Особенности работ по возведению каменной кладки при отрицательных температурах.

Зимними условиями для возведения каменных конструкций согласно СНиПам следует считать такие, при которых среднесуточная и максимальная суточная температура наружного воздуха ниже соответственно 5° С и 0°С.

С учетом физико-химических процессов, протекающих в массиве кладки при отрицательных температурах, применяют следующие способы возведения каменных конструкций в зимних условиях: замораживания (полное замерзание раствора в швах кладки при ограничении высоты конструкций с последующим оттаиванием и твердением при потеплении или с последующим искусственным отогревом кладки нижележащих этажей при соответствующем усилении конструктивных элементов здания); на растворах марки не ниже М50 с противоморозными химическими добавками (гидратация и кристаллизация цементных вяжущих протекают при отрицательных температурах); прогрева (обогрева) кладки (выполняется на растворах марки не ниже М10 с одновременным искусственным прогревом (обогревом) возведенных конструкций в течение времени, за которое кладка достигает несущей способности, позволяющей воспринимать соответствующие нагрузки); в тепляках.

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.

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 на растворах с противоморозными добавками, при прогреве (обогреве) и в тепляках

Для снижения температуры замерзания раствора и обеспечения его обжатия и частичного твердения при отрицательных температурах в раствор вводят химические добавки: хлориды кальция и натрия, нитрат натрия и поташ. Однако хлориды кальция и натрия повышают гигроскопическую влажность кладки и могут привести к появлению высолов, поэтому их применяют только для возведения подземных частей конструкций.

Растворы с химическими добавками, приготовляемые и применяемые в соответствии с указаниями специальных инструкций, замерзают при более низкой отрицательной температуре; вследствие этого стадия охлаждения удлиняется, раствор успевает хорошо уплотниться и набрать некоторую прочность до замерзания, в результате чего при оттаивании раствора весной осадка кладки не увеличивается.

При введении нитрата натрия раствор набирает прочность при температуре наружного воздуха не ниже —15 °С. Если температура снижается еще более, он почти не твердеет.

До температуры —25...—30 °С растворы твердеют с добавкой поташа, но сроки их схватывания сильно сокращаются. Поэтому в состав таких растворов нужно дополнительно вводить замедлитель схватывания, например сульфитно-дрожжевую бражку (1 ...2,5 % массы цемента).

Сильно загруженные конструкции (столбы, простенки и т. д.) в зимних условиях кладут на быстротвердеющих растворах, которые готовят на смеси вяжущих: 75 % портландцемента и 25 % глиноземистого цемента с добавкой хлорида натрия (5 % массы воды затворения). Такие растворы надо укладывать в дело не позднее чем через 10...15 мин после приготовления.

Кладку фундаментов можно выполнять в тепляках, где воздушными калориферами поддерживают температуру не ниже +5 °С до приобретения кладкой прочности, требуемой к моменту замерзания. После этого тепляк разбирают или переносят на новое место, а пазухи засыпают талым грунтом.

Если применение перечисленных выше способов не обеспечивает заданной проектом прочности, для отдельных конструкций (участков фундамента, нижних частей стен, углов, столбов и других конструктивных элементов) можно применять прогрев (обогрев) с использованием электроэнергии. При этом раствор в швах должен быть незамерзшим, без химических добавок и иметь марку не ниже М10.

Прогревают кладку одиночными или групповыми электродами (отдельные стержни или сетки из арматурной стали диаметром 4...6 мм), уложенными в горизонтальные швы кладки из камней правильной формы, или обогревают электродами, прикрепленными к опалубке бутобетонной кладки, подключаемыми к разным фазам переменного тока напряжением 220 В. Конструкции прогревают или обогревают при температуре ЗО...35°С до приобретения раствором 20 % проектной прочности.

При производстве каменных работ в условиях обязательно ведут журнал, в котором не менее трех раз в сутки отмечают температуру наружного «духа и раствора в момент его укладки, температуру самой кладки, замеряют в швах (в случае ведения кладки с искусственным прогревом), и возможные изменения в конструкциях кладки (трещины, неравномерная осадка).