С точки зрения водонепроницаемости кладки, наиболее важным требованием является правильное ее выполнение. Швы не должны быть слишком широкими или слишком тонкими. При модульной системе толщину швов следует строго контролировать. Стеновые камни должны при укладке хорошо прижиматься к раствору, чтобы обеспечить полный контакт с ним; опыты проведенные Национальным бюро стандартов, показали, что при достаточном количестве раствора проницаемость кладки мало зависит от того, выровнен слой раствора перед укладкой кирпича или нет; но все же прочность кладки получается большей при ровном слое.
За исключением редких случаев, когда применяются пористые стеновые камни, проникание дождевой воды сквозь стену почти всегда происходит вследствие недостаточного заполнения швов, особенно вертикальных. Поэтому поверхность наружных швов должна быть тщательно уплотнена, и ее нельзя оставлять шероховатой ради художественного эффекта. Нанесение слоя раствора толщиной 10 мм на внутреннюю поверхность примыкающей ветви кладки из кирпича или блоков создает хороший барьер для воды, но эта мера эффективна только в том случае, если швы вокруг тычковых кирпичей заполнены раствором.
Водонепроницаемость комбинированной кладки из кирпича снаружи и керамических или бетонных стеновых блоков изнутри зависит главным образом от правильности выполнения кладки и от водонепроницаемости наружного слоя. К выбору раствора и заполнению швов в этом случае предъявляются те же требования, что и при обыкновенной кирпичной кладке.
Зимняя кладка. Все кладочные материалы должны храниться на строительной площадке таким образом, чтобы они были защищены от образования льда и попадания снега. Для этого песок и стеновые материалы (например, кирпич или бетонные блоки) укладываются на настилы и прикрываются брезентом или другим подобным материалом. По требованиям Американских строительных норм для каменной кладки при низких температурах необходимо соблюдать следующие правила.
Если не принято специальных мер против замерзания, кладка не допускается, когда на месте производства работ температура держится, ниже 0° (при потеплении) или ниже +5° (при похолодании).
При температуре воздуха ниже +5° температура раствора должна быть от 20° до 40°. Чтобы получить эту температуру, воду затворения можно нагреть до температуры 70°. Если при выполнении работ температура воздуха ниже нуля, необходим также подогрев песка. При наружной температуре ниже -7° пустотелые блоки перед укладкой следует нагреть по крайней мере до +5°. Если работы должны вестись при отрицательных температурах, близких к -20°, то необходимо подогревать как пустотелые, так и сплошные стеновые блоки. В таких условиях выполняемую работу надо строго контролировать, не допуская продолжения кладки над замороженной стеной.
Чтобы не допустить замерзания кладки, необходимо поддерживать окружающую температуру не ниже +10°. Это достигается путем укрытия кладки и искусственного подогрева воздуха. Важно, чтобы обогревались обе поверхности стены. При применении раствора А-1 и обычного портландцемента, продолжительность выдержки в таких условиях составляет 48 час; при быстротвердеющем портландцементе этот срок может быть сокращен до 24 час. Для некоторых растворов выдержка должна быть увеличена до 72 час. (при обычном портландцементе). Эти сроки следует рассматривать как минимальные.
Применение специальных составов для предохранения раствора от замерзания нельзя признать эффективной мерой. Широко используемый хлористый кальций ускоряет схватывание портландцемента, но очень мало снижает температуру замерзания раствора. Его можно добавлять в количестве, не превышающем 2% от веса цемента, содержащегося в растворе. Такими солями, как хлористый натрий (обычная поваренная соль), пользоваться нельзя, так как они приводят к появлению выцветов и к разрушению кладки. Однако следует отметить, что морская вода успешно применялась с коралловым заполнителем в бетоне, показавшем прочность на сжатие 210 кг/см в возрасте 28 суток.
Интересным примером защиты от замерзания применительно к железобетонным конструкциям может служить строительство квартала Хаммел (Hammel Houses), состоящего из 14-семиэтажных домов с железобетонным каркасом, сооруженных в Нью-Йорке зимой 1953 г. Бетон выдерживался в течение 24 час. при температуре -+-20°, причем обогрев производился с помощью газовых горелок. При этом применялся быетротвердеющий портландцемент, расход которого составлял 325 кг на 1 м3 бетона. В возрасте 28 суток бетон имел прочность 210 кг/см2.
Ремонтные работы. Вследствие несовершенства технических условий на обычную каменную кладку и столь распространенного в США низкого качества работ даже в монументальных зданиях возникает необходимость значительных ремонтных работ. Выбор способа ремонта является серьезной задачей архитектора, зачастую требующей к тому же консультации инженеров по специальным видам и методам работ.
Если имеет место проникание воды сквозь наружные стены выше уровня грунта, то первым делом следует установить причину его. Проникание воды может быть вызвано неправильным устройством или разрушением козырьков, недостатками уплотнения в проемах или их недоброкачественным выполнением.
Если раствор, заполняющий шов, разрушился до такой степени, что легко отделяется от кладки, то единственный эффективный метод исправления заключается в удалении старого раствора и заполнении швов свежим раствором. Повторная расшивка швов — дорогостоящая операция, особенно если она производится после полного окончания строительства здания. Такой ремонт даст результаты только в том случае, если вода не проходит непосредственно через элементы (кирпич, камень) кладки стены. Заполнение швов следует производить раствором, обладающим высокой водоудерживающей способностью и мало меняющимся в объеме в процессе гидратации. Хороша будет смесь следующего состава (по объему): 1 часть неокрашивающего портландцемента на 2 части известкового теста и 5 частей просеянного песка. Рекомендуется применять известь, загашенную за несколько дней до начала работ.
Работа производится в следующем порядке: сначала шов очищается от старого раствора на глубину около 2 см, затем заполняется растворной смесью в два приема, причем допускается (разрыв в несколько дней. Первое заполнение делается с оставлением пустошовки на глубину около 6 мм и поверхность раствора не заглаживается. После окончательного заполнения производится расшивка шва и ему придается выпуклая или вогнутая форма.
Существенно тщательное уплотнение раствора. Необходимо также хорошо очистить шов перед его заполнением новым раствором. Если стена сложена из пористого материала, поверхность камней должна быть предварительно увлажнена. Часто практикуется приготовление раствора за 2 часа до его использования, благодаря чему уменьшается усадка раствора после его укладки. В течение этих 2 час. раствор должен быть накрыт влажным брезентом или мешковиной. При первом затворения в раствор добавляется небольшой избыток воды. Через определенный период, после частичной гидратации, раствор снова перемешивается до получения однородной пластичной массы, но вода при этом не добавляется.
Если раствор, заполняющий шов, достаточно прочен, но отделился от кладки лишь с одной стороны и если раскрытие образовавшейся трещины не превышает 0,8 мм, то стену можно сделать водонепроницаемой путем введения в прозор с помощью распыления кремнийорганических соединений. Если все поверхности будут хорошо обработаны таким раствором (обычно при сухих стенах это достигается путем двухкратной обработки), то результаты будут удовлетворительными как для пористых камней, так и для открытых швов. Стоимость такой обработки составляет около одной трети от стоимости повторной расшивки швов. Этот метод успешно применялся в течение нескольких последних лет при ремонте многих общественных и административных зданий. Недавние исследования показали, что при правильном применении такие соединения пригодны как для кирпичных стен, так и для стен из различных камней.