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

Полученная средняя прочность отогретой зимней кладки сравнивалась с прочностью такой же кладки, испытанной в ста­ дии оттаивания, но не подвергавшейся предварительно воздей­ ствию искусственного отогревания. Опытный обогрев павильона,

проведенный в течение 7 суток при температуре наружного воз­ духа от —10° до 0°, показал, что внутри павильона температура

воздуха за двое суток поднялась почти до +40° и в течение ос­ тального времени с некоторыми отклонениями в сторону ее по­ нижения, держалась около этой величины. Стены павильона,

имевшие толщину 51 см, к концу отогревания оттаяли на 45 см,

т. е. более чем на 80% своей толщины. Раствор кладки в ото­ гретой части сечения набрал прочность в среднем около Юкг^м2. Прочность отогретой кладки составила около 150% прочности такой же неотогретой кладки, испытанной в стадии оттаивания.

Прогрев образцов кладки из керамических пустотелых кам­ ней показал, что такая кладка упрочняется еще сильнее чем кирпичная, так как теплый воздух, попадая в пустоты камней,

быстрее и сильнее прогревает раствор и вызывает более силь­ ное его упрочнение.

Сушка штукатурки в зимних условиях

Для проверки эффективности сушки штукатурки в зимних условиях в Пентпяльмо'М научно-исследовательском институте строительных конструкций были проведены специальные опьпы. Их проводили в натурном павильоне, имитировавшем этаж стро­ ящегося здания. Стены павильона высотой 3 м были возведены из кирпича способом замораживания и перекрыты железобетон­ ными настилами с круглыми пустотами. Внутри павильона, обо­ гревавшегося газовым калорифером системы Я. С. Айтова были сделаны перегородки из бетонных плит и летней кирпичной кладки, которые оштукатуривались вместе с наружными сте­ нами, а затем подвергались сушке.

На рис. 16 показаны результаты двухсуточной сушки штука­ турки из раствора состава 1:2:8, выполненной по бетонным

плитам. Относительная влажность воздуха в обогреваемом па­

вильоне понизилась с 80 до 30%, а его температура повысилась с 4 до 50°, в то в'ремя как температура наружного воздуха коле­

балась от —10 до —1°. Весовая влажность штукатурки за 18 ча­ сов сушки снизилась с 19 до 2%. Штукатурка, нанесенная на стены из кирпичной кладки, сохла несколько медленнее и ее ве­ совая влажность снизилась: при штукатурке по летней кладке —

с 10 до 3% за 28 часов сушки и при штукатурке по зимней клад­ ке — с 10 до 2,5% за 48 часов сушки.

Было также проверено влияние переменного температурного режима на скорость сушки штукатурки. Для этого после оштука­

туривания стен и перегородок температуру в опытном павильоне

39

Рис. 16. Результаты на­ блюдений за процессом сушки штукатурки при постоянном тепловом режиме

в течение 7—8 часов поднимали при помощи газового калори­ фера.

В остальное время суток калорифер выключали и двери па­ вильона открывали. На следующий день калорифер вновь при­ водили в действие, а по истечении 7—8 часов его работы снова выключали. Таким образом, температура воздуха внутри павиль­ она в течение суток колебалась в пределах от +40 до —2°. В довольно больших пределах колебалась и относительная влаж­ ность воздуха (от 90 до 15%). Периодические определения весо­ вой влажности штукатурки показали, что несмотря на перемен­

ную температуру воздуха, процесс сушки штукатурки протекал со значительной скоростью. Это можно видеть из графиков на рис. 17, которые отражают процесс сушки штукатурки из раство­ ра состава 1:2:8, выполненной по бетонной перегородке.

В верхней части рисунка даны графики изменения наружно­ го воздуха и воздуха внутри помещения; в нижней части рисун­ ка приведены графики изменения относительной влажности воз-

40

Рис. 17. Результаты на­ блюдений за процессом сушки штукатурки при переменном тепловом режиме

духа внутри помещения и влажности штукатурки. Из графика можно видеть, что влажность штукатурки упала с 17 до 3% за двое суток, в течение которых калорифер работал только 14 ча­

сов. При постоянном режиме сушки такое высыхание штукатур­ ки обеспечивала непрерывная 18-часовая работа калорифера.

Таким образом, переменный режим сушки позволил снизить рас­ ход газового топлива для сушки штукатурки на бетонном осно­

вании примерно на 20—25%.

Такое же уменьшение расхода топлива было получено и в опытах по сушке штукатурки на кирпичных стенах с примене­ нием переменного режима.

Следует отметить, что опыты по сушке штукатурки с приме­

нением переменного температурного режима проводились в пе­ риод, когда температура наружного воздуха была близка к 0°,

а влажность его была чрезвычайно высокой. При морозе процесс сушки ускорится, а расход топлива еще дополни­ тельно сократится. Однако переменный режим сушки приводит

41

к увеличению длительности протекания самого процесса сушки,

что не всегда может оказаться удобным по производственным

соображениям. Необходимо отметить, что вентилятор газового калорифера создает повышенную циркуляцию внутреннего воз­ духа, автоматически обеспечивая ускоренную сушку конструк­ ций по сравнению с обычно применяющимися до сих пор спосо­

ВОЗВОДИМЫХ СПОСОБОМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ

С ИСКУССТВЕННЫМ ОТОГРЕВАНИЕМ

Стены крупнопанельных, крупноблочных и кирпичных зда­ ний в зимних условиях, как правило, возводятся способом замо­

раживания. При этом способе конструкции стен, особенно кир­ пичных, приобретают ряд специфических свойств, которые необ­

ходимо учитывать при проектировании и строительстве.

Расчет несущей способности кирпичных и крупноблочных стен производят для двух стадий готовности здания:

стадии законченного здания, когда возраст кладки его стен после оттаивания (естественного или искусственного) составляет не менее 28 суток; при этом расчете принимаются полные экс­ плуатационные нагрузки;

стадии первого оттаивания, когда pacTBOip кладки имеет наименьшую прочность, что бывает как при оттаивании кладки

в естественных условиях, так и при ее искусственном отогрева­ нии. Для этой стадии учитываются только фактически дейст­ вующие нагрузки, а коэффициент условий работы элементов кон­ струкции принимается повышенным на 25% (т=1,25). Послед­ нее объясняется тем, что в процессе строительства зданий ме­ нее вероятны перегрузки конструкций (по сравнению с нагрузка­ ми фактически действующими и учтенными в расчете) нежели в процессе его многолетней эксплуатации.

При расчете конструкций в стадии законченного здания 'мар­ ка раствора (если последнюю не увеличивали при производстве работ по сравнению с указанной в проекте для летних условий)

в оттаявшей зимней кладке должна приниматься в зависимости от температуры (среднесуточной) воздуха, при которой произво­ дилась кладка, а именно:

а) равной летней марке раствора, если кладка велась при температуре наружного воздуха —3° и выше;

б) на 1 марку ниже летней, если кладка велась при темпе­

ратуре от —4 до —20°;

в) на две мацки ниже летней, если кладка велась при тем­

пературе ниже —20°.

Если же при производстве работ снижение марки раствора, вызываемое ранним его замораживанием, компенсировалось

42

соответствующим повышением марки (см. табл. 4), то его рас­ четная марка принимается равной летней, т. е. указываемой в проекте для летних условий производства работ.

Кроме того, при определении несущей способности конструк­ ций необходимо вводить дополнительные коэффициенты усло­ вий работы, указанные в табл. 10 и учитывающие влияние пони­ женного сцепления обыкновенного раствора с камнем и армату­

рой в результате раннего замораживания кладки при температу­ ре наружного воздуха —4° и .ниже.

Таблица 10

Дополнительные коэффициенты условий работы т, учитываю»

При расчете прочности зимней кладки в стадии оттаивация необходимо:

1. Принимать следующие расчетные марки обыкновенных ра­

створов в стадии оттаивания в зависимости от вида цемента, примененного для приготовления раствора, разновидности и тол­ щины кладки.

При растворах марки 25 и выше, приготовленных на портландском цементе:

для кирпичных стен толщиной 38 см и более, столбов разме­ ром меньшей стороны 38 см и более, а также для стен толщи­

ной не менее 29 см, сложенных из легкобетонных камней, расчет­ ная марка раствора — 2;

для кирпичных стен толщиной 25 см и стен из легкобетонных камней при толщине кладки 19 см расчетная марка раство­

ра — 0.

При растворе марки 10, приготовленном на портландцемен­ те, а также растворах (независимо от марки), приготовленных на пуццолановом, шлакопортландском и других медленнотвердеющих цементах:

43

ДЛй кирпичных СТей, Столбов и стек из легкобетонных кам­ ней независимо от толщины кладки, расчетная марка раство­ ра — 0.

При определении несущей способности зимней кладки, под­ вергавшейся воздействию зимних оттепелей, или возводившей­ ся при оттепелях, расчетная марка оттаивающего раствора мо­ жет приниматься в соответствии с его фактической прочностью, определяемой испытаниями малых образцов раствора. Такие об­ разцы имеют размеры в плане от 2x2 см до 3X3 см и высоту,

равную высоте шва. Их отбирают из горизонтальных швов клад­ ки, а полученные результаты испытаний приводят к прочности стандартного (7x7X7 см) кубика в соответствии с указаниями,

приведенными в главе I.

2. Расчетные сопротивления кладки из крупных бетонных или кирпичных блоков на отвердевшем растворе, выполненной спо­ собом замораживания, принимаются в стадии его первого оттаи­ вания в размере 75% от расчетного сопротивления такой же лет­ ней кладки.

Помимо указанного, при определении несущей способности конструкций из оттаивающей армированной кладки учиты­

вается дополнительный коэффициент условий работы конструк­ ций т по табл. 10.

Расчетные сопротивления R сжатию кладки из кирпича, бе­ тонных камней, крупных бетонных и крупных кирпичных бло­ ков принимаются по табл. 11.

Расчетная несущая способность стен из крупных блоков в

стадии оттаивания их монтажных швов, с учетом повышенного коэффициента условий работы, является близкой к расчетной несущей способности таких же стен на отвердевшем растворе, с учетом нормального коэффициента условий работы.

l,25X?X0,75RXF»l X?XRXF

Следовательно, доведение нагрузки крупноблочных стен до величины, близкой к полным проектным нагрузкам в момент оттаивания раствора монтажных швов, является допустимым и не вызывает необходимости во временном усилении конструк­ ций на период оттаивания. Однако поэтажное отогревание поме­ щений крупноблочных и крупнопанельных зданий для возможно­ сти своевременного замоноличивания стыков стен и перекрытий чрезвычайно желательно.

Иначе обстоит дело с конструкциями из зимней кирпичной кладки, которая в стадии оттаивания может снижать свою проч­ ность в несколько раз. Поэтому нагрузки, действующие на нее в период начала искусственного отогревания или естественного

оттаивания, должны быть ограничены, в соответствии с расчетом, что приводит обычно к необходимости организации своевремен­ ного поэтажного прогрева (см. пример расчета на стр. 49). Оп­ ределение несущей способности кирпичных стен, отогревавшихся

44

Таблица 11

Расчетные сопротивлении в кг)см* сжатию кладки из различных материалов (по классу работы Б)*

с3 атвердевшим раствором

45

Примечания: 1. Расчетные сопротивления кладки па жестких це­ ментных растворах (без добавок извести или глины) и на легких раство­ рах снижаются на 15%, а на цементных растворах без извести с органи­ ческими пластификаторами — на 10%.

2. При определении прочности крупноблочной кладки со свежеоттаявшим раствором в монтажных швах, расчетное сопротивление прини­

из крупных кирпичных блоков, должна быть не ниже 25 кг/см.1 и на одну ступень выше марки раствора самих блоков.

4. Расчетные сопротивления кладки из сплошных тяжелых бетонных крупных блоков и блоков из тяжелого естественного камня (7 > 1800 ка/и3)

принимаются по табл. 11 с коэффициентом 1,1, а для кладки из крупных пустотелых блоков с коэффициентами:

0,9 — при пустотности блоков от 21 до 30%

0,8 — при пустотности блоков свыше 30%.

5. Расчетные сопротивления кладки из крупных вибрированных кир­ пичных блоков повышаются на 25% по сравнению с указанными в табл. 11 для кладки из крупных кирпичных блоков.

с двух сторон, производится с учетом расчетного сопротивления кладки, принимаемого по табл. И, исходя из накопленной ра­

створом прочности за период прогрева. Прочность раствора оп­ ределяется или испытаниями его образцов (см. главу I) или по табл. 7, с‘учетом длительности отогревания и его средней тем­ пературы, зафиксированной в журнале работ. При этом время,

Если температура при двухстороннем отогревании стен рав­ на около +10°, длительность оттаивания мерзлой кладки увели­ чивается в 1 */а раза.

Определение расчетной несущей способности каменных стен, возводимых 'методом замораживания и подвергающихся одно­ стороннему искусственному оттаиванию, для случая централь­ ного сжатия производится также как для конструкций на раство­ ре марки 0, с умножением на коэффициент упрочнения ш . Ко­

эффициент принимается по табл. 12, в зависимости от глуби­ ны оттаивания стен и от прочности раствора на внутренней пло­ скости стены.

Значения коэффициентов, приведенных в табл. 12 даны для кладки на растворе с портландцементом. Для кладки на раство­ ре с медленнотвердеющим цементом (шлакопортландским, пуццолановым и др.) коэффициент упрочнения следует определять

по формуле —. Принимаемая расчетная несущая способ­ ность стен, подвергавшихся одностороннему отогреванию дол-

46

жна быть не менее несущей способности, определяемой с уче­ том марок раствора в стадии отогревания, и не более несущей

способности стен из такой же летней кладки.

Прочность раствора на внутренней плоскости отогретой с одной стороны стены определяется по данным испытаний образ­ цов, отобранных из швов кладки, или по табл. 6, исходя из дли­ тельности пребывания раствора при положительной темпера­ туре. Приэтом берется средняя за период прогрева температура. Глубина оттаивания кладки стен, зависящая от соотношения

температур внутреннего и наружного воздуха, длительности ото­ гревания и толщины стены, определяется по табл. 7.

При внецентренном сжатии стены, отогревавшейся с одной

стороны, величина эксцентриситета в сторону отвердевшего слоя

принимается в пределах, установленных для такой же летней кладки. Расчет стен в этом случае, вследствие погашения экс­ центриситета смещением упругой оси в сечении, допускается производить на центральное сжатие. Эксцентриситет в сторону неоттаявшей части стены для свободно стоящих конструкций до­ пускается не более 0,25 у.

Коэффициенты продольного изгиба стен, отогретых с одной стороны, для стадии оттаивания принимаются:

а) при глубине оттаивания менее 30% толщины стены, как

для кладки на растворе, марка которого для стадии его оттаи­ вания определяется в зависимости от общей толщины стены и

марки примененного раствора по данным на стр. 43—44.

б) при глубине оттаивания более 30% толщины стены, как для кладки На растворе приведенной средней прочности, достиг­

нутой при отогревании, но не ниже получаемых при марках ра­ створа, указанных на стр. 43—44.

Величина коэффицентов продольного изгиба для конструк­

ций из зимней кладки принимается в зависимости от упругой ха­ рактеристики кладки (табл. 13) и приведенной гибкости пр

(для конструкций с прямоугольной формой поперечного сече-

47

блоков и кирпича, выполняемыми способом замораживания, дол­

жны указываться:

предельная высота стен, допускаемая в начале их искусствен­ ного отогревания или естественного оттаивания;

мероприятия, повышающие прочность и устойчивость конст­ рукций, на период их оттаивания и твердения раствора (времен­

ные крепления, разгрузка конструкций и т. п.),если нобходимость этих мероприятий будет выявлена расчетом.

Без предварительной расчетной проверки несущей способ­ ности конструкций из зимней кладки, учитывающей специфику их работы в период оттаивания кладки, и отражения на черте­ жах результатов этой проверки строительство каменных зданий в зимних условиях не должно допускаться.

48