按照GB50203—2002《砌体工程施工质量验收规范》规定,当室外日常日平均气温连续5天稳定低于5℃时,或当日最低气温低于0℃时,砌筑施工属冬期施工阶段。
冬期砌砖突出的问题是砂浆遭受冰冻,砂浆中的水在0℃以下结冰,使水泥不能进行水化反应,砂浆不能凝固,失去胶结能力而不具有强度,使砌体强度降低,可砂浆解冻后砌体出现沉降。冬期施工方法,就是要采取有效措施,使砂浆达到早期强度,即保证砌筑在冬期能正常施工又保证砌体的质量。
图2.1.4 365mm×490mm砖柱
(a)第一种砌法;(b)第二种砌法;(c)第三种砌法
1.冬期施工的一般要求
(1)砌体用砖或其他块材不得遭水浸冻,砌筑前应清冰霜。
(2)砂浆宜采用普通硅酸盐水泥拌制。
(3)石灰膏、黏土膏和电石膏等应防止受冻。如遭冻结,应经融化后方可使用;受冻而脱水风化的石灰膏不可使用。
(4)拌制砂浆所用的砂,不得含有冰块和直径大于10mm的冻结块。
(5)拌和砂浆时,宜采用两步投料法。水的温度不得超过80℃,砂的温度不得超过40℃,当水温超过规定量,应将水和砂先行搅拌,再加水泥,以防出现假凝现象。
图2.1.5 490mm×490mm砖柱
(a)第一种砌法;(b)第二种砌法;(c)第三种砌法
图2.1.6 365mm×615mm砖柱
图2.1.7 490mm×615mm砖柱
图2.1.8 砖柱错误砌法
(6)冬期施工不得使用无水泥配制的砂浆。
2.冬期砌筑的技术要求
(1)要做好冬期施工的技术准备工作,如搭设搅拌机保温棚;对使用的水管进行保温。有的要准备保温材料(如草帘等);购置抗冻掺加剂(如食盐和氯化钙);准备烧热水用的设施等。
(2)普通砖、空心砖在正温下砌筑时,应适当浇水湿润;而在负温条件下,砌筑时,如浇水确有困难,则必须适当增大砂稠度。
而对抗震设计烈度为9度设防的建筑物,普通砖和空心砖无法浇水湿润时,又无特殊措施,那么不得砌筑。
(3)冬期砌筑砖结构时对所用的砂浆温度要求如下:
1)采用氯盐砂浆法、掺外加剂法和暖棚法时,不应低于5℃。
2)采用冻结法时,应按表2.1.1的规定。
表2.1.1 温度要求表
表2.1.2 冬期砌筑用砂浆的稠度
(4)基础砌筑施工时,当地基土为不冻胀性土时,基础可在冻结的地基上砌筑;地基土为冻胀性时,必须在未冻的地基一砌筑。在施工期间和回填土之前,均应防止地基土遭受冻结。
(5)冬期施工砂浆稠度适当增大的参与值可见表2.1.2。
(6)砌筑工程的冬期施工,一般应以采用掺氯盐砂浆法为主。而对保温、绝缘、装饰等方面有特殊要求的工程,可采用冻结法或其他施工方法。
(7)应采取措施尽可能减少砂浆在搅拌、运输、储放过程中的温度损失,对运输车和砂浆要进行保温。严禁使用已遭冻结的砂浆,不准以热水掺入冻结砂浆内重新搅拌使用,也不宜在砌筑时向砂浆中随便掺加热水。
(8)砖砌体的灰缝宜在8~10mm,砂浆饱满,灰缝要密实,宜采用“三一”砌筑法,以免砂浆在铺置过程中遭冻。冬期施工中,每天砌筑后应在砌体表面覆盖保温材料。
3.冬期砌筑的主要施工方法(www.xing528.com)
(1)掺氯盐砂浆法。掺氯盐砂浆中掺加氯化钠(即食盐),如气温更低时可以掺用双盐(即氯化钠和氯化钙)。掺盐是使砂浆中的水降低冰点,并能在空气负温下继续增长砂浆强度,从而也可以保证砌筑的质量。其掺盐量应符合表2.1.3有关规定。
1)砂浆使用时的温度不应低于5℃;砌筑砂浆强度应按常温施工时提高一级。
表2.1.3 掺盐砂浆的掺盐量(占用水量的百分比)
注 1.掺盐量以氯化钠和氯化钙计。
2.日最低气温低于-20℃时,砌石工程不宜施工。
2)若掺氯盐砂浆中掺微沫剂时,盐类溶液和微沫溶液必须在拌和中先后加入。
3)对于发电厂、变电所等工程,装饰要求较高的工程,湿度大于60%的工程,不可采用此法。因为砂浆中掺入氯盐类抗冻剂会增加砌体的析盐现象,使砌体表面泛白,增加砌体吸湿性,对钢筋、预埋螺栓有腐蚀作用。配筋砌体如用氯盐作抗冻剂,还须掺入亚硝酸钠作为抗冻剂。
(2)冻结法。冻结法是用不参有任何化学附加剂的普通砂浆进行砌筑的一种施工方法。它利用砂浆在凝结时砖与砂浆牢在一起,用冰的强度支持砌体的初始稳定。解冻后,砂浆仍能继续增长强度与砖黏结牢,但其黏结力可有不同程度的降低,并且还可能出现砌体在融化阶段的变形。为此在做冬期施工方案时,对原砖石房屋的设计进行补充必要设计,大致应考虑以下几点:
1)在砂冻解冻期内,所砌的墙体允许的极限高度。
2)在解冻期时,砖石结构需要采取的临时加固措施。
3)如果下一层墙壁需要加强时,应明确加强的方法。
所以在冻结施工时,既要考虑砂浆融化时的砌体强度,又要考虑砌体沉降时的稳定。下列的一些结构不应采用冻结法:
1)乱毛石砌体、空斗墙砌体、受侧压力的砌体。
2)在解冻过程中会遭受相当大的动力作用或有振动作用的、形状不规则的砖石结构。
3)在解冻阶段承受偏心荷载和有较大偏心距的结构、解冻时不允许发生沉降的砌体。
4)外挑较大,大于180mm的挑檐、钢筋砖过梁、跨度大于1.2m的砖砌平旋。
5)砖薄壳、双曲砖拱、薄壁圆形砌体或薄型拱结构等。
冻结法施工时,砂浆使用时的温度不应低于10℃;如设计无要求,而当日最低气温不小于-25℃时,对砌筑承重砌体的砂浆强度应按常温施工时提高一级;当日最低气温低于-25℃时,则应提高二级。
为了保证冻结法砌筑的砖石结构在解冻时的稳定性,一般应采取的加固措施如下:
1)在楼板水平面上墙的拐角处、交接处和交叉外每半砖设置一根6钢筋结筋,伸入相邻柱、墙中1m以上,在末端加弯钩,并用垂直短筋加以固定。
2)当每一层楼的砌体砌筑完后,应及时安装(或浇筑)梁板或屋盖,当采用预制构件时,应将其端部锚固在墙砌体中,梁板与墙体间距不大于10倍砌体厚度。
3)支承跨度较大的梁、过梁及悬臂梁的墙、在冬季来临前应该在梁的下部加设临时支柱,并加楔子用以调整结构的沉降量。
4)门窗框的上部应预留砌体的沉降缝隙、宽度在砖砌体中不应小于5mm。砌体中的孔洞、凹槽、连槎等在开冻前应填砌完毕。
此外,在采用冻结施工时应注意以下事项:
1)每天的砌筑高度及临时间歇处的砌体高度差,均不得大于1.2m。
2)砌筑应采用满丁满条法,在门窗框上部位应留出缝隙,其缝宽度在砖砌体中不应小于5mm,在料石砌体中不应小于3mm。
3)跨度大于0.7m的过梁,应采用预制构件。
4)砖砌体的水平灰缝厚度不宜大于10mm。
5)在墙体和基础中,不允许留出未经设计部门同意的水平槽和斜槽;留置在砌体中的洞口和沟槽等,宜在解冻前填砌完毕。
6)墙砌体上如搁置大梁,则在高端上部预留有10~20mm的空隙,以利解冻时砌体沉降。
7)解冻前,应把房屋中(楼板上)剩余的建筑材料、建筑垃圾等载重清理干净。
8)在解冻期间,应经常对砌体进行观测和检查,如发现裂缝、不均匀下沉等情形,应查清原因,并立即采取相应加固措施。
4.其他的冬期施工方法
冬期的砌筑施工除了上述两种主要施工方法外,还有蓄热法、快硬砂浆法、暖棚法等。其大致情况如下:
(1)蓄热法。一般适用于北方初冬,南方的冬期,夜间结冻,白天解冻,正负温度变化不大的地区。利用这个规律,将砂浆加热,白天砌筑每天完工后用草帘将砌体覆盖,使砂浆的热量不易散失,保持一定温度,使砂浆在未受冻前获得所需强度。
(2)快硬砂浆法。就是砂浆水泥采用快硬硅酸盐水泥,一般可采用配合比为1∶3的快硬砂浆,并掺加5%(占拌和水重)的氯化钠。该方法适用于荷载较大的单独结构,如砖柱和窗间墙,快硬砂浆所用材料及拌和水的加热不应超过40℃,砂浆搅拌出罐温度不宜超过30℃,由于快硬砂硬化和凝固时间很快,因此必须在10~15min内用完。快硬砂浆可以在-10℃左右继续硬化和增长强度。
(3)暖棚法、蒸汽法和电热法。这几种方法一般用于个别荷载很大的结构,急需要使局部砌体具有一定的强度和稳定性以及在修缮中局部砌体需要立即恢复使用时,方可以考虑其中的一种方法,这些方法费用较大,一般不宜采用。
冬期施工中采用哪一种施工方法较好,要根据当地的气温变化情况和工程的具体情况而定,一般以采用掺盐砂浆法或蓄热法为宜,严寒地区适用冻结法。
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