Температурно деформационный шов. Для чего служит деформационный шов? Швы в горизонтальных плитах

Во избежание появления в стенах зданий трещин от неравномерной осадки фундаментов или вследствие деформации материала стены при колебаниях температуры устраивают деформационные швы. Они могут быть осадочными, температурными, антисейсмическими и усадочные.

1) Осадочные швы устраивают в случае различной этажности частей здания или если залегающие в основании грунты имеют различные физико-механические свойства. В этом случае шов разрезает здание полностью на отсеки, которые могут самостоятельно работать под нагрузкой, т.е. шов разрезает и стены и фундаменты. Ширина швов 10...20 мм. Осадочные швы в стенах делают в виде шпунта толщиной, как правило 1/2 кирпича, с прокладкой двух слоев толя, а в фундаментах - без шпунта. Над верхним обрезом фундамента под шпунтом стены оставляют зазор на 1...2 кирпича кладки, чтобы при осадке шпунт не упирался в фундамент. Иначе в этом месте кладка может разрушиться. Осадочные швы в фундаментах и стенах законопачивают просмоленной паклей.

Чтобы поверхностные и грунтовые воды не проникали в подвал через осадочные швы, с наружной стороны фундамента устраивают глиняный замок или применяют другие меры, предусмотренные проектом.

Температурные швы делят надземную конструкцию строения по вертикали на отдельные части, что обеспечивает независимое горизонтальное перемещение отдельных частей здания. Швы могут иметь размеры от 50 до 200 м в зависимости от материала стены и района строительства. Отсеки стен в деформационном шве сопрягаются обычно в виде паза (штробы) и гребня с прокладкой между ними двух слоев толя и утеплением шва просмоленной паклей или гернитовым шнуром. Нередко используют устройство специальных компенсаторов из гибких металлических пластинок, между которыми помещают утеплитель. Расстояние между температурными швами указывают в проекте. Оно зависит от материала, из которого выполнена кладка стен, марки раствора и средней температуры наружного воздуха. В местах прохождения деформационного шва в торце примыкаемой стены оставляют паз (вертикальную штрабу) шириной в 1/2...1 кирпич. По вертикальной поверхности штрабы расстилают два слоя толя или пергамина и слой просмоленной пакли, выкладывают торец смежной стены в форме зуба, входящего в штрабу.

Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Схема расположения сейсмических поясов в зданиях с каменными стенами и конструкция антисейсмических поясов наружной стены:

А - фасад; Б - разрез по стене; В - план наружной стены; Г,Д - внутренняя часть; Е - деталь плана антисейсмического пояса наружной стены;

1 - антисейсмический пояс; 2 - железобетонный сердечник в простенке; 3 - стена; 4 - панели перекрытия; 5 - арматурный каркас в швах между панелями перекрытий;

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объёме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

Для организации и гидроизоляции деформационных швов используют различные материалы:
- герметики
- замазки
- гидрошпонки

Инъекционные составы;

Эластичные ленты и др.

В кирпичных стенах деформационные швы устраивают в четверть или в шпунт. В мелкоблоковых стенах примыкание смежных участков осуществляется впритык и дополнительно защищается от продувания стальными компенсаторами.

Деформационные швы в кирпичных стенах:

А - в кирпичной стене, примыкание в шпунт; Б - в кирпичной стене, примыкание в четверть; В - с компенсатором из кровельной стали в мелкоблочной стене;

ВОПРОС 10. Железобетонные перекрытия гражданских и промышленных зданий.

Перекрытие - горизонтальная конструкция, которая разделяет по высоте смежные помещения в здании или сооружении.

По способу устройства они бывают: монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сборные железобетонные перекрытия -устраивают из готовых элементов заводского изготовления. Они наиболее индустриальны и имеют широкое применение как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Их подразделяют на балочные и безбалочные.

Монолитные перекрытия устраиваются на месте.Бывают: 1)Балочное монолитное; 2)Безбалочное; 3)с несъемной опалубкой; 4)с применением настила (стального профилированного).

Сборно-монолитные перекрытия- одни конструктивные элементы (плиты) являются сборными, а другие (балки) - монолитными.В соответствии с назначением перекрытий к ним предъявляют кроме экономичности и индустриальности требования прочности и жесткости, тепло- и звукоизоляции, огнестойкости и специальные (газо- и водонепроницаемость, сопротивляемость загниванию).

Простейшим видом монолитного ж.б. перекрытия является гладкая однопролетная плита. Такое перекрытие, имеющее толщину 60..100 мм. в зависимости от нагрузки и величины пролета, применяют для помещений с размерами сторон до 3 м.

При больших пролетах устраивают балочные перекрытия, которые могут быть сборными и монолитными. Так, если необходимо перекрыть помещение, имеющее размеры 8 х 18 м.

Устраивают балки пролетом 8м. с шагом 6м. Эти балки называют главными . По ним через 1.5 ..2 м. устраивают так называемые второстепенные балки,имеющие пролет 6м. По верху укладывают плиту толщиной 60..100 мм. Таким образом, конструкция перекрытия получается ребристая. Высота главной балки ориентировочно может быть принята 1/12.. 1/16 пролета, а ширина 1/8.. 1/12 от расстояния между осями. В ребристых перекрытиях 50..70 % бетона расходуется на плиту. Если данный вид перекрытия выполнен монолитным, то необходимо в сжатые сроки осуществить устройство опалубки, проведение арматурных работ и укладку бетона. Это один из недостатков данного вида перекрытия. Один из видов ребристого перекрытия является -Кессонное перекрытие представляющее собой ребристую конструкцию с взаимно перпендикулярно расположенными ребрами в нижней зоне.

Применение их связано в основном с требованиями решения интерьера. Сборные ж.б. ребристые перекрытия гораздо экономичнее монолитных, т.к. позволяют повысить индустриальность строительства, сократить трудозатраты и сроки произ-ва строит.-монтажных работ. Лучшим вариантом служит тот, где применяются плиты размером на 1 комнату.

Перекрытие деревянным по балкам . Балки располагаются, в одном направлении с шагом 600…1000 мм. и заполненяются между ними из гипсо- или легкобетонными плитами, армированных деревянными брусковыми каркасами (для междуэтажных перекрытий) или сварными стальными сетками (для чердачных перекрытий). Величина опирания на стены должна составлять 200..250 мм. Под балки укладывают бетонные подушки или стальные подкладки. Балки необходимо защитить спец. покрытием от коррозии.

Перекрытия по деревянным балкам - применяют в основном в каменных малоэтажных и деревянных зданиях, где лес является местным строительным материалом. Эти перекрытия сгораемы, подвержены загниванию и малоиндустриальны. Деревянные балки делают сплошными или составными. Рациональны и экономичны по расходу древесины клеефанерные балки из водостойкой фанеры с дощатыми поясами. При устройстве перекрытий пространство между деревянными балками заполняют накатом, опирающимся на черепные бруски. Накат может быть сделан из древесных материалов -одно- или двуслойных щитов, а также плит или блоков из легких минеральных материалов - гипсобетона, легкого бетона, керамики. Для обеспечения необходимых звуко- и теплоизоляционных качеств, а также водо- и пароизоляционных свойств перекрытие по накату смазывают глиной или покрывают рулонным материалом, поверх которых делают засыпку шлаком или другими сыпучими легкими материалами, обладающими низкой теплопроводностью.

Перекрытия по металлическим (стальным) балкам- обычно устраивают в многоэтажных промышленных зданиях со стальным каркасом по индивидуальным проектам в ограниченном объеме. Стальные балки перекрытий изготовляют из прокатных профилей, чаще двутавров. Заполнение в перекрытиях выполняют из сборных железобетонных плит, укладываемых на нижние полки балок.

Любые конструкции и строения подвергаются деформации по разным причинам: оседание здания после строительства в процессе эксплуатации, температурные и сейсмические воздействия, неоднородность грунтов в основании конструкций. Несомненно, при проектировании и строительстве необходимо учитывать все эти факторы и сделать объект максимально безопасным для людей, а также минимизировать возможность повреждений и риск частого ремонта. Поскольку в современном мире все чаще строят большие и массивные сооружения как жилые, так и торговые, промышленные, невозможно обойтись без применения деформационных швов во всех конструктивных элементах строений.

Определение, назначение деформационных швов

С целью уменьшения напряжения в конструкциях из-за деформации и усадки элементов зданий, мостов, дорог и других сооружений в них устраивают деформационные швы. Это элементы, разделяющие все строение на отдельные блоки, что позволяет им свободно двигаться в определенных направлениях. Данное явление значительно снижает риск разрушения конструкций в местах возможной деформации. Участки, разделенные подобными швами, оседают равномерно внутри своего объема, не мешая целостности соседних блоков.

Виды деформационных швов

Существует множество классификаций деформационных швов.

Типы деформационных швов по характеру нагрузки, из-за которой возникает деформация:

1. Осадочные. Данные деформации возникают из-за неравномерного уплотнения грунтов под разными частями здания. Это может происходить по нескольким причинам. Во-первых, на изменения влияет неравномерное распределение веса. В современной архитектуре часто строят дома с разной этажностью, с многими конструктивными особенностями в частях здания. Во-вторых, причиной может служить разнородность грунтов под отдельными частями сооружения или дома. Однородный грунт под всем основанием считается идеальным случаем, который встречается крайне редко. При значительной разнице величин осадки отдельных элементов могут возникать вертикальные деформации в виде изломов, сдвигов, трещин, смещений. Деформационные швы осадочного типа рассчитывают для каждого случая отдельно и устраивают вертикально по всей высоте здания от фундамента. Они призваны компенсировать разницу между осадкой отдельных конструктивных блоков.
2. Усадочные. Такие деформации вызваны уменьшением объема конструкций и элементов. Этому явлению подвержены все бетонные монолитные части и каменная кладка: при застывании и твердении смесь теряет влагу. Данный аспект также рассчитывается, и конструкцию делят на определенные части для избегания трещин, надломов и пр.
3. Температурные. Особенно важно учитывать данный тип деформации в местности со сменой климата: лето-зима. В разное время года конструкции наружных частей подвергаются воздействиям температур, что сказывается на их объеме. Особенно в зимний период, когда стена с внутренней стороны помещения и с улицы имеет существенную разницу температур. При том, что внутренняя часть ее имеет постоянную температуру, а наружная подвергается большим изменениям, внутри конструкции может возникать внутреннее напряжение, способное достичь предела и привести к необратимым последствиям. Для решения данной проблемы устраивают температурные швы. Часто они совпадают с усадочными. В отличии от осадочных, температурные швы необходимы только в наземной части зданий, поскольку фундамент не испытывает больших колебаний температур, если рассчитан и устроен верно.
4. Сейсмические нагрузки возникают в районах с частыми землетрясениями и колебаниями почвы. В этих случаях здания особым образом делят на отдельные самостоятельные блоки, разделяемые специальными сейсмическими деформационными швами, имеющими особое строение, что позволяет сохранить целостность конструкций при сейсмической активности.

Помимо этого, деформационные швы в зданиях классифицируют по типу конструкции, в которой они устроены. Выделяют швы, находящиеся:

• в стенах;
• в фундаментах;
• в бетонных полах;
• в монолитных плитах.

Деформационный шов в каждом элементе имеет отдельное строение. Таким образом учитываются особенности изменений форм и нагрузок для каждого участка и направления. К этой классификации дополнительно можно отнести деформационный шов между зданиями. Например, в городском пространстве часто можно встретить сопряженные между собой жилые дома и магазины. Они, как правило, имеют разные архитектурные особенности, объемы и размеры, материалы строительства, но их объединяет одна общая стена. Чтобы эти объекты не влияли на изменения друг друга, между ними также устраивают компенсирующие швы.

Проектирование: основные нюансы

При проектировании строений учитывают все возможные нагрузки, которые будут воздействовать на конструктивные элементы, и в зависимости от этого распределяют деформационные швы таким образом, чтобы они компенсировали все разрушающие эффекты, направленные на каждый элемент.

Устройство деформационных швов разнообразно. Их производят на строительной площадке из специальных материалов или набирающих популярность готовых металлических профилей. Конструкция деформационного шва из металла включает в себя специальный прокат и (при необходимости) вставки из различных материалов, подобранных в зависимости от места применения. Для каждого элемента здания направляющие имеют различное строение и готовятся из несхожих материалов, поскольку выполняют они разные функции.

На стадии проектирования рассчитывают не только места расположения компенсирующих разрезов, их частоту, размер и состав. Часто для отдельных мест определяют отличный от других деформационный шов. Узел, отображающий принцип примыкания конструкций, должен быть прорисован и расписан подробно, чтобы на строительной площадке не возникло трудностей с его сборкой. В каждом случае состав и вид шва могут быть индивидуальны, поскольку разные части конструкций испытывают определенные нагрузки, не всегда одинаковые. Такие ситуации могут возникнуть в местах сопряжений блоков разной этажности, назначения, веса и т.д.

Компенсационный шов в разных элементах здания

Для всех конструкций устройство компенсирующих зазоров индивидуально, они имеют собственное техническое решение, состав, размеры и особенности. Каждому материалу и конструкции соответствует свой деформационный шов. СНиП 2.03.04-84 приводит пример расчетов для наиболее распространенных железобетонных конструкций в различных условиях, СНиП 2.01.09-91 рассказывает о расчетах в просадочных грунтах и подрабатываемых территориях.

Швы в фундаментах: назначение

Фундамент - одна из самых сложных и ответственных в возведении частей любого строения. От его целостности зависят безопасное функционирование и надежность сооружения. Поэтому в его конструкции все должно быть продумано до мелочей - от правильного конструктивного решения до верно устроенных деформационных швов. Фундамент испытывает сразу несколько видов разрушающих нагрузок: от усадки и сезонного движения грунта; неравномерного оседания разных частей здания. Наружный периметр может быть подвержен температурным перепадам (в редких случаях, чаще говорится о верхней части стены фундамента, переходящей в цоколь). Деформационный шов в фундаментах должен компенсировать все поступающие воздействия и придавать ему упругости и подвижности. Кроме того, он должен иметь качественную внешнюю гидроизоляцию, которая предотвратит проникновение влаги в тело шва для избегания разрушения самого его основания.

Особенности устройства

Деформационный шов в фундаментах устраивают по всей высоте его стены от подошвы основания. Расстояние между швами определяется расчетом и зависит от величины влияющих нагрузок, типа грунтов, материала для стен, функционального назначения помещений и т.д. Для кирпичных строений шаг составляет от 15 до 30 м, для деревянных - до 70 м. Кроме этого, на границах частей здания, имеющих разное техническое назначение, также должны присутствовать компенсирующие разрывы, поскольку там возникает наибольшее напряжение.

Деформационный шов в плите фундамента представляет собой зазор, разделяющий ее на отдельные блоки. Его заполняют паклей, пропитанной смолой.

Одной из составляющих фундамента является отмостка. Она также нуждается в компенсирующих разрывах, ведь при неровном ее оседании и движении грунтов данный элемент может попросту надломиться, что повлечет за собой намокание стен основания. Отмостка перестанет выполнять свою защитную функцию. Швы устраиваются с шагом до 2 метров, в них укладывают деревянные рейки и сверху заливают горячим битумом или другим полимером, обеспечивающим надежную гидроизоляцию.

Место стыка отмостки и фундаментной стены обязательно имеет подвижный шов. Обычно его роль играет гидроизоляционная отделка наружной стены основания.

Деформационные швы в стене

Вертикальные конструкции подвержены воздействию сразу нескольких деформационных нагрузок. На них влияют осадка в процессе эксплуатации, температурные воздействия (сезонные и с одновременным перепадом температур наружной и внутренней части в холодное время), нагрузка от верхнего покрытия, снеговые массы. Потому, рассчитывая деформационный шов в стене при проектировании, важно учесть все воздействия и устроить разделения, которые не дадут конструкции разрушиться.

В современном строительстве используют самые разнообразные материалы и методы для возведения стен, которые бывают:

• сборными блочными и кирпичными;
• монолитными бетонными/железобетонными;
• сборными панельными;
• комбинированными.

Во всех из них возникают разрушающие воздействия, причем чем прочнее и тверже материал, тем большие деформационные нагрузки возникают в конструкции. Деление стены на блоки с помощью компенсационных швов позволяет отдельным частям деформироваться в определенных интервалах без угрозы разрушения всего элемента, внутри которого не возникает опасное напряжение.

Проектирование и устройство деформационных швов в вертикальных конструкциях

Для внутренних и наружных стен шаг разрывов рассчитывается по-разному, делается это на стадии проектирования. Высоту стен разделяют на отсеки по всей высоте, устраивая между ними деформационные швы. Расстояние между ними для несущих стен после расчетов - от 20 м, для внутренних перегородок - до 30 м. Расположение деформационных швов в местах максимальных напряжений позволяет снимать эти самые напряжения. Как говорилось ранее, температурные и усадочные швы возникают в надземной части дома и в основном совпадают, располагаются в местах наибольшей концентрации перепадов температур - у углов наружных стен. Деформационные швы, компенсирующие осадочные воздействия, устраиваются по всей высоте стены до основания фундамента и равномерно распределяются по длине здания.

Важным нюансом проектирования швов в стенах является их заполнение и оформление, поскольку находятся они на видимых частях любого строения, особенно, если не подразумевается дополнительная облицовка.

Температурные деформационные швы устраивают в горизонтальной плоскости стены. В процессе возведения в кладке размещают шпунт, который обкладывают толем в 2 слоя и забивают паклей. Закрывают шов глиняным замком. Данные материалы не реагируют на перепады температур, тем самым компенсируют деформацию стены. При ручной кладке заделка получается незаметной и не требует дополнительной облицовки.

В современном строительстве все чаще применяют профили для деформационных швов. Достоинством применения их является особая конструкция, армирующая зазор в стене. Это предотвращает появление трещин в области деформационного шва в процессе воздействия разрушающих нагрузок. Кроме этого, в теле профиля имеются вставки из гидрофобных материалов, что предотвращает попадание влаги в стеновой материал и дальнейшее его разрушение. Оформление наружной части деформационного шва выполнено таким образом, что он отлично вписывается в любой фасад. Большой ассортимент предлагаемых профилей позволяет подобрать к любому зданию наиболее подходящий дизайн.

Швы в горизонтальных плитах

При устройстве монолитных плит перекрытий обязательно должны быть выполнены деформационные швы, поскольку бетон является жестким неэластичным материалом и подвержен разрушению в результате воздействия различных нагрузок и одновременного оседания всего объема здания. С помощью расчетов определяют ширину одного блока перекрытия, и по такому параметру производят заливку межэтажных элементов. Заполнение швов выполняют с использованием гидроизолирующих материалов и заделок.

Швы в бетонных полах

Полы постоянно принимают нагрузку от предметов интерьера, оборудования, а их покрытия все время подвергаются износу. В одном помещении могут быть устроены полы из разных материалов, которые в процессе эксплуатации непохоже реагируют на поступающую нагрузку, влажность и другие воздействия. Такие участки тоже нуждаются в разделении, как и монолитный бетонный пол.

По назначению деформационные швы в бетонных полах разделяют на 3 основных типа.

1. Изоляционный шов имеет круглую или квадратную форму, отделяет пол от стен, колонн и других внутренних вертикальных конструкций, от их воздействия во избежание деформации напольного покрытия. При его устройстве весь периметр прокладывают полимерной изоляцией и внутри образовавшегося контура производят заливку бетонного пола.
2. Усадочный шов предназначен для предотвращения растрескивания бетона во время застывания и эксплуатации. Его устраивают двумя способами: при помощи формующих швы реек, которые вставляют в материал до потери им пластичности; нарезкой и устройством после окончательной обработки поверхности.
3. Конструкционный шов выполняют на границах смен заливки участков полов. Он имеет сложный вид соединения "шип-паз" и позволяет бетону двигаться в горизонтальной плоскости и не допускает изменения соседних участков.

Деформационные швы в полах представляют собой зазоры, разделяющие поверхность на несколько блоков или участков. В подавляющем большинстве для устройства компенсационных швов применяют различные профильные конструкции.

Основные виды профилей для устройства швов в полах выделяют следующие.

1. Встроенные - системы из алюминия, встраиваемые в плоскость напольного покрытия. Применяются в сухих промышленных помещениях с высокой проходимостью, подвергающихся регулярным воздействиям тяжелого оборудования, машин и спецтехники. Профиль может быть усилен резиновой вставкой, может иметь декоративную накладку из нержавеющей стали.
2. Накладные. Данные системы устанавливают на стыке разных покрытий. Они представляют собой накладку на шов. Такие профили также выдерживают интенсивные нагрузки от техники и большого количества людей. При повышенной загруженности профиль может быть усилен полимерными вставками.
3. Водонепроницаемые системы профилей предназначены не только для компенсации деформационных нагрузок, но и для защиты напольного разреза от попадания влаги и воды в помещениях с малой гидроизоляцией или на открытых площадках, парковках, складах и т.д. Такие профили выполнены из нержавеющей стали, имеют в своей конструкции специальные прокладки из ПВХ или резины.
4. Разделительные системы представляют собой профили из мягкого или жесткого ПВХ. Их устраивают в качестве температурных и компенсирующих швов в монолитных полах различного назначения. ПВХ-профили герметизируют и защищают напольные стыки, они стойки к воздействию температур, кислот и моющих средств, что делает их применение универсальным. Деформационные швы в бетонных полах иногда заполняют полимерными мастиками. ПВХ-системы наиболее функциональны и долговечны, поэтому следует отдать им предпочтение.

Технология устройства разделительных швов в полах

Бетонные полы заливают не за один раз всю площадь, а частями, в несколько этапов. Разделительные швы необходимо устраивать в местах стыков разных участков заливки, поскольку бетон может иметь отличающиеся свойства. Зачастую перед заливными работами периметр участка ограничивают изолирующими материалами, которые впоследствии будут служить в качестве заделки образовавшихся стыков. Если площадь заливки большая, то швы можно нарезать уже в готовых полах. Размер зазоров и расстояние между ними рассчитывают, исходя из размера коэффициента линейного расширения бетона. Средняя ширина шва 12-20 мм, расстояние между разрезами - 1,5 м. Глубина достигает 2-3 см. Разделение производят с помощью специального оборудования. Нарезанные по готовому полу швы заполняют специальными уплотнителями и герметизируют их износостойкими полимерами или встраивают в них специализированные профили.

Швы на стыках зданий

Нередко к существующим зданиям пристраивают дополнительные: в виду экономии места в пределах города или удобства пользования в частном порядке. Пристрои могут иметь различное назначение: торговые площади, офисные помещения, бани, гаражи, хозяйственные постройки. Почти всегда осадка основного и дополнительного строений происходит по-разному. Чтобы избежать связанных с этим явлением неприятностей, нужно устраивать деформационный шов между зданиями.

Зазоры между зданиями компенсируют все виды воздействий: осадочные, усадочные, температурные, сейсмические. Поскольку основное и пристраиваемое здания имеют одну общую стену, в ней организовывают компенсационный шов, объединяющий функцию защиты от всех поступающих нагрузок.

Также прокладка между стенами нужна при неоднородности материала: например, первоначальное строение каменное, а дополнительное - деревянное. В этом случае шов может быть выполнен из гидроизоляционного материала без дополнительных конструкций.

Если фундамент под пристрой не был рассчитан сразу, а возводится дополнительно, обязательно нужно отделить его от основного с помощью шва, ведь его конструкция может отличаться. В этом случае будет происходить усадка и осадка самого основания и опираемого строения.

Компенсационный шов устраивают по всей высоте примыкающего здания.

Распространенным вариантом перекрытий зданий, сооружений и покрытий в производственных помещениях с интенсивными механическими воздействиями является бетонный пол. Материал, из которого создаются эти конструктивные элементы, подвержен усадке и обладает низкой прочностью к деформации, вследствие чего возникают трещины. Во избежание повторного ремонта создаются искусственные разрезы в Например, деформационный шов в в стенах здания, кровлях, мостах.

Для чего они нужны?

Бетонный пол представляется на вид прочным и долговечным основанием. Однако под воздействием температурных колебаний, усадочных процессов, влажности воздуха, эксплуатационных нагрузок, осадки грунта теряется его целостность - он начинает трескаться.

Чтобы предать некоторую степень упругости этой конструкции здания, создаются деформационные швы в бетонных полах. СНиП2.03.13-88 и Пособие к нему содержат информацию о требованиях к проектированию и устройству полов с указанием необходимости устройства разрыва в стяжке, подстилающем слое или покрытии, который обеспечивает относительное смещение разрозненных участков.

Основные функции:

• Минимизация внезапных деформаций, посредством деления монолитной плиты на определенное количество карт.
• Возможность избежать дорогостоящего ремонта с заменой чернового и основного покрытия.
• Повышение устойчивости к динамическим нагрузкам.
• Обеспечение долговечности конструктивной основы.

Основные виды: изоляционный шов

В бетонных полах в зависимости от своего предназначения делится на три вида: изоляционный, конструкционный и усадочный.

Изоляционные разрезы выполняются в местах примыкания конструктивных элементов помещения. То есть они являются промежуточным швом между стенами, колоннами и полом. Это дает возможность избежать трещин при усадке бетона в местах прилегания горизонтальных и вертикальных элементов комнаты. Если пренебречь их обустройством, то стяжка при высыхании и уменьшении объема при жестком сцеплении со стеной, например, вероятнее всего, даст трещину.

Вдоль стен, колонн и в местах, где бетонный пол граничит с другими создается изоляционный шов. Причем возле колонн нарезается шов не параллельно граням столбовидного элемента, а таким образом, чтобы на угол колонны приходился прямой рез.

Рассмотренный вид шва заполняется способными позволить горизонтальное и вертикальное движение стяжки относительно фундамента, колонн и стен. Толщина шва зависит от линейного расширения стяжки и составляет около 13 мм.

Основные виды: усадочный шов

Если изоляционные швы предотвращают деформацию монолитного бетонного пола в местах его соприкосновения со стенами, то усадочные резы необходимы для недопущения хаотичного растрескивания бетона по всей поверхности. То есть предотвращения повреждений, вызванных усадкой материала. По мере высыхания бетона сверху вниз, появляется внутри него напряжение, создаваемое твердением верхнего слоя.

Устройство деформационных швов в бетонных полах такого типа происходит по осям колонн, где разрезы стыкуются с углами швов по периметру. Карты, то есть части монолитного пола, ограниченные со всех сторон усадочными швами, должны быть квадратными, следует избегать Г-образных и вытянутых прямоугольных их форм. Работы выполняются как во время укладки бетона с помощью формирующих реек, так и нарезкой швов после высыхания стяжки.

Вероятность растрескивания прямо пропорциональна размерам карт. Чем меньше площадь пола, ограниченная усадочными швами, тем и вероятность растрескивания минимальна. Подвержены деформации и острые углы стяжки, поэтому во избежание разрывов бетона в подобных местах также необходимо нарезать швы усадочного типа.

Основные виды: конструкционный шов

Подобная защита монолитных полов создается при возникновении в работе. Исключение составляют помещения с небольшой площадью заливки и непрерывная подача бетона. Деформационный шов в бетонных полах конструкционного типа нарезается в местах соединения стяжки, выполненной в разное время. Форма торца такого соединения создается по типу «шип-паз». Особенности конструкционной защиты:

• Шов устраивается на расстоянии 1,5 м параллельно другим типам деформационных разграничений.
• Создается лишь при условии укладки бетона в разное время суток.
• Форма торцов должна быть выполнена по типу «шип-паз».
• Для толщины стяжки до 20 см, на деревянных боковых выступах делается конус в 30 градусов. Допускается использовать металлические конусы.
• Конусные швы защищают монолитный пол от незначительных подвижек по горизонтали.

Деформационные швы в бетонных полах промышленных зданий

Повышенные к износостойкости требования предъявляются к полам, укладываемым на заводах, складах и других объектах промышленного назначения. Это связано с появлением влияния разной интенсивности механического воздействия (движение транспортных средств, пешеходов, удары при падении твердых предметов) и возможного попадания жидкости на пол.

Как правило, конструктивная особенность пола представляет собой стяжку и покрытие. Но под стяжкой располагается подстилающий слой, который в жестком исполнении укладывается из бетона. В нем нарезается во взаимно перпендикулярных направлениях шов чрез 6-12 м, глубиной 40 мм при этом не менее 1/3 толщины подстилающего слоя (СНиП 2.03.13-88). Обязательное условие - это совпадение деформационного шва пола с аналогичными защитными разрывами здания.

Отличительной чертой структуры полов в промышленных зданиях является создание верхнего слоя из бетона. В зависимости от интенсивности механического воздействия проектируют покрытия разной толщины. При толщине в 50 мм и более деформационный шов в бетонных полах (СНиП «Полы» п.8.2.7) создается в поперечном и продольном направлении с повторением элементов через 3-6 м. Рез пропиливается шириной 3-5 мм, глубина его составляет не менее 40 мм или треть толщины покрытия.

Требования при создании деформационной защиты полов

Пропил бетона необходимо выполнять фрезой через двое суток твердения. Глубина резов по нормам составляет 1/3 толщины бетона. В подстилающем слое допускается в местах предполагаемых разрывов перед заливкой бетона применять рейки, обработанные составами против адгезии, которые после твердения материала удаляются и в итоге получаются защитные швы.

Нижние части колонн и стен на высоту будущей толщины покрытия следует обклеивать рулонными гидроизоляционными материалами или вспененным листовым полиэтиленом. В тех местах, где проектом предусмотрены деформационные швы в бетонных полах. Технология нарезки начинается с разметки мелом и линейкой мест искусственных разрывов.

Индикатором своевременной нарезки служит пробный шов: если зерна заполнителя не выпадают из бетона, а перерезаются лезвием резчика, тогда время создания деформационных швов выбрано правильное.

Обработка швов

Нормальное функционирование шва достигается с помощью его герметизации. Заделка деформационных швов в бетонных полах реализуется при помощи следующих материалов:

• Гидрошпонка - это профилированная лента из резины, полиэтилена или ПВХ, закладываемая при заливке бетонной стяжки;
• Уплотняющий шнур из вспененного полиэстера закладывается в прорезь и при перепадах температуры сохраняет свою эластичность, обеспечивая безопасное движение бетонного покрытия;
• Акриловая, полиуретановая, латексная мастика;
• Деформационный профиль, состоящий из резины и металлических направляющих. Бывает встроенным или накладным.

Перед герметизацией рабочая поверхность зазоров должна быть очищена и продута сжатым воздухом (компрессором). Также для увеличения срока службы бетонных полов желательно упрочнить верхний слой топпингом или полиуретановым материалом.

Условия создания

Деформационный шов в бетонных полах (монолитных) становится обязательным при следующих условиях:

1. Стяжка, общей площадью выше 40 м2.
2. Сложная конфигурация пола.
3. Эксплуатация напольного покрытия при повышенных температурах.
4. Длина ребра (достаточно одного) напольной конструкции более 8 м.

Деформационные швы в бетонных полах: нормы

В заключение приводятся требования по устройству защитных зазоров в бетонных полах по нормам.

Подстилающий слой должен иметь деформационные резы перпендикулярные друг другу с шагом от 6 до 12 метров. Шов выполняется глубиной 4 см и составляет третью часть толщины бетонного покрытия или подстилающего слоя.

При толщине бетонного покрытия в 50 мм и более деформационный шов создается в поперечном и продольном направлении с повторением через каждые 3-6 м. Эти резы должны совпадать со швами плит перекрытия, осями колонн, деформационными зазорами в подстилающем слое. Ширина реза составляет 3-5 мм.

Пропил осуществляется через два дня после укладки бетона. Заделка защитных резов выполняется специальными шнурами и герметиками.

В промышленных зданиях, имеющих большие размеры в плане или состоящих из нескольких объемов с различными высотами и нагрузками на основание, предусматривают деформационные швы, которые в зависимости от назначения подразделяют на температурные, осадочные и антисейсмические.

Температурные швы предупреждают образование тропит в констргктнвных элементах зданий от деформаций, вызываемых колебаниями температуры наружного и внутреннего воздхха. Температурные швы (продольные и поперечные), расчленяя по вертикали все надземные конструкции здания на отдельные части, обеспечивают независимость их горизонтальных перемещений.

Фундаменты и другие подземные элементы здания температурными швами не расчленяют, так как они под воздействием температуры не деформируются до опасной величины.

Осадочные швы предусматривают в тех случаях, когда ожидается неодинаковая и неравномерная осадка смежных частей здания. Такая осадка может происходить при значительной разнице высот смежных частей (более 10 м или более 3-х этажей), при различных по величине и характеру нагрузках на основание, при разнородных грунтах основания под фундаментами и при осуществлении пристроек к существующим зданиям.

Осадочные швы устраивают на границе смежных частей здания, и в отличие от температурных они расчленяют по вертикали все конструкции здания, допуская самостоятельную осадку отдельных его объемов. Осадочные швы обеспечивают и горизонтальные перемещения расчлененных частей, поэтому их можно совмещать с температурными швами. В этом случае их называют температурно-осадочными.
Антисейсмические швы предусматривают в зданиях, располагаемых в районах с землетрясениями. Такие швы разрезают здание на отдельные отсеки, представляющие собой самостоятельные устойчивые объемы, и обеспечивают их независимую осадку.

Расстояние между температурными швами определяют в зависимости от конструктивного решения здания, климатических показателей района строительства и температуры внутреннего воздуха. В отапливаемых зданиях со сборным железобетонным каркасом (или смешанным - железобетонные колонны и металлические или деревянные покрытия) это расстояние принимают равным 60-72 м, в неотапливаемых зданиях или в открытых сооружениях - 40 м.

При стальном каркасе температурные швы устраиваются: в отапливаемых зданиях через 150-230 м, в неотапливаемых зданиях и горячих цехах - через 120-200 м, в открытых эстакадах - через 130 м.

В деревянных конструкциях температурные швы не предусматривают.
В промышленных зданиях массового строительства обычно устраивают температурные швы. В зависимости от места расположения в здании их подразделяют на поперечные и продольные. Поперечные температурные швы в каркасах размещают на двух рядах колонн, на каждый из которых опираются стропильные конструкции покрытия.

В одноэтажных зданиях шов, как правило, не имеет вставки (рис. 7, г), в многоэтажных - может быть со вставкой (рис. 9, д) и без нее (рис. 9, е). Предпочтение отдают швам без вставки, так как в этом случае не требуются доборные ограждающие элементы. Колонны по обе стороны оси шва заделывают в общий фундамент (рис. 30, б).

Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом устраивают на двух рядах колонн со вставкой, ширина которой в зависимости от типа привязки в смежных пролетах принимается 500 и 1000 мм (рис. 8, а). В зданиях с цельнометаллическим каркасом и смешанным (железобетонные колонны и металлические фермы) продольные швы следует решать на одном ряду колонн.
В ограждающих конструкциях зданий (стенах, покрытиях, перекрытиях и полах) температурные швы предусматривают в тех же местах, что и в несущих конструкциях.

Рис. 125. Температурные швы в ограждающих конструкциях:
а -поперечный шов в покрытии; б -то же, продольный; в - шов в месте перепада высот смежны» пролетов; г -в стене, без вставки; д. е - в полах при значительных воздействиях; ж - в полах из кирпича, брусчатки, торцов, 1 - плита покрытия; 2 - фасонный элемент из стали; 3 - основной кровельный ковер; 4 - стеклоткань; 5 - дополнительные слои ковра; 6-кровельная сталь; 7 - полужесткие ыинераловатные плиты; в - бронирующий слой; 9 - дюбели; 10 - кирпичная стенка; 11 - компенсатор из кровельной стали; 12 - стальной щит; 13 - воронка; И - стеновая панель; « - просмоленная оакля (ила мастика); 16 - уголок; 17 - эластичная пластмасса

Поперечный и продольный температурные швы в покрытии выполняют без разрыва кровельного ковра (рис. 125, а, б). Вдоль швов укладывают полуцилиндрические компенсаторы из оцинкованной стали и крепят их к плитам покрытия дюбелями. По компенсаторам укладывают утеплитель из полужестких минераловатных плит, оцинкованную сталь и водо-изоляционный ковер, который в пределах шва усиливают дополнительными слоями рулонного материала и стеклоткани на мастике.

На скатных покрытиях вдоль продольного шва предусматривают два ряда водоприемных воронок.

При наличии в покрытии перепада высот пролетов с ним совмещают и температурный шов. В этом случае для заделки кровельного ковра на покрытии нижнего пролета устраивают кирпичную стенку, опирающуюся на стальной щит. Стальной щит крепят к консолям из уголков, заделываемых в швы между торцами плит покрытия. Сверху шов покрывают компенсатором и фартуком из оцинкованной стали (рис. 125, в).

Стеновые панели, примыкающие к температурному шву, крепят к колоннам каркаса теми же приборами, что и рядовые панели (рис. 125, г). В местах швов со вставкой применяют специальные доборные стеновые блоки. Зазор между гранями шва, имеющий ширину 20 мм, заполняют просмоленной паклей или упругим материалом, например, мастикой изол или пороизолом. Иногда с наружной стороны шов закрывают компенсатором из оцинкованной стали, который крепят гвоздями (или дюбелями) к стеновым панелям.

Температурные швы в полах на грунте с бетонным или другим жестким подстилающим слоем предусматривают только в помещениях с длительной отрицательной температурой в зимний период. Расстояние между швами в обоих направлениях принимают равным 6-8 м.

Температурные швы в полах на перекрытиях многоэтажных зданий устраивают в местах расположения основных швов.

В полах со сплошными и плитными покрытиями (бетонными, цементными, металлоцементными, асфальтобетонными, мозаичными, из металлических плит), в зонах со значительными механическими воздействиями по обе стороны шва предусматривают окаймляющие уголки, которые крепят к подстилающему слою или к плитам перекрытия анкерами через 0,5-0,6 м (рис. 125, <5); иногда перекрывают шов широкой накладкой из эластичной пластмассы (рис. 125, е). Там, где отсутствуют значительные механические воздействия на пол, уголки не предусматриваются.

В полах из ксилолита по обе стороны шва укладывают деревянные рейки, которые крепят к антисептированным пробкам, заделываемым в подстилающий слой или в плиты перекрытий через 0,5-0,6 м.
В полах из кирпича, брусчатки, деревянных торцовых шашек штучные элементы в рядах, примыкающих к шву, укладывают длинной стороной перпендикулярно направлению шва (рис. 125, ж).

Ширину шва в жестком подстилающем слое или в перекрытии принимают 15-20 мм, а в одежде пола - 6-10 мм. Швы перекрывают компенсаторами из оцинкованной стали и заполняют эластичными материалами или мастиками.

Любые строительные конструкции, независимо от того из какого материала они изготовлены (кирпич, монолитный железобетон или строительные панели) при изменении температуры меняют свои геометрические размеры. При понижении температуры они сжимаются, а при повышении, естественно, расширяются. Это может привести к появлению трещин и значительно снизить прочность и долговечность как отдельных элементов (например, цементно-песчаных стяжек, отмосток фундаментов и так далее), так и всего здания в целом. Для предотвращения этих негативных явлений и служит температурный шов, который необходимо обустраивать в соответствующих местах (согласно нормативным строительным документам).

Вертикальные температурно-усадочные швы зданий

В зданиях большой протяженности, а также строениях с разным количеством этажей в отдельных секциях СНиП-ом предусмотрено обязательное обустройство вертикальных деформационных зазоров:

• Температурных – для предотвращения образования трещин из-за изменения геометрических размеров конструктивных элементов здания вследствие перепадов температур (среднесуточных и среднегодовых) и усадки бетона. Такие швы доводят до уровня фундамента.
• Осадочных швов, препятствующих образованию трещин, которые могут образовываться из-за неравномерной осадки фундамента, вызванной неодинаковыми нагрузками на его отдельные части. Эти швы полностью разделяют строение на отдельные секции, включая фундамент.

Конструкции обоих видов швов одинаковы. Для обустройства зазора возводят две спаренные поперечные стены, которые заполняют теплоизолирующим материалом, а затем гидроизолируют (для предотвращения попадания атмосферных осадков). Ширина шва должна строго соответствовать проекту здания (но быть не менее 20 мм).

Шаг температурно-усадочных швов для бескаркасных крупнопанельных зданий нормируется СНиП-ом и зависит от материалов, примененных при изготовлении панелей (класса прочности бетона на сжатие, марки раствора и диаметра продольной несущей арматуры), расстояния между поперечными стенами и годового перепада среднесуточных температур для конкретного региона. Например, для Петрозаводска (годовой перепад температур составляет 60°С) температурные зазоры необходимо располагать на расстоянии 75÷125 м.

В монолитных конструкциях и зданиях, построенных сборно-монолитным методом, шаг поперечных температурно-усадочных швов (согласно СНиП) варьируется в пределах от 40 до 80 м (в зависимости от конструкционных особенностей здания). Обустройство таких швов не только повышает надежность строительной конструкции, но и позволяет поэтапно отливать отдельные секции здания.

На заметку! При индивидуальном строительстве обустройство таких зазоров применяют крайне редко, так как длина стены частного дома обычно не превышает 40 м.

В кирпичных домах швы обустраивают аналогично панельным или монолитным постройкам.

В железобетонных конструкциях зданий размеры перекрытий, как и размеры остальных элементов, могут меняться в зависимости от температурных перепадов. Поэтому при их монтаже необходимо обустройство компенсационных швов.

Материалы для их изготовления, размеры, места и технология укладки заранее указывают в проектной документации на строительство здания.

Иногда такие швы конструктивно делают скользящими. Для обеспечения скольжения в тех местах, где плита перекрытия опирается на несущие конструкции, под нее укладывают два слоя оцинкованного кровельного железа.

Температурно-компенсационные швы в бетонных полах и цементно-песчаных стяжках

При заливке цементно-песчаной стяжки или обустройстве бетонного пола необходимо изолировать все строительные конструкции (стены, колонны, дверные проемы и так далее) от соприкосновения с заливаемым раствором по всей толщине. Этот зазор выполняет одновременно три функции:

• На этапе заливки и схватывания раствора работает как усадочный шов. Тяжелый мокрый раствор сжимает его, при постепенном высыхании бетонной смеси размеры залитого полотна уменьшаются, а материал заполнения зазора расширяется и компенсирует усадку смеси.
• Он препятствует передаче нагрузок от строительных конструкций бетонному покрытию и наоборот. Стяжка не давит на стены. Конструктивная прочность здания не изменяется. Сами конструкции не передают нагрузки на стяжку, и она не растрескается в процессе эксплуатации.
• При перепаде температур (а они обязательно происходят даже в отапливаемых помещениях) этот шов компенсирует изменения объема бетонной массы, что препятствует ее растрескиванию и увеличивает срок эксплуатации.

Для обустройства таких зазоров обычно используют специальную демпферную ленту, ширина которой несколько больше, чем высота стяжки. После отвердевания раствора ее излишки обрезают строительным ножом. Когда обустраивают в бетонных полах усадочные швы (в случае, если финишное напольное покрытие не предусмотрено), полипропиленовую ленту частично удаляют и производят гидроизоляцию паза при помощи специальных герметиков.

В помещениях значительной площади (либо когда длина одной из стен превышает 6 м) согласно СНиП необходимо производить нарезку продольных и поперечных температурно-усадочных швов глубиной ⅓ от толщины заливки. Температурный шов в бетоне производят с помощью специального оборудования (бензинового или электрического швонарезчика с алмазными дисками). Шаг таких швов не должен быть более 6 м.

Внимание! При заливке раствором элементов теплого пола усадочные швы обустраивают на всю глубину стяжки.

Температурные швы в отмостках фундаментов и бетонных дорожках

Отмостки фундаментов, предназначенные для защиты основания дома от вредоносного влияния атмосферных осадков, также подвержены разрушениям вследствие значительных перепад температур в течение года. Чтобы этого избежать обустраивают швы, компенсирующие расширение и сжатие бетона. Такие зазоры изготавливают на этапе строительства опалубки отмостки. В опалубке по всему периметру крепят поперечные доски (толщиной 20 мм) с шагом 1,5÷2,5 м. Когда раствор немного схватится, доски извлекают, а после окончательного высыхания отмостки пазы заполняют демпфирующим материалом и гидроизолируют.

Все вышеперечисленное относится и к обустройству бетонных дорожек на улице или парковочных мест возле собственного дома. Однако шаг деформационных зазоров можно увеличить до 3÷5 м.

Материалы для обустройства швов

К материалам, предназначенным для обустройства швов (независимо от вида и размеров), предъявляют одинаковые требования. Они должны быть упругими, эластичными, легко сжимаемыми и быстро восстанавливающими форму после сжатия.

Она предназначена для предотвращения растрескивания стяжки в процессе ее высыхания и компенсации нагрузок от строительных конструкций (стен, колонн и так далее). Широкий выбор размеров (толщиной: 3÷35 мм; шириной: 27÷250 мм) этого материала позволяет обустроить практически любые стяжки и бетонные полы.

Популярным и удобным в применении материалом для заполнения деформационных зазоров является шнур из вспененного полиэтилена. На строительном рынке представлены его две разновидности:

• сплошной уплотнительный шнур Ø=6÷80 мм,
• в виде трубки Ø=30÷120 мм.

Диаметр шнура должен превышать ширину шва на ¼÷½. Шнур устанавливают в паз в сжатом состоянии и заполняют ⅔÷¾ свободного объема. Например, для заделки пазов шириной 4 мм, нарезанных в стяжке, подойдет шнур Ø=6 мм.

Герметики и мастики

Для заделки швов применяют различные герметики:

• полиуретановые;
• акриловые;
• силиконовые.

Они бывают как однокомпонентные (готовые к применению), так и двухкомпонентные (их готовят путем смешивания двух составных частей непосредственно перед применением). Если шов небольшой ширины, то достаточно заполнить его герметиком; если ширина зазора значительная, то этот материал наносят поверх уложенного шнура из вспененного полиэтилена (либо другого демпфирующего материала).

Разнообразные мастики (битумные, битумно-полимерные, составы на основе сырой резины или эпоксидные с добавками для придания эластичности) используют в основном для герметизации наружных деформационных зазоров. Их наносят поверх уложенного в паз демпфирующего материала.

Специальные профили

В современном строительстве температурные швы в бетоне с успехом заделывают, применяя специальные компенсационные профили. Эти изделия имеют самые различные конфигурации (в зависимости от области применения и ширины шва). Для их изготовления применяют металл, пластик, резину или комбинируют несколько материалов в одном устройстве. Некоторые модели данной категории необходимо устанавливать уже в процессе заливки раствора. Другие же можно устанавливать в паз уже после окончательного затвердевания основания. Производители (как иностранные, так и отечественные) разработали широкий модельный ряд таких приспособлений, как для наружного применения, так и для установки внутри помещений. Высокая цена профилей компенсируется тем, что такой метод заделки зазоров не требует их последующей гидроизоляции.

В заключении

Правильное обустройство температурных, компенсационных, деформационных и осадочных швов значительно повышает прочность и долговечность любого здания; парковочных мест или садовых дорожек с бетонным покрытием. При использовании высококачественных материалов для их изготовления они прослужат без ремонта долгие годы.