Деформационный шов в бетоне на улице

Обновлено: 01.05.2024

9.23 В конструкциях зданий и сооружений, испытывающих температурные и влажностные воздействия, следует предусматривать их разрезку температурно-усадочными швами, расстояния между которыми назначают в зависимости от температурных условий и конструктивных особенностей сооружения.

При неравномерной осадке фундаментов следует предусматривать разделение конструкций осадочными швами.

9.24 Расстояние между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях из обычного и жаростойкого бетонов следует устанавливать расчетом.

Расчет допускается не выполнять, если принятое расстояние между температурно-усадочными швами не превышает значений, указанных в таблице 9.2, в которой наибольшие расстояния между температурно-усадочными швами даны для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой и с предварительно напряженной арматурой, при расчетной зимней температуре наружного воздуха минус 40ºС, относительной влажности воздуха 60% и выше и высоте колонн 3 м.

1. Для железобетонных конструкций (поз. 2), расчетная температура внутри которых не превышает 50ºС, расстояния между температурно-усадочными швами при расчетной зимней температуре наружного воздуха минус 30, 20, 10 и 1ºС увеличивают соответственно на 10, 20, 40 и 60% и при влажности наружного воздуха в наиболее жаркий месяц года ниже 40, 20 и 10% уменьшают соответственно на 20, 40 и 60 %.

Для железобетонных каркасных зданий (поз. 2, а, б, г) расстояния между температурно-усадочными швами увеличивают при высоте колонн 5 м – на 20 %, 7 м – на 60% и 9 м – на 100%. Высоту колонн определяют: для одноэтажных зданий – от верха фундамента до низа подкрановых балок, а при их отсутствии – до низа ферм или балок покрытия; для многоэтажных зданий – от верха фундамента до низа балок первого этажа.

3. Для железобетонных каркасных зданий (поз. 2, а, б, г) расстояния между температурно-усадочными швами определены при отсутствии связей либо при расположении связей в середине температурного блока. Расстояния между температурно-усадочными швами в сооружениях и тепловых агрегатах с расчетной температурой внутри объемов 70, 120, 300, 500 и 1000ºС уменьшают соответственно на 20, 40, 60, 70 и 90%.

9.25 Ширина температурно-усадочного шва b в зависимости от расстояния между швами l должна определяться по формуле

Относительное удлинение оси элемента ε_t следует вычислять в зависимости от вида конструкции и характера нагрева по указаниям 6.22-6.25.

Ширину температурно-усадочного шва, вычисленную по формуле (9.4), следует увеличить на 30%, если шов заполняется асбесто-вермикулитовым раствором, каолиновой ватой или шнуровым асбестом, смоченным в глиняном растворе (рисунок 9.4, а).

Температурно-усадочные швы в бетонных и железобетонных конструкциях следует принимать шириной не менее 20 мм.

Когда давление в рабочем пространстве теплового агрегата не равно атмосферному, температурно-усадочный шов должен иметь уширение для установки бетонного бруса. Брус должен устанавливаться насухо без раствора. Между брусом и менее нагретой поверхностью шов необходимо заполнить легко деформируемым теплоизоляционным материалом (рисунок 9.4, б).

В печах, где требуется герметичность рабочего пространства, с наружной поверхности в температурно-усадочном шве должен предусматриваться компенсатор (рисунок 9.4, в).


496 × 214 пикс. Открыть в новом окне

а - шов, заполненный шнуровым асбестом; б - то же, с бетонным бруском; в - то же, с металлическим компенсатором; 1 - шнуровой асбест, смоченный в глиняном растворе; 2 - бетонный брусок; 3 - компенсатор; 4 - стальной стержень диаметром 6 мм.

9.26 Для организованного развития усадочных трещин в бетоне со стороны рабочего пространства теплового агрегата должны предусматриваться усадочные швы. Швы шириной 2-3 мм и глубиной, равной 1/10 высоты сечения, но не менее 20 мм, следует располагать через 60-90 см в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рисунок 9.5, б).

устройством компенсационных швов в более нагретой сжатой зоне бетона (рисунок 9.5, а). Компенсационные швы шириной 2-5 мм следует располагать через 60-90 см на глубину не более 0,5 высоты сечения элемента в направлении, перпендикулярном к действию сжимающих усилий от воздействия температуры;

повышением температуры растянутой арматуры, расположенной у менее нагретой грани бетона, посредством увеличения толщины защитного слоя бетона или устройством наружной теплоизоляции.


378 × 235 пикс. Открыть в новом окне

а- компенсационные; б - усадочные; 1 - компенсационный шов шириной 2-÷5 мм; 2 - усадочный шов глубиной 0,1h_f и шириной 2-3 мм

Отдельные конструктивные требования

9.28 В железобетонных конструкциях из жаростойкого бетона для восприятия растягивающих усилий, как правило, следует устанавливать арматуру у менее нагретой грани сечения элемента.

Если в конструкциях от нагрузки растягивающие усилия возникают со стороны более нагретой грани сечения элемента, то арматура может воспринимать растягивающие усилия при температуре, не превышающей предельно допустимую температуру применения арматуры, устанавливаемой по расчету (см. таблицу 5.11).

Для снижения температуры арматуры допускается увеличивать толщину защитного слоя бетона у более нагретой грани сечения элемента до шести диаметров продольной арматуры или предусматривать теплоизоляцию из легкого жаростойкого бетона.

На границе бетонов разных видов следует устанавливать конструктивную арматуру из жаростойкой стали диаметром не более 4 мм, которая должна быть приварена к хомутам (рисунок 9.6).

Температура нагрева конструктивной арматуры не должна превышать предельно допустимую температуру применения конструктивной арматуры, указанную в таблице 5.10.


634 × 173 пикс. Открыть в новом окне

1 - тяжелый жаростойкий бетон; 2 - теплоизоляционный слой из легкого жаростойкого бетона; 3 - сетка из жаростойкой стали диаметром 4 мм; 4 - продольная рабочая арматура

Рисунок 9.6 - Конструкция изгибаемого железобетонного элемента, нагреваемого до температуры более 400°С со стороны растянутой зоны

9.29 Несущие и ненесущие конструкции тепловых агрегатов следует выполнять из сборных однослойных или многослойных элементов. Сборные ограждающие конструкции, как правило, выполняются из блоков, плит и панелей.

В двухслойных панелях, проектируемых из разных видов жаростойкого бетона, теплоизоляционный легкий жаростойкий бетон может предусматриваться как со стороны рабочего пространства, так и с наружной стороны теплового агрегата.

Для улучшения совместной работы отдельных слоев бетона необходимо предусматривать установку конструктивной арматуры или анкеров. Конструктивная арматура должна заходить в каждый слой бетона на глубину не менее 50 мм. Если в зоне сопряжения отдельных слоев бетона температура превышает предельно допустимую температуру применения конструктивной арматуры, указанную в таблице 5.10, то для усиления связи между слоями допускается устраивать выступы или бетонные шпонки.

В ребристых панелях плиту и ребра следует выполнять из тяжелого или легкого конструкционного жаростойкого бетона (см. рисунок 9.5, б). В местах сопряжения ребер с плитой необходимо устраивать вуты. Между ребрами с менее нагретой стороны следует располагать тепловую изоляцию из легкого жаростойкого бетона или из теплоизоляционных материалов. В ребрах панели следует предусматривать арматурные каркасы, которые должны быть заведены в бетон плиты не менее чем на 50 мм. При необходимости снижения темпе-ратуры рабочей арматуры, устанавливаемой в ребрах, ребра могут выступать за наружную поверхность тепловой изоляции. Плиту панели следует армировать конструктивной сварной сеткой из арматуры диаметром не более 4 мм с расстояниями между стержнями не менее 100 мм.

Температура нагрева сварной сетки не должна превышать предельно допустимую температуру применения конструктивной арматуры, указанную в таблице 5.10. Если температура нагрева плиты панели превышает предельно допустимую температуру применения конструктивной арматуры, допускается плиту не армировать.

Для ненесущих облегченных ограждающих конструкций тепловых агрегатов следует предусматривать легкие жаростойкие бетоны и эффективные теплоизоляционные материалы.

9.30 В двухслойных панелях на металлическом листе легкий жаростойкий бетон следует крепить анкерами, приваренными к листу (рисунок 9.7, а). Анкеры должны приниматься диаметром 6÷10 мм или полосы 3х20 мм. Длина анкера должна быть не менее половины толщины футеровки, а расстояние между ними – не более 250 мм. Металлический лист толщиной не менее 3 мм должен иметь отогнутые края или приваренные «на перо» по контуру уголки.

В панелях с окаймляющим каркасом прямоугольного или трапециевидного сечения ребра должны предусматриваться из тяжелого или легкого конструкционного жаростойкого бетона, а пространство между ребрами на всю толщину следует заполнять теплоизоляционным легким жаростойким бетоном. Ребра следует армировать плоскими каркасами, расположенными с менее нагретой стороны (рисунок 9.7, б).

В панелях с окаймляющим арматурным каркасом сварной каркас следует располагать по периметру панели у менее нагретой стороны (рисунок 9.7, в).

Крепление панелей к каркасу должно осуществляться на болтах или на сварке так, чтобы панели могли свободно перемещаться при нагреве.

В конструкциях тепловых агрегатов из монолитного железобетона со стороны рабочего пространства в углах сопряжения стен, а также стен с покрытием и перекрытием следует предусматривать вуты.

При температуре рабочего пространства теплового агрегата свыше 800ºС ограждающую конструкцию с целью увеличения ее термического сопротивления следует выполнять многослойной, с включением в ее состав слоев из эффективной теплоизоляции (рисунок 9.7, г).

Многослойная несущая или самонесущая конструкция со стороны рабочего пространства должна иметь футеровочную плиту из жаростойкого бетона, а с ненагреваемой стороны – несущее основание в виде железобетонной плиты или металлического листа с окаймляющими уголками, а между ними - слой теплоизоляции. Волокнистые огнеупорные материалы следует применять в температурных зонах сечения конструкции, где нельзя применять более дешевых и менее дефицитные материалы, например, плиты или маты из минеральной ваты.


474 × 558 пикс. Открыть в новом окне

а - двухслойная панель на металлическом листе; б - панель с окаймляющим каркасом из тяжелого жаростойкого бетона; в - панель с окаймляющим арматурным каркасом; г - панель на

металлическом листе со стальными анкерами и эффективной теплоизоляцией; 1 – уголок жесткости панели; 2 - металлический лист; 3 - анкер; 4 - легкий жаростойкий бетон с D1100 и менее; 5 - легкий жаростойкий бетон с D1200 и более; 6 - окаймляющий каркас из тяжелого жаростойкого бетона; 7 - арматурный каркас; 8 - эффективная теплоизоляция; 9 - усадочный шов; 10 – шайба

Объекты из железобетонных составляющих, монолитные дорожки и отмостки возводятся с использованием различных материалов и методик направленных на упрочнение конструкций. Рассмотрим, с какой целью устраивается деформационный шов. Ознакомимся с разновидностями технических зазоров, критериями их выбора, возможными вариантами их заполнения. Читайте до конца и Вы узнаете об основных особенностях формирования канавок в затвердевшем бетоне.

Техническое описание

Под деформационным швом подразумевается линия разреза монолитной конструкции. Необходима она для того, чтобы от перепадов температуры и влажности, изменения давления на архитектурные элементы здания не происходили разрушительные процессы. Например, во время усадки дома или от сейсмического движения грунта могут лопнуть стены, перекрытия, фундамент. Также нередко трещины наблюдаются на пешеходных дорожках и отмостке из бетона или асфальта.

Если рассматривать в комплексе строительные объекты, которые нуждаются в устройстве деформационных швов, то можно выделить несколько отдельных вариантов:

протяженные стены, перекрытия, дорожные полотна, мостовые;
природное основание в виде слабого грунта, сейсмически активные регионы;
климатические зоны, для которых характерны обильные осадки.

С одной стороны разрез элемента нарушает его целостность и конструкция становится не монолитной, а состоящей из отдельных блоков. С другой стороны наличие деформационных швов способствует повышению устойчивости дома. Это обосновано улучшением общего уровня сопротивления здания к переменчивым нагрузкам различного рода.

Разновидности

Строение и его составные части могут быть повреждены по причинам, которые имеют различную природу. На основании этого осуществляется классификация деформационных разрезов. Выделяются среди них следующие варианты:

температурный – компенсирует линейные смещения от перепадов температур, устраивается только на стенах;
осадочный – формируется в условиях высокой вероятности появления неравномерного давления на грунт со стороны строения (не симметричное здание по этажам, близкое расположение различного рода зданий);
антисейсмический – отдельные блоки с колебаниями почвы справляются лучше, чем цельная конструкция;
усадочный – монолитный дом и его части по мере затвердевания бетона уменьшается в размерах, что способствует образованию избыточного напряжения в теле конструкций (формируется только на этапе набора прочности раствора, после завершения процесса усадочный шов заполняется раствором);
изоляционный – устраивается такой деформационных разрез в бетонных полах, вдоль стен и колонн, вдоль фундамента под оборудование либо смежные конструкции с целью заглушения нагрузки на них динамического характера;

конструкционный – назначение здесь аналогично усадочному, только исключено рассмотрение вертикальных подвижек.

Первый тип формируются чаще других для различного рода объектов. Перепады температурных условий эксплуатации наблюдаются во многих климатических зонах, что объясняет их распространенность. Компенсирующие тепловое расширение деформационные швы устраиваются в стенах вдоль всего монолитного здания за исключением фундаментной части.

Физические параметры

Расположение и геометрия деформационных швов в железобетонных конструкциях рассматривается на этапе проектирования того или иного объекта. Планирование осуществляется с учетом действующего свода СНиП 2.03.03 от 1988 года. Здесь стоит обратить внимание на следующие рекомендации:

Температурный режим. Обязательно устройство деформационных швов в монолитных железобетонных конструкциях в условиях, когда присутствуют показания термометра ниже и выше нуля. Расположение разрезов: ось колонны, зазоры между плитами перекрытий, основание под стяжку (если есть). Ширина зависит от предельных линейных колебаний, которые определяются инженерными расчетами. В качестве заполнителя для технических пустот используется полимерный состав, который обладает хорошей пластичностью.

Примером послойно может выступать такое решение: пенопласт, два жгута из вспененного полиэтилена с полиуретановой смолой между ними слоем около 10 мм.

Важно соблюдать все проектные данные, которые касаются мероприятий по компенсации различного рода нагрузок. Отклонения повышают вероятность образования трещин, которые не всегда получается обнаруживать своевременно под отделочными материалами. Нередко приходится формировать разные по типу разрезы на тех или иных архитектурных элементах объекта.

Выбор заполнителя

Тип заполняющего материала для деформационного шва в стяжке пола или стене определяется физическими параметрами зазора и назначением конкретной конструкции. Это могут быть временные и постоянные решения, с разной степенью эластичности. Рассмотрим детальнее востребованные варианты:

Герметик на основе силикона. Допустим в таких условиях: низкая механическая нагрузка, небольшая обслуживаемая площадь. Специалисты рекомендуют использовать однокомпонентные составы, так как они характеризуются лучшим качеством.
Профилированная лента. Изготавливается материал из полимерного сырья либо модифицированной резины. Закладка осуществляется на этапе заливки конструкций универсального типа.

Уплотнитель. Используется для заполнения деформационных швов в полу из цементного раствора в небольших по площади помещениях. Материал представлен эластичным жгутом или полосой из полиэтилена со вспененной структурой. Дополнительно зазоры подлежат герметизации силиконовой пастой.

Дорогостоящее, но наиболее практичное решение для работ с крупными площадками, геометрически сложными конструкциями, нагруженными полами – металлопрофиль. Монтаж проводится на этапе заливки раствора. Состоит двухсторонний профиль из металлической основы, пластиковых или резиновых вставок. Последние обеспечивают герметизацию зазора.

Технология работ с монолитом

Чаще деформационный шов в стяжке или стене формируется после полного застывания монолита или спустя 48 часов после заливки. Начинается процесс с разметки линий, по которым с помощью специального оборудования или болгарки с алмазным диском наносятся разрезы. Далее с помощью перфоратора и насадки в форме лопатки из широких зазоров устраняется лишний бетон.

Дно канавки должно быть ровным по глубине, без лишних камней и мусора. Если планируется установка металлического профиля, то дополнительно выполняется выравнивание заглубления полимербетоном с последующим шлифованием. Под герметизирующую пасту усадочные или другие швы в бетонных полах и стенах подлежат обязательной очистке от пыли и грунтованию. Однокомпонентный состав после нанесения через несколько минут приглаживается чистым увлажненным шпателем. Двухкомпонентный герметизирующий материал имеет жидкую консистенцию, поэтому он просто заливается в деформационную канавку. Сглаживание такой шпаклевки выполняется после застывания средства с использованием шлифовального диска.

Видео описание

В этом видео мастер рассказывает нужны ли деформационные швы температурного типа в облицовке коттеджа:

Коротко о главном

Деформационный шов устраивается в теле железобетонных конструкций для компенсации движений под воздействий различного рода нагрузок.

В зависимости от причин, которые могут спровоцировать появление трещин и разрушение монолита, различают несколько типов зазоров: осадочные, температурные, конструкционные, усадочный, изоляционный, антисейсмический.

Чаще всего устраивается температурный тип шва, так как он должен быть сформирован в условиях отрицательных и положительных показаниях термометра.

Глубина канавки составляет минимум 30% от общей высоты монолита.

В зависимости от назначения конструкции, эксплуатационных условий и размеров зазора в поперечном сечении используются различные заполнители: силиконовый герметик, полимерная или резиновая лента, эластичный жгут из вспененного полиэтилена либо металлический профиль.

Расположение, форма поперечного сечения и тип деформационного шва определяется на этапе проектирования с учетом всех факторов и инженерных расчетов.

Бетонные основания являются наиболее долговечными, надежными и прочными. Однако бетон — капризный материал при формировании конструкций, поверхностей и их эксплуатации. Нагрузки, действующие на материал и в материале, которые имеют разные причины, приводят к растрескиванию монолитной поверхности. Так происходит, если вовремя не принять меры по созданию компенсационных разрезов, которые препятствуют подобным явлениям.

Что такое компенсационный шов?

Это целенаправленное фрагментирование бетонного основания (пол, стена, кровля и пр.), которое ослабляет действие внешних и внутренних сил (напряжений), ведущих к неконтролируемому деформированию и разрушению монолита бетона на всю его глубину. Подобные деформации могут стать причиной снижения показателей характеристик зданий. Компенсационный разрез реагирует и демпфирует изменения геометрии бетонной плиты, состоящей из нескольких независимых фрагментов. Такие швы являются серьезным фактором обеспечения надежности и долговечности сооружений.

Необходимость устройства

Конструкционные элементы построек связаны и постоянно взаимодействуют между собой на фоне того, что здания изменяют геометрические размеры под воздействием перемен в температурно-влажностном режиме эксплуатации, усадки каркаса, осадки твердеющих бетонных монолитов. Все это вызывает напряжения в узлах единой конструкции сооружения, хотя часто подобные изменения геометрии элементов визуально незаметны. Создание разрезов способствует равномерному распределению дополнительно возникающих нагрузок (сил, напряжений) путем компенсации изменений геометрических размеров (расширения, сжатия, скручивания, сдвигания, сгибания и пр.) материала, возникших из-за факторов, действующих на бетон (или в бетоне).

Нагрузки влияют на сооружения всегда, но без сформированных компенсационных швов они влекут за собой ухудшение характеристик фундаментов, возникновение трещин, проявления деформаций конструкций, увеличение внутренних напряжений, сокращение длительности эксплуатации и пр. К примеру, нагрев/охлаждение стен приводит к незначительному изменению их размеров, что в свою очередь создает в материале напряжения. Больше габариты стен — больше и напряжения.

Они вызывают трещинообразование (в стяжках бетона, внутренней отделке), передаются через жестко связанный каркас перекрытиям, балкам, лестницам, фундаменту и пр. Минимальный сдвиг положения стены в очаге напряжения немедленно создаст угрозу целостности жесткой конструкции постройки. Длительность воздействий, их величины могут даже стать причиной разрушения каркаса сооружения. Подвижки и сезонные пучения грунтов также проявляются как фактор разрушения отмосток, если в них не предусмотрены температурные разрезы.

Какими бывают компенсационные швы?

Виды и назначение швов в бетоне.

Характер нагрузок, которые должны компенсировать разрезы — основной признак их классификации. Они подразделяются на неподвижные (условно) — технологические и усадочные, а также на осадочные, изоляционные и температурные, деформационные. Перерывы в работах с бетоном сопровождаются формированием технологических разрывов, когда подушка материала, отлитая ранее, примыкает к грани нового участка монолита.

Усадочные разрезы путем фрагментирования плиты ослабляют напряжения растягивания в твердеющем материале, что способствует проходу трещин ниже разреза без выхода на ее поверхность либо проходу разлома по шву. Они компенсируют деформацию и усадку при неравномерной потере влаги разными участками стяжки. Наружными температурными разрезами здания разделяются на секции, что защищает от деформаций, вызванных изменением температуры бетона.

Часто их комплексируют со швами, задача которых — компенсация вертикальных сдвигов в отдельных частях сооружений из-за неравномерности осадки грунтов под постройкой. Деформационные швы разгружают монтажные стыки конструкционных элементов от деформаций скручивания, поперечных и продольных напряжений. Их формируют в местах примыканий пола к колоннам, лестничным маршам, пандусам, бордюрному камню, на изломах плоскостей материала, участках ступенчатого перепада высоты стяжек и пр.

Изоляционные швы обязательно создаются на стыке пола со стенами, лестницами, колоннами и пр. Их задача — пресечение передачи деформаций (температурных, усадочных и пр.) от каркаса сооружения на стяжку пола. Такое разъединение препятствует прохождению ударных звуковых волн внутрь помещений через стяжку и обратно. Температурные швы формируются для компенсации движения грунтов и зданий относительно отмостки. Ее фрагментирование и эластичная привязка к фундаменту обеспечивают демпфирование нагрузок.

Как выполняются?

Используется два метода формирования швов с использованием алмазных или абразивных кругов:

монтажный — когда на стадии заливки бетон разделяется на фрагменты с использованием закладываемых на всю глубину плиты демпфирующих материалов (стекло, брус, полимерные ленты, пластиковая вагонка и пр.), которые могут удаляться из шва или оставаться в нем;
разрезание — когда твердеющая бетонная плита прорезается на фиксированную глубину, а сформированные швы заделываются полимерными герметиками, мастиками, закрываются специальными конструкциями или оставляются незаполненными. Шаг (ширина полосы) нарезки определяется следующим образом: высота стяжки (в см) умножается на коэффициент «24». Результат — шаг обустройства швов (в см).

Они делаются идеально прямыми, допускается их пересечение только под прямым углом. Вместе с тем стыки рассечений не должны в плане формировать букву «Т». Когда невозможно исключить в плане пересечение швов в виде треугольника, фигуру делают равносторонней. Минимальная ширина швов 0,6 см, которая зависит от высоты слоя искусственного камня. По влажному бетону резка может проводиться уже через 12 – 72 часа после укладки (зависит от температуры воздуха), однако следует исключать ситуацию, когда бетон окончательно высох, и прорезанный край материала осыпается.

Глубина сечений составляет 1/4 – 1/2 высоты плиты. Площадь пола внутри помещений считается неделимой (до 30 м2), когда соотношение сторон такого «прямоугольника» не больше 1:1,5. Большие площадки разделяются усадочными швами на подобные или меньшие по площади участки. Когда монолит имеет длину от 25 м и более, его обязательно пересекают швами. Если дорожки твердеющего материала имеют ширину 3 метра и больше, делаются продольные швы.

На открытых для осадков плитах прорезы делаются с шагом 3 м, а максимальная площадь цельного куска не более 9 м2. Монолиты дорожек (коридоров) рассекаются поперечными швами с шагом до 6 м (обычный шаг — удвоенная ширина укладки материала), а Г-образные повороты фрагментируются на прямоугольники (квадраты). Также прорези разделяют напольные покрытия из различных материалов, основания в помещениях по дверным проемам, места перепада высоты стяжек.

Подобные швы, как и те, что оказываются под паркетной доской, не заполняются, а на открытом воздухе герметизируются. Разрезы плит пола, опоясывающие колонны, должны быть в плане квадратами, углы которых располагаются против плоских граней колонн (квадрат, образованный швами, поворачивается на 45 град. относительно граней колонны). Конструкционная целостность рассеченных оснований обеспечивается специальными системами, помещаемыми в швы или накладываемыми на них. Это профили из металла и уплотнители.

В отмостках пристеночные швы заполняются рубероидом, битумом или герметиком. Отмостка подразделяется на участки по 2 – 2,5 метра, которые пересекаются швами (перпендикулярными стене) на всю глубину заливки бетона. Такой разделитель формируется доской (несъемная опалубка), укладываемой на ребро так, чтобы верхний ее край совпадал с поверхностью опалубки. Доски (толщина до 3 см) обрабатываются горячим битумом, септиком. Также используются специальные ленты из винила толщиной до 15 мм. Затем опалубка бетонируется.

Компенсационный шов в стяжке

Схема расположения разных видов швов стяжки.

Рисунок разрезов, которыми разделяется стяжка, зависит от площади и конфигурации помещения. Пристенные швы имеют глубину на всю высоту стяжки. Их заполняют эластичными прокладками толщиной до 10 мм, силиконом. Также плиты заливки перерезаются на уровне дверных проемов и коридоров, но не на всю высоту материала. Аналогичным образом ее необходимо отделять от лестничного марша.

Если площадь помещения больше 30 м2 или если в нем есть Г-образные участки, она фрагментируется на прямоугольные (квадратные) составляющие со стороной не длиннее 6-ти метров. Установленные в помещении колонны также обособляются разрезами (в форме квадрата) у их основания. Когда стяжка содержит армирование, прорезание делается по границам листов арматурного каркаса.

В середине монолита рассечения обычно привязываются, например, к габаритам плитки, укладываемой на пол (шов должен проходить между ними). В теплых полах стяжка разрезается по границам полей тепловыделяющих элементов. Глубина прорезания определяется ее высотой, а также она зависит от наличия греющих труб в полу. В таких случаях массив бетона рассекается на 1/3 – 1/2 его толщины.

Заключение

Компенсационные швы являются необходимой составляющей формирования каркасов сооружений из бетона и обязательно обустраиваются при создании стяжек. Правильное применение швов — гарантия длительной и надежной эксплуатации зданий, сохранения эстетичности внутреннего декора.

Здания становятся все выше, строятся в особых условиях, но даже применение монолитных железобетонных конструкций не гарантирует им прочность и долговечность. Различные внешние и внутренние воздействия, ведут к возникновению структурных напряжений, которые деформируют их каркасы и могут привести к разрушениям. Решение — устройство деформационных швов.

Что такое деформационный шов?

Это предусмотренное проектом фрагментирование конструкции здания в вертикальной (горизонтальной) плоскости, компенсирующее напряжения в несущем каркасе, последствия которых — изменения геометрических размеров и взаимного положения железобетона. Такие швы задают постройкам проектную величину упругой подвижности. Они подразделяются в зависимости от компенсируемого ими напряжения на температурные, усадочные, конструкционные, осадочные и сейсмические.

Наибольшие расстояния между деформационными швами в железобетонных конструкциях

Постройки, в каркас которых включены предварительно напряженные изделия 1-й (2-й) групп в отношении стойкости к образованию трещин, разделяются деформационными швами, расстояние между которыми рассчитывается в отношении значений трещиностойкости. Дистанция между разрезами в пределах одного отапливаемого здания не должна превышать:

для сборных конструкций — 150 м;
для сборно-монолитных и монолитных конструкций — 90 м.

Если постройка не обогревается, приведенные значения снижаются на 20%.

Деформационные швы разделяют протяженные по фасаду и поперечнику сооружения на отдельные блоки. Когда проектные числовые параметры габаритов меньше соответствующих показателей из таблицы 1 (при значениях температуры воздуха от – 40 град. и выше), их не рассчитывают. Последнее допустимо, если в конструкцию включены предварительно напряженные и ненапряженные изделия, трещиностойкость которых отнесена к 3-й группе. Максимально допустимые расстояния между деформационными разъединителями в железобетонных конструкциях, которые можно не рассчитывать, показаны в таблице 1.

При возведении зданий в один этаж из каркасного армированного бетона расстояние от одного до другого шва разрешается увеличивать на 20% относительно данных таблицы 1. Также табличные данные применимы при создании в каркасных сооружениях вертикальных связей в середине отдельного блока. Размещение подобных связей по краям такого блока приближает работу его каркаса (при воздействии типовых деформаций) к аналогичному цельному сооружению.

Как выполняются?

Усадочный и термический (осадочный и сейсмический) швы в сооружении могут совмещаться в один — температурно-усадочный (осадочно-сейсмический) разрез. Первый перерезает постройку по длине и ширине от кровли до верха фундамента, а второй делит ее на полностью независимые блоки. Допустимую деформацию в железобетоне обеспечивает вертикальный разрез перекрытий, стен шириной 20 – 30 мм. Данное свободное пространство заполняется упругим гидрофобным материалом. Монтирование парных колонн и балок в смежных частях соседних корпусов формирует правильное размыкание.

Осадочный шов обустраивается в постройках, имеющих блоки разной высоты, и тех, что установлены в разнородные грунты, даже если блоки объединены вкладным пролетом. В отмостке температурное расширение армированного камня компенсируется ее фрагментированием с шагом до 2-х метров путем размещения деревянных брусков, пропитанных битумом, в опалубке. Пристенное примыкание опалубки делается герметичным и подвижным. Бетонные полы подвержены усадочным деформациям, когда площадь помещения превышает 30 м2.

Расширение бетона при твердении вызывает появление трещин. Прорезание поверхности стяжки на глубину от 1/4 до 1/2 высоты обеспечивает возможность разрывам материала пройти по созданным разрезам или под ними в глубине. Отдельные площадки стяжки при этом могут иметь длину одной стороны до 6-ти метров и соотношение сторон не более 1:1,5. Стыки различных материалов, уложенных в пол, как и конструкционные стыки залитого в разное время бетона, обеспечиваются демпферами, которые принимают на себя усадочные и тепловые горизонтальные расширения материалов.

Изоляционные швы отделяют бетонную стяжку на всю ее высоту от стен вдоль периметра помещения. Разрез заполняется упругими материалами или остается пустым. Аналогично прорезанием шов обеспечивается изоляция колонн, лестничных маршей от стяжки на полу. Монолитные плиты перекрытий разъединяются швами от несущего каркаса сооружения. Расчеты помогают определить ширину типового элемента перекрытия.

Фрагментами такого размера заливаются межэтажные перекрытия. Пустоты заполняются эластичными гидроизоляционными составами, материалами и заделываются. Ленточные фундаменты также разделяются на всю высоту деформационными швами на независимые элементы. Они должны обеспечить надежную гидроизоляцию и компенсацию нагрузок и напряжений. Количество сечений фундамента и их частота определяются проектом. Шаг разрезания фундамента зависит от типа грунта.

К примеру, на пучинистых — 15 м, на слабопучинистых — 30 м. Герметики, которые укладываются в швы, должны длительное время сохранять эластичность и герметичность. Вертикальными конструкциями внутренних и наружных стен формируются горизонтальные сечения, которыми они разделяются на отсеки.

Для несущих фасадных стен высота отсека — до 20 м, для внутренних — до 30 м. В подобные размыкания каркаса закладывается шпунт, завернутый дважды в толь, который забивается паклей и герметизируется глиной. В зависимости от типа швов их ширина лежит в пределах от 3-х мм до 100 см.

Заключение

Железобетонные конструкции при эксплуатации подвергаются деформационным воздействиям, имеющим разную природу. Вместе с тем правильная их компенсация обустройством деформационных разрезов обеспечивает сооружениям упругую подвижность, прочность и долговечность.

Как правило, возводимые бетонные и железобетонные конструкции бетонируются отдельными сопрягаемыми между собой участками. Разбивка конструкций на блоки (или карты) бетонирования проводится как по конструктивным, так и по технологическим соображениям. Конструктивная разбивка призвана обеспечить направленную деформацию отдельных участков конструкций и сооружений, а технологическая учитывает неизбежные перерывы в работе, общую организацию работ, возможности используемых механизмов и пр.

Деформационные швы можно подразделить на осадочные, температурные и усадочные.

Осадочными швами разделяют элементы сооружений, воспринимающих различные по величине и характеру приложения нагрузки там, где неразрезность конструкции не предусмотрена проектом. Так, осадочные швы отделяют колонны и фундаменты под оборудование от примыкающих к ним полов. Осадочные швы могут быть образованы обмазкой зоны примыкания конструкций битумом, установкой в зоне стыка деревянной разделительной прокладки и т.п. Ширина осадочного шва должна быть возможно меньшей — 7—10 мм.

Температурные швы обеспечивают возможность сжатия и расширения отдельных зон сооружения при охлаждении и нагреве без коробления и трещинообразования. Такие швы устраивают для распластанных (дороги, аэродромы, откосы каналов) и протяженных (подпорные стены) конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе. Температурные швы устраивают также в массивных конструкциях (плотины, крупные фундаменты), подверженных экзотермическому разогреву при твердении бетона. Расстояние между температурными швами расчетное, а местоположение швов указывается в проекте сооружения. Шов расширения предусматривает устройство зазора между картами бетонирования, заполняемого легко деформируемым материалом, предотвращающим проникание в шов влаги и мусора.

В массивных сооружениях температурные швы не подразделяют на швы сжатия и расширения. Основным требованием к конструкциям швов массивных гидросооружений является обеспечение их водонепроницаемости. С этой целью в шов закладывают специальные противофильтрационные шпонки из нержавею¬щего металлического листа или шпонки из пластического водонепроницаемого материала (битума, асфальта и т.п.).

Усадочные швы необходимо предусматривать в протяженных и в массивных конструкциях для предотвращения неупорядоченного трещинообразования при усадке твердеющего бетона. Таким образом, цель их устройства аналогична цели устройства температурных швов сжатия. В отличие от последних усадочные швы необходимы и при постоянной температуре эксплуатации конструкций.

Ядро массивных элементов находится в стабильном влажностном режиме и не подвержено усадке, которая развивается только в поверхностных зонах. В связи с этим считают, что температурные швы гидросооружений выполняют роль температурно-усадочных. Усадочные швы в тонких монолитных стенах следует устраивать не реже чем через 5—6 м по длине, а также в местах изменения сечения или высоты стены. Обязательно устройство усадочных швов в стенах вблизи углов.

Усадочные швы в бетонных полах устраивают через 6—12 м. Боковые грани продольных швов покрывают битумом. Поперечные швы делают с “замком”, либо надрезая покрытие на 1/3—1/5 толщины аналогично тому, как это делают для температурных швов сжатия. Надрезы бетонных покрытий можно производить, погружая в свежеуложенный бетон на необходимую глубину стальную полосу и извлекая ее после начала схватывания.

В последние годы с появлением эффективного камнерезного оборудования расширяется практика нарезки швов по затвердевшему бетону. В образо¬ванные надрезом пазы заливают горячий битум или заполняют эффективными полимерными материалами, сохраняющими высокую эластичность во времени и обладающими высокой адгезией к бетону стенок шва. Такой способ устройства швов обеспечивает их высокое качество.

При разбивке конструкций на блоки (карты) бетонирования по возможности следует устраивать швы, выполняющие сразу несколько функций. Так, температурный шов расширения выполняет одновременно функцию шва сжатия. Конструкции швов сжатия и усадочных швов сходны, поэтому часто устраивают совмещенные температурно-усадочные швы. Температурные швы расширения удобно совмещать с осадочными швами.

Рабочие швы являются сугубо технологическими. Рабочие швы часто называют строительными, либо швами бетонирования. Их устройство вызвано неизбежными остановками бетонирования из-за всевозможных организационных (окончание рабочей смены, поломка оборудования, нехватка материалов и т.п.) и технологических причин (необходимость монтажа вы¬шележащей арматуры, перемонтаж лесов и опалубки, ограничение нагрузок на поддерживающие конструкции и т.п.).

В отличие от деформационных швов, в рабочем шве должны быть исключены перемещения стыкуемых поверхностей относительно друг друга. Число рабочих швов должно быть минимальным. Поэтому перерывы в бетонировании следует делать в местах деформационных швов, что не всегда удается.

Рекомендации по величине допустимого интервала перекрытия слоев бетона до образования рабочего шва весьма расплывчаты и противоречивы. Так, в различных источниках предлагается, чтобы этот интервал не превышал времени “начала схватывания цемента”, “начала схватывания бетона”, “начала схватывания цемента в бетоне”, просто “времени схватывания бетона” и пр. К сожалению, ни одно их этих определений не является формализованным, что затрудняет анализ их обоснованности. В отдельных источниках рекомендуются ориентировочные величины допустимых интервалов в диапазоне 2—4,5 ч. Практически во всех нормативах выбор величины допустимого интервала поручается лаборатории строительства.

При перерывах в бетонировании качество верхнего (контактного) слоя бетона ухудшается во времени из-за процесса водоотделения. Наиболее интенсивно он протекает в первые 1—1,5 ч. Таким образом, снижение прочности стыка с возрастом “старого” бетона в первые часы после его укладки объясняется уменьшением когезии. Однако прочность стыкового соединения даже при перерыве в бетонировании, составляющем 5 ч и более, существенно выше, чем прочность стыка с полностью затвердевшим бетоном даже при тщательной подготовке его поверхности. Эти полученные в лаборатории результаты не учитывают в то же время важнейшего производственного фактора — возможности повреждения нарождающейся кристаллизационной структуры “старого” бетона при передаче на него нагрузок от разгружаемого материала, движения рабочих и механизмов.

Несмотря на сравнительно низкую водонепроницаемость бетона, фильтрация воды через сооружения в основном происходит по горизонтальным строительным швам. Повышение водонепроницаемости швов также как и улучшение прочности сцепления достигают сокращением времени между перекрытием слоев. Выделяют два периода в процессе структурообразования материалов на цементном вяжущем. Первый период формирования структуры характеризуется преобладанием коагуляционной структуры с тиксотропнообратимыми свойствами; второй — период упрочения — характеризуется преобладанием кристаллизационно-коагуляционной структуры со свойствами упругохрупкого тела.

На практике критическая продолжительность перерыва в укладке смеси, соответствующая началу формирования кристаллизационной структуры, определяется возможностью “старого” бетона разжижаться при вибрации. Когда при погружении в него вибратора образуются незаплывающие трещины, следует устраивать рабочий шов. При перерывах больше установленного времени дальнейшая укладка смеси может проводиться только после набора ранее уложенным бетоном прочности не менее 1,5 МПа. В противном случае его структура может быть нарушена.

Снижение прочности сопряжения “старого” и “нового” бетона по сравнению с монолитным сечением объясняется меньшей величиной сил адгезии растворной части нового бетона к затвердевшему бетону по сравнению с силами внутреннего сцепления материала (когезии), определяющими прочность старого и нового бетона. Кроме того, шов является границей изменения направления усадочных деформаций стыкуемых участков конструкций. Поэтому зона шва становится “предварительно напряженной” растягивающими усилиями. При укладке бетонной смеси на слой ранее уложенного бетона необходимо получить высокую плотность, а часто и прочность стыка. Требования к плотности стыка носят общий характер и направлены на обеспечение долговечности бетона и предотвращение коррозии арматуры. Во всех случаях обязательной является очистка поверхности ранее уложенного бетона от пыли, грязи, масла и строительного мусора. Для предотвращения обезвоживания укладываемой смеси бетонное основание следует увлажнить. Перед укладкой бетонной смеси, в особенности при средней и низкой ее подвижности, бетонное основание рекомендуется накрыть слоем цементно-песчаного раствора. Этот слой толщиной 1,5—3 см устраивают для заполнения всех неровностей на поверхности основания и, кроме того, для предотвращения образования не заполненных растворной частью гнезд крупного заполнителя в случае возможного расслоения бетонной смеси при разгрузке.

Прочность стыка старого и нового бетона зависит от характера приложения разрушающей нагрузки, температурно-влажностных условий выдерживания обоих бетонов и большой группы факторов, определяющих адгезию растворной части нового бетона к поверхности ранее уложенного. В 1933—1934 гг. в ЦНИИПСе были проведены широкие исследования сцепления нового бетона со старым и обобщены результаты работ, выполненных во Франции, Германии и США. В выводах этого исследования, а также в ряде отечественных и зарубежных руководящих материалов по производству бетонных работ содержатся рекомендации удалять с поверхности затвердевшего бетона пористый слой растворной части вместе в карбонатной пленкой. Эта пленка толщиной 20—30 мк возникает при взаимодействии минералов цемента с содержащейся в воздухе углекислотой.

Проще всего удалять карбонатную пленку с поверхности бетона перед концом его схватывания. Для это¬го поверхность уложенного бетона обрабатывают водяной или водовоздушной струей под давлением 0,5—0,7 МПа. Водовоздушную обработку применяют при наличии на стройплощадке водопровода с низким давлением. К моменту обработки в бетоне уже должна образо¬ваться достаточно прочная структура с тем, чтобы не нарушить сцепление крупного заполнителя с растворной частью. Прочность бетона к моменту обработки водовоздушной струей должна составлять 0,2—0,4 МПа. При такой прочности по поверхности бетона можно ходить, но еще видны следы от обуви, и поверхность поддается продавливанию при нажиме пальцем с некоторым усилием. Время достижения этой прочности в зависимости от свойств используемого цемента, состава бетона и температуры воздуха колеблется от 4 до 18 ч. На практике далеко не всегда имеются условия для описанной технологии удаления поверхностной пленки. Кроме того, она неприемлема при отрицательных температурах воздуха и для вертикальных стыкуемых поверхностей, которые длительное время закрыты опалубкой.

Для сухой очистки поверхности окончательно несхватившегося бетона от карбонатной пленки применяют металлические щетки и метлы с проволочной щетиной. Снятие пленки с поверхности затвердевшего бетона производят пескоструйной или гидропескоструйной обработкой, а также очисткой шарошками и механическими щетками с жесткой проволочной щетиной, бучардами вращающегося действия. Применение для снятия пленки механизмов ударного действия (на базе перфораторов, отбойных молотков и т.п.) должно быть исключено, так как при этом можно повредить наружный слой бетона стыкуемой поверхности. Применение механических способов снятия пленки с поверхности затвердевшего бетона возможно только после набора им определенной прочности, чтобы не по¬вредить нижележащие слои. В то же время с набором бетоном прочности зачистка поверхности шва осложняется. Приводные щетки целесообразно применять при прочности бетона 2—3 МПа. При большей прочности бетона эффективность обработки поверхности щетками снижается как из-за необходимости увеличивать продолжительность очистки, так и по причине повышенного износа щеток.

Наверное, не стоит напоминать, что хорошо заделанные швы в конструкции дома исключают возможность сквозняков и утечки тепла, что особенно важно, когда в квартирах маленькие дети. Об этом нужно позаботиться загодя — а также заказать для малыша что-нибудь из богатого ассортимента, которым славится магазин Evenflo, широко распространивший свою продукцию по просторам Интернета.

Читайте также: