При отрицательной температуре воздуха в растворе происходят процессы, отражающиеся на его структуре и прочности. Когда раствор замерзает, вода, содержащаяся в нем, превращается в лед, который не может вступать в химическое взаимодействие с вяжущими веществами. Кроме того, замерзающая в растворе вода значительно увеличивается в объеме, вследствие чего структура раствора разрушается и он частично теряет свою прочность. При быстром замерзании в швах свеже-выложенной кладки образуется замороженная смесь вяжущего вещества и песка, в результате чего раствор очень быстро теряет пластичность и горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными. При оттаивании швы обжимаются тяжестью кладки, что, в свою очередь, приводит к значительной и неравномерной осадке, потере прочности и устойчивости кладки. Эти обстоятельства объясняют необходимость соблюдения режима зимней кладки, обеспечивающего прочность раствора и кладки в целом. При возведении каменных стен в зимних условиях необходимо систематически контролировать качество раствора и дозировку добавок. В зависимости от вида кладки и типа возводимых конструкций каменные работы могут проводиться следующими способами: замораживанием, с использованием противоморозных добавок, с применением последующего прогрева. Кладку каменных стен в зимних условиях следует выполнять с использованием цементных, цементно-известковых или цементно-глиняных растворов.
В качестве химических добавок в раствор можно вводить хлористый кальций и хлористый натрий, углекислый калий, а также нитрат натрия. Использование таких добавок допускается при кладке стен, не требующих тщательной отделки поверхности. Добавление в раствор тех или иных добавок должно быть согласовано с проектной организацией.
Растворная смесь с химическими добавками в момент укладки должна иметь температуру не ниже 5 °С. Отогревать замерзший раствор с помощью горячей воды запрещается. При возведении кладки на растворах с химическими добавками необходимо следить за тем, чтобы приготовленный раствор был использован до того, как он под воздействием добавок начнет схватываться.
Кладка кирпича способом замораживания сводится к следующему. Температура раствора во время кладки не должна быть ниже 5 °С при температуре воздуха -10 °С, 10 °С при температуре воздуха от-10 до -20 °С, 15 °С при температуре воздуха ниже -20 °С. Чтобы температура раствора не опускалась ниже необходимой, кладку следует выполнять в сжатые сроки, при этом раствор должен быть использован в течение 20-30 минут.
Замерзший и затем разбавленный горячей водой раствор использовать нельзя, так как добавление воды способствует образованию в растворе большого количества пор, заполненных льдом. В результате при оттаивании раствор становится рыхлым и теряет необходимую прочность. Чтобы швы в кладке были обжаты хорошо, раствор необходимо расстилать на постели короткими грядками — под два ложковых кирпича в верстах и под пять-шесть кирпичей в забутовочном ряду.
Толщина швов должна быть такой же, как и при летней кладке, так как зимняя кладка замерзает в течение 1-2 часов, а обжатие раствора происходит после полного оттаивания кладки. При оттаивании кладка, имеющая слишком большую толщину швов, может дать значительную осадку и разрушиться.
При использовании способа замораживания оконные и дверные проемы должны иметь высоту на 5 мм больше, чем при кладке в условиях положительных температур.
При использовании способа замораживания следует регулярно проверять вертикальность кладки, потому что отклонение стен от вертикали может привести к еще большему их искривлению и разрушению при весеннем оттаивании раствора. К периоду наступления холодов все вертикальные ряды верхнего ряда кладки должны быть заполнены раствором. На время перерыва в работе кладку следует накрыть утеплителем (толем, матами и т. п.). Перед возобновлением работ кладка должна быть очищена от наледи, замерзшего раствора и снега.
В местах соединения и углах внутренних стен на уровне перекрытий нужно уложить стальные связи.
Если будущий дом имеет высоту до четырех этажей, связи устанавливаются через этаж. В случае если высота этажа превышает 4 м, связи необходимо установить на уровне каждого перекрытия. Связи заводятся в примыкающие стены на 1-1,5 м и закрепляются на концах анкерами. Если стены возводятся колодцевой кладкой, рекомендуется удвоить количество армированных швов и повысить марку раствора на 1-2 разряда по сравнению с маркой, используемой в летнее время.
Чтобы избежать осадки засыпки и ухудшения теплотехнических качеств при кладке стен облегченной конструкции, пустоты в них следует заполнять шлакобетоном с небольшим содержанием воды, шлакобетонными вкладышами или сухими засыпками без смерзшихся комьев. Если в процессе кладки устанавливаются оконные коробки, следует оставлять между верхом коробки и низом перемычки промежуток не менее 15 мм. При устройстве перегородки следует учитывать и величину осадки кладки. Просветы под
потолком должны в два раза превышать величину осадки стен, ожидаемую в пределах данного этажа.
Кладка методом подогрева должна проводиться с соблюдением следующих правил:
- возведенная часть сооружения утепляется и обогревается изнутри временными нагревательными устройствами. Утепленную часть конструкции необходимо оборудовать вентиляцией, сохраняющей влажность воздуха не более 70%;
- нагрузка прогретой кладки возможна только после контрольных испытаний прочности раствора отогретой кладки.
В период оттаивания кладки, произведенной при низких температурах, происходит значительное снижение ее прочности и деформация, поэтому нужно тщательно следить за состоянием конструкции в период оттепелей. При оттаивании кладки следует соблюдать определенную очередность действий. По окончании кладки каждого этажа необходимо установить контрольные рейки и по ним в течение зимы и весны наблюдать за осадкой стен. При потеплении висячие стены и перемычки с пролетом более 2,5 м нужно укрепить временными стойками. Такие стойки должны иметь клинья и поперечные подкладки из древесины мягких пород, способных сминаться поперек волокон при осадке стен. Перед наступлением оттепелей горизонтальные борозды и другие пустоты следует заложить кирпичом. После того как окончательно установится теплая погода, нужно убрать с перекрытий защитные материалы, строительный мусор, а затем раскрепить в поперечном направлении свободно стоящие столбы, простенки и стены.
При искусственном прогреве кладки, выложенной способом замораживания, а также в период ее оттаивания, следует обращать особое внимание на конструкции, испытывающие большую нагрузку (столбы, опоры под сильно нагруженными прогонами, простенки, сопряжения стен и места опирания опалубки перемычек), проверяя целостность кладки на этих участках.
За состоянием кладки нужно наблюдать в течение всего периода оттаивания и твердения раствора в кладке, которое происходит в течение 7-10 суток после наступления круглосуточной положительной температуры. Стены, находящиеся с южной стороны, нужно увлажнять, чтобы предотвратить неравномерную осадку кладки. Прочность твердеющего раствора определяется специальными приборами.
Возведение бетонных стен в зимних условиях
При возведении монолитных стен в условиях отрицательных температур необходимо контролировать прочность бетона до замерзания. Для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой прочность должна составлять 50% при проектной марке бетона 150, 40% для бетонов марки 200-300 и 30% для бетонов марки 400-500. Для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой, пролетных строений и других конструкций, испытывающих большую нагрузку, прочность бетона до замерзания должна составлять не менее 70% его проектной прочности. Эти требования не распространяются на бетоны, изготавливаемые с использованием противоморозных добавок.
При отрицательных температурах бетон выдерживается по принципу термоса. Для этого необходимо устроить утепленную опалубку, а открытые поверхности защитить ка-
ким-либо покрытием Использование этого способа совмещаете с электрическим про гревом бетона и обдуванием теплым воздухом или паром.
Бутобетонная кладка в зимних условиях
Бутобетонную кладку в условиях отрицательных температур необходимо выполнять способами, обеспечивающими накопление бетоном прочности до его замерзания. Для этого используется принцип термоса, а также электро- и паропрогрев бутобетона.
Перед бутобетонной кладкой по принципу термоса необходимо очистить камень ото льда и снега, а бетонную смесь немедленно укрыть после укладки, чтобы сохранить ее температуру. Температура бетонной смеси при кладке должна соответствовать принятой по расчету или указанной в проекте.
Для того чтобы ускорить твердение бетона, необходимо разогреть смесь перед укладкой ее в опалубку, а также ввести в нее химические добавки, снижающие температуру ее замерзания.
При бутобетонной кладке с применением электропрогрева бутовый камень нужно очистить от снега и наледи. Температура бетонной смеси должна к моменту включения электро-и паропрогрева быть не ниже 10 °С. Для электропрогрева в бетон закладываются стержневые электроды, которые затем подключаются к сети. Прогрев рекомендуется вести с помощью нашивных электродов, закрепленных на внутренней стороне опалубки, при этом включая их одновременно.
Независимо от используемого способа выдерживания кладки при положительной температуре состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также способ кладки должны исключать возможность замерзания бетонной смеси на стыке с основанием. Место стыка ранее уложенной кладки с новой должно быть отогрето до укладки бетонной смеси и предохранено от замерзания до приобретения вновь уложенным бутобетоном необходимой прочности.
При возведении в зимних условиях бутобетонных стен необходимо контролировать температурный режим твердения бетона. Для этого в кладке следует оставить гнезда с пробками, позволяющими измерить термометром температуру в середине кладки и у ее поверхности.
