Для чего служит деформационный шов?
При строительстве и проектировке сооружений различного назначения используется деформационный шов, который необходим для укрепления всего строения. Задачей шва является безопаность строения от сейсмических, осадочных и механических воздействий. Данная процедура служит дополнительным укреплением дома, защищает от разрушения, усадки и возможных сдвигов и искривлений на почве.
Определение деформационного шва и его виды
Деформационный шов – разрез на строении, который снижают нагрузку на части сооружения, чем повышает устойчивость здания и уровень его сопротивления к нагрузкам.
Такой этап строительства имеет смысл применять при проектировании помещений большой протяженности, размещении строения в местах слабого грунта, активно действующих сейсмических явлений. Шов делается и в местностях с большим уровнем осадков.
Исходя из назначения, деформационные швы разделяются на:
В некоторых строениях, из-за особенностей их расположения применяются комбинации методов, служащие для защиты сразу от нескольких причин деформации. Это может быть вызвано, когда местность на которой возводиться строительство имеет почву, склонную к проседанию. Также рекомендуется делать несколько видов швов при возведении протяженных высоких домов, с множеством различных конструкций и элементов.
Температурные швы
Эти методы строительства служат защитой от перемены и колебаний температуры. Даже в городах, расположенных в зонах с умеренным климатом при переходе от высокой летней температуры до низкой зимней, на домах часто возникают трещины различных размеров и глубины. Впоследствии они приводят к деформации не только коробки сооружения, но и основания. Во избежание этих проблем, здание делится швами, на расстоянии которое определяется исходя из материала из которого возведено сооружение. Также во внимание принимается максимальная низкая температура, характерная для этой местности.
Такие швы применяются только на стенной поверхности, поскольку фундамент из-за расположения в земле, менее подвержен температурным перепадам.
Усадочные швы
Применяются реже других, в основном при создании монолитно-бетонного каркаса. Дело в том, что бетон при затвердевании часто покрывается трещинами, которые впоследствии разрастаются и создают полости. При наличии большого количества трещин фундамента, конструкция здания может не выдержать и рухнуть.
Шов применяется только до момента полного затвердевания фундамента. Смысл его применения в том, что он разрастается до того момента пока весь бетон не станет твердым. Таким образом, бетонный фундамент полностью усаживается, не покрываясь при этом трещинами.
После окончательного высыхания бетона, разрез нужно полностью зачеканить.
Чтобы шов получился полностью герметичным и не пропускал влагу, применяют особые герметики и гидрошпонки.
Осадочные деформационные швы
Такие конструкции применяются при строительстве и проектировании сооружений разной этажности. Так, например, при строительстве дома, в котором с одной стороны будет два этажа, а с другой три. В таком случае, та часть постройки где три этажа, оказывает на почву гораздо большее давление, чем та где всего два. Из-за неравномерного давления, почва может проседать, тем самым вызывая сильное давление на фундамент и стены.
От смены давления, различные поверхности сооружения покрываются сетью трещин и впоследствии подвергаются разрушению. Для того чтобы предотвратить деформацию элементов конструкции, строители применяют осадочный деформационный шов.
Укрепление разделяет не только стены, но и фундамент, тем самым защищая дом от разрушения. Имеет вертикальную форму и располагается от крыши до основания сооружения. Создает фиксацию авсех частей сооружения, защищает дом от разрушений, деформаций разной степени тяжести.
По завершении работ, необходимо герметизировать само углубление и его края для полной защиты строения от влаги и пыли. Для этого применяются обычные герметики, которые можно найти в строительных магазинах. Работа с материалами осуществляется по общим правилам и рекомендациям. Важным условием обустройства шва является его полная заполненность материалом так, чтобы внутри не осталось пустот.
На поверхности стен они изготавливаются из шпунта, с толщиной примерно половину кирпича, в нижней части шов делается без шунта.
Для того чтобы внутрь здания не попадала влага, на внешней части подвала оборудуется глиняный замок. Таким образом, шов не только защищает от разрушения строения, но и оказывается дополнительным герметиком. Дом защищается от грунтовых вод.
Такой вид швов обязательно обустраивается в местах соприкосновения различных участков здания, в таких случаях:
Сейсмические швы
Такие конструкции еще называют антисейсмическими. Создавать такого рода укрепления нужно в районах с повышенной сейсмической природой – наличие землетрясений, цунами, оползней, извержений вулканов. Чтобы здание не постарадало от непогоды, принято строить такие укрепления. Конструкция призвана защитить дом от разрушений во время земельных толчков.
Сейсмические швы проектируются по собственной схеме. Смысл проектировки – создание внутри здания отдельных не сообщающихся сосудов, которые по периметру будут разделены деформационными швами. Часто внутри здания деформационные швы располагаются в форме куба с равными гранями. Грани куба уплотняются при помощи двойной кирпичной кладки. Конструкция рассчитана на то, что в момент сейсмической активности, швы удержат конструкцию не дав обрушиться стенам.
Применение различных видов швов при строительстве
При колебаниях температур, конструкции, изготовленные из железобетона подвержены деформации – могут менять свою форму, размеры и плотность. При усадке бетона, конструкция со временем укорачивается и проседает. Поскольку проседание происходит неравномерно, то при снижении высоты одной части конструкции, другие начинают смещаться, тем самым разрушая друг друга или образовывают трещины и углубления.
В наше время каждая железобетонная конструкция является целостной неделимой системой, которая сильно подвержена к изменениям в окружающей среде. Так, например, при осадке грунта, резких колебаниях температуры, осадочных деформациях между частями конструкции возникает обоюдное дополнительное давление. Постоянные смены давления приводят к образованию на поверхности конструкции различных деффектов – надколов, трещин, вмятин. Для избежания образования дефектов здания, сторителями применяются несколько видов разрезов, которые призваны упрочнить здание и защитить его от различных разрушающих факторов.
С целью уменьшить давление между элементами в многоэтажных или протяженных зданиях необходимо применять осадочные и температурно-усадочные виды швов.
Для того чтобы определить необходимое расстояние между швами на поверхности сооружения, во внимание принимаются уровенбь гиюкости материала колонн и соединений. Единственным случаем, когда нет необходимости устанавливать температурные швы – наличие катучих опор.
Также расстояние между швами часто зависит от разницы между наибольшей и наименьшей температурой окружающей среды. Чем ниже температура, тем дальше друг от друга должны располагаться углубления. Температурно-усадочные швы пронизывают строение от кровли до основания фундамента. В то время как осадочные изолируют разные части здания.
Усадочный шов иногда образовывается путем установки нескольких пар колонн.
Температурно-усадочный шов обычно образуется путем устройства парных колонн на общем фундаменте. Осадочные швы тоже проектируются путем установки нескольких пар опор, которые находятся напротив друг друга. В этом случае, каждая из опорных колонн должна быть оборудована собственным фундаментом и крепежом.
Конструкция каждого шва призвана быть четко структурированной, надежно фиксировать элементы строения, быть надежно герметизированной от сточных вод. Шов должен быть устойчив к перепадам температур, наличию осадков, противостоять деформации от износа, ударов, механических воздействий.
Швы обязательно делаются в случае нервностей грунта, неодинкаовой высоте стен.
Деформационные швы утепляются при помощи минеральной ваты или пенополиэтилена. Это вызвано необходимостью защиты помещения от холодных температур, проникновения грязи с улицы, и обеспечивается дополнительная звукоизоляция. Используются и другие виды утеплителей. Изнутри помещения, каждый шов герметизируются эластичными материалами, а со стороны улицы – герметиками способными защитить от атмосферных осадков или нащельниками. Облицовочный материал не перекрывают деформационный шов. При внутренней отделке помещения шов прикрываетя декорирующими элементами по усмотрению строителя.
Для чего предназначен деформационный шов в кирпичной кладке и как его правильно выполнить
Какие бывают типы деформационных швов и для чего их делают
Различают два типа швов:
По конструкции они идентичные, но служат для разных целей. Немного подробнее об их предназначении.
Температурно-деформационный шов
Эти швы предназначаются для компенсации температурных деформаций. Из школьного курса физики все знают, что любые тела расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении.
Знакомый каждому пример из жизни — если два стакана помыть в горячей воде и оставить один в одном, потом когда они остынут их невозможно извлечь друг из друга. Все дело в том, что нагретые они были немного больше в размерах, когда температура снизилась, внутренний диаметр верхнего уменьшился и он плотно зажал второй стакан.
Такие же процессы протекают и в кирпичной кладке стены. Но на первый взгляд кажется, что небольшое незаметное глазу увеличение в размерах неопасно для массивной кирпичной стены.
На самом деле все не так, цена расширения при изменении температур может быть как трещиной, так и разрушением стены. Для того чтобы объяснить это вначале расскажем про такую характеристику материалов как коэффициент температурного расширения.
Коэффициент температурного расширения
Эта величина показывает относительное изменение размеров тела при нагревании на 1 кельвин. Различают коэффициент изменения объема и изменения линейных размеров.
Дальше мы будет говорить об изменении линейных размеров, так как на их примере удобнее показать процессы, протекающие в кладке. В справочниках коэффициент обозначается символами — αL.
Поясним еще несколько моментов, которые могут быть непонятны:
Значения этого коэффициента следующие:
Почему температурное расширение опасно для кладки
На первый взгляд коэффициент очень мал и увеличение размеров на доли миллиметра не может разрушить дом. Да это так, для небольших строений.
Однако если здание большое (например, заводской цех) то последствия могут быть серьёзными, смещение на несколько миллиметров приводит к образованию критических напряжений, а затем и трещин.
Шестьдесят четыре миллиметра это 6,4 см. Попробуйте, сдвинуть на такое расстояние кирпич, не разрушив стену.
Кстати, вернувшись к нашему примеру со стаканом, трескающимся от горячей воды. Коэффициент теплового линейного расширения стекла — 0,000009, почти как у силикатного кирпича. Размеры значительно меньше, но стакан все равно распадается на мелкие осколки.
Поэтому чтобы не возникали разрушающие напряжения, кирпичной кладке дают волю — оставляют промежутки свободного места для расширения. Эти швы и называют температурно деформационными. Через какое расстояние и как их делать мы расскажем ниже.
Усадочные швы
С этими швами все проще. На некоторых грунтах невозможно устроить абсолютно надежный фундамент.
Просадка стен даже на расстояние меньше сантиметра обязательно приведет к образованию трещин в стенах. Причем образоваться они могут в самых опасных и неудобных местах, например, там, где к конструкции приложена большая нагрузка, которая будет увеличивать появившийся дефект.
Чтобы этого избежать трещины устраивают искусственно — делают усадочные швы. Располагают их там, где это удобно конструктору и не опасно для здания.
Требования к температурно деформационным и усадочным швам
При проектировании и строительстве обязательно руководствуются нормативными документами. Для кирпичной кладки это СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».
Рассмотрим требования этого документа, каким должен быть температурный шов в кирпичной кладке, постараемся более понятно изложить то, что написано сухим официальным языком и дать пояснения.
Размещение температурно деформационных швов
Как правило, расчеты сложны, поэтому ими часто пренебрегают, пользуясь указаниями следующего пункта данного СНиПа. Но при этом конечно придется делать швов больше, чем в случае, если деформации были бы просчитаны.
Для наземных зданий с отоплением, если в них армированные или металлические включения (перемычки) длиной не больше 3,5 м, а простенки межу проемами не уже 0,8 м. Причем кладка возле концов включений должна дополнительно просчитываться на прочность и максимальное раскрытие трещин. Максимальные расстояния приводятся в таблице. Ниже она показана.
Температура наиболее холодной пятидневкиМаксимальное допустимое расстояние между швами, м Для кладки из силикатного кирпича (на основе кварцевого песка и извести), бетонных камней, крупногабаритных блоков из силикатного бетонаДля кладки из керамического (глиняного) кирпича, керамических и камней природного происхождения, крупногабаритных блоков из бетона на основе портландцемента или глиняного кирпичаМарки раствораМарки раствораот 50 и большеот 25 и большеот 50 и большеот 25 и больше Ниже минус 40 40356050 40 60509070 20 °С и ниже 8070120100
Как видите из таблицы, для силикатного кирпича швы нужно делать чаще. Также максимальное расстояние начинается от 35 м, так что для коттеджей в большинстве случаев они не потребуются.
К таблице также прилагаются пояснения:
Если для кладки использовался бутобетон, то расстояния принимаются из второго столбца таблицы, умноженные на коэффициент 0,5.
Внимание. В этом случае максимальное расстояние может быть от 20 метров, а это уже близко к габаритам коттеджа.
Ответим на вопрос, почему для конструкций расположенных в грунте максимальные расстояния увеличены? Все просто — почва защемляет конструкцию и уменьшает ее перемещение.
Также в СНиПе указано, что деформационные швы, находящиеся в местах соединения каменной кладки со стальными или железобетонными конструкциями должны совпадать со швами этих конструкций. При необходимости в каменной кладке устраивают дополнительные швы, которые будут сходиться со швами в металле или железобетоне.
Размещение усадочных швов
Про усадочные швы в документе всего несколько строчек. Предписывается их устраивать в любом случае, когда возможна неравномерная просадка здания. Так что для того чтобы правильно разместить усадочный шов нужно проводить расчеты основания, если грунт на котором планируется строить слабый.
Требования к конструкции температурных и усадочных швов
Также скупо в СНиП описывается и конструкция этого элемента кладки. Указывается только, что надо предусмотреть шпунт или четверть, который заполняется упругим материалом, чтобы ветер не мог продувать стену.
Как правильно сделать деформационные или усадочные швы
Теперь непосредственно о выполнении работ. Как видите, в нормах их конструкция почти не оговаривается. Трудно найти и литературу по данному вопросу. Поэтому дадим практические советы, основанные на существующей проекторной документации и конструкциях зданий.
Расположение усадочных швов
С расположением температурно деформационных швов все понятно, берутся по СНиПу максимальные расстояния между ними (меньше брать можно, но зачем).
Но возникает вопрос — где устраивать усадочные швы? Иногда бывает понятно, что без них не обойтись, грунт слабый и на многих строениях расположенных рядом видны трещины, значит, и наш дом может оказаться в подобной ситуации.
Понятно, исследовать геологию и проводить расчеты, если мы будем строить дом своими руками, никто не будет. Отойдем от СНиПа (если в вашей личной постройке из-за этого пойдут трещины, то за это никто не накажет) и устроим их без расчетов.
Для больших строений также желательно дополнительно сделать шов в тех местах, где явно меняется структура и свойства почвы. Например, на границе естественного и насыпного грунта.
Какая ширина должна быть у швов?
В нормах об этом тоже ни слова. Но почти всегда ширина шва выбирается в 10-20 мм. Если будете использовать специальные шовные профили для заделки, то выбираем эту величину в соответствии с шириной профиля.
Совет. Чтобы обеспечить не только герметичность, но и теплозащиту, совместно с шовными профилями (они обеспечивают и декоративный эффект) используется дополнительно и теплоизоляционные материалы.
Устраиваем швы
Как уже сказано, швы должны иметь профиль в четверть или в паз. Делая кладку это выполнить несложно в большинстве случаев.
Совет. Чтобы шов был более надежным можно обтесать ложки контактирующих кирпичей, с разных сторон шва обеспечив зазор и между ними. Правда при этом шов будет больше продуваться.
Выполняя деформационные швы желательно чтобы раствор, выдавливающийся при установке кирпича, не попал в него и случайно не соединил ряды с обеих сторон. Поэтому распределяем его так, чтобы на гранях кирпичей обращенных ко шву, получалась «пустошовка».
Также если хотите чтобы швы не выделялись на поверхности стены можно выполнить их не в виде вертикальных линий, а зигзагом в соответствии с вертикальной порядовкой. Так проще выполнять кладку, но потом будет труднее заполнять швы изоляционным материалом.