль за деформацией кладки, а при необходимости – выполняться мероприятия по ее разгрузке и временному усилению.

Мероприятия по повышению устойчивости кладки на период оттаивания:

1. в проемах устанавливаются стойки

2. устанавливаются стяжки со стальными уголками на столбах и в простенках

3.подкосы для отдельно стоящих высоких кон-й небольшой толщины

Этот способ заключается в том, что раствор (обычный, без добавок) после его расстилания и укладки камня сразу же замерзает и в обще­принятом смысле не твердеет, а приобретает лишь временную морозную (криогенную) прочность, которая при оттаивании теряется. После от­таивания и твердения при температуре выше О °С в течение 28 дней раствор, как правило, имеет меньшую прочность и большую деформа- тивность, чем если бы он не подвергался замораживанию. Причем, отмеченное снижение прочности раствора, а следовательно и кладки в целом, тем больше, чем ниже температура замерзания раствора.

Конечная прочность на сжатие затвердевшей после оттаивания кладки, возводившейся при температуре определяется по эмпири­ческой формуле
. (6.1)
где - прочность летней кладки.
Раннее замерзание раствора в зимней кладке увеличивает ее конеч­ную деформативность после оттаивания. Соответствующее уменьшение упругой характеристики определяется по формуле
(6.2)
где а-упругая характеристика летней кладки.
Значение £ в обеих формулах принимается со знаком «минус».
При способе замораживания марка раствора должна быть не ме­нее 10. Применение этого способа целесообразно при температуре за­мерзания раствора не ниже -10 °С, а также при более низкой темпе­ратуре, если расчетная несущая способность кладки используется не полностью, например, в малоэтажных зданиях. При температуре ни­же - 10 °С и высокой степени использования несущей способности кладки способ замораживания требует значительного дополнительного повышения прочности раствора или установки сетчатой арматуры, поэтому он допустим только при отсутствии противоморозных хими­ческих добавок.
Способ замораживания применяют при выполнении кладки из камней или блоков правильной формы, которые при оттаивании ра­створа не могут расползаться, а также при ограниченной высоте (не бо­лее 15 м) и гибкости стен или столбов.
Зимнюю кладку, выполненную способом замораживания на ра­створах без химических добавок, нельзя применять для конструкций:
из бутобетона и рваного бута;
подвергающихся в стадии оггаивания вибрации млн значительным динамическим нагрузкам;
подвергающихся в стадии оттаивания воздействию поперечных нагрузок, значение которых превышает 10 % от продольных;
с эксцентриситетами в стадии оттаивания, превышающими 0,25# для свободно стоящих конструкций, не имеющих верхней опоры, и 0,75у - при наличии верхней опоры;
с отношением высот стен (столбов) Я к их толщинам /г, превышаю­щим в стадии оттаивания значения р, установленные для кладок IV группы (см. § 4.2); для конструкций, не имеющих верхней опоры, пре­дельные отношения следует уменьшить в два раза и принимать не бо­лее $ ^ 6. В случае превышения предельно допустимой гибкости кон­струкции их при возможности следует усилять временными крепле­ниями, обеспечивающими устойчивость в период оттаивания;
зданий высотой более 4 этажей.
Рассчитывать несущую способность каменных стен и других кон­струкций, возводимых способом замораживания на растворах без химических добавок, следует для двух стадий: стадии эксплуатации - основной расчет и стадии первого оттаивания - дополнительный расчет.
Расчетные сопротивления кладки, выполнявшейся способом замо­раживания без химических добавок, при основном расчете стен закон­ченного здания принимаются:
для кирпичной и каменной кладки при среднесуточной температуре наружного воздуха во время возведения кладки до -15 °С как для летней кладки, но с понижающим коэффициентом 0,9;
то же, при температуре до -30 °С с понижающим коэффициентом
0,8;
для кладки из крупных блоков - как для летней без понижаю­щего коэффициента.
Если согласно расчету несущая способность стен используется более чем на 70 %, то для обеспечения необходимой конечной прочнос­ти зимней кладки предусматривают соответствующие мероприятия: повышение марки раствора, применение кирпича и камней повышенной прочности, сетчатого армирования. Эти мероприятия должны быть указаны на чертежах.
Расчетное сопротивление кладки при дополнительном расчете при­нимается:
при растворе на портландцементе и толщине стен|или столбов 38 см и более - как для раствора марки 2;
при растворе на шлакопортландцементе или пуццолановом цемен­те независимо от толщины стен и столбов, а также при растворе па портландцементе, если толщина стен или столбов менее 38 см - как для раствора нулевой марки.
При основном и дополнительном расчетах следует учитывать влия­ние пониженного сцепления раствора с камнем и арматурой, вводя в расчетные формулы дополнительные коэффициенты условий работы Ул и указанные в табл. 6.2.
В рабочих чертежах зданий, каменные конструкции которых предполагается возводить способом замораживания, необходимо ука­зывать предельные высоты кладки стен и столбов, которые могут быть допущены в период оттаивания раствора, и в необходимых случаях конструкцию временных креплений, устанавливаемых до возведения вышележащих этажей на период оттаивания и твердения раствора кладки.
Пример 6.1. Центрально нагруженный столб сечением 64 X 77 см, высотой Н = 4,8 м, находящийся в многоэтажном здании со сборны­ми железобетонными перекрытиями, возводился способом заморажи­вания при температуре I - - 10 °С. Свожен из силикатного кирпича марки 150 на портландцементном растворе марки 50. Необходимо про­верить несущую способность этого столба в момент его оттаивания,
Г а б л и ц а 6.2. Коэффициенты у ^ и у |
Сжатие отвердевшей {после оттаивания) кладки из кир­пича и камней правильной формы 1 -
То же, бутовой кладки из постелистого камня 0,8 -
Растяжение, изгиб и срез отвердевшей кладки всех видов по растворным швам 0,5 -
Сжатие кладки с сетчатым армированием в стадии оттаи­вания - 0,5
То же, отвердевшей (после оттаивания) - 0,7
То же, возводимой на растворах с противоморозными до­бавками при твердении на морозе и прочности не менее 1,5 МПа в момент оттаивания - 1,0
когда действующая на него продольная сила достигла N = 300 кН, а также в стадии эксплуатации при продольном усилии N = 500 кН.
При заданных условиях 10 = 0,9 4,8 = 4,3 м и отношения - 430/64 - 6,7 и {$ - 480/64 = 7,5. Отношение (3 не превышает пре­дельного значения (см. § 4.2 и табл. 32, 33, 36 приложения IV) даже для кладки на растворе марки 10 (группа кладки IV) (5а = 14 0,65 - = 9,1. Для кладки на растворе марки 50 значение будет еще боль­ше. Следовательно, при такой гибкости кладка методом замораживания допустима.
Для проверки несущей способности столба в период оттаивания, когда раствор имеет прочность 0,2 МПа, по табл. 9 и 22 приложения II находим И - 0,85 МПа (с учетом табл. 6.2) и а = 350, а по табл. 23 приложения III ср = 0,852. Так как /г = 64 см > 30 см, то т& - 1.
Тогда искомую несущую способность получим по формуле (2.1) Маат = 1 0,852 0,85 77 64 100 = 356 886 Н = 356,9 кН > > N = 300 кН.Она обеспечена.
Для стадии эксплуатации расчетное сопротивление кладки (см. табл. 9 приложения II) с учетом понижающего коэффициента для зимней кладки Д = 0,85 ■ 1,8 0,9 - 1,38 МПа, а по табл. 22 при­ложения Па - 750. Для кладки, подвергавшейся замораживанию до / = -10 °С, упругую характеристику получим по формуле (6.2)
о
а,"= у-п о-пт = 750 = 375. Тогда по табл. 23 приложения III
Ф = 0,855, а по формуле (2.1) - несущая способность столба в стадии эксплуатации Nadm = 1 0,855 1,38 77 64 100 = 580 191 Н - - 580,2 кН >> N = 500 кН. Она также обеспечена.
Пример 6.2. На кирпичную стену толщиной 51 см, выполняемую методом замораживания, через распределительную плиту размером 20 X 30 см опирается стойка (см. рис. 2.4, в). Кирпич марки 75 на портландцементом растворе. Необходимо проверить i рлчность клад­ки на смятие в стадии производства работ (при оттаивании) на усилие N = 40 кН.
Для заданных условий по табл. 9 приложения 117? = 0,6 МПа, площадь смятия Ас = 20 30 = 600 см2, расчетная площадь (см. рис. 2.3, д) А = (2с2 + а) (2с± + Ь) = (2 . 51 -f 20) (2 5 -f 30) =--
= 4880 см2 и коэффициент £ = 48S0/6OO = 2,01 > £х = 1,2, соглас­
но табл. 25 приложения III принимаем £ - 1,2. Тогда расчетное со­противление Rc - 1,2 0,6 = 0,72 МПа.
Прочность кладки при tyd = 1 получим по формуле (2.5) Nс - = 1 0,72 600 100 = 43 200 Н = 43,2 кН > N = 40 кН, она обеспечена.
Пример 6.3. На стену толщиной 51 см, выполняемую методом за­мораживания, опирается простеночный блок сечением 51 X 64 см (см. рис. 2.4, г). Стена выложена из керамических камней марки 100 со щелевидными пустотами на цементно-известковом растворе. Не обходимо проверить прочность кладки па местное сжатие в стадии производства работ при нулевой прочности раствора, когда расчетное усилие N = 200 кН.
Для заданных условий R - 0,6 МПа (см. табл. 9 приложения II),
= I, площадь смятия А0 = 51 64 = 3264 см2, расчетная пло­щадь (см. рис. 2.3, а) А - (2 51 -f- 64) 51 = 8466 см2, коэффициент
g _________ ,_________
£ - / 8466/3264 = 1,37 > £j = 1,2 (согласно табл. 25 приложения, III принимаем £ = 1,2) и расчетное сопротивление смятию Rc - 1,2х х 0,6 = 0,72 МПа.
Прочность свежеуложенной кладки на местное сжатие получим по формуле (2.5) Ne = 1 0,72 3264 . 100 = 235 008 Н = 235 кН > > М = 200 кН, она обеспечена. (6.3)
где Яу - расчетное сопротивление сжатию зимней кладки наружных стен, упрочненной односторонним обогревом; Я0 - расчетное сопро-
Т а б л и ц а 6.3. Относительная прочность раствора в зависимости от температуры твердения и возраста

Может быть выложена качественно только при положительных температурах воздуха и достаточной влажности. С понижением окружающей температуры процесс твердения раствора замедляется, а при достижении 0°С и вовсе прекращается. При замерзании раствор превращается в состав с отдельно скованными льдом компонентами. Пластичность раствора теряется и швы кладки не уплотняются.

Для того, чтобы работы по кладке кирпичей в зимний период производились качественно, температура незастывшего раствора должна быть выше 0 °С, а кирпичи не должны быть сырыми и покрыты снегом.

Раствор должен твердеть до приобретения марочной прочности в течение 28 дней. При раннем его замораживании и оттаивании в последствии прочность уменьшается на 50% от нормативной. После оттаивания под воздействием тяжести кладки происходит неравномерная осадка и потеря устойчивости сооружения.

Для предотвращения воздействия низких температур на раствор в зимний период применяют специальные меры для сохранения свойств раствора и прочности кладки. К ним относятся:

• добавление противоморозных компонентов;
• использование электроподогрева;
• применение метода замораживания.

Принципы кладки кирпича методом замораживания раствора

При этом способе раствор перед выработкой подогревается и частично твердеет в процессе укладки, имея положительную температуру до замерзания. После оттаивания при увеличении окружающей температуры смесь схватывается окончательно. Технология такой зимней кладки должна быть предусмотрена в проекте сооружения изначально.

Без проведения предварительных расчетов на прочность конструкций, возведенных таким способом, кладка не производится.

Для приготовления раствора в зимний период необходимо использовать теплую воду.

Рабочий проект здания, возводимого в зимних условиях с применением метода замораживания, должен содержать дополнительные требования к технологии кладки:

• соблюдение предельной высоты сооружений, возводимых в период начального твердения смеси и в условиях ее оттаивания;
• необходимость установки временных креплений конструкций из кирпича во время оттаивания ;
• применение определенных марок растворов и соблюдение особенностей процесса кладки.

Кладочный раствор, применяемый при зимних условиях кладки кирпича, должен иметь марку не ниже 10. Определенная марка назначается в соответствии с температурой, при которой ведутся работы:

• при среднесуточной температуре не ниже -3°С марка раствора соответствует марке, применяемой для подобных конструкций в теплых условиях;
• если этот показатель понижается до -20°С, значение марки увеличивается на одну позицию;
• при сильных морозах ниже -20°С раствор применяется с маркой, увеличенной на два значения.

В зимний период строительства используют сложные (цементно-глиняные и цементно-известковые) кладочные растворы. В них добавляют органические пластификаторы (микропенообразователи). Как вяжущий материал применяют портландцемент, пуццолановый и шлакопортландский цемент. Песок добавляют полностью просушенный.

Температура укладываемого раствора должна быть 5, 10 и 15°С при наружной температуре соответственно -10, до -29 и ниже -20°С. Этих значений придерживаются при скорости ветра до 6 м/с. При более сильном ветре раствор должен быть теплее еще на 5°С. Вода не должна быть горячее 80°С, а температура песка не должна превышать 60°С. Раствор на площадку следует доставлять в утепленных контейнерах. Большие объемы смеси подвозят к участку в авторастворовозах с цистернами, обогреваемыми выхлопными газами двигателя.

Технология кладки кирпича с применением метода замораживания

При возведении стен зимняя кладка производится по всему зданию приблизительно на одном уровне. Границей участка работ должен быть осадочный шов. На готовую стену сразу укладываются плиты перекрытий или балки. В стенах, возводимых в зимних условиях, применяют железобетонные перемычки. При пролетах до 1,5 м возможно применение рядовых перемычек с использованием подвесных опалубок (на кружалах). Если опалубки опираются на стойки, их ставят на клиньях. При оттаивании раствора клинья ослабляют для равномерной осадки кладки. Стойки располагают посередине стены, не допуская их смещения. Опалубку с перемычек демонтируют через 15 дней.

Во время кладки кирпича швы должны быть заполнены качественно до замерзания раствора. Раствор кладут небольшими участками на 2-4 ложковых кирпича и на 4-6 в забутке. В зимний период кладка должна выполняться как можно быстрее, особенно по высоте. Необходимо за короткое время уплотнить раствор в ряду грузом верхнего ряда. Для этого кладка производится на небольших участках. Смесь замерзает примерно через 2 часа.

В зимний период в процессе кладки необходимо особенно строго соблюдать необходимую толщину горизонтальных и вертикальных швов. Окончательное их обжатие происходит только в оттепель после полного оттаивания. Превышенная толщина швов может привести при повышении температуры к сильной осадке и, возможно, даже к разрушению конструкции.

Перед перерывом в работе в зимних условиях вертикальные швы кладки необходимо тщательно заполнить раствором. На время остановки работ незаконченную кладку укрывают слоем кирпича (насухо) или слоем толя. Перед возобновлением процесса рабочую поверхность очищают от наледи, снега и мерзлого раствора. Тщательно контролируют во время работы вертикальность стены, так как ее отклонение может привести к пагубным последствиям в условиях оттепели.

Дополнительные мероприятия при выполнении кладки в зимних условиях

1. В местах примыкания возводимых стен и существующих конструкций, а также над дверными и оконными проемами делаются осадочные швы.
2. На стыках наружных и внутренних стен монтируются металлические связки из стальных прутков или полос. На каждую из стен устанавливается связка на длину до 1,5 м.
3. В облегченных кладках в углах стыковки устраивают стяжки во внутренних и наружных верстах попарно.
4. Стены, возведенные методом замораживания раствора, укрепляются при помощи подкосов, устанавливаемых в поперечном направлении.

При организации работ по кладке кирпича в зимний период следует выполнять следующие условия:

1. Кладка всех конструкций одного пояса производится с использованием раствора, имеющего одинаковый состав, температуру и консистенцию.
2. Емкости для раствора, используемые при ведении работ, должны иметь крышки и наружное утепление. Смесь следует как можно реже перегружать из одной емкости в другую.
3. Размороженный использовать запрещается. Его необходимо переработать и затем использовать снова.
4. Не следует разбавлять раствор горячей водой, т.к. при затвердевании в нем возникнет большое количество пор со льдом, он станет рыхлым. При окончательном твердении материал не достигнет нужной прочности.
5. Порции кирпича, доставляемые к месту работы каменщиков в зимний период, должны обеспечивать непрерывный процесс кладки в течение 2 часов. Теплый раствор должен вырабатываться в течение 20-25 минут.
6. Для удаления наледи и прогрева постели кладки следует применять инжекционные горелки. Для используются специальные электрорасшивки.

Подогрев кладки в зимних условиях

Обогрев конструкций зданий может производиться газовыми агрегатами, нефтегазовыми калориферами и электрообогревателями. Температура подогреваемой кладки на уровне 0,5 м от пола должна быть не ниже +10°С. Для обеспечения такой температуры применяют стержневые электроды. Их изготавливают из стального прута диаметром 4-6 мм. Электроды вводятся в раствор на расстоянии от 15 до 30 см друг от друга, к ним подводится напряжение 40-60 В. Кладка прогревается до температуры 40-60°С. Подогрев ускоряет кристаллизацию раствора на 20% за 12-18 часов. За счет этого происходит сцепление кирпича с раствором. Способ электропрогрева конструкций не приобрел широкого применения при строительстве в зимний период.

В некоторых случаях здание, возведенное способом замораживания, изолируют от наружного воздуха и подключают к отопительной системе или устанавливают внутри приборы для обогрева. При повышении внутренней температуры до 30-50°С по истечении 3-5 суток кладка оттаивает, тогда раствор затвердевает. Стены сушат с помощью усиленной вентиляции. После их высыхания приступают к отделочным работам. После искусственного обогрева прочность раствора должна достигнуть 20% от марочной.

Контроль прочности здания из кирпича, выложенного в зимний период

Чтобы раствор для кладки кирпичей не остыл слишком быстро, можно использовать термоизоляционное покрытие или излучающий обогреватель.

В условиях оттепели кладка начинает оттаивать. В этот период происходит ее осадка, прочность и устойчивость сооружения снижается. Производители работ должны вести наблюдение за направлением, степенью равномерности и величиной осадки. Необходимо регулярно проверять состояние участков кладки, подвергающихся наибольшему напряжению. Оставленные штрабы, гнезда и другие отверстия следует заложить. С перекрытий нужно удалить лишние нагрузки (например, строительный мусор или оставшийся строительный материал).

Контроль осадки кладки осуществляется на протяжении всего периода оттаивания. При обнаружении участков с неравномерной осадкой и трещин должны быть приняты меры для снижения нагрузки. Для этого временно устанавливаются разгрузочные стойки под края несущих элементов (перекрытий, перемычек).

При обнаружении отклонений стен от вертикали, а также трещин на участках примыкания продольных стен к поперечным дополнительно устанавливают растяжки или подкосы. При значительных смещениях применяют натяжные канаты для приведения конструкций в проектное положение. Эти мероприятия должны проводиться до начала твердения раствора в швах (обычно не позднее чем через неделю после наступления оттепели).

Применение противоморозных добавок (ПМД)

Противоморозные добавки применяются для того, чтобы понизить температуру замерзания в растворе.

Кирпичная кладка в зимних условиях может выполняться с применением раствора марки 50 с добавлением специальных химических соединений — противоморозных добавок. Они обладают свойством ускорять процесс твердения раствора при низких (до -15°С) температурах. При их использовании происходит ускоренный процесс с вовлечением максимальной доли воды, которую содержит раствор. Смесь при этом на морозе сохраняет подвижность.

Необходимо учесть, что применение противоморозных компонентов не обеспечивает стопроцентной прочности кладки. В условиях отрицательных температур они дают возможность возвести сооружение с 30-40%-процентной прочностью от проектируемой. Затем раствор замерзает и набирает основную прочность лишь после оттаивания. Поэтому конструкции, построенные таким способом в зимних условиях, должны нести нагрузку, не превышающую специально рассчитанную.

При строительстве в зимних условиях применяются различные противоморозные добавки (ПМД). В России чаще применяют следующие химические компоненты, препятствующие замерзанию для кирпичной кладки:

• формиат натрия технический;
• формиат кальция технический;
• нитрит натрия технический;
• поташ (калий углекислый);
• хлористый кальций.

Раствор с химическими добавками не следует применять для помещений, имеющих повышенную влажность при эксплуатации (бани, санузлы и пр.). Эти включения гигроскопичны и способствуют образованию высолов. Раствор с ПМД необходимо выработать до начала схватывания. Во время укладки кирпича он должен иметь температуру +5°С. При применении ПМД обязательно соблюдение инструкций, оговаривающих тип, пропорции добавок и правила эксплуатации помещений, возведенных с применением такого раствора. Для жилых зданий добавки на основе хлористого кальция или натрия не применяют, так как они вызывают повышение влажности помещений.

Недостатком метода замораживания при кладке кирпича в зимних условиях является риск деформации конструкций при оттаивании раствора. Но при неукоснительном соблюдении технологии выполнения работ и правильной геометрии здания можно возводить сооружения необходимой прочности.