Возведение зданий с кирпичными стенами. Кирпичная кладка в зимних условиях.

 

Каменные работы в зимних условиях имеют ряд особенностей, обусловленных влиянием отрицательных температур на процессы укладки и твердения раствора. С понижением температуры скорость твердения раствора замедляется: при 5°С — в 3...4 раза, при 0°С раствор практически не твердеет. При более низких температурах содержащаяся в растворе свободная вода превращается в лед, который в соединение с вяжущими веществами не вступает. Если твердение раствора началось ранее замерзания, то оно приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет находиться в растворе в виде льда. Кроме этого, замерзающая вода увеличивается в объеме до 9%, вследствие чего структура раствора разрушается и он в значительной степени теряет накопленную до замерзания прочность.

При замерзании свежевыложенной кладки в швах раствор очень быстро теряет пластичность, горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными, при оттаивании они обжимаются весом вышележащей кладки, а это вызывает значительную и неравномерную осадку, создающую угрозу прочности и устойчивости кладки и всего сооружения. При раннем замораживании кладки конечная прочность, которую она приобретает при положительной температуре, не доходит до марочной и обычно не превышает 50% требуемой прочности.

При каменной кладке в зимних условиях, выполняемой на растворах с температурой не ниже +20°С, применяют следующие основные способы:

• замораживание с приобретением раствором критической прочности до замерзания;

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.

 

• использование противоморозных добавок;

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.

• использование быстротвердеющих растворов на основе глиноземистого цемента;

Применение быстротвердеющих растворов состава 1: 3 на смеси глиноземистого цемента (30%) и портландцемента (70%). С учетом подогрева воды затворения раствор быстро набирает критическую прочность.

• электропрогрев кладки;

Электропрогрев зимней кирпичной кладки осуществляется при помощи полосовых электродов, укладываемых в швы кладки или при помощи сеток армирования кладки. Подключенные к разным фазам соседние электроды (или сетки) вызывают электрическое поле в швах кладки. Поле нагревает швы, вызывая твердение раствора. Технология и процессы, происходящие в кладке при электропрогреве, аналогичны тем что происходят в теле конструкции при электропрогреве бетона.

• кладку в тепляках.

В районах с суровыми климатическими условиями кладку можно выполнять в тепляках. Тепляки могут быть из плотной ткани, натянутой по легким металлическим конструкциям, внутрь нагнетается теплый воздух. Кирпич необходимо предварительно выдержать в тепляках не менее суток. Температура раствора не ниже 5°С, марка раствора 25, сроки выдерживания в тепляках для получения раствором прочности 20 % составляет 3...8 дней.

Прогрев кладки можно выполнять теплым воздухом, подаваемым калориферами, а также электропрогревом.

Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:

• сокращается размер делянок, увеличивается число каменщиков, обеспечивается быстрое возведение кладки по высоте с обязательным и одновременным выполнением работ сразу на всей захватке;

• при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем через каждые три ряда;

• запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогревом;

• не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледеневший кирпич, его необходимо оттаять и просушить;

• не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки.

 

 

Возведение высотных зданий.

 

Высотные здания (выше 17 этажей) чаще бывают компактными, небольших размеров в плане, реже протяженными, многосекционными. Монтаж таких зданий осуществляют методом наращивания с использованием приставных, передвижных и самоподъемных башенных кранов.

Конструктивной основой высотных зданий является стальной, железобетонный или комбинированный каркас с пространственным ядром жесткости или плоскими диафрагмами — связями.

При железобетонном каркасе или металлическом, но обетонированном, монтаж последующих ярусов возможен только после заделки стыков колонн, обетонирования металлических колонн нижних ярусов и набора бетоном стыков не менее 70% марочной прочности.

В большинстве высотных зданий предусмотрено ядро жесткости, которое воспринимает горизонтальные нагрузки от примыкающих частей здания и обеспечивает устойчивость и пространственную жесткость всего здания в процессе монтажа и эксплуатации. В некоторых зданиях сначала выполняют монтаж ядра жесткости, например, лифтовой шахты до проектной отметки, а затем — возведение остальных конструктивных элементов

Ядро жесткости чаще выполняют в монолитных конструкциях, обычно бетонирование ядра опережает монтаж каркаса на 1...2 яруса. Для надежного соединения каркаса к ядру здания в стенках ядра жесткости должны быть оставлены штрабы, проемы с оголенными стержнями арматуры для крепления к ним балок каркаса сварными или болтовыми соединениями. Это очень трудоемко, но гарантирует, что монолитное ядро сразу начинает воспринимать горизонтальные нагрузки установленной части каркаса.

По конструктивным особенностям и технологическим условиям бетонирование ядра жесткости может отставать от монтажа каркаса. Это отставание допускает, что смонтированные конструкции сразу свариваются и обетонируются, чем обеспечивается быстрый набор стыками 70%-й прочности.

Предельная высота, на которую монтаж может опережать бетонирование ядра жесткости, не должна превышать 8 этажей, обязательным условием при этом должно быть раскрепление каркаса временными вертикальными и наклонными связями. Междуэтажные перекрытия обычно устраивают из крупнопанельных элементов, иногда в сборно-монолитном варианте.