Технология кладки способом замораживания

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технология кладки способом замораживания

кладка бетонирование фундамент замораживание

Кладку ведут на открытом воздухе из кирпича, камней или блоков правильной формы на растворе, имеющем положительную температуру в момент укладки его, а затем замерзающем.

Сущность этого способа заключается в том, что раствор в швах, замерзший вскоре после укладки его, твердеет в основном весной после оттаивания кладки и частично в период до замерзания (за счет имевшейся плюсовой температуры раствора и экзотермиицемента), а также при зимних и весенних оттепелях или искусственном отогревании кладки. При выполнении кладки этим способом необходимо учитывать, что в момент оттаивания она имеет наименьшую прочность и от перегрузки может разрушиться. Поэтому способом замораживания растворов в течение одного зимнего периода допускается возводить каменные конструкции высотой не более 15 м.

Минимальную температуру наружного воздуха, при которой разрешается вести зимнюю кладку, устанавливают органы охраны труда в зависимости от климатических условий данного района.

Кладку выполняют на открытом воздухе, соблюдая те же правила производства работ, что и при летней кладке.

Марки растворов назначают в зависимости от температуры воздуха в момент возведения и прогноза погоды на последующий период. При этом состав растворов подбирают из условия обеспечения минимально необходимой прочности и устойчивости конструкции в период оттаивания и в последующий период эксплуатации сооружения.

Температура раствора во время укладки его в дело должна быть не ниже: 5° С при температуре воздуха до --10° С; 10° С при температуре воздуха от --10 до --20; 15° С -- от --20 и ниже. При скорости ветра более 6 м/с температура раствора должна быть повышена против указанной на 5° С.

Чтобы подогретый раствор, доставленный с растворного узла, сохранил необходимую температуру до укладки в дело, его надо использовать в течение 20…25 мин. 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 возвратить 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 автосамосвалах, оборудованных утепленными крышками, с подогревом кузова выхлопными газами от двигателя. Надо стремиться к тому, чтобы раствор из автосамосвала выгружали непосредственно в утепленные ящики, в которых его подают каменщикам на рабочее место.

Для лучшего обжатия швов кладки до замерзания раствор расстилают на постели короткими грядками -- под два ложковых кирпича в верстах и под 4…6 кирпичей в забутке. На расстеленный раствор кирпич укладывают как можно быстрее, кроме того, стремятся быстрее возводить кладку по высоте. Ускоренная кладка необходима для того, чтобы раствор в нижележащих рядах уплотнялся под нагрузкой от вышележащих рядов кладки до замерзания, так как это увеличивает плотность и прочность кладки.

Толщина швов не должна превышать размеров, установленных для летней кладки. Это требование объясняется тем, что кладка, выложенная зимой, фактически замерзает в течение одного-двух часов, а 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 накрывают матами, толем или кирпичом насухо, а перед возобновлением работ очищают от снега, наледи и мерзлого раствора. К перерыву в работе все вертикальные швы верхнего ряда кладки должны быть заполнены раствором.

Следует проверять вертикальность кладки, так как отклонения стен от вертикали создают угрозу еще большего их искривления и разрушения при оттаивании раствора весной.

Стены и столбы выкладывают равномерно по всему зданию или в пределах между осадочными швами, не допуская больших разрывов по высоте. Разрывы могут быть не более 4 м и должны оканчиваться убежной штрабой. После возведения стен и столбов в пределах этажа немедленно укладывают сборные перекрытия. Прогоны, опирающиеся на стены, связывают с кладкой стен металлическими анкерами, закрепляемыми в вертикальных продольных швах кладки. Концы смежных прогонов, опирающихся на столбы или продольную стену, обязательно скрепляют скрутками.

В углах и местах сопряжения поперечных и внутренних стен зданий на уровне перекрытий укладывают стальные связи: при высоте здания до четырех этажей, например, их устанавливают через этаж, при более высоких зданиях, а также при высоте этажа более 4 м -- на уровне каждого перекрытия. Связи заводят в примыкающие стены на 1… 1,5 м и заканчивают на концах анкерами (рис. 1, а, б).

Рис. 1 Армирование угла и примыкания внутренней стены к наружной: а -- в углах, б -- в местах прохождения каналов

При колодцевой кладке рекомендуется удваивать количество армированных швов и повышать марку раствора на одну-две ступени по сравнению с предусмотренной для летних условий.

При кладке стен облегченных конструкций пустоты заполняют шлакобетонными вкладышами, шлакобетоном с малым содержанием воды или сухими засыпками, не содержащими смерзшихся комьев, чтобы предотвратить осадку засыпки и не ухудшить теплотехнических качеств кладки.

При кладке фундаментов зимой основание предохраняют 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. Зимой нельзя устраивать и выравнивать основание песчаными слоями толщиной, превышающей 100 мм, так как при большей толщине искусственного песчаного основания возможны неравномерные осадки, трещины в фундаментах и стенах здания.

Возведение фундаментов способом замораживания разрешается из кирпича, камней правильной формы и блоков.

Этим способом допускается также возводить стены из постелистого бутового камня, если расчетом подтверждено, что они выдержат нагрузку в период оттаивания.

Перемычки в стенах зимней кладки должны быть, как правило, сборными железобетонными.

При установке оконных коробок по ходу кладки простенков зимой оставляют промежуток не менее 15 мм (осадочный зазор) на осадку кладки между верхом коробки и низом перемычки.

При устройстве перегородок в зданиях, кладка которых выполнена способом замораживания, следует учитывать величину осадки кладки, а вместе с ней и перекрытий в весеннее время. Просветы, оставляемые под потолком, должны быть в два раза больше величины осадки стен, ожидаемой в пределах данного этажа.

2. Кладка столбов и простенков

Многорядная система перевязки при кладке столбов запрещается потому, что она не обеспечивает монолитности и требуемой прочности столбов. Однорядная система перевязки со сдвигом чередующихся рядов на четверть кирпича, что достигается укладкой трехчетверток для перевязки вертикальных швов во всех рядах, невыгодна для кладки столбов, так как при таком способе кладки приходится применять большое количество трехчетверток. Такая кладка выполняется из целого кирпича с добавлением лишь некоторого количества половинок.

Рис. 2.1 Кладка столбов а -- 2 х I1/,; б -- 2x2 кирпича

При этой системе кладки допускается совпадение наружных вертикальных швов в трех рядах кладки по высоте. Тычковый ряд при этом кладут через 3 ложковых ряда. Для такой кладки требуется наименьшее количество неполномерного кирпича. Например, при кладке столбов сечением 2x2 кирпича перевязку делают только целыми кирпичами, а при кладке столбов сечением 1V4 или 2 X 2х/4 кирпича в каждые 4 ряда кладки укладывают только две половинки.

Рис. 2.2 Трехрядная система перевязки, а -- сечение 2x3 кирпича; б -- 2 X 372

Простенки шириной до 1 м выкладывают по трехрядной системе перевязки, а шириной более четырех кирпичей допускается выкладывать и по многорядной системе.

При трехрядной перевязке для образования в простенках четвертей в первом тычковом ряду укладывают четвертки, а в ложковых рядах -- половинки. Ввиду того что столбы и простенки обычно нагружены больше, чем другие конструкции, выкладывать их впустошовку не разрешается. Допускается неполное заполнение только вертикальных швов на глубину до 10 мм от лицевой поверхности. Столбы и простенки шириной 2 У кирпича и менее выкладывают только из отборного целого кирпича.

Если к столбам примыкают тонкие стенки, их соединяют выпущенной из столба штрабой или стальными стержнями, закладываемыми в столбы.

3. Бетонирование в скользящей опалубке

Бетонирование в скользящей опалубке -- специфический технологический процесс, предусматривающий непрерывность формования вертикальных железобетонных элементов зданий и сооружений при механизированном подъеме собственно опалубки и сопряженной с ней оснастки. Технология скользящей опалубки была разработана для сооружений с постоянным сечением по высоте и неизменной толщиной стен, однако она применяется также для конических (дымовые трубы), гиперболических (градирни) и других сооружений переменного профиля.

Достоинствами скользящей опалубки являются возможность достижения высокого темпа производства работ, повышенная монолитность сооружений из-за сокращения количества, а иногда и ликвидации рабочих швов, снижение стоимости и трудоемкости работ благодаря исключению процессов монтажа и демонтажа обычной опалубки.

Внутренние и наружные щиты опалубки прикреплены к стойкам охватывающих домкратных рам, воспринимающих распор укладываемой бетонной смеси. Подъем опалубки осуществляется одновременно всем контуром с помощью домкратов, закрепляемых к ригелям домкратных рам. Вся система перемещается по заранее смонтированным внутри бетонируемой стены стержням, на которые опираются домкраты.

Рис. 3.1 Скользящая опалубка 1 -- наружные подмости с рабочим настилом, 2 -- гидродомкрат с регулятором горизонтальности, 3 - домкратная рама, 4 -- обвязочный брус, 5 -- шиты опалубки, б -- домкратный стержень, 7 -- подвески, 8, 9 -- подвесные подмости, 10 -- кружальные доски

Скользящая опалубка включает рабочий пол на уровне верха щитов, предназначенный для обслуживания домкратов, приема и укладки бетонной смеси, а также систему подвесных подмостей. Для обеспечения горизонтальности рабочего пола опалубки применяют автоматические системы, синхронизирующие работу домкратов.

Существуют системы скользящей опалубки, где домкратные стержни вынесены за пределы бетонируемой стены. При этом исключаются трудности, связанные с извлечением домкратных стержней для их повторного применения, однако усугубляются проблемы обеспечения устойчивости домкратных стержней.

Подавляющее большинство систем скользящей опалубки предусматривает наращивание горизонтальных элементов арматурного каркаса отдельными стержнями по мере подъема опалубки. Это обусловливается наличием охватывающих стену домкратных рам, ригели которых всего на 25--40 см превышают отметку верха щитов, что препятствует установке объемных каркасов. Поэтому арматурные работы здесь практически не поддаются индустриализации.

Существуют многочисленные конструкции домкратов для скользящей опалубки: электромеханические, пневматические, вибрационные, гидравлические. Последние получили наибольшее распространение, в том числе и нашей стране, где серийно выпускаются гидродомкраты ОГД-64-У, развивающие усилие 55 кН, целесообразно применение более мощных домкратов (до 200--300 кН), что позволит повысить надежность всей системы, а также увеличить расстояние между домкратными стержнями.

Бетонирование в скользящей опалубке предъявляет ряд специфических требований к составу применяемой бетонной смеси. Они определяются особенностями укладки смеси и необходимостью обеспечить заданный темп набора прочности в ранние сроки твердения.

Бетонную смесь укладывают в скользящую опалубку слоями, как правило, не превышающими 20-25 см при подвижности 8--10 см. Высота слоя ограничивается допустимым давлением смеси на шиты опалубки, необходимостью равномерной ее загрузки, а также требованием перекрытия слоев без образования рабочего шва. Даже если сделать весьма жесткую опалубку (что, естественно, отразится на ее массе) и обеспечить высокую интенсивность подачи бетонной смеси, исключив проблему перекрытия слоев, высоту слоя бетонирования нельзя существенно увеличить. В противном случае пришлось бы чрезмерно повысить скорость подъема, тогда выходящая из-под щитов отформованная стена не имела бы достаточной распалубочной прочности.

Решение этой задачи в принципе возможно за счет увеличения высоты щитов, однако при этом возрастают силы трения опалубки о бетон и ухудшается его поверхность. Наилучшие условия взаимодействия скользящей опалубки с уложенным бетоном создаются при прочности выходящего из-под щитов бетона в пределах 0,2--0,3 МПа. При меньшей прочности возможны деформации (оползание бетона), при большей ухудшаются условия подъема, так как трение поднимаемой опалубки происходит не по отформованной смеси, а по затвердевшему бетону.

Прочность выходящего из-под щитов опалубки бетона 0,2--0,3 МПа достигается в зависимости от его состава и используемых материалов, а также от температуры окружающего воздуха за период 4--12 ч. Для обычно принимаемой высоты щита 130 см такая продолжительность нахождения бетона внутри опалубки определяет скорость ее движения соответственно 260--290 см/смену.

Инструментальные методики определения в построечных условиях прочности бетона в раннем возрасте отсутствуют. Специалисты по работе со скользящей опалубкой считают скорость ее перемещения выбранной правильно, когда при нажатии пальцем на вышедший из-под опалубки бетон на нем остается заметный отпечаток, но не глубокая вмятина.

При высокой интенсивности бетонирования и скорости подъема опалубки, превышающей 5 м в сутки, твердеющий бетон неразвитых в плане сооружений (трубы, ядра жесткости) испытывает значительные нагрузки не только от веса вышеуложенных слоев, но и от ветра. В связи с этим регламентируют прочность бетона при различном превышении над ним зоны укладки смеси. Кинетика набора прочности бетона в первые 1--7 дней после укладки имеет особо важное значение при работе в скользящей опалубке зимой.

Работа в скользящей опалубке сопряжена с дополнительными трудностями. Обеспечить, рост прочности бетона по выходе его из-под щитов опалубки можно, перемещая вместе с опалубкой специальные средства для его тепловой обработки. Наибольшее распространение для этой цели получил тепляк, образуемый закрытием опалубки и подвесных подмостей брезентовой “юбкой”. Внутри тепляка устанавливают калориферы, поддерживающие температуру около 20°С. Опалубку перемещают со скоростью 0,6--0,8 м/сут. “Юбка” создает дополнительную вертикальную нагрузку на опалубку. Нагрузки от повышенной парусности “юбки” при сильных ветрах могут “закручивать” опалубку. Особое внимание надо уделять обеспечению пожарной безопа¬ности при работе калориферов.

Ряд жилых и общественных зданий возводился зимой в скользящей опалубке с использованием противо-морозных добавок -- поташа и нитрита натрия. Этот беспрогревный метод требует в связи с колебаниями температуры воздуха постоянного изменения количества вводимых добавок и режимов бетонирования. Неожиданные похолодания могут приводить к падению температуры выходящего из-под опалубки бетона ниже расчетной. Из-за медленного набора прочности бетона с нитритом натрия приходится останавливать бетонирование, а использование поташа резко сокращает сроки схватывания бетона. Все это свидетельствует о практической невозможности при использовании противоморозных добавок поддерживать оптимальными режимы движения скользящей опалубки и обеспечить непрерывность процесса бетонирования.

При остановке скользящей опалубки с образованием рабочего шва щиты необходимо поднять почти на полную высоту над уровнем твердеющего бетона. Перед началом дальнейшего скольжения опалубку заполняют бетонной смесью, соблюдая специальные требования по режиму бетонирования. Эта достаточно сложная операция не избавляет от образования в зоне шва так называемой елочки -- характерного перепада по толщине бетонируемой стены, возникающего из-за установки щитов скользящей опалубки с распалубочным наклоном. Помимо елочки в зоне шва образуются подтеки растворной части смеси. Таким образом, остановки в скольжении связаны с дополнительными работами по штукатурке поверхности бетонируемых стен.

Остановки скользящей опалубки могут диктоваться конструктивными особенностями возводимых сооружений. Так, при возведении жилых и общественных зданий остановки делают для устройства междуэтажных перекрытий. Здесь при разработке принципиальной технологии работы приходится решать компромиссную задачу: чем меньше остановок скользящей опалубки, тем проще и быстрее возводить стены, но больше трудностей в устройстве перекрытий.

Существует метод, когда стены возводят на полную высоту здания, а затем внутри готового “колодца” монтируют сборные или бетонируют монолитные перекрытия. В этом случае приходится обеспечивать устойчивость сооружения в строительный период без поперечных элементов жесткости. Кроме того, устройство перекрытий осложнено подачей грузов “вслепую” с помощью сигнальщиков.

Сейчас шире применяют методы, предусматривающие устройство монолитных перекрытий с отставанием на один и более этаж от возведенных стен. Опалубка перекрытий делается, как правило, подвесной к скользящей. Применение скользящей опалубки в режиме с многочисленными остановками ставит под вопрос ее конкурентоспособность для использования при возведении многоэтажных зданий по сравнению с прогрессивными конструкциями объемно-блочной опалубки и переставной опалубки с механизированным подъемом. Их применение не ставит каких-либо особых требований к кинетике набора прочности бетона, позволяет сравнительно просто бетонировать конструкции зимой и обеспечивает лучшее, чем при скользящей опалубке, качество поверхности стен.

Размещено на Allbest.ru