Кладка дома способом замораживания

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему: «Кладка дома способом замораживания»

 

 

 

 

 

Выполнил:

Байдюк А.Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Донецк, 2013 г. 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Подготовительные работы для строительства дома зимой
2. Особенности кладки в зимних условиях
3. Кладка способом замораживания
4. Мероприятия, проводимые в период оттаивания зимней кладки

 

 

1. Подготовительные работы для строительства дома зимой

Строительство дома зимой  всегда сопряжено с рядом неудобств, вызванных в первую очередь замерзанием  материалов. Поэтому некоторые этапы  возведения дома в холодное время  года имеют свои особенности. К ним  относятся подготовка грунта, бетонирование, каменная кладка, монтаж конструкций, устройство кровель, наружные штукатурные  и малярные работы. О первых трех видах работ - в этом материале.

Подготовка грунта к разработке зимой

Строительство дома зимой  усложняется в первую очередь  необходимостью разработки мерзлых  грунтов. Чтобы облегчить этот процесс, заранее позаботьтесь о снижении степени их замерзания. Это можно сделать тремя способами.

•      Вспахивание поверхности грунтов плугами или фрезами на глубину до 300 мм во взаимно перпендикулярных направлениях, а затем боронование на глубину 7 см. Такие меры позволят нарушить сетку грунтовых капилляров, через которые выходят тепло и влага. Чтобы усилить эффект, рекомендуется на обработанном грунте устроить снегозадержание. Это позволит грунту не замерзнуть в течении одного -двух месяцев в начале зимы при средней температуре воздуха до -3оС.
•      Утепление поверхности грунта теплоизоляционными материалами (пенопластом, шлаковатными матами, шлаком, опилками). Такой способ приемлем для небольших ровных площадок. Его применение позволяет сохранять тепло в грунте в течение первых двух месяцев зимы. Утеплить грунт можно также полимерной пеной. Слой пены толщиной 35 см снижает глубину промерзания грунта в 5-6 раз, и позволяет поддерживать температуру в 8-9 раз выше, чем без утепления. И даже если грунт под таким утеплителем замерзнет, прочность почвы будет невысока – ее можно будет легко разработать экскаватором.
•      Засоление грунтов – смешивание верхнего слоя грунта с минеральными солями соляной кислоты или полив почвы раствором этих солей. Такая пропитка позволяет снизить температуру замерзания грунта (точка льдообразования в таком случае зависит от состава почвы). Проводить засоление рекомендуется в сентябре-октябре.

 Непосредственно перед  рытьем котлована, мерзлые грунты  необходимо либо оттаять, либо  подвергнуть механическому разрушению. Оттаивание применяйте в том  случае, если глубина промерзания  грунтов сравнительно небольшая  – до100 см. Разогревать грунты  можно огнем, электрическими обогревателями, электромеханическим способом, а также паром. Механическое разрушение мерзлых грунтов представляет собой разработку мерзлого грунта экскаваторами, бульдозерами, или же взрывным способом.

2. Особенности кладки в зимних условиях

Твердение цементного раствора происходит при взаимодействии зерен  цемента с водой, при этом образуется цементный гель, превращающийся затем  в камень. С понижением температуры  процесс твердения цементного раствора замедляется. Например, при температуре 5° С прочность его нарастает в 3–4 раза медленнее, чем при температуре 20° С, а при понижении температуры до 0° С твердение раствора практически прекращается совсем. Известковый раствор твердеет вследствие кристаллизации гидрата окиси кальция, испарения избытка влаги и частичной карбонизации извести (при поглощении углекислого газа из воздуха). Для твердения необходимо, чтобы известь находилась во влажной среде. Наращивание прочности известкового раствора также зависит от температуры окружающей среды.

При отрицательной температуре (ниже 0° С) в растворе происходят процессы, которые отражаются на его структуре и прочности. Во-первых, при замерзании раствора содержащаяся в нем свободная вода превращается в лед, который не вступает в химическое взаимодействие с вяжущими веществами. Если твердение вяжущего не началось до замерзания, то оно не начнется и после замерзания; если же оно уже началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет находиться в растворе в виде льда. Во-вторых, замерзающая в растворе вода значительно увеличивается в объеме (приблизительно на 10%); вследствие этого структура раствора разрушается и он частично теряет накопленную до замерзания прочность. При быстром замерзании свежевыложенной кладки в швах образуется смесь вяжущего вещества и песка, сцементированная льдом. Раствор настолько быстро теряет пластичность, что горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными; при оттаивании они обжимаются тяжестью вышележащей кладки, что может вызвать значительную и неравномерную осадку и создать угрозу прочности и устойчивости кладки.

При раннем замораживании  кладки конечная прочность цементных, цементно-известковых и цементно-глиняных растворов, которую они приобретают после оттаивания и 28-суточного твердения при положительной температуре, значительно снижается и в некоторых случаях не превышает 50% марочной прочности. Эти обстоятельства обусловливают необходимость соблюдения определенного режима зимней кладки, который обеспечил бы прочность раствора и кладки в целом.

При возведении каменных конструкций  в зимних условиях систематиче-ски контролируйте качество раствора и дозировку добавок. Прочность раствора при сжатии определяйте, испытывая образцы-кубы размером 7,07 х 7,07 х 7,07 см. Количество их должно быть не менее 12 с объема кладки, выполненного в течение не более трех суток, в том числе 9 образцов для контроля прочности в процессе возведения здания и 3 – для оценки окончательной прочности раствора, выдержанного в тех же условиях (весь зимний период), что и кладка, и еще не менее месяца при положительной температуре.

В зависимости от вида кладки и возводимых конструкций каменные работы с камнем зимой выполняйте следующими способами: замораживанием, с использованием противоморозных добавок, с применением последующего прогрева. Кладка каменных конструкций в зимних условиях должна выполняться на цементных, цементно-известковых или цементно-глиняных растворах.

3. 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.

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.