Производство каменных работ в зимних условиях

Зимние условия при возведении каменных конструкций определяются среднесуточной температурой наружного воздуха 5°С и ниже и минимальной суточной температурой 0°С и ниже.

Способ производства каменных работ в зимнее время может быть выбран только с учетом всех конкретных условий строительства: метеорологических, сроков сдачи объекта, типа и материала конструкций, расчетных нагрузок, проектной прочности раствора и т. д. В рабочих проектах и чертежах должны быть отражены специфические особенности кладки в зимнее время.

Применяются в основном следующие способы выполнения каменных работ в зимнее время: замораживание, применение растворов с противоморозными добавками, электропрогрев и выдерживание в тепляках.

Способ замораживания допускает замерзание раствора в кладке и последующее его оттаивание в естественных условиях.

При необходимости строительства зимой зданий малоэтажных или средней этажности, в кладке стен которых даже к концу зимнего периода не возникает больших напряжений, можно применять обыкновенные растворы без противоморозных добавок. Марки растворов назначаются в зависимости от температуры воздуха и прогноза погоды. Подогретый раствор следует использовать в течение 20 - 30 мин. Кладку способом замораживания выполняют при сокращенном фронте работ, обеспечивая быстрое возведение конструкции по высоте и производство работ одновременно на всей захватке.

Однако такие стены значительно отличаются от возведенных в теплое время года, и эти отличия необходимо учитывать при производстве работ. Прежде всего, следует иметь в виду, что в течение зимы растворы такой кладки находятся в замерзшем состоянии и их прочность сохраняется только при отрицательной температуре, а при наступлении весеннего потепления прочность оттаявшего раствора значительно уменьшается, и в этот период кладка способна нести нагрузку, меньшую в 2 - 2,5 раза, чем при отвердевшем растворе. Только после упрочнения оттаявшего раствора в кладке при положительной температуре нагрузку на стены можно увеличить и достроить здание.

После оттаивания прочность кладки не добирается из-за раннего замерзания. Для достижения необходимой прочности (в конструкциях, несущая способность которых в дальнейшем будет использована полностью) следует повышать марку раствора на одну ступень, если кладка велась при температуре до - 20°С, и на две ступени в случае более низкой температуры. Если для получения нужной прочности кладки этого недостаточно, следует брать кирпич более высокой марки, а если и это не даст необходимого результата, то армировать кладку.

Методом замораживания (без дополнительных мер по повышению несущей способности наиболее напряженных участков кладки) при использовании портландцемента возможно возведение лишь четырех этажей зданий, а при применении шлакопортландцемента - трех. Затем объект консервируют до весны, и к возведению остальных этажей приступают не ранее чем через 28 дней после оттаивания замороженной кладки.

При наступлении потепления кладку освобождают от лишних материалов, настилов, строительного мусора и т. п.

Столбы и стеньг, высота которых превышает размеры наименьшей стороны их поперечного сечения более чем в 5 раз, не связанные с перекрытием или покрытием, и другие малоустойчивые конструкции необходимо на период оттаивания укреплять временными подкосами, оттяжками, связями или сжимами (рис.15.2, в, г). Стены многоэтажных зданий при возве­дении укрепляют стальными связями, укладываемыми на каждом этаже в местах их примыкания друг к другу или в пересечениях.

Средняя расчетная осадка стен зимней кладки при ее первом оттаивании (при постоянной нагрузке) принимается 0,5 мм на 1 м их высоты (может быть 1 мм и более).

При оттаивании кладки Необходимо наблюдать за ее осадкой, контролировать твердение раствору в швах, в случае появления деформаций следить за их развитием и немедленно принимать меры по снижению нагрузок. В первые дни после оттаивания, пока раствор еще не затвердел, отклонившуюся кладку можно сравнительно легко выправить. При цементном растворе это надо сделать не позднее 4-5 суток после потепления, а при сложном растворе – 6-7 суток. Проще всего кладку выправить нажимными подкосами, затем стойками со стяжками и клиньями, а в случае сильных деформаций - тросами, натягиваемыми при помощи полиспастов и лебедок.

Применение растворов с противоморозными добавками обеспечивает частичное твердение раствора в процессе выдерживания на морозе и повышенную прочность кладки при оттаивании.

Для обеспечения возможности твердения раствора (объем которого составляет в кирпичной кладке около 25 % ее общего объема) зимой при отрицательных температурах воздуха в него вводят специальные добавки — нитрит натрия, поташ или НКМ (смесь нитрита кальция или кальциевой селитры и мочевины или карбамида), которые снижают температуру замерзания растворов до определенных для каждого вида добавки значений. Так, например, растворы с добавкой нитрита натрия не замерзают и интенсивно твердеют при температуре до - 15 °С, с добавкой НКМ - до - 20 °С, с добавкой поташа - до -25 °С. При этом перечисленные добавки не вызывают коррозии арматуры в растворах, благодаря чему они могут применяться и в армированных конструкциях.

При использовании таких растворов прочность кладки нарастает более интенсивно, появляется возможность возводить зимой стены кирпичных домов такими же темпами, как и в летнее время. При растворах марки не ниже 100 с добавкой интрига натрия или поташа методом замораживания можно возводить здания на высоту до девяти этажей.

Оптимальное процентное содержание противоморозных добавок в массе сухого цемента, обеспечивающее интенсивное твердение раствора при отрицательных температурах наружного воздуха, показано в таблице 15,4.

Противоморозные добавки вводятся при изготовлении раствора. Следует учитывать, что отдельные противоморозные добавки, например поташ и в некоторой степени НКМ, ускоряют сроки схватывания растворов, которые могут за период их перевозки и выдерживания перед укладкой потерять свою подвижность. Средство обеспечения необходимой подвижности растворной смеси в период ее выработки на рабочем месте устанавливается строительной лабораторией.

Растворы с противоморозными добавками твердеют на морозе с различной скоростью, зависящей не только от температуры воздуха, но и от ряда других трудноучитываемых факторов. Поэтому для оценки фактической прочности растворов в кладке, накапливаемой ими в реальных условиях, при возведении стен необходимо изготовлять 9 образцов-кубиков размерами 7 х 7 х 7 см для каждого этажа секции дома и хранить их в одинаковых со стенами условиях.

Способ электропрогрева свежевозведенной незамерзшей кладки в течение определенного времени обеспечивает начальное твердение раствора кладки до приобретения им минимально необходимой расчетной прочности.

Кирпичные столбы и простенки нижних этажей многоэтажных зданий уже весной могут получить значительные или даже полные расчетные нагрузки, подвергаться растяжению при внецентренном сжатии, динамическим или вибрационным воздействиям. Эти конструкции необходимо возводить такими методами, при которых кладка до замерзания или до первого оттаивания уже набирает прочность, достаточную для восприятия указанных воздействий. Одним из таких методов является электропрогрев кладки. Электроды (их изготовляют обычно из арматурной стали диаметром 4-6 мм) закладывают в горизонтальные швы и подключают к разным фазам тока. При армировании арматурными сетками участки кладки, не связанные между собой, можно использовать как электродные группы. Прогрев ведут при напряжении 220 - 380 В, поддерживая температуру 30 - 35 °С до достижения раствором прочности не менее 20 % проектной.

Таблица 15.4 - Содержание противоморозных добавок (в расчете на сухое вещество), обеспечивающее интенсивное твердение раствора при отрицательных температурах наружного воздуха

В тепляках свежевозведенная кладка выдерживается при положительной температуре в течение определенного (в зависимости от необходимой прочности кладки) времени.

Прочность раствора, набранную в зимнее время, перед оттаиванием кладки необходимо проверить с помощью лабораторных испытаний образцов, отобранных из горизонтальных швов конструкций. Полученное значение сопоставляют с минимально необходимым, указанным в проекте, особенно для простенков нижних этажей. Если несущая способность простенков и столбов окажется недостаточной, то их необходимо до оттаивания кладки усилить временными деревянными стойками на клиньях. Высокие простенки, устойчивость которых на период оттаивания недостаточна, раскрепляют двусторонними сжимами из бревен и проволочных скруток. Помимо простенков и столбов на период оттаивания особое внимание следует обратить на узлы опирания тяжелых ферм, прогонов и балок-стенок на каменную кладку. Местную перегрузку кладки в этих местах можно устранить при помощи своевременно установленных около узлов разгрузочных деревянных стоек на клиньях, которыми регулируют высоту стоек при осадке оттаивающей кладки. После оттаивания кладки временные крепления оставляют на период начального твердения раствора, но не менее чем на 12 дней.