Содержание
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:
- 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.
- 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.
- 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.
