Зимними условиями в строительстве принято считать такие условия, когда среднесуточная температура наружного воздуха составляет ?5°С, а минимальная суточная температура опускается ниже 0°С.
Каменные работы в зимних условиях имеют ряд особенностей, обусловленных влиянием отрицательных температур на процессы укладки и твердения раствора. 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.
При каменной кладке в зимних условиях, выполняемой на растворах с температурой не ниже +20°С, применяют следующие основные способы:
- 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.
Отличительные особенности способа замораживания 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.
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.
Технологическая карта на кирпичную кладку
... конструкций зданий повышенной этажности в зимних условиях». Кирпичную кладку следует выполнять: а). при температуре наружного воздуха до –15ºС на растворах ... цемента. 3. перед кладкой вышележащего этажа проверить прочность раствора в швах кладки. Она должна ... стенах, выполняемых по методу замораживания, должны иметь высоту больше, чем при кладке в летних условиях на 5мм. Строительные работы ...
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.
Таблица 1. Минимальная температура раствора при кладке способом замораживания
|
Температура наружного воздуха, °С |
Температура раствора на теле кладки при ветре, м/с |
||
|
до 6 |
более 6 |
||
|
До — 10 |
5 |
10 |
|
|
До -20 |
10 |
15 |
|
|
Ниже — 20 |
15 |
20 |
|
Раствор приготовляют на подогретой воде и заполнителях. 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. 1).
Сборные элементы монтируют непосредственно после завершения кладки этажа, а плиты перекрытий — с обязательной анкеровкой в швах кладки наружной версты.
Рис. 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
раствор замораживание каменный добавка
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.
Растворы с добавками З…6% хлористого натрия, кальция, аммония позволяют отодвинуть температуру замерзания раствора до -10°С. Для зданий с постоянным пребыванием людей эти растворы применять не разрешается, используют только поташ и 3…6% раствор нитрита натрия.
Кирпич и камень при кладке на растворах с противоморозными добавками очищают от снега и наледи. При морозах до — 15°С кладку ведут на растворах с добавкой нитрита натрия (5… 10% от массы цемента).
Удобоукладываемость таких растворов сохраняется на морозе в течение 1.5…3 ч. Растворы с нитритом натрия при температуре ниже — 15°С почти не набирают прочности, но при более высоких температурах растворы вновь «оживают» и их твердение продолжается.
При морозах до — 30°С в кладочные растворы вводят поташ (5… 10% от массы цемента) и замедлитель схватывания раствора сульфитно-дрожжевую бражку. Процесс схватывания раствора замедляется, но остается достаточно интенсивным и поэтому выработать раствор необходимо в течение 1 ч. Добавки поташа способны вызвать коррозию и разрушение силикатов. Растворы с такими добавками не рекомендуется применять при возведении конструкций из силикатного кирпича
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.
Электропрогрев кладки применяют при небольших объемах работ для наиболее загруженных простенков и столбов нижних этажей многоэтажных зданий. Кладку, подлежащую электропрогреву, выполняют только на 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 (рис.2).
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.
Рис. 2. Схемы электропрогрева кладки: а — кирпичной стены, б — кирпичного столба; 1 — электрическая сеть; 2 — пластинчатые электроды; 3 — отпайки; 4 — провода; 5 — стальная сетка
В армированной кладке столбов роль электродов выполняют стальные сетки. Участки кладки между сетками или электродами, подключенными к разным фазам тока, являются сопротивлениями, а сами растворные швы с наличием жидкой фазы — проводниками электрического тока. В результате прохождения электрического тока растворные швы нагреваются до температуры 30…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 (рис. 3).
Для разгрузки простенков в проемах враспор устанавливают стойки на клиньях, позволяющих регулировать их положение по мере осадки кладки. 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.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; высокие простенки раскрепляют двухсторонними сжимами.
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 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 поверхностей и углов:
- 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 разграничены 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 — вприсык (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 м3 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 производстве каменной кладки должны быть обеспечены следующие мероприятия по охране труда:
- наличие ограждений оконных проемов и проемов дверей балконов и лоджий;
- проемы в стенах ограждают на высоте 1 м, отверстия в перекрытиях также ограждают, или закрывают;
- в зданиях шириной до 12 м подмости необходимо устраивать по всей площади производства работ. В лестничных клетках работу производить с инвентарных площадок, устраиваемых на внутренних стенах лестничных клеток;
- с каждого уровня производить кладку можно на высоту 1,1…
1,2 м, каждый ярус стены нужно выкладывать так, чтобы уровень стены после перемещения рабочего настила был на 2…3 ряда кирпичей выше нового положения настила
- защитные инвентарные козырьки шириной 1,5 м устраивать по всему периметру здания с наклоном в сторону стены. Первый ряд козырьков располагают на уровне 6 м от земли, второй — через 6…7 м с обязательным переносом через каждые два этажа выложенной кладки;
- навесы над входами в здание должны быть в плане не менее 2 х2 м;
- подача всех штучных материалов должна быть обеспечена в контейнерах или в футлярах, а раствора — только в раздаточных бункерах;
- кладку можно выполнять с земли, междуэтажных перекрытий, подмостей и лесов.
Разрешается работа на стене в три кирпича и более, при надежном закреплении рабочего за неподвижные части здания;
- рабочие места систематически очищать от мусора и боя кирпича;
- леса и подмости должны удовлетворять соответствующим нагрузкам, обязательно устройство перил ограждения; землю под наружными лесами предварительно планируют и уплотняют.
Стойки лесов устанавливают на специальные башмаки, щиты крепят к поперечинам трубчатых лесов, а сами леса — к частям здания. Подъем на леса и подмости осуществляют по стремянкам с перилами и бортовыми досками.
