Плотность заполнения кладки определяется через 28 суток ультразвуковым или другими неразрушающими методами. Ориентировочная прочность инъекционных растворов при сжатии (марка раствора) должна составлять 1525 МПа.
Из-за водонасыщения кладки при инъецировании ее прочность снижается на 12-16%. Поэтому в период усиления инъекционным способом может оказаться необходимым предварительная разгрузка усиливаемых участков кладки.
11.3.13. Твердение раствора при инъецировании в зимнее время следует обеспечивать введением противоморозных добавок нитрита натрия NaNO2 и поташа К2CO3. В качестве пластификатора в растворы с поташом необходимо использовать сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ).
Использование противоморозных добавок в инъекционных растворах позволяет в зимних условиях сохранить технологию инъекционных работ, предусмотренную для положительных температур, не требует обогрева конструкций, материалов и оборудования. Растворы с противоморозными добавками на морозе набирают необратимую прочность.
Количество добавки в инъекционные растворы назначается в том же порядке, что и для обычных кладочных растворов, согласно требованиям соответствующих глав СП, СНиП и другой нормативной документации по производству работ в зимних условиях.
11.4. Замена кладки элементов зданий из каменной кладки производится при надстройке и реконструкции, когда несущая способность недостаточна, при аварийном состоянии стен и понижении несущей способности кладки в результате увлажнения.
Наиболее часто встречающаяся задача замены кладки связана с увлажнением кладки нижнего пояса первых этажей до уровня оконных проемов. В первую очередь заменяется участок кладки под проемами, а затем под простенками. Для улучшения связи между участками кладки, в швах последовательно устанавливаются арматурные сетки (рис. 11.4, а).
а – при поэтапной кладке; б – при соединении со старой кладкой; 1 – новая кладка;
2 – кладка, укладываемая во вторую очередь; 3 – старая кладка; 4 – арматурная сетка Ø4 В500, Вр500 с ячейкой 100x100 мм; 5 – арматурные стержни Ø6 А240 Рисунок 11.4. Соединение новой кладки на арматурных выпусках
Технологически важно обеспечить разгрузку подпростеночного участка кладки, выбрать правильный порядок перекладки, для исключения перенапряжений смежных усиливаемому простенков, обеспечить равномерную передачу нагрузок от старой кладки (простенков) на вновь уложенную кладку. Разгрузка подпростеночного участка кладки осуществляется установкой швеллеров в предварительно вырубленные штрабы и стянутых болтами (рис. 11.5).
1, 2 – порядок замены кладки
Рисунок 11.5. Разгрузка подпростеночного участка кладки установкой швеллеров
Балки устанавливаются на заменяемые, в первую очередь, подоконные участки кладки через металлические опорные прокладки после набора 50%-й прочности раствора (через 5 суток). Во избежание перенапряжения смежных простенков принято выполнять перекладку подпростеночных участков одновременно не ближе чем через два простенка, и в количестве не более пяти. Равномерная передача нагрузок от старой кладки на новую обеспечивается заполнением зазора между ними 30…80 мм жестким раствором и бетоном на мелком заполнителе класса не ниже В7,5. Для обеспечения надежности рекомендуется использование подклинки стальными пластинами.
Реже встречаются более сложные работы по замене кладки на высоту этажа или на всю высоту здания. Конструктивно в этом случае важно обеспечить совместную работу старой и новой кладки путем перевязки швов по всей высоте заменяемого участка. Для улучшения работы стыка связь дополнительно усиливают устройством анкерующих стержней Ø6 А240, забиваемых в отверстия диаметром 4 мм и приваркой к ним арматурных сеток из проволоки Ø4 В500, Вр500 с ячейками 100x100 мм, укладываемых в растворные швы новой кладки (рис. 11.4, б).
При замене кладки несущих стен необходима их разгрузка от перекрытий. Разгрузка, как правило, осуществляется устройством опорных стоек на клиньях, устанавливаемых в непосредственной близости от разбираемой конструкции. В состав опорных стоек входят брус 150x150 или 180х180 оснований, на которые устанавливается круглый лес Ø160 или Ø180, крепежные доски, объединяющие стойки между собой, и деревянные клинья. Опорные стойки обязательно должны устанавливаться с разборкой пола до железобетонных плит перекрытий и доводиться до грунтов или фундаментных балок. Важно обеспечить эффективное включение разгружающих стоек в работу путем подклинки, осуществляя разгрузку постепенно, начиная с нижних этажей.
Разгружающие конструкции разбирают после того, как раствор новой кладки наберет не менее 50 % проектной прочности.
11.5. Установка стальных накладок и стяжных болтов.
11.5.1. Трещины в стенах разделяют на локальные и магистральные. Подобное деление условно, однако существуют некоторые ориентиры, уточняющие эти понятия. К локальным обычно относят трещины, имеющие небольшую протяженность и ширину раскрытия. Они обычно появляются в зонах местной перегрузки стен в углах, у мест сопряжения продольных стен с поперечными, в перегородках и т.п.
Усиливают стены с локальными трещинами с помощью стальных накладок, воспринимающих растягивающие напряжения в кладке (рис. 11.6, а).
При появлении трещин в углах здания усиление производят накладками из швеллера 10…14, уголка или полосовой стали. Накладки размещают на внутренней и наружной поверхностях стены и соединяют с помощью болтов Ø14…18 мм, пропущенных через заранее просверленные отверстия. Длину накладок назначают в пределах 1,5…3 м в зависимости от вида и степени повреждения. Отверстия в кладке после установки болтов заполняются раствором [12, 15].
11.5.2. Усиление зоны сопряжения продольной и поперечной стен при отрыве последней осуществляют болтами и накладками. Болты Ø18…22 мм располагают по высоте стены с интервалом 0,8…1,5 м. Усилие сжатия от болтов передают на наружную стену через продольные накладки из швеллера 12…16, а на внутреннюю – через анкерные балочки из стальных уголков, закладываемые в штрабы, пробитые в стене и заделанные мелкозернистым бетоном. Для увеличения жесткости сопряжения продольные накладки соединяют на сварке поперечными элементами – швеллерами или уголками. Шаг поперечных элементов принимают таким же, как и стяжных болтов (рис. 11.6, б).
а, б – стальными накладками; в – стяжными болтами; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке; 3 – стальные накладки; 4 – стяжные болты; 5 – отверстия в стене для болтов;
6 – продольные накладки; 7 – поперечные накладки; 8 – анкерные балочки
Рисунок 11.6 Усиление стен из каменной кладки в зоне локальных
трещин
11.5.3. Усиление стен при образовании трещин в углах зданий или в местах примыкания поперечных стен к продольным может быть выполнено также внутренними анкерами [15]. Их можно применять даже при неполном затухании процесса неравномерной осадки фундаментов. Конструкция внутреннего предварительно напрягаемого анкера показана на рис. 11.7.
1 – усиливаемая стена; 2 – трещины в кладке стены; 3 – внутренний анкер; 4 – четырехугольные шайбы размером не более 150x150 мм; 5 – отверстия, заполненные цемент-
но-песчаным или полимерцементным раствором
Рисунок 11.7. Усиление стен с трещинами в углах зданий или в примыкании поперечных стен к продольным
Внутренние анкеры устанавливают с интервалом 1000 мм по высоте здания и заводят за трещину не менее 500 мм. Усилие предварительного напряжения внутренних анкеров должно составлять не менее 30…40 кН.
При напряжении стержней анкеров и сдвиге контактных поверхностей трещины закрываются. При раскрытии трещин более 2 мм их следует до создания предварительного напряжения анкеров разделать и зачеканить или заполнить цементно-песчаным (полимерцементным) раствором методом инъекции.
Для усиления стен могут применяться внутренние анкеры, устанавливаемые в отверстия, которые заполняют раствором не на всю длину, а только на 500 мм (в глубине отверстий за границей прохождения в кладке трещины). В отверстие вводят обычный арматурный стержень, заостренный на одном конце и имеющий винтовую нарезку на выходящем из отверстия конце. После достижения раствором прочности, устанавливаемой проектом, стержень напрягают навинчиванием гайки.
11.5.4. Восстановление каменной кладки стен в зонах локальных трещин выполняют с помощью шпонок, изготавливаемых из отрезков стального проката или арматурных стержней (рис. 11.8) [9].
а – установкой шпонок из прокатного металла; б – то же скоб из арматурных стержней; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке шириной до 10 мм, инъектированная цементно-песчаным раствором после установки шпонок; 3 – штраба в стене; 4 – шпонка из прокатного металла (швеллер, уголок); 5 – полости заполненные бетоном или раствором; 6 – скобы из арматурных стержней; 7 – паз в кладке, выбранный фрезой; 8 – углубления по
концам паза, выполненные сверлом; 9 – заполнение раствором пазов и углублений
Рисунок 11.8. Устранение локальных трещин в стенах
Шпонки работают на растяжение и срез, поэтому эффективно включаются в работу при возможных деформациях кладки стен в зоне трещин с шириной раскрытия до 10 мм. Для устройства шпонок в кладке вырезают фрезой штрабы (пазы) в которые устанавливаются стальные элементы шпонок, при этом шпонки из арматурных стержней выполняют в виде скоб, под концы которых в штрабах высверливаются отверстия для более эффективного включения шпонок в работу. После установки стальных элементов шпонок пазы заполняются мелкозернистым бетоном или раствором, а трещина расшивается и зачеканивается раствором. Шпонки могут быть односторонними или двусторонними и устанавливаются с шагом до 500 мм при изготовлении их из арматурных стержней и до 1000 мм – из стальных прокатных элементов.
11.6. Устройство замков в кладке. При ширине раскрытия локальных трещин в кладке стен более 10 мм и имеющих незначительную протяженность ее восстанавливают устройством простых кирпичных замков (рис. 11.9, а) или кирпичных замков с якорем (рис. 11.9, б) [9].
а – с широкими трещинами вставкой простых кирпичных замков; б – то же, вставкой кирпичных замков с якорем; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке шириной более 10 мм; 3 – кирпичный замок в ½ кирпича; 4 – граница разборки поврежденной кладки; 5 – якорь из прокатного металла; 6 – анкерные связи (болты); 7 – полости заполненные раствором
Рисунок 11.9. Восстановление кладки стен в зонах локальных трещин:
Для этого в зоне трещины производят разборку кладки с двух сторон стены на глубину ½ кирпича с последующим её восстановлением. Установка стального якоря из отрезков прокатных швеллеров или двутавров в верхней вершине трещины будет препятствовать возможному развитию трещины по длине. Элементы якоря, устанавливаемые с двух сторон стены, стягивают болтами, а полости вокруг них заполняют цементно-песчаным (полимерцементным) раствором.
Для усиления участков с разрывами стен могут применяться арматурные сетки в слое торкретштукатурки или торкретбетона. Сетки закрепляют к стене с помощью анкеров, установленных в предварительно просверленные отверстия. Анкера устанавливают в шахматном порядке с шагом не более 600 мм. При односторонней сетке анкера выполняют Г-образными из арматуры периодического профиля, при двусторонней сетке – Z-образные из гладкой арматуры. При наличии трещин сетки заводятся за трещину не менее, чем на 500 мм, при прохождении трещин вблизи пересечения стен на длину не менее 1000 мм (рис. 11.10). Толщину торкретбетона принимают по расчету, но не менее 40 мм.
1 – анкеры Ø 6 мм; 2 – отверстия в стене; 3 – арматурная сетка; 4 – торкретбетон; 5 – трещина в стене