Кирпичная кладка методом замораживания

Обновлено: 01.05.2024

Кладка способом замораживания. Сущность способа в том, что кладку производят при отрицательной температуре на открытом воздухе с применением холодного (но очищенного от снега и наледи) кирпича и подогретого раствора. Способ замораживания является основным и наиболее экономичным способом производства кладки в зимних условиях, но при этом способе необходимо соблюдать ряд основных правил главы СНиП Ш-В.1—62.

При кирпичной кладке способом замораживания растворы рекомендуется применять пластичные (осадка конуса Строй ЦНИЛ от 7 до 13 см), преимущественно цементные. Марки растворов назначают в зависимости от температуры наружного воздуха, при которой производят работы, а именно: при слабых морозах и оттепелях (среднесуточная температура воздуха не ниже —3°) раствор остается такой же марки, как и для летней кладки; при средних морозах (среднесуточная температура воздуха до —20°) марка раствора повышается на одну ступень; при сильных морозах (среднесуточная температура воздуха ниже —20°) марка раствора повышается на две ступени.

Для зимней кладки кирпичных стен применяют сложные и цементные растворы, а для кладки фундаментов и стен подвалов, расположенных ниже уровня грунтовых вод,— цементные.

В качестве вяжущих для растворов рекомендуется применять пор-тландский, шлакопортландский и пуццолановый цементы.

Температура раствора во время его укладки на место должна быть положительной и обеспечить возможность разравнивания и обжатия его в швах до начала замерзания. В связи с этим раствор следует приготовлять в утепленных растворных узлах с применением горячей воды (не свыше 80°) и подогретого песка (не свыше 60°). Ниже приведена рекомендуемая температура раствора, применяемого для кирпичной кладки.

Кладка на растворах с химическими добавками. В зимних условиях кирпичную кладку выполняют также на растворах с соответствующими химическими добавками, понижающими температуру их замерзания, обеспечивающими твердение их на морозе и уменьшающими осадку горизонтальных швов кладки при ее оттаивании.

Для обеспечения твердения раствора кладки при отрицательной температуре применяют такие химические добавки, как поташ, нитрит натрия, хлористый кальций, хлористый натрий. Растворы с химическими добавками следует приготовлять и применять в соответствии со специальными инструкциями.

В зимних условиях кирпичную кладку производят при систематическом контроле. В журнале каменных работ не менее трех раз в сутки отмечают: температуру наружного воздуха при производстве работ-температуру раствора в момент его укладки; температуру кладки!

Кладка с применением искусственного прогрева. Способ замораживания кирпичной кладки, давая возможность возводить конструкции в зимних условиях, не позволяет, однако, до наступления весны вести их отделку.

Возведение конструкций со сдачей их в эксплуатацию в течение одного зимнего периода, т. е. совместное выполнение основных строительных и отделочных работ, становится возможным при дополнении к способу замораживания искусственного оттаивания и сушки возводимых конструкций.

Обогревание конструкций зданий и сооружений, возводимых зимой, может производиться нефтегазовыми калориферами, газовыми нагревательными агрегатами, воздухонагревательными и другими приспособлениями. Обогрев помещений при выполнении отделочных работ зимой также является обязательной, если кладка производится летом.

Кладку ведут на открытом воздухе из кирпича, камней или блоков правильной формы на растворе, имеющем положительную температуру в момент его укладки, а затем замерзающем. При строительстве соблюдают те же правила производства работ, что и при летней кладке.

Сущность этого способа заключается в том, что раствор в швах, замёрзший вскоре после укладки его, твердеет в основном весной после оттаивания кладки и частично в период до замерзания (за счет имевшейся плюсовой температуры раствора и экзотермии цемента), 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 метров.

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 его укладки в дело должна быть не ниже:

5*С при температуре воздуха до -10*С;

10*С при температуре воздуха от -10 до -20*C;

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 минут.

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. Замёрзший 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 утеплённых 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 2 ложковых кирпича в вёрстах 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 не отвердевшего 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 мёрзлого 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 ещё 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 четырёх этажей, например, их устанавливают через этаж, при более высоких зданиях, а также при высоте этажа более 4м - на уровне каждого перекрытия. Связи заводят в примыкающие стены на 1. 1,5 м и заканчивают на концах анкерами.

При колодцевой кладке рекомендуется удваивать количество армированных швов и повышать марку раствора на одну-две ступени по сравнению с предусмотренной для летних условий.

При кладке стен облегчённых конструкций пустоты заполняют шлакобетонными вкладышами, шлакобетоном с малым содержанием воды или сухими засыпками, не содержащими смёрзшихся 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 расчётом 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.

Кладку способом замораживания ведут на открытом воздухе из мерзлого кирпича, камней или блоков правильной формы на подогретом растворе, имеющем положительную температуру в момент укладки его в дело, а затем замерзающем. Сущность этого способа заключается в том, что раствор в швах, замерзший вскоре после его укладки, твердеет в основном после оттаивания кладки и частично в период до замерзания (за счет плюсовой температуры раствора и теплоты, выделяемой цементом при его твердении), а также при зимних и весенних оттепелях или искусственном отогревании кладки.

Кладка в период оттаивания имеет наименьшую прочность. Поэтому способом замораживания в течение одного зимнего периода допускается возводить каменные конструкции высотой не более 15 м Кладку разрешается вести только по рабочим проектам, в которых указано, что они составлены или пересмотрены для кладки именно этим способом. При отсутствии таких указаний возводить здания способом замораживания запрещается.Кладку выполняют на открытом воздухе, соблюдая те же правила производства работ, что и для летней кладки. Минимальную температуру наружного воздуха, при которой разрешается вести зимнюю кладку, устанавливают органы охраны труда в зависимости от климатических условий данного района страны, например в средней полосе России до -30 °С.. Для кладки применяют цементные, цементно-известковые или цементно-глиняные растворы, а также растворы на молотой негашеной извести. Марки растворов назначают в зависимости от температуры воздуха в момент возведения кладки 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 должна быть не ниже, °С: 5 — при температуре воздуха до —10 °С; 10 — при температуре воздуха — 10. —20; 15 —от —20 °С и ниже. При скорости ветра более 6 м/с температуру раствора повышают против указанной на 5 °С.

Вопрос 2. Требования при кладке

Чтобы подогретый раствор, доставленный с растворного узла, сохранил необходимую температуру в момент укладки, его надо использовать в течение 20. 25 мин. Нельзя применять для кладки замерзший или разбавленный горячей водой раствор, 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 переработки.

Чтобы раствор не остывал во время доставки, его перевозят в утепленных авторастворовозах, оборудованных крышками, с подогревом кузова выхлопными газами от двигателя. При работе зимой необходимо как можно реже перегружать раствор; надо стремиться к тому, чтобы раствор из авторастворовоза 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 кирпича 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. С этой целью рекомендуется укорачивать делянки, сообразуясь с погодными условиями.

Толщина швов не должна превышать размеров, установленных для летней кладки. Это требование имеет исключительное значение для сохранения устойчивости кладки при ее оттаивании. Объясняется это тем, что кладка, выложенная зимой, фактически замерзает в течение одного-двух часов, а обжатие неотвердевшего раствора происходит после полного оттаивания кладки. При чрезмерной толщине швов кладка во время оттаивания может дать значительную осадку и даже разрушиться.

При перерывах в работе кладку накрывают 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.

При возведении кладки систематически контролируют вертикальность кладки, так как стены, имеющие отклонение от вертикали, при оттаивании раствора весной могут еще больше искривиться и разрушиться.

При кладке фундаментов 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 песчаные подушки и выравнивать основание песчаными слоями толщиной, превышающей 100 мм, так как при большей толщине песчаной подушки возможны неравномерные осадки, трещины в фундаментах и стенах здания.

Способом замораживания разрешается возводить фундаменты из камней правильной формы и блоков. Допускается возводить фундаменты из бутового камня, если это указано в проекте.

В цоколях и подвальных стенах изоляционный материал (толь, рубероид) 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 делают, как правило, сборными железобетонными. Устройство рядовых перемычек допускается лишь при пролетах не более 1,5 м, при этом используют подвесную опалубку (например, на кружалах), которую снимают не ранее чем через 15 дней после полного оттаивания кладки.

При устройстве перегородок учитывают возможную осадку кладки, а вместе с ней и перекрытий при оттаивании.

Просветы, оставляемые под потолком, должны быть в два раза больше величины осадки стен, ожидаемой в пределах данного этажа.

Перегородки из гипсовых плит рекомендуется устанавливать только в помещениях, где температура не ниже 5 °С; раствор при этом приготовляют на подогретой воде.

Вопрос 3. Технология выполнения кладки

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.

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.

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.

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.

Зимняя кладка методом замораживания ведется на подогретом растворе из чистых (без снега и намерзлостей) кирпичей. Зимние условия накладывают специфику на технологию кладки. Прежде всего нужно опасаться замерзания раствора до его прижатия кирпичом. Для этого, раствор наносят мелкими порциями, укладывая кирпич вприжим. В верхнем ряду зимней кладки, вертикальные швы заполняют раствором сразу же.

Зимняя кладка методом замораживания набирает прочность не за счет химического твердения раствора, а за счет его замерзания. При этом, прочность замерзшей кладки может быть даже больше аналогичной кладки в летних условиях.

После оттаивания, зимняя кладка теряет прочность, но не до начального значения, а до 20-30%. Это объясняется твердением раствора до замерзания и при оттаивании. Затем, в кладке происходит обычный процесс набора прочности. Но за 30 дней, оттаявшая зимняя кладка не набирает 100% прочности, а в зависимости от марки раствора - 75-95%.

Другим негативным моментом при строительстве зданий из кирпича методом замораживания является осадка кладки при оттаивании. На 1 м высоты кладки осадка достигает 2 мм. Это допустимо, но осадка происходит неравномерно как и оттаивание. При сезонном оттаивании, первой прогревается южная стена здания, в последнюю очередь - северная. При оттаивании под влиянием отопления здания, осадка происходит от внутренних стен здания к наружным. Усугубляет ситуацию неравномерность нагрукок на стены.

Чтобы избежать потери устойчивости элементов зимней кладки при оттаивании, выполняют усиления. В углы и места примыкания кирпичных стен вводят арматурные стержни с заанкериванием. Перемычки и прогоны проемов усиливают стойками. Тонкие стены и перегородки подпирают временными распорками.

Кладка с противоморозными добавками

Поташ, нитрит натрия и некоторые другие вещества при добавлении в состав кладочного раствора способствуют набору прочности кладки даже в зимних условиях. При этом, в зависимости от температуры воздуха, кладка до замерзания может набрать от 20 до 70-80% прочности. Но, применение каждой добавки требует особого подхода при ведении работ. Например, поташ ускоряет процесс схватывания раствора, поэтому его следует готовить так, чтобы он был полностью израсходован в течении 1 часа работы. Также поташ вызывает коррозию силикатов, значит такой раствор не совместим с силикатным кирпичом.

Читайте также: