Кирпичная кладка методом замораживания лекция. Кладка способом замораживания. Варианты каменной кладки в зимний период

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).

Кладку способом замораживания выполняют на открытом воздухе при отрицательной температуре. Предельная отрицательная температура, ниже которой запрещены работы на открытом воздухе, зависит от климатических условий района. Например, в средней полосе СССР предельная температура —30°С. Кирпич и другие каменные материалы перед укладкой в конструкцию очищают от снега и наледи. Кладку ведут на пластичных растворах (цементном или сложном), которые доставляют к рабочему месту в подогретом состоянии.

Температура кладочного раствора зависит от температуры наружного воздуха, °С:
Температура наружного воздуха 0.. .—10 —11.. -—20 ниже —20
Температура раствора. . . 5. ..10 10. ..15 15. ..20
При кладке способом замораживания используют те же инструменты, приспособления, инвентарь и те же системы перевязки швов, что и при работе в летний период.
До начала работы поверхность выложенной кладки очищают от замерзшего раствора, снега и льда. Раствор расстилают небольшими порциями двух-трех кирпичей, что предохраняет его от преждевременного смерзания. Кирпич, керамические камни и блоки укладывают способом вприжим, соблюдая толщину швов, установленную для летней кладки. Ряды кирпича или блоков при производстве кладки выкладывают порядным способом, заканчивая их по всей ширине стены. При перерывах в работе вертикальные швы верхних рядов кладки должны быть полностью заполнены раствором. Выложенные конструкции накрывают толем или фанерой.
В пределах захватки кладку, как правило, выполняют без разрывов на всю высоту яруса. Между делянками высота разрыва не должна превышать 1 м, а между захватками — не более высоты этажа.
Кладка способом замораживания Кладка на растворе с добавкой нитрита натрия
Искусственный обогрев кладки Обычный (летний) способ возведения кладки
Кладку в местах разрыва завершают наклонной штрабой, которую усиливают арматурой: по ширине стены на каждые полкирпича укладывают по одному стержню диаметром 4...6 мм. Концы уложенных стержней длиной не менее 1 м заделывают в кладку. По высоте наклонную штрабу армируют через б рядов.
Устойчивость кладки в зимних условиях обеспечивается выполнением следующих работ:
укладкой металлических связей 2 (рис. 1, а, б), заканчивающихся на конце анкерами 1, в углах, в местах примыкания и пересечения стен;
С расположением металлических связей 2 в уровне междуэтажного перекрытия, которые укладывают через один этаж (здания четырех этажей) или на каждом этаже (здания выше четырех этажей; этажи высотой более 4 м);
укладкой панелей междуэтажного перекрытия сразу после окончания кладки, с последующей анкеровкой концов уложенных конструкций (рис. 1, в);
усиление стен облегченных конструкций, не имеющих тычковой перевязки, металлическими связями 2 (рис. 1, г), которые укладывают в шахматном порядке не реже: по длине—1,5 м и по высоте — 0,5 м;
С укладкой подвижных анкеров 9 (рис. 1, д), связывающих стены промышленных зданий с колоннами 7 каркаса;
армированием нагруженных столбов и простенков металлическими сетками;
осадочными зазорами до 5 мм, оставляемыми при перекрытии оконных и дверных проемов.
Кладка замораживанием требует тщательного выполнения, так как быстрое замерзание раствора затрудняет исправление обнаруженных дефектов. Высокое качество кладки обеспечивается строгим соблюдением всех требований проекта по производству работ в зимних условиях, а также постоянным контролем каменщика за правильностью перевязку швов, размерами швов, горизонтальностью рядов, вертикальностью углов, размещением арматурных связей и т. д.

Рис. 1. Обеспечение устойчивости кладки, выполненной способом замораживания, с помощью укладки:

а — связей в углах, б — то же, в пересечениях стен, в — анкеровкой панелей междуэтажного перекрытия, г —стальных связей в облегченных стенах, д — гибких анкеров в стенах промышленных зданий, 1 — стальные анкеры, 2 — стальные связи диаметром 8 . . . 10 мм, 3 — стальные анкеры, приваренные к монтажным петлям панелей междуэтажного перекрытия, 4 — проволочные скрутки, 5 — Т-образные анкеры, 6 — минераловатные плиты, 7 — колонна, 8 — закладная деталь, 9 — гибкий анкер,. 10 — простенок

Способность твердеть после оттаивания сохраняют цементные и сложные известково-песчаные и известково-глиняные растворы, причем, приготовленные на гашеной извести после оттаивания, они не твердеют.

При методе полного замораживания рядовые и клинчатые перемычки допускаются как исключение при пролете не более 1,5 м и с обязательным устройством подвесной инвентарной опалубки.

Карнизы с выносом до 20 см выкладывают постепенным напуском тычковых рядов кирпича на цементном растворе марки не ниже 50. Карнизы с выносом более 20 см выполняют по консольным элементам, закрепленным анкерами в кладке стен.

В углах и в местах примыкания поперечных стен к продольным укладывают связи из полосовой или круглой стали сечением не менее 1 см2.

После возведения каждого этажа в обязательном порядке монтируют перекрытие. Концы балок и прогонов связывают со стенами анкерами. Монолитные железобетонные перекрытия связывают со стенами выпусками арматуры,

При частичном методе замораживания в растворы вносят химические добавки, обеспечивающие твердение раствора при минусовых температурах.

В качестве химических добавок применяют поташ, нитрат натрия, хлористый кальций, поваренную соль. Добавки поташа и нитрита натрия применяют для приготовления растворов, используемых для сооружения подземной части здания, а также при возведении стен, которые должны оштукатуриваться в зимнее время. Применение растворов с добавками поташа и нитрита натрия высолив не вызывает. Добавки хлористого кальция и поваренной соли следует применять в растворах, используемых для кладки фундаментов, наружных стен и внутренних столбов промышленных и складских зданий, подпорных стенок.

Растворы с противоморозными добавками после одно-двухнедельного замораживания при температуре не ниже 15° С набирают 15% и более проектной прочности на сжатие и 40% проектной прочности на сцепление.

Сущность метода полного замораживания с искусственным обогревом заключается в том, что после возведения стен на высоту этажа и укладки междуэтажного перекрытия этаж временно утепляют. В помещениях этажа устанавливают нагревательные устройства, с помощью которых обогревают и частично сушат стены. Вслед за этим производят подготовку к отделочным работам, а выше продолжают кладку стен способом замораживания.

Если здание подготовляется к отделке полностью, обогрев этажей производят последовательно от верхних к нижним. При обогреве помещений в первые двое-трое суток следует поддерживать температуру в пределах 15-25° С, после чего можно ее повышать до 50 С с продолжительностью обогрева 3-4 суток.

Электропрогрев кирпичной кладки определяется в исключительных случаях и при технико-экономическом обосновании целесообразности его применения.

В рабочих чертежах, по которым производится каменная кладка, приводятся специальные указания по производству кладки в зимних условиях. В них должны быть указаны предельные высоты стен и столбов, при которых допускается возведение кладки методом замораживания, и сведения о необходимости временных креплений стен, простенков, столбов, балконов, карнизов и т. д. Кроме того, в проектах указываются способы повышения прочности кладки в процессе возведения зданий (применение кирпича повышенных марок и др.).

При отсутствии в проекте каких-либо указаний на это каменная кладка методом замораживания запрещается.

При возведении кладки методом замораживания марки растворов назначаются в зависимости от наружной температуры воздуха и степени использования прочности кладки.

При среднесуточной температуре -3° С и выше проектная марка раствора не повышается. Не повышается марка растворами при использовании несущей способности конструкций каменной кладки до 70%, так как снижение прочности кладки, выполненной при любых морозах, не превышает 30% и, следовательно, не вызывает ее перегрузки после оттаивания.

При среднесуточной температуре воздуха от -4 до -20° С марка раствора кладки нагруженных конструкций (85% и более от расчетной несущей способности) повышается на одну ступень по сравнению с предусмотренной для летней кладки.

При среднесуточной температуре воздуха ниже -20° С марка раствора для кладки конструкций, нагруженной на 70% и более от расчетной несущей способности, повышается на две ступени.

Подвижность раствора для зимней кладки должна быть:

для кладки из полнотелого кирпича и бетонных камней 90-130 мм;

для кладки из дырчатого кирпича и пустотелых керамических камней 70 - 80 мм;

для бутовой кладки 40-60 мм;

для бутовой кладки вибрированной 20-30 мм.

Температура раствора без химических добавок в момент его применения для кладки по способу замораживания должна быть не ниже.

Доставляемый на объект раствор должен размещаться в специальных бункерах, имеющих приспособления для механического перемешивания и прогрева. Доставка раствора на объекты в зимнее время должна производиться специально оборудованными машинами с утепленными кузовами.

За кладкой, выполненной по методу замораживания, в течение всего периода. оттаивания необходимо установить тщательное наблюдение с тем, чтобы контролировать осадку и развитие деформаций в кладке и процесс твердения раствора в теле кладки. В случае обнаружения признаков неравномерных осадок, трещин (что указывает на перенапряжение) необходимо немедленно принять меры по снижению нагрузок путем установки временных стоек, воспринимающих на себя опорные давления от прогонов и перемычек. Стойки необходимо устанавливать не только в разгружаемых проемах или пролетах, но и во всех ниженаходящихся этажах (во избежание перегрузки кладки последних). Стойки устанавливают на клиньях для возможности регулирования их в процессе осадки кладки.

При производстве каменных работ в зимнее время необходимо ежедневно не менее трех раз в сутки отмечать в журнале каменных работ температуру наружного воздуха в период производства работ, температуру раствора в момент его укладки и температуру кладки, замеряемую в швах (если кладка ведется с искусственным прогревом).

Приемке подлежат как законченные работы по возведению каменных конструкций, так и скрытые незаконченные, подлежащие промежуточной приемке с составлением актов на скрытые работы.

Промежуточной приемке с составлением актов на скрытые работы подлежат работы и конструктивы, относящиеся к основаниям и фундаментам,- качество и состояние грунтов, глубина заложения и размеры фундаментов, качество кладки, осадочные и температурные швы, гидроизоляция в кладке, уложенная в каменные конструкции арматура, закладные детали и защита их от коррозии, опирание прогонов, ферм, балок, плит на стены и столбы и заделка их в кладке, закрепление карнизов и балконов, разбивочные работы и другие скрытые работы.

При приемке законченных работ по возведению каменных конструкций проверяется правильность устройства деформационных швов, правильность перевязки, толщины и заполнения швов, а также вертикальности, горизонтальности и прямолинейности поверхностей и углов кладки, правильность устройства вентиляционных каналов, правильность установки закладных частей, качество фасадных поверхностей стен из кирпича.

Может быть выложена качественно только при положительных температурах воздуха и достаточной влажности. С понижением окружающей температуры процесс твердения раствора замедляется, а при достижении 0°С и вовсе прекращается. При замерзании раствор превращается в состав с отдельно скованными льдом компонентами. Пластичность раствора теряется и швы кладки не уплотняются.

Для того, чтобы работы по кладке кирпичей в зимний период производились качественно, температура незастывшего раствора должна быть выше 0 °С, а кирпичи не должны быть сырыми и покрыты снегом.

Раствор должен твердеть до приобретения марочной прочности в течение 28 дней. При раннем его замораживании и оттаивании в последствии прочность уменьшается на 50% от нормативной. После оттаивания под воздействием тяжести кладки происходит неравномерная осадка и потеря устойчивости сооружения.

Для предотвращения воздействия низких температур на раствор в зимний период применяют специальные меры для сохранения свойств раствора и прочности кладки. К ним относятся:

• добавление противоморозных компонентов;
• использование электроподогрева;
• применение метода замораживания.

Принципы кладки кирпича методом замораживания раствора

При этом способе раствор перед выработкой подогревается и частично твердеет в процессе укладки, имея положительную температуру до замерзания. После оттаивания при увеличении окружающей температуры смесь схватывается окончательно. Технология такой зимней кладки должна быть предусмотрена в проекте сооружения изначально.

Без проведения предварительных расчетов на прочность конструкций, возведенных таким способом, кладка не производится.

Для приготовления раствора в зимний период необходимо использовать теплую воду.

Рабочий проект здания, возводимого в зимних условиях с применением метода замораживания, должен содержать дополнительные требования к технологии кладки:

• соблюдение предельной высоты сооружений, возводимых в период начального твердения смеси и в условиях ее оттаивания;
• необходимость установки временных креплений конструкций из кирпича во время оттаивания ;
• применение определенных марок растворов и соблюдение особенностей процесса кладки.

Кладочный раствор, применяемый при зимних условиях кладки кирпича, должен иметь марку не ниже 10. Определенная марка назначается в соответствии с температурой, при которой ведутся работы:

• при среднесуточной температуре не ниже -3°С марка раствора соответствует марке, применяемой для подобных конструкций в теплых условиях;
• если этот показатель понижается до -20°С, значение марки увеличивается на одну позицию;
• при сильных морозах ниже -20°С раствор применяется с маркой, увеличенной на два значения.

В зимний период строительства используют сложные (цементно-глиняные и цементно-известковые) кладочные растворы. В них добавляют органические пластификаторы (микропенообразователи). Как вяжущий материал применяют портландцемент, пуццолановый и шлакопортландский цемент. Песок добавляют полностью просушенный.

Температура укладываемого раствора должна быть 5, 10 и 15°С при наружной температуре соответственно -10, до -29 и ниже -20°С. Этих значений придерживаются при скорости ветра до 6 м/с. При более сильном ветре раствор должен быть теплее еще на 5°С. Вода не должна быть горячее 80°С, а температура песка не должна превышать 60°С. Раствор на площадку следует доставлять в утепленных контейнерах. Большие объемы смеси подвозят к участку в авторастворовозах с цистернами, обогреваемыми выхлопными газами двигателя.

Технология кладки кирпича с применением метода замораживания

При возведении стен зимняя кладка производится по всему зданию приблизительно на одном уровне. Границей участка работ должен быть осадочный шов. На готовую стену сразу укладываются плиты перекрытий или балки. В стенах, возводимых в зимних условиях, применяют железобетонные перемычки. При пролетах до 1,5 м возможно применение рядовых перемычек с использованием подвесных опалубок (на кружалах). Если опалубки опираются на стойки, их ставят на клиньях. При оттаивании раствора клинья ослабляют для равномерной осадки кладки. Стойки располагают посередине стены, не допуская их смещения. Опалубку с перемычек демонтируют через 15 дней.

Во время кладки кирпича швы должны быть заполнены качественно до замерзания раствора. Раствор кладут небольшими участками на 2-4 ложковых кирпича и на 4-6 в забутке. В зимний период кладка должна выполняться как можно быстрее, особенно по высоте. Необходимо за короткое время уплотнить раствор в ряду грузом верхнего ряда. Для этого кладка производится на небольших участках. Смесь замерзает примерно через 2 часа.

В зимний период в процессе кладки необходимо особенно строго соблюдать необходимую толщину горизонтальных и вертикальных швов. Окончательное их обжатие происходит только в оттепель после полного оттаивания. Превышенная толщина швов может привести при повышении температуры к сильной осадке и, возможно, даже к разрушению конструкции.

Перед перерывом в работе в зимних условиях вертикальные швы кладки необходимо тщательно заполнить раствором. На время остановки работ незаконченную кладку укрывают слоем кирпича (насухо) или слоем толя. Перед возобновлением процесса рабочую поверхность очищают от наледи, снега и мерзлого раствора. Тщательно контролируют во время работы вертикальность стены, так как ее отклонение может привести к пагубным последствиям в условиях оттепели.

Дополнительные мероприятия при выполнении кладки в зимних условиях

1. В местах примыкания возводимых стен и существующих конструкций, а также над дверными и оконными проемами делаются осадочные швы.
2. На стыках наружных и внутренних стен монтируются металлические связки из стальных прутков или полос. На каждую из стен устанавливается связка на длину до 1,5 м.
3. В облегченных кладках в углах стыковки устраивают стяжки во внутренних и наружных верстах попарно.
4. Стены, возведенные методом замораживания раствора, укрепляются при помощи подкосов, устанавливаемых в поперечном направлении.

При организации работ по кладке кирпича в зимний период следует выполнять следующие условия:

1. Кладка всех конструкций одного пояса производится с использованием раствора, имеющего одинаковый состав, температуру и консистенцию.
2. Емкости для раствора, используемые при ведении работ, должны иметь крышки и наружное утепление. Смесь следует как можно реже перегружать из одной емкости в другую.
3. Размороженный использовать запрещается. Его необходимо переработать и затем использовать снова.
4. Не следует разбавлять раствор горячей водой, т.к. при затвердевании в нем возникнет большое количество пор со льдом, он станет рыхлым. При окончательном твердении материал не достигнет нужной прочности.
5. Порции кирпича, доставляемые к месту работы каменщиков в зимний период, должны обеспечивать непрерывный процесс кладки в течение 2 часов. Теплый раствор должен вырабатываться в течение 20-25 минут.
6. Для удаления наледи и прогрева постели кладки следует применять инжекционные горелки. Для используются специальные электрорасшивки.

Подогрев кладки в зимних условиях

Обогрев конструкций зданий может производиться газовыми агрегатами, нефтегазовыми калориферами и электрообогревателями. Температура подогреваемой кладки на уровне 0,5 м от пола должна быть не ниже +10°С. Для обеспечения такой температуры применяют стержневые электроды. Их изготавливают из стального прута диаметром 4-6 мм. Электроды вводятся в раствор на расстоянии от 15 до 30 см друг от друга, к ним подводится напряжение 40-60 В. Кладка прогревается до температуры 40-60°С. Подогрев ускоряет кристаллизацию раствора на 20% за 12-18 часов. За счет этого происходит сцепление кирпича с раствором. Способ электропрогрева конструкций не приобрел широкого применения при строительстве в зимний период.

В некоторых случаях здание, возведенное способом замораживания, изолируют от наружного воздуха и подключают к отопительной системе или устанавливают внутри приборы для обогрева. При повышении внутренней температуры до 30-50°С по истечении 3-5 суток кладка оттаивает, тогда раствор затвердевает. Стены сушат с помощью усиленной вентиляции. После их высыхания приступают к отделочным работам. После искусственного обогрева прочность раствора должна достигнуть 20% от марочной.

Контроль прочности здания из кирпича, выложенного в зимний период

Чтобы раствор для кладки кирпичей не остыл слишком быстро, можно использовать термоизоляционное покрытие или излучающий обогреватель.

В условиях оттепели кладка начинает оттаивать. В этот период происходит ее осадка, прочность и устойчивость сооружения снижается. Производители работ должны вести наблюдение за направлением, степенью равномерности и величиной осадки. Необходимо регулярно проверять состояние участков кладки, подвергающихся наибольшему напряжению. Оставленные штрабы, гнезда и другие отверстия следует заложить. С перекрытий нужно удалить лишние нагрузки (например, строительный мусор или оставшийся строительный материал).

Контроль осадки кладки осуществляется на протяжении всего периода оттаивания. При обнаружении участков с неравномерной осадкой и трещин должны быть приняты меры для снижения нагрузки. Для этого временно устанавливаются разгрузочные стойки под края несущих элементов (перекрытий, перемычек).

При обнаружении отклонений стен от вертикали, а также трещин на участках примыкания продольных стен к поперечным дополнительно устанавливают растяжки или подкосы. При значительных смещениях применяют натяжные канаты для приведения конструкций в проектное положение. Эти мероприятия должны проводиться до начала твердения раствора в швах (обычно не позднее чем через неделю после наступления оттепели).

Применение противоморозных добавок (ПМД)

Противоморозные добавки применяются для того, чтобы понизить температуру замерзания в растворе.

Кирпичная кладка в зимних условиях может выполняться с применением раствора марки 50 с добавлением специальных химических соединений — противоморозных добавок. Они обладают свойством ускорять процесс твердения раствора при низких (до -15°С) температурах. При их использовании происходит ускоренный процесс с вовлечением максимальной доли воды, которую содержит раствор. Смесь при этом на морозе сохраняет подвижность.

Необходимо учесть, что применение противоморозных компонентов не обеспечивает стопроцентной прочности кладки. В условиях отрицательных температур они дают возможность возвести сооружение с 30-40%-процентной прочностью от проектируемой. Затем раствор замерзает и набирает основную прочность лишь после оттаивания. Поэтому конструкции, построенные таким способом в зимних условиях, должны нести нагрузку, не превышающую специально рассчитанную.

При строительстве в зимних условиях применяются различные противоморозные добавки (ПМД). В России чаще применяют следующие химические компоненты, препятствующие замерзанию для кирпичной кладки:

• формиат натрия технический;
• формиат кальция технический;
• нитрит натрия технический;
• поташ (калий углекислый);
• хлористый кальций.

Раствор с химическими добавками не следует применять для помещений, имеющих повышенную влажность при эксплуатации (бани, санузлы и пр.). Эти включения гигроскопичны и способствуют образованию высолов. Раствор с ПМД необходимо выработать до начала схватывания. Во время укладки кирпича он должен иметь температуру +5°С. При применении ПМД обязательно соблюдение инструкций, оговаривающих тип, пропорции добавок и правила эксплуатации помещений, возведенных с применением такого раствора. Для жилых зданий добавки на основе хлористого кальция или натрия не применяют, так как они вызывают повышение влажности помещений.

Недостатком метода замораживания при кладке кирпича в зимних условиях является риск деформации конструкций при оттаивании раствора. Но при неукоснительном соблюдении технологии выполнения работ и правильной геометрии здания можно возводить сооружения необходимой прочности.

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.

Кладку по способу замораживания выполняют на открытом воздухе из холодного, но очищенного от снега и наледи кирпича или камня на подогретом растворе, соблюдая те же правила производства работ, что и для летней кладки. Минимальная температура наружного воздуха, при которой разрешается вести зимнюю кладку, устанавливается органами охраны труда в зависимости от климатических условий данного района страны, например в средней полосе до --30°С.

Для зимней кладки, выполняемой способом замораживания, можно применять цементные, цементно-известковые или цементно-глиняные растворы, а также растворы на молотой негашеной извести. Правилами производства работ установлены минимальные марки растворов, на которых можно возводить каменные конструкции способом замораживания. Они назначаются в зависимости от температуры воздуха на одну или две ступени выше марки раствора, применяемой для возведения кладки в летних условиях. Так, при среднесуточной температуре воздуха -- 3°С и выше марка раствора для зимней кладки не повышается, т. е. остается такой же, как и для кладки в летних условиях.

При среднесуточной температуре воздуха от --4 до --20°С марка раствора для зимней кладки повышается на одну ступень. Например, вместо летней марки 10, указанной в проекте для кладки фундаментов, следует применять марку 25. При среднесуточной температуре воздуха ниже --20°С марка раствора для зимней кладки повышается на две ступени.

Температура раствора во время укладки его в дело должна быть не ниже:

• · + 5° С при температуре воздуха выше --10° С;
• · +10° С при температуре воздуха в пределах от --10 до --20° С;
• · +15° С при температуре воздуха --20° С.

Чтобы подогретый раствор, доставленный с растворного узла, сохранил необходимую температуру до укладки в дело, его надо использовать в течение 20--25 мин работы.

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 отправлять обратно 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 самосвалах, оборудованных утепленными крышками, с подогревом кузова выхлопными газами от двигателя. При работе зимой необходимо избегать большого количества перегрузок раствора, например из кузова самосвала в приемный лоток, из лотка в ящик, в тачки и т. д. Надо стремиться к тому, чтобы раствор из автосамосвала выгружался непосредственно в утепленные ящики и в них подавался каменщикам на рабочее место.

Для лучшего обжатия швов кладки до замерзания раствор следует расстилать на постели короткими грядками -- под 2 ложковых кирпича в верстах и под 4--6 кирпичей в забутке. Кирпич на разложенный раствор надо укладывать как можно быстрее. Это увеличивает плотность и прочность кладки. По этим же причинам надо стремиться, чтобы участок кладки, находящийся в работе, быстро рос по высоте.

Ускоренная кладка кирпича необходима для того, чтобы раствор в нижележащих рядах уплотнился под весом вышележащих рядов кладки до замерзания.

Особое внимание каменщик должен обращать на толщину швов, она не должна превышать размеров, установленных для летней кладки. Это требование является весьма существенным и имеет исключительное значение для сохранения устойчивости кладки при ее оттаивании.

Дело в том, что кладка, выложенная зимой, фактически замерзает в течение одного-двух часов и 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 следует накрывать соломенными матами, толем, фанерой или кирпичом насухо, а перед возобновлением работ очищать от снега, наледи и мерзлого раствора. К перерыву в работе все вертикальные швы верхнего ряда кладки должны быть заполнены раствором. Следует внимательно проверять правильность кладки по вертикали. Отклонения стен от вертикали создают угрозу еще большего их отклонения весной при оттаивании раствора.

Возведение зимой стен и столбов по всему зданию или в пределах между осадочными швами следует выполнять равномерно, не допуская больших разрывов по высоте. Они могут быть не более 4 м и должны оканчиваться убежной штрабой. После возведения стен и столбов в пределах этажа следует немедленно уложить сборные элементы перекрытий. Концы балок и прогонов, опирающихся на стены, не реже чем через 2--3 м должны связываться с кладкой стен металлическими анкерами, закрепляемыми в вертикальных продольных швах кладки. Концы разрезных прогонов, опирающиеся на столбы или продольную стену, нужно связывать накладками.

В углах и местах сопряжения поперечных и внутренних стен здания высотой менее семи этажей укладывают предусмотренные в проекте стальные связи: при высоте этажа до 4 м -- на уровне перекрытий второго и четвертого и каждого последующего этажей, при высоте этажа более 4 м -- на уровне каждого перекрытия. Связи должны быть заведены в примыкающие стены на 1--1,5 м и заканчиваться на концах анкерами (рис. 1).

Рис. 1 Схема армирования примыкания внутренней стены к наружной

При колодцевой кладке рекомендуется удваивать количество армированных швов и повышать проектную марку раствора на 1--2 ступени по сравнению с предусмотренной для летних условий. При кладке стен облегченных конструкций пустоты следует заполнять шлакобетонными вкладышами, шлакобетоном с малым содержанием воды или сухими засыпками, не содержащими смерзшихся комьев, чтобы предотвратить просадку засыпки и не ухудшить теплотехнических качеств кладки.

Кладку фундаментов зимой необходимо выполнять только на талом основании, которое надо тщательно предохранять 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. Нельзя также устраивать в зимнее время фундаменты-подушки и выравнивать основание песчаными слоями толщиной, превышающей 10 см, так как при большей толщине песчаной подушки возможны неравномерные осадки, трещины в фундаментах и стенах здания.

Возведение фундаментов способом замораживания разрешается из кирпича, камней правильной формы и блоков. По этому способу допускается также возводить стены из постелистого бутового камня, если расчетом будет подтверждено, что они выдержат нагрузку в период оттаивания.

Изоляционный материал (толь, рубероид) в цоколях и подвальных стенах укладывают зимой по выровненной раствором постели в 2--3 слоя насухо или на мастике (дегтевой, битумной) в зависимости от класса сооружения и грунтовых условий.

Перемычки в стенах зимней кладки должны быть, как правило, сборными железобетонными. Устройство рядовых перемычек допускается лишь при пролетах размером не более 1,5 м, при этом опалубка перемычек должна быть подвесной (например, на кружалах).

Если опалубка опирается на стойки, последние ставят на клиньях; с наступлением оттепели клинья постепенно ослабляют, способствуя равномерной осадке кладки. Устанавливая стойки под перемычки, надо следить за тем, чтобы последние были расположены по середине толщины стены, особенно опасно смещение стоек к стороне стены, которая будет оттаивать последней.

Перемычки распалубливают не ранее чем через 15 дней после оттаивания кладки. При установке оконных коробок по ходу кладки простенков следует оставлять на осадку между верхом коробки и низом перемычки промежуток не менее 15 мм (осадочный зазор).

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.

Кладку перегородок из кирпича и шлакобетонных камней на цементном подогретом растворе можно выполнять при отрицательных температурах способом замораживания. Устанавливать перегородки из гипсолитовых плит рекомендуется только в помещениях с температурой не ниже 5°С; раствор при этом приготовляют на подогретой воде.

Устойчивость кладки, выполненной методом замораживания, обеспечивается:

· укладкой стальных связей в углах, в местах примыкания и пересечения стен (рис. 2);

Рис. 2 Усиление кладки стальными слоями: а - в углах, б - в пересечении стен; 1 - анкеры диаметром 10…12 мм; 2 - связи диаметром 8…10 мм

• · усилением стен облегченных конструкций, не имеющих тычковой перевязки, стальными связями, уложенными в шахматном порядке (рис. 3 а );
• · установкой плит междуэтажного перекрытия после завершения кладки этажа и анкеровкой их со стенами (рис. 3 б, в );

Рис. 3 Повышение устойчивости кладки: а - усилением стен, не имеющей тычковой перевязки стальными связями; б - заделкой в кладку анкеров; в - укладкой плит междуэтажного перекрытия; 1 - минераловатные плиты; 2 - стальные связи диаметром; 3 - наружная стена; 4 - "Т"-образный анкер, заделываемый в кладку; 5 - плита междуэтажного перекрытия

• · укладкой стальных анкеров, связывающих колонны каркаса со стенами производственных зданий (рис. 4 а )
• · армированием кирпичных столбов и простенков (рис. 4 б, в) стальными сетками;
• · оставлением осадочных зазоров до 5 мм при перекрытии оконных и дверных проемов (рис. 4 г ).

строительство зимний кладка армирование

Рис. 4. Армирование и зазоры в кладке, выполненной способом замораживания: а - укладка анкера; б - усиление столбов; в - усиление простенков; г - осадочные зазоры в проемах; 1 - стальной анкер; 2 - колонна каркаса; 3 - стальные сетки; 4 - осадочный зазор; 5 - оконная коробка

Кладка способом замораживания требует тщательного выполнения, так как быстрое замерзание раствора затрудняет исправление обнаруженных дефектов. Высокое качество кладки обеспечивается строгим соблюдением всех требований проекта производства работ в зимних условиях, а также постоянным контролем каменщика за правильностью перевязки, размерами швов, горизонтальностью рядов, вертикальностью углов, размещением арматурных связей и т. д.

Предельная высота стен из-за незначительной прочности раствора в момент оттаивания ограничена пятью этажами (до 15 м).

В весенний период, когда температура воздуха повышается и происходит оттаивание, за кладкой необходимо наблюдать и принимать меры, которые обеспечат устойчивость полученной конструкции. Чтобы в этот период коробка кирпичного здания была устойчива, на расстоянии до 20 метров устанавливают поперечные стены.