В книге приводятся необходимые при работе в зимних условиях сведения о грунтах, строительных материалах и конструкциях, иллюстрируемые показательными случаями из практики производства работ, даются результаты научно- исследовательских работ в этой области, а также методы необходимых расчетов и некоторые справочные материалы. Книга рассчитана на инженерно-технических работников производственных и проектных организаций.

Введение

Раздел первый. Подготовка к зимним работам

Глава I. Мероприятия по организации зимних работ
1. Назначение объемов и видов работ
2. Проект организации и производства работ
3. Подготовительные мероприятия

Раздел второй. Земляные работы

Глава I. Особенности мерзлых грунтов
1. Промерзание
2. Физико-механические свойства
3. Деформации при промерзании

Глава II. Производство земляных работ
1. Предохранение грунтов от замерзания
2. Рыхление и оттаивание мерзлых грунтов
3. Особенности разработки мерзлых грунтов
4. Транспортирование грунта
5. Гидромеханизация в зимних условиях

Раздел третий. Бетонные и железобетонные работы

Глава I. Развитие производства бетонных работ в зимних условиях

Глава II. Особенности технологии бетона, укладываемого в зимних условиях
1. Твердение и прочность растворов и бетонов
2. Значение химико-минералогического состава цемента
3. Выделение тепла цементом
4. Влияние отрицательных температур на бетон
5. Прочность бетона в замерзшем состоянии
6. О твердении раствора и бетона на морозе
7. Критический возраст и прочность бетона
8. Возможность бетонирования с обеспечением твердения на морозе
9. Сроки распалубки конструкций
10. Влияние температуры на твердение бетона
11. Твердение бетона при низких положительных температурах
12. Выдерживание бетона при переменной температуре
13. Значение влажности среды
14. Подогрев материалов, составляющих бетон

Глава III. Мероприятия, ускоряющие твердение бетона
1. Применение цементов повышенной активности и соответственного химико-минералогического состава
2. Уменьшение водоцементного отношения
3. Улучшение зернового состава и чистоты заполнителей
4. Увеличение продолжительности перемешивания
5. Вибрирование бетона при укладке
6. Применение ускорителей твердения

Глава IV. Влияние добавки хлористого кальция на твердение и прочность растворов и бетонов
1. Свойства CaCl₂ как добавки к бетонам
2. Влияние добавки CaCl₂ в различных температурно-влажностных условиях

Глава V. Прочность бетона, выдержанного в разных температурно-влажностных условиях
1. Необходимость изучения физико-механических свойств зимнего бетона
2. Влияние укрытия бетона при электропрогреве на его прочность
3. Влияние температуры электропрогрева и влажности среды хранения на прочность бетона
4. Прочность бетона при паро- и электропрогреве
5. Нарастание прочности бетона, прогретого паром
6. Прочность пропаренного бетона при ударе
7. Прочность прогретого бетона при осевом растяжении (разрыве)
8. Влияние потери влаги бетоном при электропрогреве на его прочность

Глава VI. Приготовление и транспортирование бетона и раствора
1. Хранение и промывка заполнителей
2. Необходимость нагрева и его пределы
3. Нагрев воды
4. Нагрев заполнителей
5. Приготовление бетона и раствора
6. Транспортирование бетона и раствора
7. Определение теплопотерь при приготовлении, транспортировании и укладке бетона
8. Расчет температур нагрева материалов, составляющих бетон
9. Расчет теплозатрат на нагрев воды и заполнителей
10. Расчет нагревательных приборов и расхода топлива

Глава VII. Метод термоса
1. Сущность метода
2. Значение массивности конструкций
3. Расчет остывания бетона
4. Выбор цемента и устройство утепления
5. Применение метода термоса для различных конструкций и сооружений
6. Контроль за температурой и прочностью бетона
7. Границы применения метода термоса и пути их расширения

Глава VIII. Паропрогрев
1. Основные положения
2. Влияние различных факторов на эффективность пропаривания
3. Пропаривание бетон в на различных цементах
4. Пропаривание бетонов с добавками
5. Режим паропрогрева
6. Определение продолжительности паропрогрева
7. Паровая баня
8. Паропрогрев в рубашках и камерах
9. Паропрогрев в «капиллярной» опалубке
10. Паропрогрев бетона через заложенные в него трубы
11. Расчет максимального расхода тепла
12. Расчет паровой установки
13. Контроль за температурой и прочностью бетона

Глава IX. Электропрогрев бетона
1. Основные положения
2. Подведение тока к бетону
3. Рабочее напряжение тока
4. Режим прогрева бетона
5. Определение длительности изотермического прогрева бетона с учетом нарастания прочности при остывании
6. Расчет мощности и расхода энергии
7. Электрооборудование
8. Периферийный электропрогрев
9. Прогрев рабочих стыков, концов балок и плит, заделываемых в мерзлую кладку
10. Электропрогрев бетонных конструкций с жестким стальным каркасом
11. Электропрогрев подливок под колонны, оборудование и подкрановые пути
12. Проектирование и организация электропрогрева
13. Основные требования, предъявляемые к производству работ
14. Бестрансформаторный электропрогрев
15. Обслуживание и контроль электропрогрева

Глава X. Тепляки
1. Объемные тепляки
2. Плоские тепляки
3. Секционные брезентовые тепляки
4. Использование кирпичных стен в качестве ограждений тепляка
5. Контроль температуры и прочности бетона
6. Расчет теплозатрат
7. Обогрев тепляков, приборы обогрева и определение их количества

Глава XI. Другие методы выдерживания бетона
1. Использование теплоты грунта при возведении фундаментов
2. Комбинированные методы выдерживания бетона
3. Бетонирование в подвижной опалубке
4. Выбор метода выдерживания бетона

Глава XII. Сборные железобетонные конструкции
1. Особенности конструирования сборных железобетонных элементов
2. Изготовление сборных железобетонных элементов у мест их установки
3. Изготовление сборных железобетонных элементов на строительных дворах
4. Прогрев изделий воздухом
5. Заделка стыков

Глава XIII. Общие вопросы зимнего бетонирования
1. Особенности расчета состава и прочности бетона
2. Температурные деформации и напряжения в бетоне
3. Особенности устройства лесов и опалубки
4. Укладка бетона
5. Уход за бетоном, освидетельствование и восстановление его прочности

Раздел четвертый. Каменная кладка

Глава I. Влияние температуры на кладку
1. Развитие производства кладки в зимних условиях
2. Влияние отрицательных температур на кладку
3. Метод замораживания

Глава II. Прочность кладки
1. Зависимость прочности кладки от прочности раствора
2. Различные стадии прочности зимней кладки
3. Снижение прочности раствора и кладки при замерзании в раннем возрасте
4. Армирование кладки

Глава III. Оттаивание и осадки кладки
1. Влияние инсоляции и оттепелей
2. Весеннее оттаивание кладки
3. Осадки кладки

Глава IV. Устойчивость кладки

1. Область применения метода замораживания
2. Увязка конструкций с особенностями метода замораживания
3. Конструктивно-производственные мероприятия для придания кладке устойчивости
4. Кладка заполнений каркасов
5. Кладка облегченных стен методом замораживания
6. Возведение тонкостенных сводов двоякой кривизны

Глава V. Деформации и разрушение кладки
1. Деформации кладки
2. Разрушение кладки

Глава VI. Материалы и растворы
1. Материалы
2. Составы растворов
3. Особенности приготовления растворов с добавкой глины
4. Температура и консистенция растворов
5. Определение температуры материалов, составляющих раствор

Глава VII. Организация и производство работ
1. Основные требования, предъявляемые к производству работ
2. Устройство перемычек, карнизов и установка стропил
3. Контроль за производством работ и уход за кладкой

Глава VIII. Кладка методом замораживания с искусственным оттаиванием изнутри здания
1. Процесс оттаивания кладки
2. Глубина оттаивания и прочность кладки
3. Осуществление оттаивания и область его применения

Глава IX. Твердение на морозе растворов с добавкой хлористого натрия
1. Теоретические обоснования
2. Экспериментальные данные
3. Выводы и предложения

Глава X. Методы кладки, обеспечивающие приобретение ею заданной прочности до первого оттаивания
1. Электропрогрев и паропрогрев кладки
2. Кладка на специальном растворе
3. Кладка методом термоса

Глава XI. Кладка из мелких и крупных блоков
1. Кладка из мелких блоков
2. Кладка из крупных блоков

Глава XII. Бутовая кладка
1. Влияние отрицательных температур на прочность бутовой кладки
2. Прочность бутовой кладки
3. Кладка методом замораживания
4. Кладка на растворе с CaCl₂ и с вибрированием
5. Кладка методом термоса
6. Паропрогрев и электропрогрев кладки
7. Кладка в тепляках
8. Бутобетон
9. Оттаивание оснований и предохранение их от промерзания

Раздел пятый. Промышленные печи и дымовые трубы
1. Промышленные печи
2. Дымовые кирпичные трубы
3. Дымовые железобетонные трубы

Раздел шестой. Сварка на морозе
1. Основные положения
2. Материалы
3. Технологические и конструктивные требования

Раздел седьмой. Устройство кровель, полов, перекрытий и перегородок

Глава I. Кровельные работы
1. Жесткие кровли
2. Кровли из рулонных материалов
3. Сборные кровли

Глава II. Устройство бетонных покрытий, полов, перекрытий и перегородок
1. Устройство бетонных подготовок
2. Устройство дорожных бетонных покрытий
3. Расчет выдерживания в полах и дорогах бетона, уложенного на мерзлом основании
4. Полы
5. Перекрытия
6. Перегородки

Глава III. Предохранение древесины от гниения
1. Общие положения
2. Производственная профилактика
3. Химическая профилактика (антисептирование)

Раздел восьмой. Отделочные работы

Глава I. Штукатурные работы
1. Штукатурные работы в осенний и весенний периоды
2. Утепление помещений
3. Отопление и вентиляция помещений
4. Подготовка поверхности под штукатурку
5. Растворы для штукатурки
6. Нанесение штукатурки
7. Искусственная сушка штукатурки
8. Сушка известковой штукатурки с одновременным ускоренным ее твердением
9. Сушка штукатурки электропрогревом и метод замораживания
10. Применение молотой негашеной извести
11. Штукатурка хлорированными растворами
12. Штукатурка растворами с добавками хлорных солей и кислот

Глава II. Прочие работы    
1. Изготовление искусственного мрамора и лепные работы
2. Плиточные и мозаичные работы
3. Малярные и обойные работы
4. Стекольные работы
5. Термоизолировочные работы

Раздел девятый. Санитарно-технические работы

Глава I. Водопровод и канализация
1. Прокладка наружных сетей
2. Прокладка внутренних сетей
3. Отогрев замерзших трубопроводов электрическим током

Глава II. Центральное отопление и вентиляция
1. Котельные и насосные установки
2. Внешние тепловые сети
3. Внутренние системы центрального отопления
4. Системы вентиляции
5. Гидравлическое испытание и пуск в действие систем

Использованная литература

Введение

Строительная техника, как и другие области науки и техники, не стояла на месте, на смену одним строительным материалам, конструкциям и способам работ приходили другие, но в одном вопросе строительство не двигалось вперед. Приходила зима, наступали морозы, и работы на стройках свертывались.

Поздней осенью строители-сезонники, в большинстве своем крестьяне, для которых строительство было только отхожим промыслом, возвращались по домам до следующего строительного сезона.

Так было прежде, но так не могло быть в стране, где победила Великая Октябрьская социалистическая революция.

Политика превращения советской страны в мощную индустриальную державу, в страну передовой техники, провозглашенная Партией с первых дней победы советской власти, привела к громадному развороту строительных работ. Большим и серьезным препятствием на пути к превращению строительства в передовую отрасль промышленности была установившаяся практика отказа от ведения основных строительных работ при отрицательных температурах наружного воздуха или ведение их только в тепляках.

Однако устройство тепляков требовало больших затрат рабочей силы, лесоматериалов и топлива, что увеличивало накладные расходы и стоимость возводимых в них зданий и сооружений. Кроме того, при наличии в тепляках невысокой температуры не могли быть обеспечены необходимые темпы.

Сезонность строительных работ не давала возможности создать постоянные кадры квалифицированных строительных рабочих.

Естественно, что в советской стране такое положение не могло быть терпимым. Партия и Правительство поставили перед советскими строителями — учеными, инженерами, передовыми рабочими — ответственную задачу: преодолеть отставание строительной промышленности от технического и организационного уровня других основных отраслей народного хозяйства.

Уже в 1932 г. в резолюции XVII Всесоюзной партконференции была дана директива уничтожить сезонность и перейти на круглогодичное строительство по всему строительному фронту при всемерном использовании опыта, накопленного крупнейшими строительными организациями, и растущих кадров постоянных строительных рабочих.

Для решения этой задачи необходимо было изыскать, разработать и внедрить в производство новые методы строительных работ в зимних условиях, особенно работ, связанных с применением бетонов и растворов. Естественно, что осуществить это было невозможно, без проведения обширных научно-исследовательских работ.

Теперь, когда методы зимней кладки и производства бетонных и железобетонных работ уже в основном найдены и сезонность строительства отошла в прошлое, можно лишь в полной мере оцег нить громадную творческую работу, проделанную советскими учеными и инженерами, советскими научно-исследовательскими организациями (ЦНИПС, ВНИОМС, ЦНИЛЭПС и др.).

Можно смело сказать, что именно Советский Союз является родиной важнейшего достижения строительной техники — производства строительных работ в зимнее время.

Советские ученые и строители могут с гордостью заявить, что они выполнили указание товарища Сталина, оставив далеко позади все, что имеют в этой области науки и техники зарубежные страны. По глубине научно-технической разработки проблемы и масштабам практического применения передовых методов зимнего строительства Советский Союз занимает первое место в мире. Приоритет советских ученых и в этой отрасли науки и техники совершенно неоспорим.

Разработанные в Советском Союзе новые прогрессивные методы производства каменных, бетонных и железобетонных работ в зимних условиях способствовали превращению строительства в СССР из отстающей в передовую отрасль промышленности, действующую круглый год, имеющую постоянные кадры квалифицированных рабочих и освоившую методы скоростного и поточного строительства.

Такие известные всей стране стахановцы-бетонщики, как тт. Н.В. Марусин, В.А. Соколов, В.С. Свирин, И.И. Лебедев и каменщики тт. Ф.П. Шавлюгин, И.П. Ширков, С.С. Максименко, И.М. Рахманин добились своих выдающихся производственных достижений не только в обычных летних, но и в зимних условиях производства работ.

В результате ликвидации сезонности в строительстве и перехода на новые методы ведения строительных работ в зимнее время народное хозяйство нашей Родины получило громадные реальные, экономические выгоды: прирост промышленной продукции благодаря более быстрому вводу в эксплоатацию зданий и сооружений, ускорение оборачиваемости оборотных средств благодаря сокращению цикла работ, более равномерное распределение рабочей силы между отдельными отраслями народного хозяйства на протяжении всего года, повышение уровня механизации, лучшее, более полное использование машин и оборудования и уменьшение накладных расходов.

Правительство высоко оценило выдающиеся достижения советской науки и техники в области каменных, бетонных и железобетонных работ в зимних условиях. За разработку новых методов этих работ и внедрение их в производство группе научно-исследовательских работников: д-ру техн. наук С.А. Миронову, кандидатам техн. наук В.М. Медведеву, В.Н. Сизову, И.Г. Совалову, А.А. Шишкину, инж. К.П. Семенскому и инженерам-производственникам П.В. Кузнецову, В.И. Овсянкину, Н.Г. Филиппову, Т.П. Чернову присуждена Сталинская премия.

Вся научно-исследовательская работа в данной области была теснейшим образом увязана с запросами производства, проверялась на практике и являлась основой для разработки столь необходимых строителям технических условий и инструкций по производству работ.

Советские строители получили возможность хорошо, быстро и экономно возводить зимой любые здания и сооружения.

Уже в годы первых пятилеток был разработан ряд методов ведения строительных работ в зимних условиях. Во время Великой Отечественной войны опыт, приобретенный советскими строителями в годы мирного строительства, помог в неслыханно короткие сроки в условиях лютых сибирских и уральских морозов возводить здания для перебазированных предприятий.

В послевоенные годы советские строители, обогащенные практикой военных лет и новыми достижениями советской науки, с честью выполняют ответственные задачи, поставленные перед ними Партией и Правительством.

Серьезным экзаменом для советских строителей и широким поприщем для применения новых методов производства, новых конструкций и материалов является московское высотное строительство.

Объем и значение бетонных и железобетонных работ в строительстве трудно переоценить. Назовем лишь несколько цифр, дающих представление о громадных объемах этих работ в нашей стране. На одном Днепрострое было уложено 1 200 000 м³ бетона, на Волгострое — 2 500 000 м³. Стоимость бетонных, железобетонных и каменных работ и конструкций составляла около 25% от общих капиталовложений в четвертой Сталинской (первой послевоенной) пятилетке.

Неизмеримо больше будут объёмы земляных, каменных, бетонных и железобетонных работ на грандиозных стройках коммунизма: Куйбышевском и Сталинградском гидроузлах, Главном Туркменском канале, Каховской гидроэлектростанции, Южно-Украинском и Северо-Крымском каналах, канале Волга-Дон. Причем значительная часть этих работ будет выполнена в зимнее время.

Эти стройки выдвинули перед строителями, непосредственными исполнителями этих гениальных предначертаний великого зодчего коммунизма товарища Сталина, — новые, еще более ответственные задачи.

Стройки, названные народом Сталинскими стройками коммунизма, должны быть завершены в необычно короткие сроки, возможные только в нашей стране, идущей к коммунизму. Естественно поэтому, что на этих стройках должны быть применены самые совершенные машины и оборудование, все самое прогрессивное, что создала советская наука и техника.

Все новые методы производства земляных, каменных, бетонных и железобетонных работ, постоянно совершенствуемые советскими учеными, инженерами и стахановцами, должны быть и будут широчайшим образом использованы на этих великих стройках.

В связи со всем этим задача советских ученых состоит не только в том, чтобы работать над дальнейшим совершенствованием методов и приемов выполнения строительных работ в зимних условиях, но и в том, чтобы как можно шире популяризировать достижения советской науки и техники, вооружать строителей новейшими сведениями и данными в этой области.

В настоящем труде автор, в течение длительного времени работающий над изучением и разрешением проблемы производства строительных работ при отрицательных температурах наружного воздуха, поставил перед собой задачу ознакомить широкие круги инженерно-технических работников производственных и проектных организаций с результатами научно-исследовательских работ, необходимыми при работе в зимнее время сведениями о грунтах, строительных материалах и конструкциях, методами производства работ, дать методику необходимых расчетов и некоторые справочные материалы.