Вопрос 18 Бутовая, бутобетонная кладка. Производство каменных работ в зимнее время.

 

7.2.3. Бутовая и бутобетонная кладка

Естественные каменные материалы подразделяют на камень буто-

вый и блоки из природного камня.

Бутовой называют кладку из природных камней (кусков камней)

неправильной формы максимальным размером не более 500 мм, свя-

занных между собой строительным раствором. Для кладки применяют

камни массой не более 50 кг разной конфигурации и размеров, а имен-

но, рваный камень неправильной формы, постелистып, у которого две

примерно параллельные плоскости, и булыжник, имеющий округлую

форму.

Блоки из природного камня вырезают или выпиливают из извест-

няка, ракушечника, туфа, песчаника и т. д. Блоки применяют для на-

ружных и внутренних стен, а также для фундаментов и стен подвалов.

В настоящее время в строительстве в основном используют искусст-

венный камень, природный применяют в случае экономической целе-

сообразности - при строительстве в районе его массового залегания,

при невозможности доставки других материалов и т. д.

Из бута возводят фундаменты, стены подвалов, подпорные стены

и другие конструкции, а в районах с большими запасами постелистого

камня - стены малоэтажных зданий. Бутовую кладку желательно вести

с перевязкой швов, чередуя тычковые и ложковые камни. В местах

примыканий и пересечениях нужно укладывать более крупные камни

постелистой формы.

Первый ряд бутовой кладки выкладывают из постелистых камней

насухо, тщательно заполняют пустоты щебнем, утрамбовывают и зали-

вают жидким раствором. Последующие ряды кладки выполняют од-

ним из двух способов — «под залив» или «под лопатку» (рис. 7.8, а).

Кладка «под залив» - каждый ряд камней высотой 15...20 см вы-

кладывают насухо в распор со стенками траншеи или опалубки, пусто-

ты заполняют щебнем и заливают жидким раствором подвижности

13... 15 см. Раствор не заполняет все отверстия, кладка получается

с пустотами, что снижает ее прочность. Камни укладывают без стро-

гой перевязки швов и устройства верстовых рядов; это менее трудоем-

ко и не требует высокой квалификации каменщиков. Поэтому на таких

фундаментах и при такой системе кладки разрешают возводить здания

высотой не более двух этажей.

Р и с 7 8 Кладка из природных камней неправильной формы

а - бутовая кладка, б - бутобетонная кладка, / - верстовые камни, 2 - раствор,? - постелистые

камни, 4 - бетонная смесь

Кладку «под лопатку» выполняют горизонтальными рядами из

подобранных по высоте камней с перевязкой швов по однорядной сис-

теме перевязки. Начинают кладку с укладки наружной и внутренней

верст на растворе с высотой ряда до 30 см. В промежутки между вер-

стами набрасывают раствор подвижностью 4...6 см и укладывают кам-

ни забутки. Образовавшиеся промежутки между камнями расщебени-

вают. Кладка получается достаточно прочной, способом «под лопатку»

выкладывают фундаменты, стены и столбы.

Для придания кладке большей прочности ее можно вести с обли-

цовкой наружной стороны кирпичом по многорядной системе с пере-

вязкой через 4...6 рядов.

Камень и раствор всегда располагают вне траншеи, часто камен-

щик находится в самой траншее, а подсобник, находясь на бровке, по-

дает в зону работ необходимые материалы.

Бутобетонная кладка отличается тем, что камни утапливают

в уложенную бетонную смесь горизонтальными рядами с последую-

щим вибрированием (рис. 7.8, б). Кладку ведут в распор со стенками

траншеи или опалубкой. Бетонную смесь укладывают слоями по 20

см, камни утапливают на половину их высоты с зазорами между ними

в 4...6 см. Максимальный размер камней не должен превышать /3 тол-

щины возводимой конструкции. Кладку вибрируют при подвижности

бетонной смеси 5...7 см или уплотняют трамбовками при подвижности

смеси в пределах 8...12 см. Эта кладка прочна, менее трудоемка, чем

бутовая, но она требует большего расхода древесины для устройства

опалубки и очень значительного расхода цемента, так как объем камня

от общего объема кладки составляет немного более 50%.

Отрицательные температуры оказывают сильное влияние на физи-

ко-механические процессы, происходящие в свежевыложеиной камен-

ной кладке. Твердение раствора в кладке прекращается из-за перехода

воды раствора в лед, а реакция гидратации цемента, начавшаяся с ук-

ладкой раствора, по мере снижения температуры раствора затухает

и приостанавливается. Раствор при замерзании превращается в проч-

ную механическую смесь цемента (извести), песка и льда. Вода, пере-

ходя в лед, увеличивается в объеме, что приводит к увеличению объе-

ма раствора, в результате чего он разрыхляется, нарушаются связи ме-

жду его частицами, прочность резко снижается. На поверхности кам-

ней образуется ледяная пленка, а это дополнительно снижает проч-

ность сцепления раствора с камнем. В итоге при раннем замерзании

кладки конечная прочность ее в возрасте 28 дн. оказывается значи-

тельно ниже прочности нормально твердевшей кладки.

В известковом растворе при замораживании процесс твердения

также прекращается, но в отличие от цементного раствора после от-

таивания процесс гидратации не возобновляется.

Для выполнения каменной кладки в зимних условиях используют

способ замораживания. Его отличительные особенности заключаются

в следующем:

• при положительной температуре после оттаивания кладка будет

дальше набирать свою прочность, если раствор к моменту замер-

зания набрал критическую прочность, которая составляет обыч-

но более 20% марочной прочности;

• способ замораживания не применим для внецентренно сжатых

конструкций со значительным эксцентриситетом и конструкций,

подвергаемых вибрации, а также в бутовой кладке, в стенах из

бутобетона, в сводах;

• используют только цементные и сложные растворы, так как из-

вестковые и известково-глиняные не сохраняют способности

к твердению после оттаивания;

• транспортные средства, в которых доставляют раствор на строи-

тельную площадку, обязательно утепляют, к месту работ подают

порцию раствора только на 20...30 мин работы и при температу-

ре раствора не ниже +20°С;

• обязателен журнал контроля за выполнением кирпичной кладки

и за ее размораживанием, так как из-за неодинаковой плотности

раствора при оттаивании возможны неравномерные осадки.

На практике применяют следующие способы кладки в зимних ус-

ловиях.

Чистый способ замораживания, при котором кладку осуществ-

ляют на подогретых составляющих раствора. Воду нагревают в бой-

лерах или регистрами до 8О...9О°С, песок отогревают до положитель-

ной температуры, или разогревают до 60°С. Применяют цементные

или цементно-известковые растворы с минимальной температурой

в момент укладки не ниже +20°С при температуре окружающего воз-

духа 0°С. При понижении температуры окружающей среды на не-

сколько градусов, на столько же градусов необходимо повысить тем-

пературу применяемого строительного раствора. Кладку ведут на

кирпиче, очищенном от снега и наледи. Раствор замерзает, не набрав

марочной прочности, но, приобретя уже критическую прочность, по-

этому при положительной температуре набор прочности будет про-

должаться, но марочной прочности кладка обычно не набирает. Для

получения марочной прочности используют марку раствора превы-

шающую на 1 или 2 класса проектную.

Кладку ведут на всю ширину стены одновременно. Желательно до-

биться, чтобы раствор замерз после укладки 5...6 последующих рядов

Кладки, что обеспечит лучшее его уплотнение и уменьшит осадку вес-

ной. Для повышения прочности кладки устраивают металлические свя-

Рис. 7.14. Усиление кладки стальными связями в процессе работ:

а - в углах, 6 - в пересечении стен, в - в местах примыкания колонн к стенам, 1 - вертикальные

анкеры диаметром 10 12 мм, 2 - горизонтальные связи диаметром 8 10 мм, 3 - горизонтальный

анкер диаметром 8 10 мм

зи в местах примыканий и пересечений, обычно на уровне перекрытия

каждого этажа (рис. 7.14). Сборные элементы монтируют непосредст-

венно после завершения кладки этажа, а плиты перекрытий — с обяза-

тельной анкеровкой в швах кладки наружной версты.

Замораживание с применением противоморозных добавок. Це-

ментные и смешанные растворы с противоморозными химическими

добавками обеспечивают набор прочности при отрицательной темпе-

ратуре не менее 20% проектной, а при благоприятных погодных ус-

ловиях за зимние месяцы раствор может приобрести до 70...80% ма-

рочной прочности. В результате применения растворов с противомо-

розными добавками прочность каменной кладки в зимних условиях

оказывается не меньше, чем прочность аналогичной кладки, выпол-

ненной летом.

Растворы с добавками З...6% хлористого натрия, кальция, аммония

позволяют отодвинуть температуру замерзания раствора до -10°С. Для

зданий с постоянным пребыванием людей эти растворы применять не

разрешается, используют только поташ и 3...6%-ный раствор нитрита

натрия.

Кирпич и камень при кладке на растворах с противоморозными до-

бавками очищают от снега и наледи. При морозах до - 15°С кладку

ведут на растворах с добавкой нитрита натрия (5.-10% от массы це-

мента). Удобоукладываемость таких растворов сохраняется на морозе

в течение 1,5...3 ч. Растворы с нитритом натрия при температуре ниже

- 15°С почти не набирают прочности, но при более высоких темпера-

турах растворы вновь «оживают» и их твердение продолжается.

При морозах до - 30°С в кладочные растворы вводят поташ (5... 10%

от массы цемента) и замедлитель схватывания раствора сульфит-

но-дрожжевую бражку. Процесс схватывания раствора замедляется, но

остается достаточно интенсивным и поэтому выработать раствор необ-

ходимо в течение 1 ч. Добавки поташа способны вызвать коррозию

и разрушение силикатов. Растворы с такими добавками не рекомендует-

ся применять при возведении конструкций из силикатного кирпича.

Применение быстротвердеющих растворов состава 1: 3 на смеси

глиноземистого цемента (30%) и портландцемента (70%). С учетом по-

догрева воды затворения раствор быстро набирает критическую проч-

ность.

Электропрогрев кладки применяют при небольших объемах ра-

бот для наиболее загруженных простенков и столбов нижних эта-

жей многоэтажных зданий (рис. 7.15). Кладку, подлежащую элек-

тропрогреву, выполняют только на цементном растворе. Марки рас-

твора принимают в соответствии с проектом, но не менее 50. Осу-

ществляют электропрогрев с помощью металлических прутьев диа-

метром 5 и 6 мм, которые укладывают в процессе кладки - в ряду

через 15 см друг от друга с выпуском за обрез кладки и повторяют

через 2...3 ряда кладки. При выпуске в 4...5 см имеется возможность

подсоединить эти прутки к проводам с напряжением 127, 220 и 380 В.

Прогрев идет за счет преобразования электрического тока в тепло-

вую энергию при прохождении его через раствор между электрода-

ми. В процессе набора раствором прочности сила тока начинает па-

дать, поэтому обычно прогрев прекращают при наборе только кри-

тической прочности.

В армированной кладке столбов роль электродов выполняют сталь-

ные сетки. Участки кладки между сетками или электродами, подклю-

ченными к разным фазам тока, являются сопротивлениями, а сами растворные швы с наличием жидкой фазы - проводниками электрического тока. В результате прохождения электрического тока растворные швы нагреваются до температуры ЗО...35°С, значительно ускоряется процесс твердения раствора. Электропрогрев кладки продолжают до набора раствором прочности не менее 20% марочной прочности.

Армирование кладки с расположением сеток через 1...4 ряда

и прутков в сетке через 5...7 см, с заведением сеток в примыкания

и сопряжения повышает прочность кладки после оттаивания в 2 раза.

Кладку в тепляках, изолированных от наружного воздуха объе-

мах, в которых при помощи подогретого воздуха создается температу-

ра выше +10°С, выполняют редко, обычно для отдельных, изолирован-

ных участков кладки.

Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:

• сокращают размер делянок, увеличивают число каменщиков,

обеспечивают быстрое возведение кладки по высоте с обяза-

тельным и одновременным выполнением работ сразу на всей

захватке;

• при многорядной системе перевязки вертикальные продольные

швы перевязывают не реже чем через каждые 3 ряда;

• запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30

мин работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогре-

вом;

• не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледе-

невший кирпич, его необходимо просушить;

• не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на

верхнем слое кладки.

Удорожание зимней кладки на обычном цементном растворе при

способе замораживания составляет 8... 12%; на быстротвердеющих рас-

творах - 10... 15%; при растворах с противоморозными добавками -

12...20%; при применении электроподогрева - 15...20%; в тепляках -

30% и более.

До начала оттаивания кладки весной принимают меры по разгрузке

конструктивных элементов кладки или их усиления. Для разгрузки

простенков в проемах враспор устанавливают стойки на клиньях, по-

зволяющих регулировать их положение по мере осадки кладки (рис.

7.16, а) Иногда используют металлические стойки с домкратными

опорами. Для уменьшения нагрузки от прогонов под их концы подво-

дят стойки, опираемые также на деревянные клинья. Увеличение несу-

щей способности и обеспечение устойчивости столбов обеспечивается

установкой стальных обойм или инвентарных хомутов из металличе-

ских уголков, стянутых болтами (рис. 7.16, б, в). Участки внутренних

свободно стоящих стен, высота которых более чем в 5 раз превышает

их толщину, временно закрепляют двухсторонними подкосами (рис.

7.16, г); высокие простенки раскрепляют двухсторонними сжимами