Возведение каменных конструкций в зимних условиях

1. Возведение каменных конструкций  в зимних условиях

Отрицательные температуры оказывают сильное влияние на физико-механические процессы, происходящие в свежевыложенной каменной кладке. Твердение раствора в кладке прекращается из-за перехода воды раствора в лед, а реакция гидратации цемента, начавшаяся с укладкой раствора, по мере снижения температуры раствора затухает и приостанавливается. Раствор при замерзании превращается в прочную механическую смесь цемента (извести), песка и льда. Вода, переходя в лед, увеличивается в объеме, что приводит к увеличению объема раствора, в результате чего он разрыхляется, нарушаются связи между его частицами, прочность резко снижается. На поверхности камней образуется ледяная пленка, а это дополнительно снижает прочность сцепления раствора с камнем. В итоге при раннем замерзании кладки конечная прочность ее в возрасте 28 дн. оказывается значительно ниже прочности нормально твердевшей кладки.

В известковом растворе при замораживании процесс твердения также прекращается, но в отличие от цементного раствора после оттаивания процесс гидратации не возобновляется.

Для выполнения каменной кладки в зимних условиях используют способ замораживания. Его отличительные особенности заключаются в следующем:

• при положительной температуре после оттаивания кладка будет дальше набирать свою прочность, если раствор к моменту замерзания набрал критическую прочность, которая составляет обычно более 20% марочной прочности;
• способ замораживания не применим для внецентренно сжатых конструкций со значительным эксцентриситетом и конструкций, подвергаемых вибрации, а также в бутовой кладке, в стенах из бутобетона, в сводах;
• используют только цементные и сложные растворы, так как известковые  и  известково-глиняные  не  сохраняют  способности к твердению после оттаивания;
• транспортные средства, в которых доставляют раствор на строительную площадку, обязательно утепляют, к месту работ подают порцию раствора только на 20...30 мин работы и при температуре раствора не ниже +20°С;
• обязателен журнал контроля за выполнением кирпичной кладки и за ее размораживанием, так как из-за неодинаковой плотности раствора при оттаивании возможны неравномерные осадки.

На практике применяют следующие способы кладки в зимних условиях..

Чистый способ замораживания, при котором кладку осуществляют на подогретых составляющих раствора. Воду нагревают в бойлерах или регистрами до 80...90°С, песок отогревают до положительной температуры, или разогревают до 60°С. Применяют цементные или цементно-известковые растворы с минимальной температурой В момент укладки не ниже +20°С при температуре окружающего воздуха 0°С. При понижении температуры окружающей среды на несколько градусов, на столько же градусов необходимо повысить температуру применяемого строительного раствора. Кладку ведут на кирпиче, очищенном от снега и наледи. Раствор замерзает, не набрав марочной прочности, но, приобретя уже критическую прочность, поэтому при положительной температуре набор прочности будет продолжаться, но марочной прочности кладка обычно не набирает. Для получения марочной прочности используют марку раствора превышающую на 1 или 2 .класса проектную.

         Кладку  ведут на всю ширину стены  одновременно. Желательно добиться, чтобы раствор замерз после укладки 5...6 последующих рядов кладки, что обеспечит лучшее его уплотнение и уменьшит осадку весной. Для повышения прочности кладки устраивают металлические связи в местах примыканий и пересечений, обычно на уровне перекрытия каждого этажа (рис. 13.1). Сборные элементы монтируют непосредственно после завершения кладки этажа, а плиты перекрытий - с обязательной анкеровкой в швах кладки наружной версты.

 

Рис. 13.1. Усиление кладки стальными связями в процессе работ: а - в углах; б - в пересечении стен; в - в местах примыкания колонн к стенам; 1 - вертикальные анкеры диаметром 10... 12 мм; 2 - горизонтальные связи диаметром 8... 10 мм; 3 – горизонтальный анкер диаметром 8... 10 мм

Замораживание с применением противоморозных добавок. Цементные и смешанные растворы с противоморозными химическими добавками обеспечивают набор прочности при отрицательной температуре не менее 20% проектной, а при благоприятных погодных условиях за зимние месяцы раствор может приобрести до 70...80% марочной прочности. В результате применения растворов с противоморозными добавками прочность каменной кладки в зимних условиях оказывается не меньше, чем прочность аналогичной кладки, выполненной летом.

Применение быстротвердеющих растворов состава 1: 3 на смеси глиноземистого цемента (30%) и портландцемента (70%). С учетом подогрева воды затворения раствор быстро набирает критическую прочность.

Электропрогрев кладки применяют при небольших объемах работ для наиболее загруженных простенков и столбов нижних этажей многоэтажных зданий (рис. 13.15). Кладку, подлежащую электропрогреву, выполняют только нa цементном растворе. Марки раствора принимают в соответствии с проектом, но не менее 50. Осуществляют электропрогрев с помощью металлических прутьев диаметром 5 и 6 мм, которые укладывают в процессе кладки - в ряду через 15 см друг от друга с выпуском за обрез кладки и повторяют через 2...3 ряда кладки. При выпуске в 4...5 см имеется возможность подсоединить эти прутки к проводам с напряжением 127, 220 и 380 В. Прогрев идет за счет преобразования электрического тока в тепловую энергию при прохождении его через раствор между электродами. В процессе набора раствором прочности сила тока начинает падать, поэтому обычно прогрев прекращают при наборе только критической прочности.

б)

В армированной кладке столбов роль электродов выполняют стальные сетки. Участки кладки между сетками или электродами, подключенными к разным фазам тока, являются

 

Рис. 13.2. Схемы электропрогрева кладки:

а - кирпичной стены; б - кирпичного столба; 1 - электрическая сеть; 2 - пластинчатые электроды; 3 - отпайки; 4 - провода; 5 - стальная сетка

 

сопротивлениями, а сами раст ворные швы с наличием жидкой фазы - проводниками электрического тока. В результате прохождения электрического тока растворные швы нагреваются до температуры З0...35°С, значительно ускоряется процесс твердения раствора. Электропрогрев кладки продолжают до набора раствором прочности не менее 20% марочной прочности.

Армирование кладки с расположением сеток через 1...4 ряда и прутков в сетке через 5...7 см, с заведением сеток в примыкания и сопряжения повышает прочность кладки после оттаивания в 2 раза.

Кладку в тепляках, изолированных от наружного воздуха объемах, в которых при помощи подогретого воздуха создается температура выше +10°С, выполняют редко, обычно для отдельных, изолированных участков кладки.

Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:

• сокращают размер делянок, увеличивают число каменщиков, обеспечивают быстрое возведение кладки по высоте с обязательным и одновременным выполнением работ сразу на всей захватке;
• при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем через каждые 3 ряда;
• запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогревом;
• не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледеневший кирпич, его необходимо просушить;
• не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки.

Удорожание зимней кладки на обычном цементном растворе при способе замораживания составляет 8... 12%; на быстротвердеющих растворах - 10... 15%; при растворах с противоморозными добавками -12...20%; при применении электроподогрева - 15...20%; в тепляках - 30% и более.

     До начала оттаивания  кладки весной принимают меры  по разгрузке конструктивных  элементов кладки или их усиления. Для разгрузки простенков в  проемах враспор устанавливают  стойки на клиньях, позволяющих регулировать их положение по мере осадки кладки (рис 13.3, а). Иногда используют металлические стойки с домкратными опорами. Для уменьшения нагрузки от прогонов под их концы подводят стойки, опираемые также на деревянные клинья. Увеличение несущей способности и обеспечение устойчивости столбов обеспечивается установкой стальных обойм или инвентарных хомутов из металлических уголков, стянутых болтами (рис. 13.3, б, в).

Рис. 13.3. Усиление каменной кладки на период оттаивания:

а - простенков разгрузочными стойками; б - столбов и простенков стальной обоймой; в - то же, инвентарными хомутами; г - отдельно стоящих стен двусторонними подкосами; д - высоких простенков двусторонними сжимами; 1 - доска; 2 — стойка; 3 - клинья; 4 — деревянная подкладка; 5 - стальной уголок; б — стяжной болт; 7 - хомуты со стяжными болтами; 8 — подкосы; 9 — бревна; 10 - проволочные скрутки

 

Участки внутренних свободно стоящих стен, высота которых более чем в 5 раз превышает их толщину, временно закрепляют двухсторонними подкосами (рис. 13.3, г); высокие простенки раскрепляют двухсторонними сжимами (рис. 13.3, д).

2. Контроль качества  каменной кладки

При ведении каменной кладки необходимо следить за горизонтальностью и толщиной швов, вертикальностью плоскостей и правильностью углов. Правильность закладки угла проверяют угольником, вертикальность поверхностей отвесом, это делают не реже двух

Рис. 13.4. Допуски при каменной кладке стен: 1 - вертикальной поверхности - 10 мм; 2 – поверхностей углов по вертикали на этаж - 15 мм, на всю высоту стены -30 мм; 3 - отметки обреза - 10 мм; 4 - толщина кладки ±15 мм; 5, 6 – ширина простенков и проемов ± 15 мм; 7 - рядов кладки от горизонтали на 10 м длины - 15 мм

раз на каждый метр высоты кладки. Горизонтальность кладки проверяют уровнем и правилом. Проверку горизонтальности кладки производят также не реже двух раз на каждый метр высоты. Толщину швов контролируют стальной линейкой или метром через 5...6 рядов кладки. Допустимые отклонения поверхнос-тей и углов (рис. 13.4): -от вертикали на один этаж - 10 мм, на всю высоту здания - не  более 30 мм; -от горизонтали на 10 м длины кладки - не более 15 мм. Кроме этого проверяют качество заполнения швов, толщину швов, правильность кладки и величину опирания на кладку железобетонных элементов.       Для зимней  кладки ведут журнал работ,

в котором фиксируют температуру воздуха и раствора в момент его укладки, температуру кладки при искусственном прогреве, состояние кладки в период оттаивания.

Перед началом кирпичной кладки на границе делянок, отводимых отдельным звеньям каменщиков, и на углах стен устанавливают рейки-порядовки, разбитые на деления по рядам кладки. Для создания и соблюдения прямолинейности и толщины рядов кладки применяют натянутый шнур-причалку, вертикальное направление кладки проверяют отвесом.

Должны быть четко разграничена обязанности между каменщиком и подсобным. Подсобник раскладывает кирпич на стене и расстилает раствор. Для кладки наружного ряда кирпич раскладывают поближе к внутреннему ряду, для кладки внутреннего ряда - на наружном или ближе к нему. В зависимости от применяемых растворов, используемых пластификаторов, подвижности раствора принимают решение о способе укладки кирпича - впристык (впустошовку) или вприжим.

Желательно четкое распределение обязанностей в комплексной монтажной бригаде, возводящей кирпичный дом: укладка кирпича, блоков на растворе - каменщики; монтаж сборных конструкций - монтажники; устройство подмостей или лесов - плотники или монтажники; доставка материалов на рабочее место - транспортные рабочие.

Для осуществления контроля качества и производительности рабочих используют основные нормативные данные: расход кирпича на 1 м  кладки около 400 шт., раствора 0,24 м3; затраты труда на 1м3 кладки от 0,77 до 2 чел/дн;

средняя выработка на одного рабочего в смену 0,8...1,1 м3. 

Фактическая производительность на одного рабочего в смену:  
рабочий «одиночка» - 300...500 шт. кирпича или 0,7...1,2 м3

кладки; 

рабочий в звене «двойка» - около 1000 шт. кирпича или 2,5 м3; 

в звене «пятерка» - 1700...2000 шт. кирпича или 4,2...5,0 м3.

При выполнении кладки в зимних условиях и осуществления контроля качества выполняемых работ следует руководствоваться СНиП 3.03.01-87 НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ  КОНСТРУКЦИИ, глава 7 ВОЗВЕДЕНИЕ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ.