Кладку «под залив» чаще всего применяют при возведении зданий высотой не менее двух этажей. Для этого в заранее подготовленном котловане с отвесными стенками тщательно выравнивают основание, сверху укладывают щебень слоем не менее 10 см. На щебень насухо выкладывают 30-сантиметровый слой бутового камня, после чего выполняют расщебенку и заливают все жидким раствором. Все последующие слои укладывают на растворе.
    Кладка с виброуплотнениемсчитается более прочной по сравнению с кладкой «под лопатку». Выполняют ее следующим образом: первый ряд выкладывают насухо, затем заполняют пустоты между камнями щебнем, заливают раствором и устанавливают вибратор для уплотнения кладки. Вибрацию продолжают до тех пор, пока не прекратится впитывание раствора в кладку.
   Следующий ряд кладки выполняют способом «под лопатку», после чего снова устанавливают вибратор.
   Кладку с использованием виброуплотнения делают враспор со стенками траншеи или в опалубке в непросадочных грунтах.
   При возведении цоколя иногда возникает необходимость выполнить декоративную поверхность. Для этого можно использовать циклопическую кладку, для выполнения которой требуются околотые камни. Их располагают в верстовых камнях, с помощью раствора придают швам выпуклость и расшивают их (рис. 73).
   Рис. 73. Циклопическая кладка.

Приемы возведения бутобетонных и бутовых фундаментов

   Перед возведением фундамента прежде всего проводят подготовительные работы на строительном участке: подготавливают камни, ящики для раствора, желоба, по которым спускают камень и раствор.

Возведение бутовых фундаментов способом «под лопатку»

   На бровке траншей глубиной 1,25 м расставляют ящики для раствора на расстоянии 4–5 м друг от друга. Бутовые камни укладывают между ящиками раствора. В процессе кладки камни подают помощнику непосредственно в руки, а не кидают вниз.
   Запасы камня, щебня для кладки фундаментов в котлованах и траншеях глубиной больше 1,25 м кладут рядом с бровкой траншеи, ящики для раствора ставят в траншее на кладку.
   Растворный ящик заполняют через лотки, расположенные под углом 40–45°, тогда раствор плавно опускается в ящик. Камни в траншею опускают по желобу сечением 40 х 40 см.
   Для того чтобы вести контроль за правильностью кладки, через каждые 20 м устанавливают деревянные шаблоны, соответствующие профилю фундамента. На шаблоны наносят разметку рядов кладки, по которым натягивают причальные шнуры.

Каменные работы в зимних условиях

   Кладка камня или кирпича в зимнее время имеет свои особенности. Твердение цементного раствора происходит при взаимодействии зерен цемента с водой, при этом образуется цементный гель, превращающийся затем в камень. С понижением температуры процесс твердения цементного раствора замедляется. Например, при температуре 5 °C прочность его нарастает в 3–4 раза медленнее, чем при температуре 20 °C, а при понижении температуры до 0 °C твердение раствора практически прекращается совсем.
   Известковый раствор твердеет вследствие кристаллизации гидрата окиси кальция, испарения избытка влаги и частичной карбонизации извести (при поглощении углекислого газа из воздуха). Для твердения необходимо, чтобы известь находилась во влажной среде. Наращивание прочности известкового раствора также зависит от температуры окружающей среды.
   При отрицательной температуре (ниже 0 °C) в растворе происходят процессы, которые отражаются на его структуре и прочности. Во-первых, при замерзании раствора содержащаяся в нем свободная вода превращается в лед, который не вступает в химическое взаимодействие с вяжущими веществами. Если твердение вяжущего не началось до замерзания, то оно не начнется и после замерзания; если же оно уже началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет находиться в растворе в виде льда. Во-вторых, замерзающая в растворе вода значительно увеличивается в объеме (приблизительно на 10 %); вследствие этого структура раствора разрушается и он частично теряет накопленную до замерзания прочность.
   При быстром замерзании свежевыложенной кладки в швах образуется смесь вяжущего вещества и песка, сцементированная льдом. Раствор настолько быстро теряет пластичность, что горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными; при оттаивании они обжимаются тяжестью вышележащей кладки, что может вызвать значительную и неравномерную осадку и создать угрозу прочности и устойчивости кладки.
   При раннем замораживании кладки конечная прочность цементных, цементно-известковых и цементно-глиняных растворов, которую они приобретают после оттаивания и 28-суточного твердения при положительной температуре, значительно снижается и в некоторых случаях не превышает 50 % марочной прочности. Эти обстоятельства обусловливают необходимость соблюдения определенного режима зимней кладки, который обеспечил бы прочность раствора и кладки в целом.
   При возведении каменных конструкций в зимних условиях систематически контролируют качество раствора и дозировку добавок. В зависимости от вида кладки и возводимых конструкций каменные работы зимой выполняют следующими способами:
   – замораживанием;
   – с использованием противоморозных добавок.
   Кладка каменных конструкций в зимних условиях должна выполняться на цементных, цементно-известковых или цементно-глиняных растворах.

Кладка кирпича способом замораживания

   Способ замораживания сводится к следующему. Раствор, имеющий положительную температуру на момент укладки, вскоре замерзает и твердеет в основном весной после того, как кладка оттает (хотя, конечно, некоторое затвердевание происходит и сразу же после укладки за счет разницы температур раствора и воздуха), а также в период зимних и весенних оттепелей или в случае искусственного обогрева кладки.
   Температура раствора во время осуществления кладки не должна быть ниже: 5 °C, при температуре воздуха -10 °C; 10 °C при температуре воздуха от -10 до -20 °C; 15 °C при температуре воздуха ниже -20 °C. Для того чтобы температура раствора не успела опуститься ниже необходимой, кладку приходится осуществлять в сжатые сроки – раствор должен быть израсходован в течение 20–30 минут.
   Нельзя использовать замерзший и разбавленный после этого горячей водой раствор – добавление воды приводит к образованию в растворе большого количества пор, заполненных льдом. Раствор в швах приобретает рыхлость при оттаивании и не набирает необходимой прочности.
   Для того чтобы швы в кладке были обжаты как можно лучше, раствор расстилают на постели короткими грядками – под два ложковых кирпича в верстах и под 5–6 кирпичей в забутовочном ряду. Кирпич нужно укладывать на растворные грядки как можно быстрее, а саму кладку стараться скорее возводить в высоту. Делается это для того, чтобы раствор в нижних рядах уплотнялся под нагрузкой вышележащих рядов до момента его замерзания – это увеличивает прочность и плотность кладки.
   Толщина швов не должна превышать размеров, установленных для летней кладки. Это требование обусловлено следующими причинами: зимняя кладка замерзает в течение 1–2 часов, а обжатие незатвердевшего раствора происходит после полного оттаивания кладки. При оттаивании кладка, имеющая большую толщину швов, может дать значительную осадку и даже разрушиться.
   При осуществлении кладки способом замораживания необходимо периодически внимательно проверять ее вертикальность – отклонения стен от вертикали могут привести к еще большему их искривлению и разрушению при весеннем оттаивании раствора.
   К моменту наступления перерыва в работе все вертикальные ряды верхнего ряда кладки должны быть заполнены раствором. На время перерыва кладку необходимо накрыть (толем, матами и т. п.), а перед возобновлением работы очистить от наледи, снега и замерзшего раствора.
   В углах и местах соединения поперечных и внутренних стен на уровне перекрытий укладывают стальные связи (рис. 74).
   Рис. 74. Укладывание стальных связей в углу и примыкание внутренней стены к наружной.
 
   Если здание имеет высоту до четырех этажей, связи устанавливают через этаж. При возведении более высоких зданий, а также в случае, если высота этажа превышает 4 м, связи устанавливают на уровне каждого перекрытия. Связи заводят в примыкающие стены на 1–1,5 м и заканчивают на концах анкерами.
   Ведя колодцевую кладку, лучше удвоить количество армированных швов и повысить проектную марку раствора на 1–2 ступени по сравнению с предусмотренной в летних условиях.
   Если ведется кладка стен облегченной конструкции, пустоты в них необходимо заполнять шлакобетонными вкладышами, шлакобетоном с малым содержанием воды или сухими засыпками без смерзшихся комьев. Это поможет избежать осадки засыпки и ухудшения теплотехнических качеств кладки.

Кладка на растворах с химическими добавками

   При введении в растворы с цементным вяжущим химических противоморозных добавок температура замерзания воды, содержащейся в растворе, понижается. Добавки также ускоряют химический процесс твердения цемента. Благодаря этим факторам раствор накапливает прочность при более низких температурах, чем обычно. В качестве химических добавок в растворы вводят хлористый кальций и хлористый натрий, углекислый калий (поташ) и нитрат натрия.
   Применение указанных добавок допускается в растворе для подземной кладки из кирпича, камней правильной формы и постелистого бутового камня, а также стен и столбов промышленных и складских зданий, не требующих тщательной отделки поверхности. Поташ и нитрит натрия разрешается использовать также и для надземной кладки зданий из кирпича, камней и блоков.
   Применение раствора с добавками для конкретного вида каменных конструкций должно быть согласовано с проектной организацией. Кладку фундаментов из рваного бутового камня способом замораживания допускается производить при применении растворов с химическими добавками для зданий высотой до трех этажей. При этом кладку нужно вести враспор со стенками траншей способом «под лопатку», а при кладке стен подвалов внутреннюю поверхность их укрепляют на период оттаивания опалубкой с подкосами.
   Растворная смесь с химическими добавками в момент укладки должна иметь температуру не ниже 5 °C. Замерзший, а затем отогретый горячей водой раствор использовать запрещается. При возведении кладки на растворах с химическими добавками следят за тем, чтобы приготовленный раствор был использован до того, как он под воздействием добавок начнет схватываться.
   Осуществляя кладку фундамента в зимних условиях, нужно предохранять основание от замерзания – не только во время самих работ, но и по окончании их. В противном случае просадка основания при подтаивании может привести к появлению трещин в кладке, ее разрушению. Если в процессе кладки устанавливаются оконные коробки, необходимо оставлять промежуток не менее 15 мм (осадочный зазор) между верхом коробки и низом перемычки, учитывая осадку кладки. Возводя перегородки, также следует учитывать величину осадку кладки, а вместе с ней и перекрытий в весеннее время.
   Просветы, оставляемые под потолком, должны в два раза превышать величину осадки стен, ожидаемую в пределах данного этажа. Перегородки из гипсовых плит рекомендуется устанавливать только в помещениях, где температура не опускается ниже 5 °C. При этом раствор готовят на подогретой воде.
   Следует знать, что при оттаивании кладка имеет наименьшую прочность и может разрушиться от перегрузки. Именно поэтому способ замораживания применяется только при возведении конструкций, высота которых не превышает 15 м.

Бутобетонная кладка в зимних условиях

   Прочность бутобетонной кладки зависит, главным образом, от прочности входящего в ее состав бетона. Если бутобетонную кладку возводить методом замораживания, то в период оттаивания прочность ее будет практически равна нулю. Поэтому замораживание бутобетона допускается лишь после того, как прочность бетона в нем достигнет 50 % от проектной, но не менее 7,5 Мпа (мегапаскаль).
   Бутобетонную кладку зимой выполняют способами, которые обеспечивают накопление бетоном прочности в заданных пределах до его замерзания. Для этого применяют способ термоса, который используют при выполнении больших объемов бетонных работ. В зимних условиях используют также электро– и паропрогрев бутобетона.

Кладка способом «термоса»

   Способ «термоса» основан на сохранении в кладке тепла уложенных подогретых материалов и тепла, выделяемого бетоном в процессе твердения цемента. При применении этого способа бутовый камень перед укладкой должен быть очищен ото льда и снега, а бетонную смесь, приготовленную на подогретых заполнителях (щебне, песке) и воде, нужно немедленно укрывать после укладки, чтобы сохранить в ней теплоту.
   Температура бетонной смеси при кладке должна соответствовать принятой по расчету или указанной в проекте производства работ для того, чтобы за время выдерживания бутобетона в утепленной опалубке была достигнута заданная прочность бетона.
   Чтобы ускорить твердение бетона, применяют предварительный разогрев смеси перед укладкой ее в опалубку, а также вводят химические добавки, которые снижают температуру замерзания бетонной смеси и позволяют использовать бутовый камень без подогрева.

Кладка с применением электропрогрева

   При использовании этого способа бутовый камень вначале очищают от снега и наледи. Температура бетонной смеси должна быть такой, чтобы уложенная в конструкцию бутобетонная смесь к моменту включения электро– и паропрогрева имела температуру не ниже 10 °C.
   Для электропрогрева в бетон закладывают стержневые электроды и подключают их к сетевому напряжению.
   Расположение групп электродов поперек фундамента в теплотехническом отношении более эффективно, но в этом случае невозможна их оборачиваемость. Кроме того, электроды будут мешать укладке бутового камня. Поэтому прогрев ведут обычно с помощью нашивных электродов, закрепляемых на внутренней стороне опалубки, применяя групповое их включение.
   Независимо от способа выдерживания кладки при положительной температуре (до приобретения ею заданной прочности) состояние основания, на которое укладывают бетонную смесь, а также способ ее укладки должны исключать возможность замерзания бетонной смеси на стыке с основанием. Слой старой кладки в месте стыка с новой должен быть отогрет до укладки бетонной смеси (температура не ниже 2 °C) и предохранен от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.
   Качество бетонной смеси при устройстве бутобетонных фундаментов в зимних условиях систематически контролируют: проверяют подвижность смеси, правильность дозировки вяжущего вещества и заполнителей, температуру при укладке.
   В возведенной кладке контролируют температурный режим твердения бетона. Для этого в кладке оставляют гнезда с пробками, чтобы можно было измерить термометром температуру в середине кладки и у ее поверхности. Кроме того, контролируют прочность бетона по контрольным образцам.
   Данные о методах и сроках выдерживания бутобетонной кладки и образцов бетона для контроля его прочности, о температуре кладки и тепловом режиме ее выдерживания заносят в журнал бетонных работ, который является документом при приемке выполненных работ.

Мероприятия, проводимые в период оттаивания зимней кладки

   Для зимней кладки в период оттаивания и затвердевания характерны значительное снижение ее прочности и устойчивости, деформация, неравномерность оттаивания и осадки.
   Чтобы своевременно принять необходимые меры и обеспечить хорошее качество сооружения, нужно тщательно следить за состоянием конструкций в период оттепелей.
   Мероприятия, связанные с оттаиванием кладки, сводятся к следующему. По окончании кладки каждого этажа устанавливают контрольные рейки и по ним наблюдают в течение зимы и весны за осадкой стен. До наступления потепления укрепляют стойками висячие стены и перемычки пролетом более 2,5 м, подклинивая стойки. Временные стойки, поддерживающие стены или перекрытия в период их оттаивания, должны иметь помимо клиньев поперечные подкладки из древесины мягких пород (осины, сосны и т. п.), которые могли бы при осадке стен сминаться поперек волокон. Перед наступлением оттепелей горизонтальные борозды, незаделанные гнезда и т. д. закладывают кирпичом.
   Когда наступит теплая погода, с перекрытий необходимо убрать ненужные материалы и строительный мусор, укрепить в поперечном направлении свободно стоящие столбы, простенки и стены, высота которых превышает их толщину более чем в 6 раз. В период оттаивания кладки, выложенной способом замораживания, а также при искусственном ее прогреве нужно регулярно обращать внимание на наиболее напряженные конструкции (столбы, простенки, опоры под сильно нагруженными прогонами, сопряжения стен и места опирания опалубки перемычек) и проверять целостность кладки на этих участках.
   Для контроля за оттаиванием и твердением раствора в швах кладки из того же раствора, на котором возводились каменные конструкции, изготовляют контрольные образцы-кубы и хранят их в таких же условиях, в каких находится кладка. По состоянию образцов судят о прочности кладки.
   За состоянием кладки наблюдают в течение всего периода оттаивания и последующего твердения раствора в кладке в течение 7–10 суток после наступления круглосуточных положительных температур. Стены, расположенные с южной стороны, при оттаивании нагреваются солнечными лучами, поэтому при необходимости их увлажняют или закрывают (например, пергамином), чтобы улучшить условия твердения раствора и предохранить кладку от неравномерных осадок. Прочность твердеющего раствора проверяют специальными приборами.

Ускорители и замедлители схватывания и твердения цементных строительных смесей

   Сроки схватывания и скорость твердения сухих строительных смесей являются основными характеристиками, определяющими условия их применения в строительстве. Иначе говоря, понятие «сроки схватывания» может относиться только к цементу, в то время как для смесей цемента с различными наполнителями пользуются другими характеристиками. Это:
   – потеря пластичности;
   – потеря подвижности;
   – потеря удобоукладываемости.
   Для характеристики потери пластичности растворных смесей строителями используется понятие «живучесть смесей». Оно заключает в себя не только определение времени загустевания растворной смеси, но также и определение максимального времени, по истечении которого может использоваться данный цементный раствор. Показатели живучести раствора и его прочности зависят от следующих факторов:
   – от характеристик использованного цемента;
   – от характеристик заполнителя;
   – наличия различных примесей и функциональных добавок;
   – условий твердения: влажности и температуры.
   Влияние всех этих факторов приводит к тому, что правильно приготовленная смесь бывает как медленно, так и быстро схватывающейся. В тех случаях, когда схватывание раствора по каким-либо причинам требуется замедлить или, наоборот, ускорить, применяют метод регулирования процесса гидратации цемента. Сроки схватывания и набирание прочности цементного раствора зависят от его состава, тонкости помола цемента и содержания частиц определенных фракций, а также содержания в цементе различных примесей.
   Сроки схватывания цементного раствора в случае необходимости можно регулировать самим. Для этого в состав раствора вводят специальные добавки – ускорители или замедлители схватывания и твердения.
   Необходимость использования ускорителей твердения появляется в следующих случаях:
   – для ускорения схватывания растворов, применяемых при низких и отрицательных температурах;
   – при производстве восстановительных работ;
   – при производстве смесей для усиления фундаментов инъекционными составами.
   Необходимость использования замедлителей твердения и схватывания появляется в следующих случаях:
   – при проведении работ в жаркий период года;
   – при необходимости формования ослабленных фундаментов в жаркое время года.
   Ускорители схватывания и твердения смесей на основе портландцемента представляют собой неорганические соли, соли орагнических кислот, а также продукты на их основе: K2CO3, Na2SO4, NaF, NaAlO2 и многие другие. В качестве ускорителей схватывания используют также формиаты кальция и натрия, соединения, в составе которых присутствуют алюминаты кальция, оксиды и гидроксиды алюминия.
   Распространенным приемом сокращения сроков схватывания смесей на основе портландцемента является введение в их состав алюминатных цементов и ускорителей схватывания на основе g-Al2O3.
   Следует знать, что иногда использование ускорителей схватывания приводит к потере прочности раствора, поэтому правильный выбор ускорителя очень важен.

Ремонтно-восстановительные работы

   Иногда появляется необходимость разобрать кладку, например в том случае, если допущена ошибка. Для разборки каменной кладки используют специальный набор инструментов. Для ручных работ требуются следующие инструменты (рис. 75):
   Рис. 75. Инструменты для разборки каменной кладки и пробивки отверстий: а – пневматический молоток; б – шлямбур; в – скарпель; г – лом; д – кирка; е – клин.
 
   – пневматические отбойные молотки и электромолотки;
   – шлямбуры;
   – кирки;
   – скарпель;
   – стальной лом;
   – клинья;
   – перфоратор или дрель.
   Круглые отверстия диаметром 30–50 мм пробивают шлямбурами, которые выполняются из стальной трубы, один ее конец имеет зубья пилообразной формы, а другой конец конусообразный.
   Для пробивки гнезд и борозд применяют скарпель. При разборке фундаментов используют лом, кирку, клин.
   При восстановлении каменной кладки используются те же инструменты, что и при первом ее возведении.
   Ручную разборку кладки из кирпича на цементном или известковом растворе низких марок выполняют ломами, кирками, ударяя ими по горизонтальному шву под постель кирпича. Острым концом кирки очищают раствор с кирпича и спускают вниз по закрытым желобам, таким же способом спускают полученный от очистки кирпича щебень. Кладку на прочных цементных растворах разбирают скарпелем или стальными клиньями, забиваемыми ударами кувалды в горизонтальные швы.
   Во время разборки бутовой и бутобетонной кладки фундаментов камни выламывают киркой, ломом, клиньями или отбойным молотком. Разборку кладки с помощью клиньев и кувалд лучше всего вести с помощником; в этом случае один направляет в шов кладки держатель, вставленный в клин, другой забивает его в кладку кувалдой.

Ремонт деформированных фундаментов

   Разрушенные со временем фундаменты заменяют, соблюдая правила безопасности. Работы с фундаментами проводят на небольших участках (1,5–2 м). До подведения фундамента устанавливают маяки в трещинах стен, чтобы проследить за деформируемой частью. Маяки выставляют также в трещинах, расположенных очень близко к месту подведения фундамента. Эти же действия проводят при закладке новых фундаментов вплотную к существующим.
   Котлованы роют под новые фундаменты и выкладывают их небольшими участками (до 2 м) с разрывами 2–4 мм, очередность определяется проектом. Начинают работы с разметки стен и их временного закрепления. Если фундаменты заглубляют, то стены укрепляют подкосами (рис. 76).
   Рис. 76. Подведение нового фундамента под старые стены: а – укрепление стены подкосами; б – последовательность действий.
 
   После этого старый фундамент откапывают, вынимают из-под него грунт на первом участке, а стенки углубления крепят досками. На этом же участке готовят основание под новый фундамент и выводят кладку вплотную к подошве старого фундамента. Подошву старой кладки очищают от грунта и щебня, разрушенную разбирают. Места примыкания старого и нового фундамента закрепляют цементным раствором.
   Потеря прочности фундамента происходит по различным причинам:
   – использование в процессе возведения фундаментов некачественных или неправильно подобранных по прочностным характеристикам материалов;
   – плохое качество строительных работ;
   – разрушающее воздействие внешней среды.
   Самым распространенным дефектом фундаментов различных конструкций является неравномерное проседание. Это выражается в виде трещин в стенах и в самом фундаменте, различных перекосов дома. В зависимости от конструкции дома и типа фундамента причинами данного дефекта могут быть:
   – неправильно выбранная глубина заложения фундамента (чаще всего меньше глубины промерзания). Исправить этот дефект очень трудно, а иногда просто невозможно. В такой ситуации можно подсыпать грунт по всему периметру фундамента, тем самым искусственно увеличив глубину его заложения;