Кладка печи методом замораживания. Способы зимней кладки кирпича. Дополнительные мероприятия при выполнении кладки в зимних условиях

§ 2. Кладка способом замораживания

Наиболее распространенным и экономичным способом возведения каменных конструкций в зимних условиях является замораживание. Этот способ может быть применен для конструкций, возводимых из камней правильной формы, крупных блоков, а также постелистого бута.

Если в процессе оттаивания возможны динамические воздействия на конструкцию либо район строительства имеет повышенную сейсмичность, замораживание использовать нельзя.

Для кладки способом замораживания применяют пластичные, удобоукладываемые цементные и сложные растворы марки не ниже М10 без химических добавок подвижностью: 9... 13 см - для конструкций из полнотелого кирпича и бетонных камней; 7...8 см - из дырчатого кирпича и пустотелых камней и 4...6 см - из бутового камня. Раствор готовят на подогретой воде и заполнителях. Кирпич и камни тщательно очищают от снега и наледи.

Требуемая температура раствора в момент его укладки зависит от температуры наружного воздуха и должна быть достаточной, чтобы по длительности остывания (15...20 мин) обеспечить некоторый влагообмен между раствором и кладкой и обжатие шва до замерзания раствора.

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 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 ш«вов, 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.

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. 76, а, б), заканчиваю­щихся на конце анкерами 1, в углах, в местах примыкания и пересечения стен;

а - связей в углах, б -- то же, в пересечениях стен, в - анкеровкой панелей междуэтаж­ного перекрытия, г -стальных связей в облегченных стеьах, 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

расположением металлических связей 2 в уровне междуэтаж­ного перекрытия, которые укладывают через один этаж (здания цо 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. 76, в);

усиление стен облегченных конструкций, не имеющих тычко­вой перевязки, металлическими связями 2 (рис. 76, г), которые укладывают в шахматном порядке не реже: по длине-1,5 м

и по высоте - 0,5 м;

укладкой подвижных анкеров 9 (рис. 76, 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 перевязки швов, размерами швов, горизонтальностью рядов, вертикальностью углов, размещением арматурных связей и т. д.

Контрольные задания

https://msd.com.ua/img/1221/image253.png" alt="Подпись:" title="Кладка способом замораживания" align="left" width="212 height=40" height="40">

I. Кладка, выполненная способом замораживания, при оттаивании раствора имеет:

III. Заполнить пропуски в табл. 16

Таблица 16. Основные правила при выполнении каменной кладки

В зимний период
(способом замораживания)

/. Система перевязки швов Однорядная, многорядная, трехрядная I * . . . .

Продолжение табл. 16.

Вполуприсык (для кладки забутки)

5. Последовательность укладки рядов Порядный, ступенчатый, смешанный | Только

6. Форма расшивки щвов

Вогнутая, выпуклая I Только вогнутая

Зимой кладку с одновременной облицовкой выполняют на подогретых растворах марки не ниже 50. Работу ведут способом замораживания или на растворах с противоморозными добавка­ми. Облицовочные и стеновые материалы перед укладкой в …

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

Затвердевание цементного раствора происходит при взаимодействии цемента и воды, при этом образуется гелеобразная масса, позже превращающаяся в камень. При понижении температуры воздуха до 5 °C цементный раствор затвердевает медленнее в 3-4 раза, чем при температуре 20 °C, и практически прекращается затвердевание совсем при температуре 0 °C.

Воздействие отрицательных температур отражается на структуре и прочности цементного раствора. Процесс взаимодействия воды с вяжущими веществами цемента прекращается, так как вода превращается в лед. Кроме того, замерзшая вода существенно увеличивается в объеме, вследствие чего структура раствора теряет прочность, которая накопилась в нем до замерзания.

При замерзании цементный раствор так быстро теряет эластичность, что уплотнение горизонтальных швов в кладке оказывается недостаточным. Во время оттаивания каменной кладки может произойти неравномерная осадка, что создает угрозу прочности и устойчивости кладки. Поэтому при возведении каменных сооружений в зимний период следует время от времени контролировать качество раствора и регулировать количество специальных добавок.

Варианты каменной кладки в зимний период

Для выполнения каменной кладки зимой существуют три способа: замораживание, с использование противоморозных добавок, применение подогрева.

Возведение кирпичной кладки способом замораживания

Этот способ заключается в том, что раствор, на который кладут кирпич, замерзает в швах сразу же после его укладки, а твердеет частично до замерзания за счет имеющейся экзотермии цемента и плюсовой температуры раствора, и окончательно после оттаивания кладки весной. Тут необходимо заметить, что во время оттаивания кладка испытывает перегрузки, в то же время за счет наименьшей прочности может произойти ее разрушение. Поэтому этим способом возводить каменные кладки допускается с ограничением высоты постройки до 15 метров.

Минимально допустимая температура наружного воздуха, при которой можно возводить кирпичную кладку устанавливают в зависимости от погодных условий данного региона, в средней полосе России эта норма находится в пределах минус 30 °C.

В зависимости от температуры воздуха в период возведения кладки назначается та или иная марка раствора. Его состав подбирают с учетом прочности и устойчивости в период оттаивания и условий дальнейшей эксплуатации сооружения.

Подогретый цементный раствор, доставляемый с растворного узла, следует использовать в течение 25-30 минут, чтобы сохранилась необходимая температура до укладки. Не рекомендуется разбавлять замерзший раствор горячей водой, так как во время замерзания его в швах образуется множество пор, заполненных льдом, что делает раствор более рыхлым, и при оттаивании он не наберет требуемой прочности.

Каменная кладка с применением прогрева и химических добавок

Чтобы ускорить процесс отвердевания цементного раствора в него вводят противоморозные химические добавки, они снижают показатель температуры замерзания воды в растворе. Вследствие этого, даже при более низких температурах воздуха, чем обычно, раствор набирает прочность.

Химические добавки из хлористого кальция, хлористого натрия, углекислого калия и нитрата натрия вводятся в раствор для кладок из камней правильной формы, кирпича, постелистого бутового камня, применяемых для возведения складских помещений, поземной кладки, промышленных зданий, не требующих тщательной отделки поверхности. Для надземной кладки из камней, кирпича и блоков разрешается использовать углекислый калий и нитрит натрия в смеси растворов без использования последующего подогрева.

Цементный раствор с добавками на момент укладки должен иметь температуру не менее 5 °C. Ни в коем случае не допускается использование раствора замерзшего и снова отогретого горячей водой. Обязательным условием возведения кладки на растворе с химическими добавками есть использование раствора до схватывания его под действием добавок.

Метод кладки кирпича зимой по нескольким технологиям

Технология кладки с прогревом для ускорения строительства в зимний период применяется так: сначала возводят каменные конструкции методом замораживания, затем их прогревают теплым воздухом, то есть искусственно оттаивают. При этом оборудуют временное отопление этажа или всего здания, закрывают все оконные и дверные проемы. В качестве отопительных приборов чаще всего используют нефтегазовые горелки-калориферы, системы газовых воздухонагревательных установок, с помощью которых повышают температуру воздуха вокруг конструкции до +40 +50°C. Прогревание конструкций, дает возможность продолжать кладку следующих этажей, поскольку нижние этажи постепенно набирают необходимую прочность.

Что нужно делать в период оттаивания зимней кладки

Во время оттаивания и затвердевания зимней кладки резко снижается ее прочность и устойчивость, а неравномерность оттаивания может привести к деформации кладки. Поэтому в период оттепелей необходимо следить за состоянием конструкций, чтобы своевременно выполнить мероприятия, рекомендованные для обеспечения хорошей устойчивости сооружения.

Мероприятия, которые связаны с оттаиванием кладки, должны сводиться к следующим действиям:

1. После завершения кладки очередного этажа устанавливают рейки для контроля. По этим рейкам наблюдают за осадкой стен в течение зимы и весны до наступления теплого времени, и укрепляют стойками провесные стены и перемычки.
2. В перемычках пролетом более 2.5 метров стойки периодически подклинивают. Такие стойки, поддерживающие перекрытия и стены во время их оттаивания, помимо клиньев должны иметь поперечные подкладки из мягких пород древесины. Деревянные перемычки из сосны, осины будут сминаться поперек волокон при осадке стен при наступлении оттепелей в горизонтальные канавки. Не заделанные гнезда заделывают кирпичом.
3. С наступлением весны свободностоящие стойки, простенки и стены, высотой превышающей их толщину в пять раз в поперечном направлении, раскрепляют.

Во время оттаивания кладки, выложенной методом замораживания, и при искусственном ее прогревании постоянно наблюдают за наиболее напряженными конструкциями, проверяя кладку этих участков. Особое внимание следует уделить столбам, простенкам, опорам под сильно нагруженными прогонами, сопряжениям стен и местам опирания опалубки перемычек.

Чтобы контролировать оттаивание и отвердевание раствора в швах кладки, изготавливают контрольные образцы из раствора, который использовался в работе для возведения каменной конструкции. Хранят их в тех же условиях, в которых находится сама кладка. По этим образцам судят о состоянии прочности кладки. Для проверки прочности твердеющего раствора существуют специальные приборы, которые измеряют степень оттаивания и прочность раствора.

Состояние кладки необходимо контролировать в течение всего периода оттаивания и отвердевания раствора в кладке после того, как наступят круглосуточные положительные температуры. Стены сооружений, расположенные с разных сторон, оттаивают неравномерно, поэтому с южной стороны их завешивают пергаментом или увлажняют, чтобы условия отвердевания были равными, и кладка осаживалась равномерно.

Если при зимней кладке концентрация солей химических добавок в растворе была низкой, то она твердеет частично, в этой связи мероприятия по повышению прочности кладки практически такие же, как и для кладки возведенной способом замораживания.

Р-р снижает свою тем-ру и замерзая, образуется лед, кот увел. в объеме, примерно на 9%, при этом разрушаются структурные связи, снижается конечная прочность р-ра.

Применяют след. методы:

1. Метод с замораживанием. Производиться на открытом воздухе, на неподогретых, но очищенных от снега и наледи камнях. Укладка ведется на подогретом р-ре. Под действием отриц.тем-р р-р замерзает и находиться в таком состоянии до весны, след-но р-р продолжает набирать свою прочность. Усадка: на 1 м длины 0,1-0,5 мм. Тем-ра разогревания р-ра рассчитывается индивидуально. Основание здания, на кот возводиться каменная кладка, не д/б замерзшим.В зав-ти от проекта нагруженные эл-ты (простенки, столбы) армируют сетками(d=5 мм), укладываемые каждые в 1-4 ряда.

Нельзя использовать :1.Для к-ций, подвергаемых в период оттаивания вибрационным или динамическим воздействиям. 2.В к-циях, где есть внецентровые нагрузки 3. В сейсмоопасных местностях.

2. Кладка с электроподогревом. Используется при небольших объемах работ для наиболее загруженных простенков и столбов, нижних этажей многоэтажных зданий. Кладка выполняется на цементном р-ре М50. Эл.ток преобразуется в тепловую энергию при прохождении через р-р м/у электродами (можно обогревать с помощью калорифера). Прогреваемую часть здания огораживают, устанавливают калориферы и вентиляторы и обогревают помещение.

3. Кладка в тепляках. В районах с суровыми климатическими условиями. Тепляк – врем. сооруж.над возводимой к-цией: воздух обогревается теплообогревателями, калориферами.

4.Кладка на растворах с противоморозными добавками. Такие р-ры не используются для жилых зданий(т.к.хим.добавки повышают влажность здания и делают выссолы на поверхности стен), для зданий кот эксплуатируются во влажных условиях(более 60%), при темп-ре свыше 40 0 С(дымовые трубы), в помещениях с агрессивной средой. Антифризы: NaNO 2 , поташ. Кол-во добавок зависит от конструкции и темп-ры наружного воздуха. Марка р-ра более 50. Приготовление – как и обычные растворы (вместо Н 2 О – р-р с добавками). Добавки уменьшают темп-ру замерзания р-ра.

Мет-д замораживания кам. кладки.

Зак-ся в том, что кладка ведется так же, как летом, но на подогретом растворе. При отрицательных температурах можно возводить не более четырех этажей (15м), запрещено выполнять кладку из рваного бута. Раствор при кладке в среднем должен быть подогрет до абсолютной температуры наружного воздуха. Кирпич и камень должны укладываться по однорядной системе перевязки, с полным заполнением швов, а в углах и примыканиях укладывается арматура. На время оттаивания должен осуществляться контроль за деформацией кладки, а при необходимости – выполняться мероприятия по ее разгрузке и временному усилению.

Мероприятия по повышению устойчивости кладки на период оттаивания:

1. в проемах устанавливаются стойки

2. устанавливаются стяжки со стальными уголками на столбах и в простенках

3.подкосы для отдельно стоящих высоких кон-й небольшой толщины