74.Особенности производства работ в зимних условиях

Земляные работы

Прежде об особенностях мерзлого грунта. Во-первых, замерзший грунт имеет значительно большую, чем теплый грунт прочность, а это значит, что на его разработку требуется значительно больше усилий и энергии. Разрыхленный мерзлый грунт состоит из отдельных комков, содержит много пустот и плохо уплотняется. Поэтому его нельзя использовать для устройства насыпей и обратной засыпки пазух фундаментов (при оттаивании грунт провалится).

С другой стороны, временные земляные сооружения (траншеи, котлованы), выполняемые на срок мерзлого состояния грунта, могут быть без откосов и без временного закрепления вертикальных стенок выемок, что снижает затраты и несколько уменьшает объем земляных работ.

Разрабатывать грунт зимой можно тремя принципиально разными методами:

• Первый – рыхлить мерзлый грунт механическим способом;

• Второй – сделать из мерзлого грунта грунт талый различными методам оттаивания;

• Третий самый хозяйский – не дать грунту замерзнуть на территории, где предполагается выполнение земляных работ.

К первому способу относится способ рыхления мерзлых грунтов механическими рыхлителями (клин-баба на кран-экскаваторе).

Ко второму способу относят оттаивание грунта огневым способом, оттаивание в тепляках и отражательными печами, вертикальными и горизонтальными электродами (электропрогрев), оттаивание с помощью паровых и водяных регистров, укладываемых по поверхности грунта, оттаивание паровыми или водяными иглами, ТЭНами, оттаивание грунта солевыми растворами.

И, наконец, третий способ предполагает утепление предназначенной для разработки площадки различными методами – от самого простого (глубокая вспашка с последующим боронованием) до использования современных утеплителей (МФП), (в промежутке – древесные листья, сухой мох, торф, солома, шлак, стружка, опилки и т. п.), а также пропитку грунта солевыми растворами, снижающими температуру замерзания грунта.

Свайные работы

Осложнения, связанные с погружением свай в замороженный грунт имеют тот же характер, что и при производстве земляных работ. Поэтому и методы преодоления этих сложностей аналогичны. Можно, конечно, без всяких дополнительных мероприятий попытаться забивать сваи в грунт, имеющий повышенную прочность. Применив сваебойные агрегаты повышенной мощности и пожертвовав некоторой долей их производительности, иногда удается пробить корку мерзлого грунта толщиной до 70 см.

Утепление грунта или другие способы предохранения его от замерзания также возможны, но это значительно менее эффективно, чем для земляных работ, так как приходится утеплять всю площадку, а не узкий колодец (скважину), реально необходимой для погружения сваи.

Размораживание и механическое разрушение также имеет некоторые особенности в с вязи с этим. Разрыхление грунта осуществляется не на всей площадке, а только в местах забивки свай: бурят лидирующие скважины, нарезают щели вдоль рядов свай. Оттаивание осуществляют также локальное – бурят скважины, в которые устанавливают ТЭНы или другие нагреватели. Используется еще так называемый термохимический способ, когда на месте свай в коробке цилиндрической формы сжигается ацетиле, получаемый при заливе водой карбида кальция.

Каменная кладка

Неприятности , связанные с ведением кладки при температуре ниже 0°С, вызываются тем, что кладочные растворы, замерзая, прекращают твердеть. Правда, замерзший раствор обладает также повышенной прочностью. Поэтому, в принципе, можно вести клаку «на замораживание». При этом необходимо расчетом установить, какой высоты кладка допустима, чтобы при ее оттаивании не произошло аварийных деформаций. При оттаивании раствора он вновь начинает твердеть, но в силу происшедших при замерзании воды необратимых деформаций раствора (трещины, ледяные линзы, увеличение пористости) проектной прочности он не наберет. По этой причине при кладке «на замораживание» необходимо использовать растворы марки на одну-две ступени выше проектной в зависимости от температуры наружного воздуха.

Чтобы отдалить срок замерзания, увеличить время, в течение которого гидратация цемента в растворе не прекращается и тем самым увеличить начальную прочность раствора, рекомендуется использовать подогретые растворы (до температуры 5-20°С), получаемые с использованием горячей воды и подогретого песка.

До определенных пределов температуры твердение кладочного раствора можно обеспечить введением в его состав противоморозных добавок. В качестве противоморозных добавок можно использовать и хлористые соли, но только для подземных частей зданий, так как их применение приводит к появлению высолов на стенах.

И, наконец, кладку зимой можно вести при искусственном обогреве воздуха либо в тепляках при небольшом объеме кладки, либо устройством и запуском отопления в уже возведенных нижележащих этажах.

Для конструкций, которые подвергаются раннему загружению или воспринимающих большие нагрузки, иногда используют электроразогрев раствора в швах с помощью стержневых электродов, закладываемых в швы.

Бетонные работы

Бетонные работы при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5°С должны производиться по специальным правилам.

В зимних условиях основной задачей является не допустить преждевременного замерзания уложенного бетона. Технические условия требуют, чтобы бетон сохранил при укладке и выдерживании положительную температуру до того момента, пока его прочность не достигнет 50% от проектной, но не менее 50 кг/см². в тех же случаях, когда конструкции, забетонированные зимой, подлежат полному загружению еще до наступления весны, техническими условиями требуется выдерживать бетон при положительной температуре, пока он не достигнет проектной прочности.

Перечисленные требования вызываются теми же обстоятельствами, что и при каменных работах, так как вяжущим и в кладочных растворах и в бетонных является цемент и процессы при замораживании и раствора и бетона аналогичны. Только в связи с тем, что удельные расходы цемента в бетонных смесях ниже и массивность бетонных конструкций существенно отличается от массивности растворных швов, потери прочности могут быть различны потеря прочности бетона будет тем больше, чем моложе был бетон к моменту замерзания.

Для твердения бетона в зимних условиях необходимо прежде всего, чтобы от был уложен в опалубку теплым и все его составляющие части имели положительную температуру. Перевозка бетонной смеси и ее укладка ведутся быстро, чтобы температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, была положительной (не ниже 5-10°С).

Создание искусственной тепловлажностной среды для бетона, приготовленного из подогретых материалов и уложенного теплым опалубку, на срок, необходимый для набора»критической» прочности (прочность, при корой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на его конечную прочность), может быть достигнуто следующими способами:

• Устройством утепленной опалубки и тщательным прикрытием от мороза и утеплением всех открытых поверхностей бетона («метод термоса»);

• Выдерживанием бетона с прогревом внешними источниками тепла (паропрогрев, электропрогрев, электрообогрев, индукционный обогрев, радиационное излучение и т. п.);

• Выдерживание бетона с применением химических добавок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих твердение бетона;

• Устройством легкого тепляка с отоплением;

• Комбинированием перечисленных выше способов.

Метод «термоса» применяется для массивных конструкций, таких, например, как большие фундаменты, толстые плиты и лишь отчасти – для конструкций каркаса (балок, колонн) с большими поперечными размерами. Этот способ основан на том, что бетон, уложенный в подогретом состоянии, будучи хорошо укрыт, остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать необходимую прочность. Медленной остывание массива (по сравнению с тонкими конструкциями, находящимися в тех же условиях) объясняется тем, что у массива поверхность, через которую тепло уходит в окружающее пространство, мала по сравнению с ее объемом. К тому же остывание массива замедляется еще тем, что цемент при твердении выделяет тепло. В очень больших массивах это приводит даже к длительному повышению температуры в бетоне.

Обогрев бетона внешними источниками тепла. При прогреве уложенного бетона паром твердение его происходи при высокой температуре в среде с большой влажностью, эти благоприятные условия значительно ускоряют нарастание прочности бетона.

Прогрев бетона с использованием электрической энергии может осуществляться двумя способами.

Первый, наиболее распространенный, заключается в пропускании электрического тока через свежеуложенный бетон. При этом энергия тока, превращаясь в тепло, нагревает бетон (электропрогрев).

Второй способ заключается в обогреве бетона снаружи, а иногда и изнутри (электрообогрев).

Бетоны с химическими добавками (холодные бетоны). При бетонировании неармированных (бетонных и бутобетонных) конструкций допускается применение бетонов с повышенными добавками хлористых солей. Хлористые соли кальция и натрия в зависимости от концентрации их в воде понижают температуру замерзания воды (точнее водного раствора этих солей) и тем самым обеспечивают твердение бетона при температурах ниже 0°С.

Транспортировать бетонную смесь зимой наиболее выгодно в быстро перемещаемой таре большого объема или автобетоносмесителях. При больших морозах бадьи накрывают деревянными утепленными крышками и обшивают снаружи фанерой по войлоку или утепляют другими способами. Кузова автомобилей самосвалов также накрывают брезентом или утепленными щитами. Более удобен обогрев кузова в автомобиле самосвале выхлопными газами. Газы пропускают либо через специально устроенное двойное дно кузова, либо вывозят через трубы в верхней части кузова и дают им такое направление при выходе, чтобы над бетонной смесью образовывалась непрерывная тепловая завеса.

Монтажные работы

Производство работ по монтажу конструкций в зимнее время мало отличается от производства работ летом, за исключением заделки швов и стыков и подготовки конструкций к монтажу.

В зимних условиях сборные железобетонные элементы хранят на складах на высоких подкладках и принимаются меры, исключающие обледенение поверхностей. Перед монтажом стыкуемые поверхности элементов очищают от снега и наледи скребками, щетками, горячим воздухом.

При обетонировании стыков применяют бетоны с добавками, обеспечивающими твердение бетона и раствора при низких температурах, или предварительный прогрев стыков и прогрев уложенного бетона.

Прогрев уложенного бетона выполняют электродами, установленными непосредственно в бетонную смесь, или щитами, внутри которых помещена спираль. Предварительный обогрев стыков и прогрев бетонной смеси обычно сочетают с применением противоморозных добавок. Наличие отрицательных температур наружного воздуха накладывает определенные ограничения и на процесс герметизации стыков. Так, герметизация стыков мастиками допускается при температурах не ниже -20°С. Полиизобутиленовую мастику для лучшей адгезии с бетоном следует предварительно подогревать до 110-120°С.

Отрицательные температуры в меньшей степени влияют на технологию монтажа металлических конструкций. В основном монтаж металлических конструкций выполняют теми же машинами, приспособлениями и методами, что и в летний период. Основной специфической особенностью устройства стыков является наложение ограничений на ведение сварочных работ – сварку нельзя производить при температуре ниже -30°С.

Кровельные работы

Производство работ при устройстве деревянных, металлических, черепичных и асбестоцементных кровель в зимнее время не отличается от производства работ летом. Определенные требования, связанные с пониженной температурой наружного воздуха, необходимо учитывать только при устройстве рулонных и мастичных кровель. Температура воздуха должна быть не ниже -20°С. Без ограничения температуры выполняют кровельные работы из рулонных материалов с наплавленным слоем, но с более строгим контролем качества работ. Рулонные материалы в зимнее время наклеиваются на асфальтовую стяжку непосредственно после ее устройства, на цементную стяжку – если она была выполнена летом, на сборные плиты – если они предварительно огрунтованы.

Рулонные материалы настилают в один слой с окраской его горячей мастикой. Остальные слои наклеивают в теплый период года. До наклейки при отрицательных температурах рулонные материалы должны быть подготовлены в теплом помещении и отогреты до положительной температуры. Материалы к месту укладки доставляются в утепленной таре.

Облицовочные работы

В зимнее время работы внутри помещения ни чем не отличаются от облицовки в другое время года. При выполнении работ необходимо поддерживать температуру воздуха у наружной стены не менее 10°С, а облицовываемая поверхность должна иметь температуру не ниже 5°С. Применяемые для крепления облицовочного материала растворы, клеи, мастики должны иметь температуру не ниже 15°С. Особе внимание следует обращать на обеспечение заданной влажности облицовываемых поверхностей. Температурный и влажностный режим внутри помещения поддерживается на уровне, требуемом нормами, использую дополнительные калориферы, воздухонагреватели, временные электропечи и др.

Вследствие увеличения хрупкости облицовочных материалов при отрицательных температурах необходимо предохранять их от сильных ударов, перегибов и других механических воздействий при транспортировке и хранении.

Наружную облицовку в зимних условиях производят с электроподогревом раствора, замораживанием раствора или в тепляках.

Штукатурные работы

При производстве штукатурных работ внутри помещения в зимнее время примы работ ничем не отличаются от оштукатуривания в летнее время. Наружные штукатурные работы при температуре наружного воздуха до +5°С производят с применением обычных растворов, при температуре наружного воздуха ниже +5°С используются растворы с противоморозными добавками, которые понижают температуру замерзания раствора

Все слои штукатурки, выполняемой на морозе, наносят в течение одной смены. При затирке поверхность смачивают водой, содержащей те же химические добавки, которые были использованы при изготовлении штукатурного раствора.

Для сохранения требуемой температуры раствор транспортируют на стройплощадку в специально оборудованных машинах, предохраняющих его от высыхания. Раствор на рабочем месте хранят в утепленных или обогреваемых ящиках с крышками. Запрещается использовать замерзший и отогретый горячий раствор.

Малярные работы

В помещении, где проводят малярные работы зимой, поддерживают положительную температуру (не ниже +8°С) и относительную влажность не выше 70%. Водные окрасочные составы приготавливают в отапливаемых помещениях на подогретой воде. Перерыв между первой и второй окрасками должен быть не менее 24 часов. Запрещается окраска мокрых и обледенелых поверхностей. В свежеокрашенных помещениях положительная температура должна сохраняться не менее 3 суток.

Для окраски наружных поверхностей в зимних условиях используют малярные составы, приготовленные на синтетических смолах и летучих. перед нанесением окрасочного слоя необходимо поверхность очистить от наледи и инея путем обдувки ее, например, горячим сжатым воздухом. Краску перед несением разбавляют до рабочей консистенции, а в процессе работы систематически перемешивают. Второй слой краски наносят на следующий день после нанесения первого. Однако не рекомендуется наносить краску толстым слоем и осуществлять окраску при снегопадах.

Обойные и стекольные работы

В зимнее время обойные работы производят в застекленном помещении при температуре у поверхности не ниже +5°С. Обязательно нагревание клея до +2-+3°С. Полотнища подготавливают в отапливаемых помещениях. В рулонах обои хранят при температуре не ниже 0°С, развертывание производят при температуре не ниже +5°С, замачивание и наклейку – при температуре +10-+20°С.

Стекла нарезают в отапливаемых помещениях после полного оттаивания и обогрева. Вставку стекол в переплеты также производят в теплом помещении. Переплеты очищают от снега и льда и выдерживают в помещении до полной их просушки при температуре не ниже +10°С. Обледеневшие переплеты выдерживают в отапливаемом помещении 1-2 суток до прекращения сползания замазки. При применении водных замазок (гипсовых, магнезиальных) переплеты выдерживают в отапливаемом помещении до 5 суток. Если остекление производят в зимний период года на открытом воздухе, то необходим разогрев замазки на олифе до+20-25°С. Битумные и водные замазки не применяют.