7.66. Способом замораживания на обыкновенных (без противоморозных добавок) растворах в течение зимнего периода разрешается, при соответствующем обосновании расчетом, возводить здания высотой не более четырех этажей и не выше 15 м.
Требования к кладке, выполненной способом замораживания, распространяются также на конструкции из кирпичных блоков, выполненных из керамического кирпича положительной температуры, замороженных до набора кладкой блоков отпускной прочности и неотогретых до их нагружения. Предел прочности при сжатии кладки из таких блоков в стадии оттаивания определяется из расчета прочности раствора, равной 0,5 МПа.
Не допускается выполнение способом замораживания бутовой кладки из рваного бута.
7.67. При кладке способом замораживания растворов (без противоморозных добавок) необходимо соблюдать следующие требования:
температура раствора в момент его укладки должна соответствовать температуре, указанной в табл. 33;
выполнение работы следует осуществлять одновременно по всей захватке;
во избежание замерзания раствора его следует укладывать не более чем на два смежных кирпича при выполнении версты и не более чем на 6-8 кирпичей при выполнении забутовки;
на рабочем месте каменщика допускается запас раствора не более чем на 30-40 мин. Ящик для раствора необходимо утеплять или подогревать.
Использование замерзшего или отогретого горячей водой раствора не допускается.
Таблица 31
|
Характеристика кладки |
Температура обогревающего воздуха, С |
Продолжительность, сут, оттаивания кладки при толщине стен в кирпичах |
||
|
Из красного кирпича на растворе: | ||||
|
Из силикатного кирпича на растворе: | ||||
Таблица 32
|
Возраст раствора, сут |
Прочность раствора от марки, %, при температуре твердения, °С |
||||||||||
Примечания:1. При применении растворов, изготовленных на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе, следует учитывать замедление нарастания их прочности при температуре твердения ниже 15 °С. Величина относительной прочности этих растворов определяется умножением значений, приведенных втабл. 32, на коэффициенты: 0,3 - при температуре твердения 0°С; 0,7 - при 5°С; 0,9 - при 9°С; 1 - при 15°С и выше.
2. Для промежуточных значений температуры твердения и возраста раствора прочность его определяется интерполяцией.
Таблица 33
|
Среднесуточная температура наружного воздуха,°С |
Положительная температура раствора, °С, на рабочем месте для кладки |
||||
|
из кирпича и камней правильной формы |
из крупных блоков |
||||
|
при скорости ветра, м/с |
|||||
|
До минус 10 | |||||
|
От минус 11 до минус 20 | |||||
|
Ниже минус 20 | |||||
Примечание. Для получения необходимой температуры раствора может применяться подогретая (до 80 °С) вода, а также подогретый песок (не выше 60 °С).
7.68. Перед наступлением оттепели до начала оттаивания кладки следует выполнять по всем этажам здания все предусмотренные проектом производства работ мероприятия по разгрузке, временному креплению или усилению перенапряженных ее участков (столбов, простенков, опор, ферм и прогонов и т. п.). С перекрытий необходимо удалять случайные, не предусмотренные проектом нагрузки (строительный мусор, строительные материалы).
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
| Возраст раствора, сут | Прочность раствора, проц., при температуре твердения, град С | ||||||||||
| 0 | с, | 10 | 15 | 30 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | г:0 | |
| і | 1 | 4 | 6 | ю | 14 | 19 | 24 | 29 | 34 | 40 | 45 |
| 2 | 3 | 8 | 13 | 19 | 25 | 32 | 40 | 48 | 57 | 67 | 80 |
| 3 | 5 | 12 | 19 | 25 | 35 | 44 | 52 | 61 | 70 | 79 | 90 |
| 5 | 10 | 20 | 30 | 39 | 48 | 57 | 65 | 74 | 82 | 91 | 100 |
| 7 | 16 | 27 | 39 | 50 | 59 | 68 | 76 | 84 | 92 | 99 | 105 |
| 10 | 24 | 37 | 51 | 62 | 72 | 80 | 87 | 94 | 100 | 106 | - |
| 14 | 33 | 48 | 63 | 75 | 84 | 91 | 97 | 102 | 106 | - | - |
| 21 | 45 | 62 | 78 | 90 | 97 | 102 | 106 | 109 | - | - | - |
| 28 | 55 | 72 | 88 | 100 | 106 | 110 | - | - | - | - | - |
| При | м е ч а н | и я: I. | Данные табл. | 0.3 | относятся к растворам. | твердеющим | при от* | ||||
носительной влажности воздуха 50-60 %.
2. При применении растворов, изготовленных на шлакопортландцементе н пуццолаио вом портландцементе, следует учитывать замедление нарастания их прочности при температуре твердения ниже +15 °С. Относительную прочность этик растворов определяют умножением значений, приведенных в табл. 6.3, на коэффициенты;
При температуре твердения 0 °С.................................................................................................. 0,3
То же, 5 ........................................................................... 0,7
То же, 9 ..................... . ....................................................... 0,9
3. Для промежуточных значений температуры твердения н возраста раствора прочность его определяют интерполяцией
То же, 15 °С и выше.................................................................... 1
тивление сжатию зимней оттаявшей кладки на растворе пулевой проч- ности; о)"- коэффициент упрочнения кладки наружных стен, подвергающихся одностороннему обогреву, определяемый по табл. 6.4.
Прочность отогретого раствора на внутренней грани наружной стены, МПа
Значение коэффициента (о" при глубине оттаивания наружных стен,-
проц их толщины
20... 39
40...69
60 и более
Таблица 6.4. Упрочнение кладки наружных стен (на растворе с применением портландцемента) односторонним отогреванием
| 0.2 | 1,00 | 1,05 | 1.2 |
| 0,4 | 1,00 | 1,05 | 1,2 |
| 1,0 | 1,05 | 1,10 | 1,3 |
| 1,5 | 1,10 | 1,20 | 1,5 |
| 2,5 | 1,15 | 1,40 | 1,7 |
| 5,0 | 1,20 | 1,60 | 1,9 |
Примечания: I, Коэффициенты упрочнения для кладки на растворе, изготовлен
ном на щлакопортландцементе или пуццолановых портландцемеитах, применяют равными (со" + 1)/2; где (о" определяют по настоящей таблице.
2. Прочность отогретого раствора на внутренней грани наружной стены определяют лабораторными испытаниями или ориентировочно принимают по данным табл. 6.4Глубину оттаивания наружных стен в зависимости от средней температуры наружного и внутреннего (отогретого) воздуха, а также длительности обогрева определяют по табл. 6.5.
Марка раствора при кладке методом замораживания с обогревом должна быть не ниже 50.
При расчете несущей способности отогреваемых стен следует учитывать влияние пониженного сцепления раствора с камнем и арматурой введением в расчетные формулы коэффициентов условий работы уС1 и уС5ь приведенных в табл. 6.2. При расчете наружных стен необходимо, кроме того, руководствоваться следующими указаниями:
1. При эксцентриситете приложения нагрузки (силы) в сторону отогретой части стены ее рассчитывают как центрально сжатую (без учета эксцентриситета).
2. Эксцентриситет в сторону неотогретой части сечения должен быть не более 0,25г/. При большем эксцентриситете необходимо временное крепление на период оттаивания.
3. Коэффициенты продольного изгиба для этих стен принимаются:
при отогревании на глубину менее 30 % толщины стены - как для неотогретых, находящихся в стадии оттаивания;
при глубине оттаивания 30 % и более - как для степ на растворе, прочность которого принимается равной половине прочности, достигнутой на внутренней грани стены.
С понижением температуры замедляется твердение растворов: при +5 °С нарастание прочности происходит в 3...4 раза медленнее, чем при обычной температуре, а при 0 °С этот процесс полностью прекращается. При отрицательных температурах раствор замерзает и кладка приобретает прочность. При оттаивании раствора прочность кладки резко снижается, достигая наименьшей величины, называемой критической (марка раствора 0). Это продолжается в течение 2...6 сут, после чего происходит твердение и повышение прочности раствора.
При раннем замораживании кладки конечная прочность цементных и сложных растворов после зимнего оттаивания и твердения при положительных температурах во многих случаях не превышает 50 % марочной прочности. Поэтому необходимо строго соблюдать технологию кладки. При производстве каменной кладки при отрицательной температуре следует систематически контролировать качество раствора и дозировку добавок. Прочность раствора проверяют на контрольных кубиках.
Кладку способом замораживания выполняют теми же технологическими приемами и инструментами, используя общепринятые системы перевязки, что и при положительной температуре.
Перед кладкой кирпичи, камни и блоки очищают от снега и наледи. Кладочный раствор приготовляют из подогретых материалов: вода температурой до 80 °С, песок - до 60 °С. Работу ведут на пластичных растворах подвижностью 9... 13 см для полнотелого кирпича и 7...8 см - для пустотелого кирпича и природных камней.
При выполнении кладки необходимо соблюдать следующие требования:
- температура раствора принимается в зависимости от климатических условий (табл. 56);
- работы выполняют одновременно по всей захватке;
- во избежание замерзания раствор укладывают не более чем на два смежных кирпича при выполнении версты и не более чем на 6...8 кирпичей при выполнении забутки;
- на рабочем месте каменщика допускается запас раствора не более чем на 30...40 мин работы;
- ящик для раствора утепляют или подогревают;
- использовать замерзший или отогретый горячей водой раствор не допускается.
Таблица 56. Температура раствора на месте укладки в зависимости от температуры воздуха, °С
В проектах производства работ при отрицательных температурах указывают способы и места крепления конструкций на период оттаивания
(См. Мероприятия, проводимые в период оттаивания кладки), марки кладочных материалов, способы армирования и др.
При среднесуточной температуре воздуха -4... - 20 °С марку раствора повышают на одну ступень, например вместо марки 10, указанной в проекте для кладки в летних условиях, применяют марку 25. При среднесуточной температуре воздуха ниже - 20 °С марку раствора повышают на две ступени.
Сечения стен, столбов и простенков принимают такими же, как и для обычной кладки. Снижение прочности в период оттаивания компенсируют повышением марок кирпича и раствора или армированием.
Сетчатое армирование увеличивает прочность кладки почти в два раза. Нагруженные элементы (простенки, столбы и др.) армируют сетками из стальной проволоки диаметром 5 мм, укладываемыми по высоте через 1...4 ряда.
Метод замораживания не допускается применять для конструкций, подверженных в период оттаивания вибрационным или динамическим воздействиям, воспринимающих большие внецентровые нагрузки (от эркеров, карнизов), не обладающих достаточной устойчивостью (высокие, тонкие стены, длинные парапеты), а также расположенных в районах со значительной сейсмичностью.
Перед началом работы поверхность возведенной кладки тщательно очищают от снега, наледи, замерзшего раствора. Раствор укладывают короткими грядками: на 2 ложковых кирпича в верстах и на 4...6 кирпичей в забутке. Кирпич сразу укладывают на место, что увеличивает плотность и прочность кладки.
При кладке методом замораживания толщина горизонтальных швов должна быть не более 12 мм, а вертикальных - не более 10 мм. Увеличение толщины швов может привести к потере устойчивости кладки при ее оттаивании. Если летом осадка кладки (обжатие незатвердевшего раствора) происходит в процессе ее выполнения и к началу возведения каждого этажа практически полностью заканчивается, то зимняя кладка замерзает в течение 1...2 ч. Обжатие незатвердевшего раствора происходит после полного оттаивания кладки под воздействием нагрузки от всей высоты кладки здания. Следовательно, при большой толщине швов зимняя кладка после оттаивания может дать значительную осадку и даже разрушиться. Быстрое замерзание раствора не позволяет исправлять допущенные ошибки, поэтому от каменщика требуется качественное выполнение всех операций.
Для частичного уплотнения швов кладки до замерзания раствора укладку кирпича ведут порядно, уменьшают фронт работ, а при перерывах в работе кладку покрывают толем, фанерой или минераловатными матами. Швы верхнего ряда при перерывах в работе заполняют.
Тщательно следят за тем, чтобы выкладываемые стены и простенки не имели отклонений по вертикали. Иначе при оттаивании раствора крен их увеличится и кладка может обрушиться.
До начала кладки методом замораживания выясняют, есть ли в проекте указания о повышении прочности кладки посредством установки в определенных местах арматуры или за счет только употребления отборного кирпича, а также по устройству временных креплений.
Кладку стен и столбов по всему периметру здания или в пределах между осадочными швами ведут равномерно, не допуская разрывов между захватками более высоты этажа. При высоте не более 2 м кладку заканчивают убежной штрабой. Одновременно с возведением стен и столбов на высоту этажа укладывают перекрытия; при этом концы плит и прогонов заанкеривают в кладку. Уложенные прогоны должны опираться на железобетонные подушки, их связывают между собой стальными накладками.
Кладку усиливают стальными связями в углах и в местах пересечения внутренних стен с наружными (рис. 69). Если кладку в дальнейшем предполагается оттаивать искусственным способом, то стальные связи по высоте устанавливают через 2 м. В местах примыкания поперечных стен стальные связи заводят в стены на длину не менее 1 м в каждую сторону и заанкеривают в них.
Кладку фундаментов методом замораживания разрешается выполнять только на талом основании, которое следует предохранять от промерзания как во время работы, так и после ее завершения. Замерзшее основание после оттаивания может дать осадку и привести к появлению трещин в кладке.
Фундаменты возводят из блоков и камней правильной формы, а также из постелистого бутового камня для зданий любой этажности, а из рваного бутового камня - только для зданий до трех этажей на растворах с противоморозными химическими добавками. Для перевязки и равномерного распределения нагрузки бутовую кладку из рваного камня разрезают по высоте прокладными рядами из камней правильной формы. Первый ряд камней укладывают по утрамбованному в незамерзший грунт слою щебня. Кладку ведут горизонтальными рядами по возможности быстро, осаживая камни в раствор. Максимальные разрывы по высоте между отдельными участками - до 1,2 м.
Горизонтальную гидроизоляцию (толь, рубероид) укладывают по выровненной цементной стяжке на слой мастики или иногда насухо.
Перемычки, как правило, выполняют из сборных железобетонных элементов.
Кирпичная кладка рядовых перемычек допускается только в исключительных случаях при реставрационных работах и разрешается только при пролетах не более 1,5 м.
Карнизы и пояса выполняют на растворе марки не ниже 25, с консольным свесом не более 20 см.
В верху перегородок оставляют зазор не менее 50 мм.
Кладку стен одновременно с их облицовкой выполняют на растворах марки не ниже 50. Температура раствора зависит от температуры наружного воздуха (см. табл. 56).
Облицовку закрепляют, заделывая выступы облицовочных плит в кладку и, кроме того, привязывая плиты к стене проволокой; Г-образные выступы облицовочных плит заделывают на глубину не менее 1/4 кирпича.
Толщина швов между облицовочными плитами 6...8 мм. Чтобы во время оттаивания и осадки здания кладка и облицовка работали одновременно, необходимо при облицовке плитами с заделываемыми в кладку выступами оставлять незаполненными все горизонтальные швы. При кладке с облицовкой прислонными плитами, перевязываемыми с кладкой прокладными (тычковыми) рядами, незаполненными оставляют горизонтальные швы в каждом тычковом ряду. Для предотвращения вытекания раствора из вертикальных швов под ними укладывают прокладки из двух слоев картона или рубероида.
Заполняют пустые швы и расшивают их после осадки кладки при положительных температурах.
При облицовке стен лицевым кирпичом или керамическими блоками швы заполняют полностью.
§ 2. Кладка способом замораживания
Наиболее распространенным и экономичным способом возведения каменных конструкций в зимних условиях является замораживание. Этот способ может быть применен для конструкций, возводимых из камней правильной формы, крупных блоков, а также постелистого бута.
Если в процессе оттаивания возможны динамические воздействия на конструкцию либо район строительства имеет повышенную сейсмичность, замораживание использовать нельзя.
Для кладки способом замораживания применяют пластичные, удобоукладываемые цементные и сложные растворы марки не ниже М10 без химических добавок подвижностью: 9... 13 см - для конструкций из полнотелого кирпича и бетонных камней; 7...8 см - из дырчатого кирпича и пустотелых камней и 4...6 см - из бутового камня. Раствор готовят на подогретой воде и заполнителях. Кирпич и камни тщательно очищают от снега и наледи.
Требуемая температура раствора в момент его укладки зависит от температуры наружного воздуха и должна быть достаточной, чтобы по длительности остывания (15...20 мин) обеспечить некоторый влагообмен между раствором и кладкой и обжатие шва до замерзания раствора.
Поскольку при замерзании в раннем возрасте конечная прочность раствора снижается, его марку по сравнению с маркой, пригодной для летних условий, надо увеличивать. Так, марку раствора повышают на одну ступень при г среднесуточной температуре наружно-
го воздуха от -4 до -20 °С, на две ступени - при температуре ниже -20 °С. Марку раствора принимают такую же, как и для летних условий, если среднесуточная температура наружного воздуха не ниже -3 °С, а также если каменные конструкции нагружены не более чем на 70 % расчетной несущей способности. Это объясняется тем, что снижение прочности кладки, выполненной при любых морозах, не превышает 30 %.
В связи с изложенным марки раствора для кладки из кирпича и камней правильной формы должны быть не ниже М10 - для фундаментов и стен, М25 - для столбов, М50 - для карнизов, рядовых перемычек и армированной кладки; для кладки фундаментов и стен из камней неправильной формы марка раствора - М25.
Оттаивающая кладка требует тщательного наблюдения и при необходимости принятия мер, обеспечивающих устойчивость возведенных конструкций (затенение стен рулонными материалами для предотвращения их одностороннего прогрева солнцем, временное крепление висячих стен и др.). Наблюдение ведут за размером, направлением и равномерностью осадки кладки, развитием деформаций (в случае их появления), процессом твердения раствора в швах кладки. Среднюю расчетную осадку оттаивающей кладки из бута принимают равной 1...2 мм, а из бетонных камней и кирпича - 0,5 мм на 1 м высоты. Оттаивание раствора снижает монолитность кладки. С наступлением оттепели необходимо предельно ограничить нагрузку на перекрытия от материалов, инвентаря, уменьшить передачу на кладку горизонтальных усилий от элементов крыши.
Обнаружив значительные отклонения от вертикали в первые дни после оттаивания стен и столбов, их исправляют сжимами, схватками, подкосами на клиньях, а в более серьезных случаях - тросами, натягиваемыми при помощи полиспастов и лебедок.
При появлении признаков перенапряжения в кладке (неравномерная осадка, трещины и т. п.) ее необходимо незамедлительно «разгрузить».
При наличии чрезмерных опорных нагрузок на свежую кладку под балки, прогоны и перемычки устанавливают временные разгрузочные стойки; под стойки укладывают клинья для обеспечения возможности регулирования их высоты в соответствии с осадкой кладки.
Недооценка явлений, происходящих в кладке в процессе оттаивания, может привести не только к порче конструкций, но и к авариям. Поэтому в технологических картах на производство каменных работ должны быть приведены специальные указания, учитывающие зимние условия (предельные высоты стен и столбов, способы временного крепления стен, простенков, столбов, балконов, карнизов и т. п.), а также меры для повышения прочности кладки (сетчатое армирование, применение раствора повышенных марок). При отсутствии в проекте подобных указаний выполнять каменную кладку способом замораживания запрещается.
Чтобы обеспечить устойчивость каменных конструкций, возводимых способом замораживания, выполняют ряд конструктивных, организационных и технологических мероприятий: в углах, примыканиях и пересечениях стен укладывают стальные связи; в проемах над оконными и дверными коробками оставляют зазоры на осадку не менее 5 мм при кирпичной кладке и 3 мм при кладке из искусственных и природных камней правильной формы; сразу по окончании кладки стен и столбов каждого этажа монтируют элементы перекрытия и анкерят их к стенам не реже чем через 2...3 м; стропила крыши делают безраспорными; разница по высоте в уровнях кладки смежных участков стен (если нет осадочного шва) должна быть не больше 4 м.
Чтобы предохранить замерзшую кладку от осадки весной и повысить ее несущую способность, одновременно с возведением верхних этажей организуют внутренний обогрев и сушку помещений нижерасположенных этажей воздухом, подогретым нефтегазовыми калориферами. В течение первых трех - пяти суток поддерживают температуру 30... ...50 °С, затем снижают ее до 2О...25СС и при сушке стен в течение 4-7 сут производят усиленную вентиляцию. После подключения центрального отопления калориферы убирают. На этажах, где влажность поверхностей не более 8 %, приступают к отделочным работам.
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.
