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.

кладка бетонирование фундамент замораживание

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.

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 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.

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 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 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.

Следует проверять вертикальность кладки, так как отклонения стен от вертикали создают угрозу еще 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 четырех этажей, например, их устанавливают через этаж, при более высоких зданиях, а также при высоте этажа более 4 м -- на уровне каждого перекрытия. Связи заводят в примыкающие стены на 1… 1,5 м и заканчивают на концах анкерами (рис. 1, а, б).

Рис. 1 Армирование угла и примыкания внутренней стены к наружной: а -- в углах, б -- в местах прохождения каналов

При кладке стен облегченных конструкций пустоты заполняют шлакобетонными вкладышами, шлакобетоном с малым содержанием воды или сухими засыпками, не содержащими смерзшихся 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 расчетом 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.

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

В местах примыкания возводимых стен и существующих конструкций, а также над дверными и оконными проемами делаются осадочные швы.
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.
В облегченных кладках в углах стыковки устраивают стяжки во внутренних и наружных верстах попарно.
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:

Кладка всех конструкций одного пояса производится с использованием раствора, имеющего одинаковый состав, температуру и консистенцию.
Емкости для раствора, используемые при ведении работ, должны иметь крышки и наружное утепление. Смесь следует как можно реже перегружать из одной емкости в другую.
Размороженный использовать запрещается. Его необходимо переработать и затем использовать снова.
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.
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.
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.

В о время замораживания кладки будут происходить следующие процессы:
– вода при отрицательной температуре переходит в твёрдое состояние и перестаёт реагировать с другими компонентами раствора, в результате чего происходит остановка процесса твердения раствора;
– вода в твёрдом состоянии увеличивает свой объём, что приводит к разрыву раствора;
– на поверхности камня будет образована тонкая ледяная плёнка, которая будет мешать сцепления его с раствором;
– раствор будет иметь настолько низкую пластичность, что горизонтальные швы будут иметь недостаточное уплотнение.

Р абочий проект объекта, который возводится методом замораживания, должен иметь ряд дополнительных показателей, в том числе:
– максимальные высоты стен, которые можно допустить во время оттаивания и первоначального затвердевания раствора (таблица69);
– указания о надобности установки временных креплений некоторых элементов конструкции во время оттаивания.

З апрещено применение метода замораживания для следующих элементов конструкции:
– для стен и фундамента из рваного бута и бутобетона;
– для стен и фундаменты на основе бутовой кладки под залив;
– для фундамента и стен, которые в период размораживания должны воспринимать вибрацию или другие большие динамические нагрузки;
– для облегчённых стен на основе бетонного заполнения, которые не предусматривают закладку металлических связей;
– для опор сводов труб, печей и других элементов конструкции, для которых осадка не допустима;
– для стен из кирпичных блоков, выполненных способом замораживания.

Максимальные высоты столбов и стен прикладке в зимнее время

Таблица 69

В о время кладки методом замораживания стройматериалы (камни правильной формы, кирпич, крупные блоки, бутовый камень, отделочные плиты), не нагревают, а просто производят очистку от наледи и снега.

Р азрывы в стеновой кладке, произведённых по способу замораживания без установки осадочных швов, должны быть в высоту не более 4 метров. Число разрывов в стеновой кладке не должно быть более одного на всё строение или часть здания между осадочными швами. Разрыв обеспечивают выпускной или убежной штрабой, которая усилена выпусками стержней арматуры. Во время кладки фундамента разрывы не должны быть выше 1,2 метра.

Н ад дверными и оконными проемами в конструкциях из камня, которые возвели методом замораживания, нужно оставить зазоры для осадки:
– 5 миллиметров –для кирпичной кладки;
– 3 миллиметра для кладки природных и бетонных камней правильной формы;

Е сли проёмы по ширине более 1,5 метра, перемычки над ними нужно устанавливать из готовых элементов. Кладка карнизов методом замораживания производится в том случае, если вынос карниза будет более половины толщины стены. Кладка выполняется только из тычковых рядов.

В овремя кладки с облицовкой методом замораживания нужно перевязать каждый элемент облицовки с кладкой стены. Перевязка производится при помощи заделки выступов отделочных плиток в кладку или установкой прокладных рядов. В варианте крепления отделочных плит с установкой прокладных рядов они должны перевязываться с кладкой стены не реже двух-трёх рядов облицовки. Причем каждая прислонённая должна быть дополнительно зафиксирована металлическими анкерами. Под каждым прокладным рядом горизонтальные швы оставляют незаполненными. Отделку плитами одновременно с кладкой кирпичом нужно выполнять на таком же растворе, что используется для кирпичной кладки.

В процессе кладки объектов методом замораживания нужно осуществлять следующие дополнительные операции:
– в пересечениях и углах наружных и внутренних стен должны быть установленные металлические связи из полосок стали с закреплением анкеров на концах. Связи должны быть установлены в каждую из примыкающих стена длину до 1,5 метра, начало будет на втором, после на четвёртом, после на каждом вышележащем этаже при высоте этажа до 4 метров. Если высота этажа более 4 метра связи должны быть установлены на уровне перекрытий, на каждом этаже;
– после того как окончена кладка этажа стены нужно связать прогонами междуэтажных перекрытий и балками;
– в облегчённых стенах укладку связей в углах а также пересечениях наружных и внутренних ограждающих конструкций нужно производить попарно во внутренних и наружных верстах. Кроме этого в каждый простенок должны быть уложены поперечные связи с промежутком до 50 сантиметров по высоте и 1,5 метров по длине стены, но не менее, чем по две связи. Заполнение промежутков нужно выполнять вкладышами из лёгкого бетона, которые ни в коем случае не должны содержать замёрзших комков;
– в местах примыкания стен, что возводятся методом замораживания, к уже существующим стенам должны быть оставлены осадочные швы.

Н еобходимо вести наблюдение за кладкой, что производится путём замораживания, во время оттаивания весной для того чтобы в случае чего принять меры для поддержания устойчивости возведённой конструкции. Устойчивость конструкции здания из камня во время весеннего оттаивания обеспечивается за счёт поперечных стен, которые должны быть расположены на расстоянии до 24 метров дуг от друга если перекрытия деревянные, и на расстоянии 32 метра если перекрытия сборные железобетонные. Если расстояния между поперечными стенами большие, нужно дополнительно укреплять кладку продольных.

Д ля того, чтобы обеспечить устойчивость строений, выложенных путём замораживания, а также равномерное распределение веса во время весеннего оттаивания нужно выполнить следующие действия:
– укрепить свободно стоящие столбы и стены связями или подкосами, если высота стен или столбов будет превышать размер их поперечного сечения более чем четырёхкратно;
– укладывать стойки на клиньях под проёмами, которые имеют ширину более 2,5 метра. Стойки должны быть удалены не менее чем через 15 дней после нахождения кладки при плюсовой температуре;
– при выявлении трещин необходимо разгрузить кладку в районе повреждённого простенка. Для этого производят временную закладку проёмов кирпичами и вывешивание перекрытий на деревянных стойках;
– при появлении отклонений от вертикали оттаивающих столбов и стен их выравнивают при помощи сжимов, откосов, натяжных тросов итак далее;
– ниши, гнёзда которые имеют глубину в полкирпича и длину более двух метров, а также сквозные отверстия нужно закладывать кирпичом на период оттаивания;
– убирают мусор и строительные материалы с перекрытий и балконов так как дополнительный вес оказывает большую нагрузку на кладку во время оттаивания.

И скусственное оттаивание кладки, произведённой путём замораживания, может проводиться при помощи обогрева сооружения изнутри. Глубина оттаивания кладки при обогреве тёплым воздухом с одной стороны показана в таблице 70.

С пособ искусственного оттаивания состоит в том, что поначалу прогревают внутренние столбы, стены и плоскости стен наружных, которые обращены внутрь помещения. Внешние плоскости наружных стен в это время замёрзшие и воспринимают нагрузку. Весной, когда начнётся оттаивание внешних плоскостей, раствор в кладке внутренних поверхностей уже успевает набрать нужную крепость. Теперь уже эта часть кладки стены принимает на себя основную часть нагрузки. Прогревание кладки при помощи искусственного отопления проводят посекционно и поэтажно.

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.

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.

Стены и столбы выкладывают равномерно по всему зданию или в пределах между осадочными швами, не допуская разрывов по высоте более 4 м. После возведения стен и столбов в пределах этажа немедленно укладывают сборные элементы перекрытий. Балки и 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, скрепляют скрутками, а при деревянных прогонах - накладками.

Рис. 132. Армирование угла (а) и примыкания внутренней стены к наружной в местах прохождения каналов (б)

В углах (рис. 132, а), в местах сопряжения поперечных и внутренних стен здания и местах прохождения каналов (рис. 132, б) на уровне перекрытий укладывают стальные связи: при высоте здания до четырех этажей - через этаж, в более высоких зданиях, а также при высоте этажа более 4 м - на уровне каждого перекрытия. Связи заводят в примыкающие стены на 1...1,5 м и заканчивают на концах анкерами.

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.

Банки России