книги из ГПНТБ / Шишкин, Александр Александрович. Строительство и сушка зданий, сдаваемых в эксплуатацию в зимних условиях

Такой кало-рифер вырабатывает до 30000 к,кал[час, потребляя дб

2,5 кг/час дизельного топлива.

В строительной практике Советского Союза ламповые кало­ риферы (КЖТ) впервые были изготовлены и применены в тре­ сте «Сталинжилстрой» в 1957 г. и позже в Москве, Минске, и ряде других городов. КЖТ состоит из бака емкостью 30 л, жа­

ровой, отводной и обратной труб, а также зонта и каркасной

подставки. Принцип действия этого' калорифера заключается (в следующем. Залитое в бак калорифера дизельное топливо поджигают и на его поверхности образуется пламя. Образую­ щиеся газы поднимаются в перфорированную жаровую трубу, где смешиваются с воздухом и сгорают. Сила рабочего огня,

определяющая количество образующихся газов, регулируется

подачей воздуха через рукав фитиля. Несгоревшие газы под влиянием вакуума в топливном баке проходят по обратной от­ водной трубе в бак, благодаря чему калорифер не дает угара.

Калорифер работает на Л1еси газойля с нефтяными отхода­ ми или на других видах дизельного топлива, обеспечивающих

равномерное горение.

Изготовление ламповых калориферов жидкого топлива тре­ бует тщательности и обеспечения плотности соединений бака с крышкой, а также с жаровой и обратной трубами. Количество и сечение отверстий в жаровой трубе должно быть подобрано в

зависимости от применяемого вида топлива, так как при недо­

статке притока воздуха в жаровую трубу сгорание газа будет

неполным и калорифер будет коптить. Выделение копоти может иметь место и при недостаточно тщательном изготовлении или неправильной эксплуатации калорифера.

Применяться КЖТ могут по согласованию с органами по­ жарной охраны с соблюдением правил пожарной безопасности. При использовании указанных калориферов запрещается:

заливать топливо в горящий калорифер; применять быстро воспламеняющееся топливо — бензин, ке­

росин и др.;

применять топливо с примесью воды.

Чтобы калорифер при эксплуатации не опрокидывался, его трубу прикрепляют к перекрытию проволочной подвеской. Мож­ но также устанавливать бак калорифера в контейнер, укреплен­ ный на перекрытии.

Заливают топливо в бак калорифера на месте работы, че­ рез воронку, устанавливаемую в отверстие фитиля или непосред­

ственно в бак. При заправке калорифера должны приниматься меры предосторожности, исключающие возможность попадания топлива на перекрытие. Заправленный топливом бак калорифе­ ра плотно закрывают крышкой.

Калорифер зажигают через открытый рукав фитиля горя­ щими концами, привязанными к стальному прутку и смоченными в керосине. При зажигании дроссельные заслонки жаровой и

29

обратной труб калорифера должны быть открыты. После вос­ пламенения топлива фитиль бака закрывают пробкой с полно­ стью открытыми отверстиями. В дальнейшем пламя регулируют

изменением размера отверстий в пробке фитиля; при этом нельзя допускать, чтобы пламя из трубы выбивалось под зонт отражателя; За эксплуатируемыми калориферами должно быть установлено постоянное наблюдение. При обнаружении шипения или бурления в баке, горящий калорифер следует немедленно потушить и после охлаждения в нем надо заменить топливо.

Во избежание пожара калориферы должны устанавливаться на стальные поддоны, диаметром 80—100 см, с бортами высо­ той не менее 10 см. При наличии на перекрытии деревянного по­ ла или настила из сгораемых материалов калориферы устанав­ ливаются на ряд кирпичей, уложенных плашмя на глиняном ра­ створе или на асбестовую изоляцию толщиной не iMenee 1,5 см.

Изоляция под калорифером должна быть в два слоя асбестово­ го картона размером не менее 1 X 1 м.

Калориферы в помещении следует устанавливать на расстоя­

нии не менее 100 см от деревянных конструкций, не защищен­ ных от огня, и не менее 70 см от деревянных конструкций, за­ щищенных от огня (оштукатуренных).

Чтобы потушить горящий калорифер, сперва закрывают от­ верстия в пробке фитиля, а затем в дроссельных заслонках жа­

ровой и обратной трубы. Остывшие калориферы перед очередной

заливкой топлива тщательно очищают от сажи и несгоревших остатков топлива. Очистка калориферов должна производиться в отдельном помещении площадью не менее 10 .и2, со стенами,

перекрытием и полом из несгораемых материалов. В этом поме­

щении нельзя содержать горючие материалы. Помещение обору­ дуется водопроводным краном и двумя огнетушителями. Куре­ ние в нем запрещается.

Дизельное топливо для заправки калориферов хранят в спе­ циальных складах, отвечающих требованиям Норм и Техниче­

ских условий проектирования складских предприятий и хозяйств

для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (Н-108-53). Противопожарные разрывы между расходными скла­ дами легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и строя­ щимися зданиями должны быть не менее указанных в табл. 6 НСП-102-51.

Упрощенный калорифер-огнемет,

работающий на жидком топливе

На отдельных стройках в городах Калинине, Перми, Калуге зимой 1957—1958 гг. применялся предложенный В. А. Стриж-

биковым, Г. А. Соколовым и В. В. Тарановским упрощенный ка­ лорифер-огнемет (рис. 13), работающий на керосине. Этот кало-

30

ный экран-заслонка; 9 — экран-отражатель

рифер способен выделять до 100—120 тыс. ккал!час, потребляя

12—15 л керосина в час.

Калорифер-огнемет прост в изготовлении. Он состоит из огне­

вой чугунной или стальной трубы длиной 2—2,5 м и диаметром 125—150 мм, установленной на 4-х ножках высотой 0,8—1 м.

С одной стороны огневой трубы на консоли крепится топливный бак емкостью 6 л и форсунка.

Консоль крепится к трубе при помощи хомутов. К форсунке по резиновому шлангу диаметром 12 мм подается сжатый воз­ дух от компрессора, а по топливцай._трубке диаметром 6 мм и

длиной 65—80 см, снабженной краном для регулирования пода­ чи топлива, подают керосин. Чтобы топливо к форсунке шло са­ мотеком, топливный бак расположен на 15—20 см выше оси огневой трубы. Торец огневой трубы со стороны форсунки при­ крывается съемным экраном, имеющим вырезы для пропуска форсунки. С противоположной стороны трубы, на расстоянии

50—80 см от нее, укреплен большой экран, необходимый для от­ ражения потока тепла, выходящего из огневой трубы в стороны.

Форсунка взята от двигателя КДМ-46 (двигатель трактора С-80). Она вставляется в трубу наклонно под углом 10° к про­ дольной оси трубы. Зажигают калорифер посредством факела из асбестового' шнура, намотанного на проволочный прут длиной 60 см. Асбест перед зажиганием пропитывают керосином. Заж­ женный факел вводят в огневую трубу и, чтобы факел не выб­ росило струей воздуха, крючком рукоятки закрепляют за ее то­ рец. Прибор начинает нормально работать через 2—5 мин. пос­ ле розжига, причем труба его постепенно нагревается до 500—

600°.

31

Ввиду сильного 'нагревания трубы, калорифер можно уста­ навливать на лестничных площадках в несгораемых лестничных клетках или в помещениях, не имеющих сгораемых конструкций и материалов. Использование калориферов-огнеметов в строя­ щихся зданиях 'необходимо согласовывать с органами пожарной охраны. За горящим калорифером устанавливается постоянное наблюдение, в месте его расположения должны находиться сред­ ства для тушения пожара — песок, огнетушители и т. п. Рабо­

чий, обслуживающий калорифер, должен иметь защитные очки. Недостатком калорифера-огнемета является большой мест­ ный перегрев конструкций, находящихся вблизи от него, и от­ сутствие принудительной циркуляции нагретого воздуха в поме­

щении.

Калориферы, работающие на твердом топливе (КТТ *) и на электрическом токе (КЭТ), в данной работе не рассматривают­ ся. Их конструкции широко освещены в литературе.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Влияние замораживания раствора й бетона на прочность конструкций

Научно-исследовательскими организациями СССР в целях определения необходимой прочности раствора, который следует

применять для зимней кладки, проведены многочисленные опы­ ты по изучению структуры замерзающего раствора, прочности и деформаций зимней кладки, возведенной при различных отри­ цательных температурах.

Эти исследования показали, что раствор, расстилаемый по мерзлым камням и затем обжимаемый также мерзлыми камня­ ми, быстро замерзает. При этом в его цементном тесте образу­ ются кристаллы льда, размеры и количество которых оказывает­ ся тем больше, чем ниже была температура, при которой замер­ зал раствор.

На рис. 14 показана увеличенная в 40 раз поверхность це­

пературе, а в другом случае (нижняя часть рисунка) — при отрицательной (сразу после изготовления раствор вынесли на мороз —20°).

* См. Временную инструкцию по производству внутренних штукатурных работ и сушке штукатурки в зимних условиях. 4 е издание БТИ НИИ орга­ низации, механизации и техпомощи АСиА СССР, 1959. Инструкцию можно получить в БТИ по адресу: Москва, К-12, ул. Куйбышева, 3/8.

32

Следовательно, чем ниже температура воздуха, при которой замерзает раствор, тем более пористым окажется его цементное тесто после оттаивания раствора и тем меньшей прочностью он будет обладать.

Необходимо отметить, что после замерзания раствора колеба­ ния температуры почти не оказывают влияния на его последую­ щую прочность, а следовательно и прочность зимней кладки, так как при этом ледяные образования, находящиеся в растворе, не изменяют своего размера и расположения. В то же время началь­ ная температура замерзания зимней кладки оказывает значи­ тельное влияние на ее последующую прочность после оттаива­ ния. Это влияние было выявлено опытами, проведенными авто­ ром.

На открытом воздухе зимой были возведены кирпичные стол­

бы 38x51 V120 см из кирпича прочностью 130 кг1см2 на раство­ ре марки 50 состава 1 : 0,7 : 6,5 (цемент марки 400 : известковое тесто : песок). Опытные столбы возводили в разные дни при среднесуточной температуре воздуха: —28,3; —16,8; —12,5;

—8,0 и —5,4. Затем столбы более 20 суток выдерживались на открытом воздухе при колебаниях температуры от —1 до —34°.

После этого образцы около месяца находились в теплом помещении, а затем испытывались на центральное сжатие. Одно­ временно испытывались также образцы летней кладки, нахо­

дившиеся перед этим около месяца в помещении с положитель­

ной температурой воздуха.

Результаты испытаний показали, что прочность зимней клад­ ки возрастает по мере повышения температуры воздуха, при ко­ торой ведется кладка. Эта зависимость конечной прочности зим­ ней кладки от температуры ее начального замерзания (рис. 15) подтверждена данными более чем 20-летних испытаний, приве­ денных в Центральном научно-исследовательском институте

строительных конструкций АСиА СССР. На оси ординат рис. 15

указана относительная прочность зимней кладки в 28-суточном возрасте после ее оттаивания (по отношению к прочности такой же летней кладки), а на оси абсцисс среднесуточная температу-

■ ра замораживания зимней кладки.

Точками на графике нанесены средние относительные проч­ ности зимней кладки образцов, полученные при испытании их

на центральное сжатие. Из графика можно видеть, как по мере понижения температуры начального замораживания образцов снижается конечная прочность зимней кладки. Эту зависимость

кладки и летней кладки;

34

Относительная прочность при сжатии Эимнеи кладки

Рис. 15. Зависимость относительной прочности зимней кладки от темпе­ ратуры ее начального замерзания

сл

t — средняя температура замерзания кладки в пер­ вые сутки после ее возведения, с ее отрица­ тельным знаком.

Правая дробная часть формулы представляет собой коэффи­ циент влияния замораживания на прочность кладки, который при температуре замораживания кладки ниже —3° всегда мень­ ше 1, а при более высокой температуре замораживания при­ нимается равным 1.

Значение коэффициента влияния раннего (т. е. в начале схватывания) замораживания, вычисленное по указанной выше

г1-0,035

Из таблицы 9 видно, что кладка, выполненная при очень сильных морозах, имеет конечную прочность после оттаивания почти в 2 раза (на 45* —35%) меньшую, чем у летней кладки.

Как было указано выше в главе 1, для компенсации потери прочности зимней кирпичной кладки, марка ее раствора должна повышаться по .данным табл. 4.

Использование данных табл. 4 позволяет просто определять необходимую для зимней кладки марку раствора. Однако при этом следует иметь в виду, что конечная прочность зимней клад­ ки, возведенной при температуре —10° и ниже, будет на 4—20%

меньше проектной прочности летней кладки. Этот недобор проч­ ности зимней кладкой обозначен на рис. 15 косой штриховкой.

Зимняя кладка выполненная на повышенной марке раствора при температуре от —3 до —8°, в возрасте 28 дней после оттаивания приобретает повышенную по сравнению с летней кладкой проч­ ность — до 15% (зона перекрестной штриховки).

Как показали проведенные в 1959 г. в Центральном Научно-

исследовательском институте строительных конструкций инж. А. М. Корчажниковой исследования, прочность зимней кладки после оттаивания будет почти одинаковой независимо от того кратковременно или длительно ее выдерживали при отрицатель­

ной температуре.

Чтобы определить влияние длительности замораживания кладки на ее прочность, при среднесуточной температуре наруж-

36

кого воздуха —26й были выложены опытные столбы из красного

перед испытанием, в течение 28 дней их выдерживали 'в теплом помещении.

Испытания показали, что прочность летней (эталонной) клад­ ки составила 59,6 кг!см2 или 100%. Прочность зимней кладки, выдержанной на морозе 3 суток и затем 28 суток после оттаи­ вания, составила 41,0 кг!см? или 69%; выдержанной на морозе

Таким образом величины конечной прочности зимией кладки,

находившейся на морозе от 3 до 28 суток, различались между собой только на 6%, в то время как общее снижение конечной

прочности кладки от замораживания составило 31—37%. Следо­

вательно кратковременное замораживание кладки, изменяющее структуру цементного теста в ее растворе, влияет на прочность

кладки почти так же, как и длительное ее замораживание. Вслед­ ствие этого и марки раствора для кратковременно замораживае­ мой кладки должны назначаться по общим правилам, установ­ ленным для зимней кладки вообще.

Исследования влияния раннего замораживания раствора и бетона на прочность его сцепления с кирпичом, бетонными кам­ нями и камнем-известняком проводились в ЦНИИ строитель­ ных конструкций неоднократно.

Для проведения опытов образцы из 2-х камней или частей,

соединенных друг с другом растворным швом, выдерживали в течение различного периода времени на морозе, а затем 28 су­ ток при положительной температуре. Величина сцепления ра­ створа с камнем определялась усилием, необходимым для отры­ ва одного камня от другого.

Опыты показали, что отрыв образцов, изготовлявшихся на морозе, происходит по плоскости соединения раствора с камнем и при значительно меньшей нагрузке, нежели у образцов, изго­ товлявшихся при положительной температуре воздуха. Если принять прочность сцепления растворов марки 50—100 с кам­

»шлакобетонных камней от 40 до 5%;

»камня-известняка от 20 до 0%.

При этом большая прочность, как правило, относилась к об­ разцам, замерзавшим при слабых морозах, и меньшая — к за­ мерзавшим при сильных морозах.

37

Таким образом, ранрее замораживание растворов и бетонов приводит к значительному снижению, а иногда и к полной по­ тере прочности сцепления их с поверхностями камней и бетона.

Следует по возможности не допускать раннего заморажива­ ния монтажных вертикальных швов между панелями и крупными блоками, замоноличиваемых в зимних условиях раствором или бетоном. Необходимо также избегать раннего замораживания

раствора и бетона, укладываемых в швы перекрытий, так как это снижает прочность соединения элементов между собой. Кроме того, это может привести к разрыхлению структуры раствора или бетона, что в свою очередь будет способствовать продува­ нию, промоканию и промерзанию стыков в стенах зданий и мо­ жет вызвать раздельную работу плит перекрытий. Стыки, запол­ ненные бетоном или раствором, в течение периода их начального

твердения необходимо, как было указано в главе 1, прогревать. Когда нет возможности организовать прогрев стыков, можно для их заполнения применять бетон или раствор затворенный 5-процентным водным раствором поташа. Добавки поташа или хлористого аммония сохраняют структуру замерзающего це­ ментного теста без изменения и обеспечивают повышенное сцепление растворов или бетонов с материалами панелей и

блоков.

Ввиду наличия в соединениях элементов стальных закладных деталей, нельзя применять для замоноличивания стыков раство­ ры или бетоны с добавкой хлористого кальция и особенно пова­ ренной соли. Эти добавки способствуют сильной коррозии сталь­ ных связей элементов стен и ослаблению конструктивной жест­ кости коробок зданий, собранных из крупных элементов.

Влияние искусственного отогревания на прочность зимней

кладки изучалось в специальном павильоне, который обогревал­ ся газовым калорифером системы Я. С. Айтова. Для определе­ ния прочности зимней кладки, подвергающейся одностороннему внутреннему отогреванию, как это имеет место в наружных сте­ нах строящихся зданий, в стенах павильона были сделаны про­ емы, в которые устанавливали образцы стен зимней кладки. Во время обогревания павильона калорифером при отрицательной температуре наружного воздуха, стены вместе с опытными об­ разцами зимней кладки оттаивали на некоторую глубину, вели­

чина которой зависит от соотношения температур внутреннего и наружного воздуха и теплофизических показателей стены па­

вильона. При этом раствор оттаивавшей кладки стен и образцов под воздействием положительной температуры, начинал наби­ рать прочность. В то же время наружная часть кладки остава­ лась в мерзлом состоянии и ее раствор прочности не набирал.

После окончания прогрева образцов, который продолжался обыч­ но не менее 5 суток, их извлекали из проемов павильона и ус­ танавливали в теплом помещении. По окончании оттаивания мерзлой части образцы испытывались на центральное сжатие.

38