Стыки стеновых панелей крупнопанельных зданий

Обновлено: 04.05.2024

Целью индустриализации является сокращение сроков и снижение стоимости строительства, улучшение качества работ и повышение производительности труда.

Основным направлением в разработке проектов жилых зданий является достижение максимальной сборности. Степень сборности и экономическая эффективность жилых зданий зависит, прежде всего, от принимаемых конструктивных решений.

Здания, у которых стены и перегородки из крупных элементов сравнительно небольшой толщины - называются крупнопанельными.

Возведение таких зданий ознаменовало переход от полукустарных методов строительства к индустриальным.

Преимущества крупнопанельного строительства :

- высокая степень индустриальности строительства с монтажным краном готовых элементов весом 3 и более тонн;

- снижение сроков строительства (2-3 месяца);

- снижение трудоемкости на монтаже по сравнению с кирпичными в 2 раза;

- снижение веса конструкций в 2,5-3 раза;

- снижение стоимости строительства.

Принципы решения наружных ограждающих конструкций здания :

- принцип совмещения ограждающих, утепляющих и несущих функций наружных ограждающих конструкций в одном конструктивном слое и образование однородной (однослойной) конструкции.

- принцип разделения ограждающих, утепляющих и несущих функций наружных конструкций между отдельными слоями и образование неоднородной или слоистой конструкции.

Панели внутренних стен обычно – однослойные.

Эффективные современные теплоизоляционные материалы

Вес панелей снижают за счет эффективного утеплителя :

( λ - коэффициент теплопроводности материала в ккал/м час град.)

Пенобетон

γ_об =300-500 кг/см 2 ; λ=0,11- 0,15 - утеплитель; γ_об = 800-1000 (несущий)

Минераловатные плиты (полужесткие)

γ_об=300-350кг/см 2 ; λ=0,08 - 0,1

Пеностекло - получают из стеклянного песка с добавкой газообразователей. Очень эффективный материал, отличается стойкостью от атмосферных воздействий.

γ_об=300-400кг/м 3 ; λ=0. 11 - 0.14

Пенокералит- получают из легко плавленых глин при обжиге с добавкой газообразователей

γ_об=350-500кг/м 3 ; λ=11-0.17; «М»=10.40.50

Пермет

Термозитобетон (конструкция теплозащитная)

γ_об=800-1400кг/м 3 ; λ=25-0,60

Керамзытобетон

Перметобетон

γ_об=300-500кг/м 3 ; λ=0.11-0,14

Конструктивные схемы крупнопанельных бескаркасных зданий :

- с несущими наружными стенами и внутренними поперечными и продольными перегородками;

- с тремя несущими продольными стенами;

- с поперечными несущими перегородками, работающими на сжатие.

Конструктивные схемы крупнопанельных каркасных зданий :

- с полным поперечным каркасом;

- с полным продольным каркасом;

- с пространственным каркасом;

- с неполным внутренним каркасом и несущими панелями наружных стен.

Схемы членения наружных стен на панели

Выбирая схему разрезки здания на панели нужно предусматривать минимальное количество типоразмеров монтажных элементов при максимальном их укрупнении. Предпочтения следует отдавать той схеме разрезки стен, в которой протяженность швов будет наименьшей.

Конструкции и сопряжения элементов крупнопанельных здании

Помимо общих требований, предъявляемых к наружным стенам (прочность, устойчивость, малая теплопроводность, морозостойкость, огнестойкость, небольшой вес, экономичность) конструкция наружной стеновой панели должна обеспечивать простоту заводской технологии и ее изготовления, совершенство конструкции стыка, высокую степень заводской готовности.

Форма и отделка панелей должна соответствовать архитектурным требованиям, предъявляемым к зданию данного типа.

Эксплуатационные качества панельных домов в значительной степени зависят от конструкции стыков между панелями.

Основными требованиями, предъявляемыми к стыкам крупнопанельных наружных стен, является герметичность, а также невозможность образования в месте стыка зимой конденсата.

Кроме того, в несущих и самонесущих панелях конструкция вертикального стыка должна надежно воспринимать растягивающие, сжимающие, а иногда и поперечные усилия, чтобы предохранить стык от образования в нем трещин.

Наиболее ответственные места - это стыки наружных панелей между собой и с перекрытием.

Требования : прочность, долговечность, простота монтажа, теплоизоляция и герметизация.

По способу соединения : на сварке; на петлях; на болтах.

Различают замоноличенные с заполнением полости стыка бетоном или раствором, т.е. выполнение мокрым способом (несущие и самонесущие);

Сухие, которые не требуют выполнения мокрых процессов на месте работ, за исключением зачеканки швов цементным раствором (навесные панели).

Сухие стыки - заполнены упругим теплоизоляционным материалом, воспринимающим деформации без образования трещин и обладающим компенсационными свойствами, т.е. способностью плотно заполнять стык независимо от сужения или расширения шва (черный герметик УМ-30, уплотняющая мастика УМ-40 - экспериментальный характер).

Полусухие, в которых часть полости заполняется сухим вкладышем из эффективного утеплителя, а другая часть - тяжелым бетоном.

Прочность и долговечность крупнопанельных домов в значительной степени зависит от долговечности металлических связей между основными конструкциями зданий. Поэтому защита стальных деталей от коррозии является одной из важнейших задач крупнопанельного строительства.

Антикоррозионное покрытие - детали на заводе покрываются со всех сторон цинком путем металлизации распылением, горячим цинкованием или гальванизацией. Последующая защита оцинкованных стальных элементов осуществляется их замоноличиванием цементно - песчаным раствором (1:1,5-1:2) толщиной не менее 20 мм.

Применяемые для облицовки наружных панелей керамическая плитка, стекломозаика, различные каменные фактуры получили широкое распространение

Крепление облицовочных материалов - тонкопиленного камня (толщина 10мм), керамической и стеклоплитки - к керамзитобетону осуществляется без использования крепежных деталей за счет адгезии к бетону панели.

В последние годы для отделки наружных панелей применяется «архибетон», представляющий собой наружный слой бетона на белом цементе.

Для надежности герметизации стыков в последнее время изменяют саму структуру стены.

Первый вариант - решение вертикальных стыков внахлестку с дополнительной защитой горизонтальных стыков балконными плитами.

Второй вариант - размещение вертикальных швов только в пределах стен лоджий. Наружные стены в каркасных зданиях решаются навесными и являются заполнением каркаса.

Панели выполняются двух разновидностей: однослойные керамзитобетонные толщиной 300-350мм; многослойные - с внутренними и наружными слоями из железобетона и эффективным утеплителем.

Панели опираются на специальные элементы перекрытия и крепятся к железобетонному каркасу с помощью монтажных сварных соединений.

Для требований долговечности и декоративности применяют алюминиевые конструкции, которые в течение длительного времени сохраняют хороший внешний вид.

Применение их позволяет создать многообразные архитектурные решения, добиваться выразительного внешнего оформления здания.

Широкое применение получили в каркасном строительстве ограждения в виде легких навесных стеклопанелей.

Схемы членения наружных стен на панели

Бетонные панели наружных стен

а – однослойная; б – двухслойная; в - трехслойная;

1 – конструктивно – теплоизоляционный бетон; 2 – защитно – отделочный слой; 3 – конструктивный бетон; 4 – эффективный утеплитель

Поэтажный панельный жилой дом с продольными несущими стенами (по серии 108)

Рядовая секция 1- 2 -3 широтной ориентации

Разрез по лестничной клетке

План на уровне 1 –го этажа

Деталь кровли

Основные железобетонные панели и стены из них

а – порядовка наружной стены из трехслойных панелей; б – порядовка внутренней стены; в – разрезка наружной стены из одношаговых трехслойный панелей; г-е – трехслойная панель наружной стены, рядовая одношаговая, подбалконная двушаговая, торцевая; ж – панель внутренней стены; з – вентиляционная панель

Основные легкобетонные однослойные панели и наружные стены из них

а – порядовка наружной стены толщиной 300 мм и менее (с противодождевым барьером); б – то же, с толщиной более 300 мм (без барьера); в – разрезка наружной стены из двушаговых панелей с барьерами; г, д – двушаговая панель соответственно рядовая (с барьером) и подбалконная; е, ж – одношаговая панель (без барьера) рядовая и подбалконная; з – фрагмент конструкции стен у лоджий

Наружные стены каркасных зданий из легкобетонных плит

Разрезка стены трёхрядная Разрезка стены двухрядная

Панель рядовая ленточная Панель простеночная Панель угловая

Стыки в наружных стенах из бетонных панелей

Конструкции стеновых панелей

Трёхслойная стеновая панель с утеплителем из цементного фибролита

Керамзитобетонная однослойная стеновая панель

Наружные стены из однослойных панелей однорядной разрезки зданий высотой до 9 этажей (по серии 1.132-1)

Наружные стены из трёхслойных панелей однорядной разрезки зданий высотой до 16 этажей (по серии 1.132-3)

Девятиэтажный жилой дом с «малым» шагом поперечных несущих стен и наружными стенами из керамзитобетонных панелей (по серии 90)

36 – квартирный блок- секция 1б-2б-3б-3б план типового этажа

Стыки 3-х слойных железобетонных панелей наружных стен

а – вертикальный стык с декомпрессионной полостью; б – сопряжение панелей выступа (ризалита) у лоджии; в – горизонтальный стык; г – крепление панели перекрытия к наружной стене

Вертикальные стыки панелей внутренних стен

а,в – стыки панелей поперечных и продольных стен; б, г – примыкание панелей поперечных стен к продольной стене (условно не показана приварка закладных деталей)

Стены каркасных зданий из алюминиевых панелей (приминительно к серии ии-04)

Панели высотой «на этаж» и на «этаж с парапетом», с горизонтальной разрезкой в уровне верха перекрытий

Эксплуатационные качества панельных домов в значительной степени зависят от конструкции стыков между панелями. Основными требованиями, предъявляемыми к стыкам крупнопанельных наружных стен, являются герметичность (т. е, малая воздухопроницаемость стыков и исключение проникания через них дождевой воды), а также недопустимость образования в месте стыка зимой конденсата (вследствие недостаточных теплозащитных свойств). Кроме того, в несущих и самонесущих панелях конструкция вертикального стыка должна надежно воспринимать растягивающие и сжимающие усилия, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин.

Трещины в вертикальных стыках между панелями могут появиться из-за неравномерной осадки фундамента, температурных деформаций Панелей, усадки бетона панелей и раствора заделки стыков.

Следует иметь в виду, что крупнопанельные дома весьма чувствительны к неравномерным осадкам, поскольку в таких зданиях деформации осадки не распределяются по многочисленным швам, как в кирпичной кладке, а концентрируются в стыках между панелями, что приводит к образованию в них трещин. Поэтому при выборе фундаментов для крупнопанельных зданий надо принимать меры по обеспечению более равномерной осадки здания.

Не меньшее внимание необходимо уделять температурным деформациям, которые возникают постоянно, тогда как неравномерные осадки фундаментов, заметные обычно в первое время эксплуатации здания, в дальнейшем постепенно затухают.

Под влиянием изменений температуры постоянно изменяются как общие размеры всей стены, так и размеры каждой панели. При этом в результате зимнего охлаждения стены снаружи и обогрева ее изнутри изменяется величина изгиба в плоскости панелей. Возникающие при этом усилия приводят к образованию трещин.

Качество панельных стыков зависит в значительной степени от их конструкции, от физических свойств материалов, применяемых для их заполнения, а также от качества работ по их заделке. Конструкция стыка должна отличаться простотой и обеспечивать удобство тщательной его заделки.

Ниже рассмотрены основные конструктивные решения стыков и сделан их анализ с точки зрения удовлетворения главнейшим требованиям, предъявляемым к ним.

Различают стыки вертикальные и горизонтальные. Вертикальные стыки между стеновыми панелями можно подразделить на две группы. К первой группе относят так называемые упруго-податливые стыки, в которых панели в стыках соединяют при помощи стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. Пустоты, образующиеся в стыках, заполняют раствором или бетоном, Ко второй группе относятся жесткие стыки - монолитные железобетонные, в которых прочность стыкового соединения обеспечивается имеющейся в нем замоноличенной стальной арматурой.

На рис. 21 изображен вертикальный упруго-податливый стык двух тонких керамзитобетонных стеновых панелей. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к стальным закладным деталям панелей.

Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный жгут гернита на клее КН-2 или произошла на мастике «изол», С наружной стороны стык зачеканивают цементным раствором или промазывают мастикой - тиоколовым герметикой. Для лучшей изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полосу из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

В железобетонных панелях или тонких легкобетонных стык изнутри утепляют термовкладышем из минеральной ваты, обвернутой полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (стиропора). Серьезным недостатком упруго-податливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей.

Необходимо также иметь в виду, что нижняя плоскость закладной детали при сварке под влиянием высокой температуры отрывается от бетона, в который она была замоноличена па заводе. Таким образом, даже при защите от коррозии наружной поверхности закладной детали нижняя ее плоскость может ржаветь под воздействием проникающей атмосферной или конденсационной влаги в щель между нижней поверхностью закладной детали и бетоном.

Для защиты связей и закладных деталей от коррозии рекомендуется на заводе со всех сторон покрывать их цинком путем распыления, горячего оцинкования или гальванизации.

После сварки в условиях монтажа защитный слой цинка с лицевой стороны закладной детали и связи-накладки восстанавливается с помощью газопламенной металлизации. Кроме того, оцинкованные стальные элементы защищают замоноличиванием их цементнопесчаным раствором (1:1,5 - 1:2) толщиной не менее 20 мм. Как было указано выше, вертикальные стыки между стеновыми панелями, заполняемые раствором или бетоном (малоупругими материалами), неизбежно по целому ряду причин растрескиваются. Для того чтобы дождевая вода не проникала в помещение через трещины в стыках, а также в целях восстановления герметизации стыка, разработай ряд мероприятий.

С обеих сторон вертикального стыка па наружной поверхности панели рекомендуется, например, устраивать вертикальные канавки (каннелюры) или же бортики. Вместо применявшейся ранее конопатки стыка просмоленной паклей или жгутом рекомендуется для уплотнения шва применять жгуты из пароизоле или гернита.

Пароизоле представляет собой эластичный пористый герметизирующий материал, изготовляемый в виде брусков сечением 30X40 и 40X40 мм или жгута диаметром от 10 до 60 мм, приклеиваемый на мастике «изол». Сырьем для изготовления пороизола служат старые изношенные автомобильные покрышки и нефтяные дистилляты. Пороиаол легко сжимается руками до 50% первоначального объема и в таком виде укладывается в шов.

Мастику «изол» получают также из старой авторезины и нефтяных битумов; ею можно склеивать бетон, керамику, металл, стекло. Так как пороизол имеет открытые поры и, следовательно, большое водопоглощение, его следует применять в сочетании с излом, который водонепроницаем.

Рис. 22. Конструкции горизонтальных стыков наружных стеновых панелей: а — с противодождевым барьером; б — то же, е зубом; 1 — прокладка из пористой резины; 2 — наружная стеновая панель; 3 — цементный раствор состава 1 : 3; 4 — монтажная прокладка (2 шт. на панель); 5 — панель перекрытия; 6 — вкладыш из минераловатных плит толщиной 50 мм, обернутый в пергамин, или из пенопласта; 7 — зачеканка раствором; 8 — зуб

В целях герметизации стыков используют так называемые герметики, главным образом, для обмазки снаружи швов стыков. В строительстве применяют изготовляемые на основе тиоколового каучука мастичные-герметики У-ЗОМ черного цвета, УЗ-35 (светло-серого цвета), ГС-1 (разнообразной окраски).

Герметик У-З0М получают из пластической, пасты У-30, в которую непосредственно перед герметизацией стыков вводят 4 -9% весовых частей пасты № 9, после чего начинается, процесс вулканизации, т, е, переход пластической массы в упругое состояние, в резину (срок перехода не превышает 2 -3 ч). Этот процесс можно ускорить до 20 -30 мин, введением в смесь около 1% дефинилгуанидана

(ДФГ). Пасту наносят на шов стыка шпателем с постепенным наслаиванием до толщины 1,5 - 2 мм.

После образования такой пленки ее с помощью шпателя или кисти обрабатывают концентрированным раствором ДФГ (20 г на 100 г ацетона). Благодаря этому вулканизация ускоряется. Герметик наносят па шов и по сторонам- его на 20 мм (зимой площадки сцепления увеличивают до 30 мм).

Для устройства горизонтального стыка (рис. 22) верхнюю стеновую панель ставят иа нижнюю на цементном растворе. Через горизонтальный стык, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса влаги через раствор.

Чтобы предотвратить проникание дождевой воды через горизонтальный стык, в нем снаружи устраивают так называемый противодождевой барьер (рис. 22, а) или зуб (рис. 22, б) в виде гребня, идущего сверху вниз. На наклонной части барьера, или зуба, раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается.

По верху барьера или вообще по верху нижележащей панели рекомендуется прокладывать ленту на пористой резины с целью лучшей герметизации стыка. В однослойных стеновых панелях толщиной 300 мм противодождевые барьеры или зубья не устраивают.

Как было сказано выше, стальные крепления в упруго-податливых стыках не являются достаточно надежными связями между панелями. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранять стык от растрескивания.

Более надежны жесткие монолитные стыки, прочность которых обеспечивается замоноличенной стальной арматурой. При устройстве таких стыков имеется возможность избежать трещин в стыках, исключается также опасность коррозии стальных связей. На рис. 23 показан монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Герметизация стыка обеспечивается прокладкой по-роизола на мастике «изол» и обмазкой наружного шва герметикой. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образовала вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим вниз попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя.

Рис. 24. Монолитный стык панелей наружных стен серии МГ-300:

а — вертикальный стык: 1 — мастика типа УМ-40; 2 — пергамин; 3 — стиропор; 4 — фибролит; 5 — монолитный бетон марки 200; б — расположение связей между панелями наружных и внутренних стен (сечение I — / по месту постоянных связей, сечение II—II по монтажным связям): J — скоба; S — петля; S — бетон замоноличивания; 4 — закладные детали; 3 — накладка; б — сварные швы.

При монтаже домов из панелей небольшой толщины в вертикальных стыках применяют утепляющие вкладыши из минеральной ваты, обвернутой полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (рис. 23, б). При проверке петлевых соединений были обнаружены зазоры между отгибами скоб и нетелями, которые в случае недостаточно плотного замоноличивания вызывали значительную податливость связей. Для уменьшения податливости такого рода несвайных связей в некоторых типовых сериях панельных жилых домов были предусмотрены дополнительные сварные связи, запроектированные как монтажные.

На рис. 24 изображен монолитный вертикальный стык панельного жилого дома серии МГ-300. Несварные петлевые соединения выполняют в двух уровнях - в верхней и нижней частях панелей. Кроме того, для фиксирования заданного панелями положения во время монтажа, когда стыки еще не замоноличена, предусмотрены монтажные связи в виде трапециевидных стальных пластинок толщиной 8 мм, приваренных к закладным деталям соединяемых стеновых панелей.

Анализ деформаций таких комбинированных связей показал, что после установки петлевых связей сварная связь воспринимает большую часть усилий, возникающих в стыке от температурных, осадочных и других деформаций панелей. Петлевые же связи и после их замоноличивания работают слабо, воспринимая только 15 -20% общих усилий.

Рис. 25. Тип соединения стеновых панелей е помощью сварного стального анкера связи; 1 - арматурные выпуски из панелей; 2 - Т - образный анкер-связь; 3 - сварные швы.

Таким образом, работа элементов комбинированных связей является малоэффективной, несмотря на большой расход стали. Кроме того, необходимо отметить, что горизонтальное расположение соединительных элементов мешает плотному заполнению стыка бетоном.

Более рациональным является предложение проф. А. А. Шишкина применять для соединения стеновых панелей сварные анкера связи (рис. 25), которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». Для устройства соединения в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают к концам анкеров. Благодаря вертикальному расположению полосовой связи в стыке обеспечивается возможность плотного заполнения полости бетоном. Расход стали в данном соединении оказывается в 3 раза меньшим, чем в ранее описанных. Это объясняется более полным участием металла связей в работе по восприятию усилий, возникающих в стыке при монтаже и эксплуатации здания.

Рис. 26. Безметальная конструкция стыка:

а - горизонтальный стык; б - вертикальный стык; в - схема панели; 1 – панель наружной стены; 2 - панель внутренней поперечной стены; 3 - панель перекрытия; 4 - раствор; 5 – утеплитель; 6 - жгут гернита; 7 - конопатка; в - герметик; 9 - шпонка

Заслуживает внимания так называемый безметальный стык в виде ласточкина хвоста, разработанный Б. Н. Смирновым (ЦНИИЭП жилища), который позволяет совсем исключить стальные связи (рис. 26). Благодаря усложненной «шпоночной» форме краев всех четырех сторон стеновой панели стыки способны воспринимать значительные растягивающие усилия. Стык этот успешно проходит проверку в экспериментальном строительстве.

Сопряжение панелей стен между собой и с перекрытиями называются стыками.Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков. Стыки должны быть прочными, долговечными, водо- и воздухонепроницаемыми, иметь достаточную теплозащиту и быть несложными по способу заделки.

Стыки наружных стенподразделяют по расположению на горизонтальные и вертикальные.

Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жёсткие (монолитные).

При устройстве упругоподатливого стыка (рис. 69) панели соединяются с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям, стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к закладным деталям панели. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой – тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальные колодцы стыка заполняют тяжелым бетоном. Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин.

Рис. 1. Конструкция вертикального упругоподатливого стыка панелей: 1 – стальная накладка, 2 – закладные детали, 3 – тяжелый бетон, 4 – термовкладыш, 5 – полоса гидроизола или рубероида, 6 – гернит или пороизол, 7 – раствор или герметик

Более распространёнными в работе являются жёсткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 70 – монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединительными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована воздушная вертикальная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой плёнкой, или из пенопласта. Для устройства жёстких стыков используют также сварные анкеры – связи, которые представляют собой Т- образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить возможность плотного заполнения полости стыка бетоном, уменьшить почти в 3 раза расход стали.

Рис. 2. Жесткий монолитный вертикальный стык:а – вертикальный стык, б – то же, с утепляющим пакетом, 1 – наружная керамзитобетонная панель, 2 – анкер диаметром 12 мм, 3 – дренажный канал, 4 - пороизоловый жгут, 5 – герметик, 6 – прокладка, 7 – скобы, 8 - бетон, 9 – внутренняя несущая панель из железобетона, 10 - петля, 11 – минераловатный пакет

Рис. 3. Конструкция горизонтального стыка однослойных стеновых панелей: 1 – железобетонная панель перекрытия, 2 – цементный раствор, 3 - стеновая панель, 4 – противодолжевой барьер, 5 – герметизирующая мастика ), 6 – пороизол или гернит, 7 – термовкладыш в гидроизоляционной оболочке (тиоколовая или полиизобутиленовая УМС-50), 6 – пороизол или гернит, 7 – термовкладыш в гидроизоляционной оболочке

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панелей укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать вследствие капиллярного подсоса воды через раствор, поэтому в нем устраивают противодождевой барьер, идущий сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается (рис. 3).

Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древесноволокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором.

Как уже указывалось выше, эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков между панелями и с другими элементами здания.

Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичными (т. е. иметь малую воздухопроницаемость и исключать проникание дождевой воды внутрь конструкции), не допускать образования конденсата в месте стыка (вследствие недостаточных теплозащитных свойств), обладать достаточной прочностью, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин.

При конструировании крупнопанельных зданий необходимо учитывать также особенности работы стен.

Рис. 12.9. Конструкция вертикального упруго-податливого стыка панелей:

1— стальная накладка, 2 — закладныедетали, 3 — тяжелый бетон, 4— термовкладыш, 5— полоса гидроизола или рубероида, 6 — гернит или пароизол, 7— растворили герметик

Если в кирпичных стенах нагрузки распределяются равномерно, то в крупнопанельных они концентрируются в местах стыкования панелей. Кроме того, под влиянием изменений температуры меняются линейные размеры стены. Это происходит из-за воздействия на поверхности панели положительной (с внутренней стороны) и отрицательной (с наружной стороны) температуры, в результате чего изменяются ее линейные размеры. Возникающие при этом усилия приводят к образованию трещин.

По расположению стыки различают вертикальные и горизонтальные. Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (монолитные). При устройстве упругоподатливого стыка (рис. 12.9) панели соединяются с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к закладным деталям панелей. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой — тиоколовым герметиком.

Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную до-лоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей й закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин. Это происходит потому, что от нагрева при сварке закладная деталь как бы отрывается от бетона, в который она была замоноличена при изготовлении. Проникающая в щель атмосферная или конденсационная влага разрушает нижнюю поверхность закладной детали. Для защиты от коррозии их покрывают на заводе со всех сторон цинком путем распыления, горячего цинкования или гальванизации. После сварки при монтаже панели защитный слой с лицевой стороны закладной детали и связи-накладки восстанавливается с помощью газопламенной металлизации. Кроме того, оцинкованные стальные элементы защищают замоноличиванием их цементно-песчаным раствором (1:1.5. 1:2) толщиной не менее 20 мм.

Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 12.10 показан монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (рис. 12.11).

Для устройства жестких стыков используют также сварные анкеры-связи (рис. 12.12), которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить возможность плотного заполнения полости стыка бетоном, уменьшить почти в три раза расход стали.

Интересным является устройство стыка в виде ласточкина хвоста, разработанное в ЦНИИЭПжилища. При этом почти полностью можно отказаться от применения стальных связей (рис. 12.13).

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса воды через раствор. Вот почему принята такая сложная геометрия горизонтального стыка (рис. 12.14). В нем устраивают так называемый противодождевой барьер или зуб в виде гребня, идущего сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается.

Таким образом, мы видим, что для обеспечения нормальных эксплуатационных качеств стен из крупных панелей для устройства стыков применяют различные материалы, имеющие самые разнообразные физико-механические свойства: крепежные (сталь), утепляющие (минераловатные вкладыши), гидроизолирующие (рубероид или изол), связующие и уплотняющие (бетон и раствор), герметизирующие (пороизол или гернит и мастики). Все эти материалы имеют разную долговечность и часто гораздо меньшую срока службы здания. Вот почему при конструировании стыков панелей и их исполнении необходимо особое внимание уделять возможности обеспечения высокого качества производства строительных работ, применяя для этого материалы только с хорошими физико-механическими свойствами.

Рис. 12.10. Монолитный вертикальный стык:

а — вертикальный стык, 6 — то же, с утепляющим пакетом,

1 — наружная керамзитобетониая панель, 2 — анкер диаметром 12 мм, 3 — дренажный канал, 4 — пороизоловый жгут, 5 — герметик, 6 — прокладка, 7 — скобы, 8 — бетон, 9 — внутренняя несущая панель из железобетона, 10 — петля, 11 — минераловатный пакет

Рис. 12.11. Жесткий вертикальный стык трехслойных стеновых панелей:

1 — герметик, 2 — рубероид или гидроизол, 3 — термовкладыш (минераловатный пакет, обернутый пленкой), 4 — термоизоляционный слой панели, 5 — тяжелый бетон

Рис. 12.12. Соединение стеновых панелей с помощью сварного стального анкера-связи:

1 — арматурные выпуски из панелей, 2 — сварные швы,

3 — Т-образный анкер-связь, I — деталь анкера-связи

Рис. 12.13. Безметалльный стык панелей;

а — горизонтальный стык, б — вертикальный стык, в — схема ланели, 1 — герметизирующая мастика, 2 — уплотнительный шнур, 3 — панель наружной стены, 4 — раствор, 5 — утеплитель, б — панель перекрытия, 7 — панель внутренней поперечной стены, 8 — гернит или пороизол, 9 — шпонка

Рис. 12.14. Конструкция горизонтального стыка однослойных стеновых панелей:

1 — железобетонная панель перекрытия, 2 — цементный раствор, 3 — стеновая панель, 4 — противодождевой барьер, 5 — герметизирующая мастика (тиоколовая или полиизобутиленовая УМС-50), 6 — пороизол или гернит, 7 — термовкладыш в гидроизоляционной оболочке

Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий (рис. 12.15) осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древесноволокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором.

На рис. 12.16 показан узел отирания плит перекрытия на внутреннюю панель и соединение панелей с помощью самофиксирующего болта.

Нередко горизонтальный стык между несущими панелями поперечных стен и перекрытий проектируют платформенного типа (рис. 12.17), особенностью которого является опирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, при котором усилия в верхней стеновой панели на нижнюю передаются через опорные части панелей перекрытий. Швы между панелями и плитами выполняют на растворе. Однако в случае неполного заполнения швов раствором в отдельных участках панелей может воз никнуть опасность концентрации напряжения.

Рис. 12.15. Конструкция стыка внутренних стен:

а — на уровне перекрытий, б — на уровне сечения панелей, 1 — соединительные стержни диаметром 12 мм, 2 — закладные детали, 3 — монолитный бетон, 4 — панель продольной внутренней стены, 5 — упругая прокладка (антисептированная мягкая древесноволокнистая плита, обернутая толем), 6 — цементный раствор

Рис. 12.16. Конструкция соединения панелей внутренних стен и перекрытий:

1 — цементный раствор, 2 — стеновая внутренняя панель,

3 — паз длиной 100 мм, 4 — самофиксирующийся болт диаметром 25 мм, 5 — панель перекрытия

Рис. 12.17. Конструкция горизонтального платформенного стыка панелей внутренних поперечных несущих стен:

1 — панель внутренней стены, 2 — панель перекрытия,

3 - цементно-песчаная паста

Чтобы предотвратить это явление, для стыковых соединений применяют цементно-песчаную пластифицированную пасту, из которой можно получать тонкие швы толщиной 4. 5 мм. Такая паста состоит из портландцемента марки 400. 500 и мелкого песка с максимальным размером частиц 0,6 мм (состав 1:1) с добавлением пластифицирующей и противоморозной добавки нитрата натрия в количестве 5. 10% от массы цемента. Такая паста как бы склеивает панели между собой.

При строительстве крупнопанельных зданий существует много других конструкций стыков, однако требования к ним и принципы исполнения являются общими.

Способы герметизации открытых вертикальных стыков панелей

Герметизация горизонтальных стыков панелей наружных стен жилого дома

Сопряжение панелей стен между собой и с перекрытиями называются стыками. Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков. Стыки должны быть прочными, долговечными, водо- и воздухонепроницаемыми, иметь достаточную теплозащиту и быть несложными мо способу заделки.

Стыки наружных стен подразделяют по расположению на горизонтальные и вертикальные.

Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упруго податливые и жесткие (монолитные).

Стыки наружных панелей подразделяют по следующим признакам:

Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (монолитные). При устройстве упругоподатливого стыка (рис. 5) панели соединяются с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к закладным деталям панелей. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой — тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

Рис. 5. Конструкция вертикального упруго-податливого стыка панелей: 1 — стальная накладка, 2 — закладные детали, 3 — тяжелый бетон, 4 — термовкладыш, 5 — полоса гидроизола или рубероида, 6 — гериит или пороизол, 7— раствор или герметик

Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин. Это происходит потому, что от нагрева при сварке закладная деталь как бы отрывается от бетона, в который она была замоноличена при изготовлении. Проникающая в щель атмосферная или конденсационная влага разрушает нижнюю поверхность закладной детали.

Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном.

При устройстве упругоподатливого стыка (рис. 4.2) панели соединяют с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к закладным деталям панели. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой — тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальные колодцы стыка заполняют тяжелым бетоном. Недостатком упругоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин.

Более распространенными являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 4.3 приведен монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединительными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметиком образована воздушная вертикальная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой или из пенопласта.

Для устройства жестких стыков используют также сварные анкеры — связи, которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые припаривают после установки панелей к концам анкеров. Такое соединение позволяет обеспечить плотное заполнение полости стыка бетоном, почти в три раза уменьшить расход стали.

1 — наружная керамзитобетониая панель, 2 — анкер диаметром 12 мм, 3 — дренажный канал, 4 — пороизоловый жгут, 5 — герметик, 6 — прокладка, 7 — скобы, 8 — бетон, 9 — внутренняя несущая панель из железобетона, 10 — петля, 11 — минераловатный пакет

1 — герметик, 2 — рубероид или гидроизол, 3 — термовкладыш (минераловатный пакет, обернутый пленкой), 4 — термоизоляционный слой панели, 5 — тяжелый бетон

а — горизонтальный стык, б — вертикальный стык, в — схема ланели, 1 — герметизирующая мастика, 2 — уплотнительный шнур, 3 — панель наружной стены, 4 — раствор, 5 — утеплитель, б — панель перекрытия, 7 — панель внутренней поперечной стены, 8 — гернит или пороизол, 9 — шпонка

Вертикальные стыки по особенностям заделки наружной части бывают: закрытые, защищаемые снаружи цементным раствором, герметизирующей мастикой, упругой прокладкой, а изнутри — прослойкой рубероида, утепляющим пакетом и монолитным бетоном; открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами; водоотбойная лента, не допуская влагу вовнутрь стыка, одновременно отводит ее наружу; дренированные снаружи защищены так же, как и закрытые стыки, но их конструкция допускает поэтажный отвод влаги, попавшей вовнутрь стыка. Влага через декомпрессионный канал стекает вниз, здесь через дренажное отверстие на пересечении вертикального и горизонтального стыков водоотводящим фартуком выводится наружу. Таким образом, дренированный стык по способу заделки относится к закрытым, а по характеру работы — к открытым.

1 — наружная керамзит-бетонная панель, 2 — анкер диаметром 12 мм, 3 — дренажный канал, 4 — пороизоловый жгут, 5 — герметик, б — прокладка, 7 — скобы, 8 — бетон, 9 — внутренняя несущая панель из железобетона, 10 — петля, 11 — минераловатный пакет

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать вследствие капиллярного подсоса воды через раствор. Поэтому в стыке устраивают противодождевой барьер, идущий сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается (рис. 4.4).

Горизонтальный стык между несущими панелям поперечных стен и перекрытий проектируют платформенного типа, особенностью которого является опирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, при котором усилия в верхней стеновой панели на нижнюю передаются через опорные части панелей перекрытий.

открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами. Водоотбойная лента, препятствуя прониканию влаги вовнутрь стыка, одновременно отводит ее наружу.

закрытые, наиболее распространенные в крупнопанельном строительстве. Снаружи их защищают цементным раствором, герметизирующими мастиками, прокладками из пороизола, гернита и т. д.;

Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий осуществляется путем приварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древесно-волокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или раствором.

Стыки крупнопанельных зданий

Стыки наружных стен панельных зданий находятся под влиянием переменной температуры: до 40 . 50 °С летом и до - 35 . - 50 °С зимой и соответственно подвержены температурным деформациям: сжимаются летом и раскрываются зимой. В результате в них попадает влага, которая, замерзая, разрушает заделку стыка. Кроме того, под воздействием разных температур внутри и снаружи помещения, внутри стыка, там где температура стены близка к 0 °С, влага, содержащаяся в воздухе, выделяется в виде конденсата, увлажняет материал стыка и также при замерзании разрушает стык.

При плохой теплоизоляции стыка конденсат может выделяться на внутренней поверхности стены и разрушать отделку. В стыках возникают также напряжения, вызванные неравномерной осадкой здания, усадкой бетона. Все это учитывается при разработке конструкции стыков. Они должны удовлетворять требованиям прочности, герметичности, звукоизоляции и теплоизоляции.

В строительной практике применяют два типа наружных стыков между панелями стен: закрытые и открытые (дренирующие).

Открытый стык между панелями

Закрытый стык между панелями и его герметизация

Однако, если в проекте застройщика заложено преобразование открытых стыков в закрытые, то работы обычно проводятся по всему зданию. Теоретически все закрытые стыки можно преобразовать в закрытые, в этом случае необходимо заделывать стыки от самой кровли до отмостки. Если герметизируется отдельно взятая квартира, то ее нужно изолировать от других- гидрозамком.

В закрытых стыках (см. схему ниже, поз. а) герметизирующая заделка шва снаружи защищает стык от попадания влаги извне.

Стыки панелей наружных стен

а - закрытый, б - открытый; 1 - защитное покрытие, 2 - наружные панели, 3 -герметизирующая мастика, 4 - упругая прокладка (пороизол, гернит), 5 - воздухозащитная проклейка, 6 - термовкладыш, 7 - бетон, 8 - панель внутренней стены, 9 - панель перекрытия, 10 - раствор в горизонтальном шве, 11 - оцинкованный водоотводящий фартук, 12 - водоотбойная лента, 13 - декомпрессионный канал, 14 - водоотводящая лента, зажатая фартуком.

В закрытом стыке наружных стен панельных зданий герметизация от попадания влаги внутрь стыка обеспечивается пористой (упругой) прокладкой 4, по которой наносится слой герметизирующей мастики 3. Изнутри на стык наклеивают полоску биостойкого рулонного гидроизоляционного материала - воздухозащитная проклейка 5 и утепляют стык пакетом утеплителя 6. Внутреннюю полость стыка заполняют бетоном или раствором 7.

Возможен и другой вариант заделки устья стыка: обмазывают клеящей мастикой грани панели в устье, проконопачивают шов смоляной паклей, по которой укладывают герметизирующую мастику. Снаружи шов для защиты мастики от солнечной радиации и других атмосферных воздействий заполняют раствором, поверхность которого затирают, или прорезают руст (узкую канавку).

В открытых стыках (см. схему выше, поз. б) вода может проникать в устье стыка, а для ее отвода служат водоотбойные (водоотводящие) конструктивные устройства. Конструкция открытого стыка рассчитана не на герметизацию его от проникновения влаги, а на то, чтобы отвести ее за пределы стыка. Чтобы попадающая в устье стыка вода не впитывалась, поверхность боковых граней стыка грунтуют герметизирующей мастикой. Для отвода воды в наружный вертикальный канал стыка вставляют водоотбойную ленту 12, а на пересечении вертикального и горизонтального швов между панелями ставят водоотводящий фартук 11, выполняющий роль слива воды.

Поверхность внутренней полости стыка оклеивают воздухозащитной лентой 5, с небольшой компенсацией на температурные деформации панелей. В остальном, как и в закрытых стыках, в горизонтальном шве укладывают пористую (упругую) прокладку 4, для теплоизоляции горизонтального и вертикального стыков вкладывают пакет утеплителя 6.

Способы герметизации открытых вертикальных стыков панелей наружных стен крупнопанельного жилого дома повышенной этажности

Герметизация горизонтальных стыков панелей наружных стен крупнопанельного жилого дома повышенной этажности

Часто задаваемые вопросы по герметизации швов:

Читайте также: