Производство каменных работ в зимних условиях.

В зимних условиях в зависимости от сроков строительства, вре­мени нагружения каменных конструкций, метеорологических ус­ловий, наличия энергоресурсов и других условий кладка может выполняться различными способами:

замораживанием с ограничением высоты возводимых кон­струкций;

замораживанием с временным усилением конструкций ниже­лежащих этажей на период оттаивания и твердения раствора;

замораживанием с последующим искусственным отогревом конструкций нижележащих этажей; на растворах с противоморозными добавками; на обычных растворах с электропрогревом швов.

Способ замораживания является наиболее распространенным и экономичным. Его сущность состоит в том, что кладка выпол­няется на открытом воздухе на цементном или сложном растворе, который вскоре после укладки в конструкцию замерзает. Процесс твердения раствора начинается после оттаивания кладки.

Способом замораживания производится кладка из кирпича, камней правильной формы и постелистых бутовых камней «под лопатку». Применение способа замораживания не допускается при кладке: внецентренно сжатых конструкций с эксцентрисите­том более 0,25Y, где Y — расстояние от центра тяжести до края сечения; конструкций, которые могут подвергаться в процессе оттаивания вибрации или динамическим нагрузкам; тонкостен­ных сводов двоякой кривизны и цилиндрических сводов толщи­ной менее 10см, а также пят сводов; стен и столбов из бутобето­на и рваного бутового камня; фундаментов из бутового камня «под залив».

Кладку способом замораживания необходимо вести на плас­тичных удобоукладываемых цементных или сложных растворах подвижностью (по величине погружения стандартного конуса) (мм): 9...130 — для кладки из полнотелого кирпича и бетонных камней; 70...80 — для кладки из дырчатого кирпича и пустотелых камней; 40...60 — для бутовой кладки.

Чтобы обеспечить необходимый начальный процесс влагообмена между свежеуложенным раствором и кладкой, стадия ее охлаждения должна продолжаться не менее 15 мин. Для этого температура раствора при его укладке должна быть не ниже значений, указанных в табл. 1.

    Раствор приготовляют на подогретой воде и заполнителях. Ящики для раствора должны быть утеплены и иметь подогрев. Из ящиков без подогрева раствор необходимо выбирать за 15...20 мин. Температуру наружного воздуха и раствора измеря­ют не реже трех раз в сутки и записывают в журнал каменных работ.

    Кирпич и камни тщательно очищают от снега и наледи, а затем укладывают в конструкцию до образования наледи на рас­творе. Кладку способом замораживания необходимо вести по периметру здания без разрывов и сразу на всю ширину стены. Штробы допускаются только армированные и на высоту не более 4м.

Таблица 1. Минимальная температура раствора при кладке способом замораживания.

Замерзание раствора в раннем возрасте снижает его конеч­ную прочность. Вследствие этого марку раствора для каменной кладки способом замораживания необходимо повышать по от­ношению к кладке при положительных температурах. Марку раствора повышают: на одну ступень при среднесуточной темпе­ратуре наружного воздуха от —4 до —20°С; на две ступени — при среднесуточной температуре ниже —20°С. Марку раствора не повышают при среднесуточной температуре —3°С и выше, а также для конструкций, нагруженных не более чем на 70% расчетной несущей способности, так как снижение прочности кладки, выполненной при любых морозах, не превышает 30%. Марка раствора для кладки из кирпича и камней правильной формы назначается в соответствии с изложенным и должна быть не ниже: 10 — для фундаментов и стен; 25 — для столбов и 50 — для карнизов и рядовых перемычек. Марка раствора для бутовой кладки должна быть не ниже 25.

В замерзшем состоянии раствор имеет высокую прочность, которая может превышать марочную, но с наступлением весенне­го периода или при искусственном отогреве кладки прочность раствора к концу оттаивания снижается до критической величи­ны, близкой к нулю, а, следовательно, и прочность кладки резко снижается. Для повышения устойчивости оттаявшей кладки выполняют ряд конструктивных и технологических мероприятий, которые сводятся к укладке в углах, примыканиях и пересечени­ях стен металлических анкерных связей, анкеровке по ходу кир­пичной кладки прогонов и плит перекрытий, креплению кладки к каркасу здания, устройству безраспорных стропил, армированию сильно нагруженных столбов и простенков, ограничению высоты кладки и др.

Высота кладки способом замораживания рассчитывается и, как правило, не превышает величин, указанных в табл.2.

При оттаивании кладка начинает давать осадку на 1...2 мм на каждый метр ее высоты, поэтому над оконными и дверными ко­робками необходимо оставлять зазоры 3 мм для кладки из мел­ких блоков и 5 мм для кладки из кирпича.

Таблица 2. Допустимая высота кладки способом замораживания

Вследствие неравномерного обогрева оттаивание и осадка кладки будут идти неравномерно, что может привести к перена­пряжению и деформациям отдельных ее участков.

Поэтому необходимо принять меры по обеспечению равномер­ного оттаивания, для чего обращенные на юг фасады прикры­вают рулонными материалами или матами; вести постоянное на­блюдение за величиной, направлением и равномерностью осадки кладки и появлением деформаций (выпучивания, трещин и т. д.); установить контроль за процессом твердения раствора; при по­явлении трещин, выпучивания, значительных осадок и других деформаций кладки немедленно принять меры по ее усилению. В необходимых случаях на период оттаивания и твердения раствора проводят временное усиление сильно нагруженных эле­ментов кладки (столбов, простенков и др.).

Увеличение высоты кладки способом замораживания может быть достигнуто путем временного усиления или искусственного отогрева кладки нижележащих этажей.

Кладку ведут с таким расчетом, чтобы нагрузка на отогретые этажи не превышала установленных расчетом величин. Темпера­тура прогрева применяется в зависимости от температуры на­ружного воздуха и может находиться в пределах 5...50°С.

 Кладка на растворах с противоморозными добавками пре­дусматривает введение противоморозных добавок в раствор, ко­торые понижают температуру его замерзания и тем самым созда­ются условия для твердения раствора при отрицательных темпе­ратурах. В качестве противоморозных добавок применяют азот­нокислый натрий (нитрат натрия), углекислый калий (поташ), хлористый натрий и хлористый кальций. Нитрит натрия и поташ, применимые, как для подземной, так и для надземной кладки.

Хлористый натрий и хлористый кальций следует применять только для подземной кладки промышленных и складских зданий с нормальной эксплуатационной влажностью, так как они сильно ги­гроскопичны и дают высолы.

Не допускается применение раствора с указанными противоморозными добавками для каменных конструкций, работающих в условиях повышенной влажности, при температуре выше 60°С в непосредственной близости (ближе 100м) к источникам постоянного тока высокого напряжения, при больших динамически нагрузках.

Добавки могут быть одно- и двухкомпонентными. Количество вводимых добавок зависит от их вида, температуры наружного воздуха и может составлять до 15% массы цемента. Марка раствора с противоморозными добавками должна быть не ниже 25. Раствор приготавливают на водном растворе добавок. Его температура в момент укладки должна быть не ниже 0°С, так как при отрицательной температуре подвижность раствора резко снижается. В необходимых случаях песок и воду подогревают.

Перед укладкой каменные материалы должны быть тщатель­но очищены от снега и наледи.

Необходимо применять замедлители схватыва­ния. Кладку с применением электропрогрева выполняют в тех случаях, когда недопустимо выдерживание кладки способом за­мораживания и применение противоморозных добавок. Для этого раствор кладки посредством электродов включают в цепь элек­трического тока напряжением 220...380 В. При этом раствор кладки должен быть в незамерзшем состоянии. Если раствор ус­пел замерзнуть, его необходимо предварительно отогреть.

Электроды могут быть одиночными и групповыми. Одиночные электроды из арматурной стали диаметром до 6мм укладывают через 25...40 см, что зависит от напряжения тока, в швы кладки (через шов) и подключают к разноименным фазам. Ток проходит по раствору между электродами. Групповые электроды, в качест­ве которых чаще всего служат сетки армирования, закладывают через 4...6 рядов кладки и подключают к разноименным фазам. В последнем случае вертикальные швы должны быть заполнены раствором, так как ток проходит между группами электродов по горизонтальным и вертикальным швам.

Прогрев ведут при температуре 30...35°С до достижения рас­твором прочности не менее 20% от 100%. Потребляемая мощность зависит от вида прогреваемых конструкций и температуры на­ружного воздуха. Прогреваемые конструкции целесообразно утеплять.

Для бутобетонной кладки чаще всего применяют периферий­ный электрообогрев при помощи нашивных электродов, прикреп­ленных к опалубке. Кладка к моменту ее обогрева должна иметь положительную температуру.

Каменная кладка в условиях сухого, жаркого климата требует сохранения подвижности раствора до его укладки. Для пре­дохранения раствора от потерь влаги и разогрева в процессе транспортирования и укладки необходимо укрывать транспорт­ные средства влагоизоляционным материалом или перевозить его в закрытых емкостях.