Температурный шов в бетоне

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.

Статья ресурса monolitniy.ru — строительные услуги в Москве и Подмосковье, а также статьи по строительству: монолитное строительство, строительство кирпичных домов, наружная и внутренняя отделка

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.

Мой блог находят по следующим фразам
• чертеж арматуры
• технология монолитных колонн
• арматурная сетка чертеж
• чертеж арматурной сетки
• схема установки ригелей для заливки плиты перекрытия
• monolitniy.ru

Деформационные швы.

Температурные швы в бетоне на улице

Бетон расширяется при повышении температуры и влажности и сокращается при уменьшении температуры и влажности. Если бетонные конструкции не могут свободно расширяться и сжиматься, то в результате перенапряжения бетон трескается. Бетон сжимается также и по мере твердения и высыхания, особенно в первые дни после укладки. Поливка и защита бетона от высыхания первые десять дней замедляют сокращение его объема и предотвращают появление трещин в нем.

Крупные бетонированные площади надо разделять на мелкие участки температурными швами. Поверхности, находящиеся на открытом воздухе, например дороги, дорожки, платформы, должны иметь усадочные швы на расстоянии не менее 3,6 м друг от друга и расширительные (деформационные) швы через каждые 15-18 м. Полы внутри зданий должны иметь швы не реже чем через 6 м, обычно по осевым линиям расположения колонн и вокруг стен. Особенно большое внимание следует уделять швам в водонепроницаемых стенах или полах.

«Усадочные швы» и «расширительные швы» делают различными способами. Простейший из них состоит в том, что для сокращения оставляют промежуток шириной от 6,4 до 9,5 мм, а для расширенияот 12,7 до 19,1 мм. После высыхания бетона промежуток заливают горячим битумом.

Битум должен быть среднего сорта (пенетрация 50/60). Слишком мягкий битум плавится и вытекает из швов в жаркую погоду, а слишком твердый сокращается в холодную погоду. Следует проконсультироваться с поставщиками битума относительно сорта, наиболее пригодного для данных условий, а также относительно температуры, при которой его следует заливать в швы. Очень важно, чтобы битум прочно прилипал к стенкам шва.

Деформационные швы можно делать также из готовых заполнителей толщиной от 12,7 до 19,1 мм и высотой в полную глубину шва или на 19,1 мм меньше глубины шва. Остающиеся пространства заливают битумом или мастикой. В сооружениях, предназначенных для наполнения водой, в швах используют медные полоски. В качестве усадочных швов могут служить также узкие прорези, сделанные на глубину, составляющую около одной трети толщины конструкции. В дальнейшем точно по прорезям образуются трещины. Возможно также шпунтовое соединение; чтобы нарушить связь, шпунтованные поверхности покрывают битумом.

Деформационные швы делают на всю глубину и ширину бетонной конструкции. В заполняющем шов материале не должно быть отверстий, через которые мог бы вытечь бетон в период его укладки. Арматура не должна пересекать шов. Отделка поверхности бетона. Если не требуется специальной отделки, например штукатурки, обмазки, отески, вертикальные поверхности стен, колонн и балок затирают смоченным водой карборундовым или другим твердым бруском.

Делают это сразу же после распалубки, но не позднее суток.

При затирке удаляется «цементный камень», выступивший через щели и края формы, а образующееся жидкое цементное тесто заполняет выемки на поверхности и придает бетону однородный вид. Крупные углубления на поверхности следует заделать таким же раствором, какой вошел в состав бетона. Горизонтальные поверхности полов и платформ следует разровнять брусом и затереть деревянным мастерком.

Если необходима особенно гладкая поверхность, применяют стальной мастерок (рисунок):

См. также сооружение «гидропонного поддона» из монолитного бетона, и конструкция деформационного шва в нём

Любые бетонные конструкции не являются 100% стабильными объектами.

Устройство температурных швов в бетоне

Железобетонные (ЖБИ) и бетонные сооружения обладают вредным свойством – «дыханием», способностью к линейному расширению под воздействием повышенных температур и линейному сужению под воздействием пониженных температур. «Дыхание» бетона можно локализовать лишь с помощью деформационного шва.

Для чего деформационный шов?

В соответствии с действующими строительными нормами и правилами РФ, деформационные швы в бетоне должны быть предусмотрены в случаях:

• Общая площадь стяжки пола, отмостки или бетонной площадки другого назначения превышает 40 квадратных метров;
• Бетонный пол имеет сложную конфигурацию;
• Протяженность стены помещения превышает 8 метров;
• Температурные швы должны быть по периметру монолитных стен, по наружному периметру дверного проема и в местах соединения бетонных конструкций;
• На всех бетонных сооружениях, работающих в условиях перепадов температуры.

Эмпирический анализ причин вызывающих объемные деформации, показывает, что ЖБИ имеющие деформационный шов в бетоне, эффективно выдерживают следующие неблагоприятные факторы:

• Объемная усадка;
• Регулярное изменение влажности окружающей среды;
• Значительные перепады температуры;
• Ползучесть бетона;

Виды температурных швов в зависимости от вида бетонной конструкции:

• В наливных полах, отмостках и бетонных площадках;
• В плитах перекрытия;
• В бетонных фундаментах;
• В несущих стенах и межкомнатных перегородках;
• В фасадах зданий.

Классификация часто применяемых видов температурных швов

• Изоляционные. Главная задача изоляционного шва заключается в исключении передачи деформационных сил от капитальных объектов на стяжку пола. В соответствии с этой задачей существуют следующие виды расположения изоляционных швов: вдоль стен, по периметру колонн, по периметру фундамента. Технология создания температурного шва этого вида заключается в укладке специального материала по периметру той или иной конструкции перед заливкой бетона;
• Усадочный шов. Как известно схватывание и твердение бетона происходит неравномерно. Верхние слои схватываются и высыхают интенсивно, а глубинные слои относительно медленно. В результате возникают внутренние напряжения вызывающие образование растрескиваний. Для предотвращения этого явления нарезаются так называемые «усадочные швы». Швы располагают по осям колонн и стыкуют с углами элементов расположенных по периметру. Глубина «нарезки» должна соответствовать 30% толщины стяжки пола. Собственно «нарезка» производится с помощью специального оборудования или с помощью установки специальных реек на этапе заливки;
• Конструкционные деформационные швы. Этот вид швов обустраивается в месте, где оканчивается дневная смена или порция укладки стяжки бетонной площадки. Как правило, конструкционный деформационный шов представляет собой прокладку из тонкой деревянной рейки, полоски стекла или слоя мягкого битума. При этом надо иметь ввиду что деформационный шов этого типа «работает» как усадочный, сглаживающий небольшие горизонтальные перемещения отдельных частей бетонной конструкции.

Герметизация деформационных швов

Деформационные швы бетонных конструкций, работающие в условиях повышенной влажности, а также деформационные швы наружных бетонных конструкций в обязательном порядке должны подвергаться герметизации одним из нескольких способов на выбор. В противном случае под воздействием температурных расширений происходит стабильное разрушение границы заливки бетона, которое в конечном итоге может привести к разрушению всего сооружения. Материалы, используемые для герметизации деформационного шва:

• Полибутиленовая мастика;
• Термопласты горячего и холодного твердения (битумы или бутил каучуки);
• Термореактопласты;
• Силиконовые материалы.

Совет частным застройщикам! Практика показывает, что самый эффективный и относительно недорогой способ герметизации температурного шва в бетонной конструкции, является технология обработки места стыка заливки очередной порции бетона битумной мастикой.

Для этого следует использовать материал, который сохраняет свои свойства, как при высокой, так и при низкой температуре окружающего воздуха. К примеру, битумную мастику брендов BITUMAST, MACSEAL и других.

В этом случае после заливки очередной порции бетона достаточно обработать границу заливки битумной мастикой и продолжить заливку по своему усмотрению через определенное время без потери эксплуатационных и прочностных качеств заливаемой бетонной конструкции.

1469

Швы бетонирования: рабочие, компенсационные, усадочные. Технология работ

Рабочие швы расположатся на уровне низа несущих балок.

Компенсационные

Компенсационные швы в бетоне, как несложно догадаться по их названию, предназначены для компенсации теплового расширения и прочих воздействий, способных привести к появлению трещин.

Деформационный шов

Они полностью рассекают бетонную конструкцию (включая армирование), фактически разделяя ее на несколько независимых монолитов.

• При длине монолитной конструкции свыше 50 метров.

Любопытно: законодателем в области максимального размера монолита является Британская Энциклопедия бетонщика. Однако на Британских островах климат куда теплее российского, а, значит, и меньше максимальное тепловое расширение. С учетом этого будет куда более разумным придерживаться как минимум вдвое меньших размеров.

• По периметру монолитного пола (цель – не дать усадке стен и фундамента вызвать растрескивание его поверхности).
• Вокруг колонн, опирающихся на подсыпку или уплотненный грунт.

На фото хорошо виден шов вокруг опорного элемента металлоконструкции.

И в этом случае, разумеется, есть несколько правил.

• Термошвы в бетоне должны иметь ширину не менее 6 миллиметров. Инструкция связана с температурным расширением материала: при меньшей ширине ее может банально не хватить при нагреве.
• Вокруг колонн опоясывающие их швы могут быть как квадратными, так и круглыми. Квадратный разворачивается относительно колонны на 45 градусов (таким образом, чтобы напротив угла колонны он был прямым).

На первых двух рисунках колонны изолированы правильно. На третьем изоляция колонны от стяжки не выполнена. Цена ошибки – трещины в монолите.

• Получившиеся полости обязательно заполняются герметиком или каким-либо другим изоляционным материалом. Скопление воды, грязи и микроорганизмов приведет к ускоренному разрушению бетона.

Усадочные

Усадочные швы в бетонных полах призваны компенсировать неравномерность высыхания стяжки после ее заливки. Дело в том, что толстый слой бетона сохнет не сразу по всей толщине; верхний слой дает более сильную усадку, в результате чего стяжка пытается деформироваться. Благодаря принудительному делению поверхности на сравнительно небольшие по площади элементы трещины либо не образуются вовсе, либо образуются по уже намеченным линиям (читайте также статью “Армированный бетон: особенности изготовления” ).

Они есть и здесь:

• Карта (фрагмент стяжки, ограниченный усадочными швами) делается квадратной или прямоугольной, с соотношением сторон не более чем 1:1,5 .
• Линии должны быть прямыми, без изгибов и ветвления. В противном случае есть вероятность получить трещину в произвольном месте, а не по размеченной линии.
• Для внутренних помещений максимальный размер сектора, ограниченного швами, составляет 6х6 метров. Бетонный двор с куда большей дельтой температур и, соответственно, большими колебаниями линейных размеров делится на сектора не более чем 3х3 метра.

  Бетонная дорожка делится продольным швом при ширине от 3,6 м.

Бетонная площадка поделена на квадратные участки.

• Г-образные участки пола рассекаются на квадраты и/или прямоугольники.
• Глубина швов должна составлять 1/4 – 1/3 от толщины стяжки .

Технология

Мы разобрались с технологией устройства рабочих швов, но не затронули способы выполнения компенсационных и усадочных.

Собственно, метода всего два.

http://masterabetona.ru