Устройство деформационных швов
Температурный шов
Устройство деформационных швов
Устройство деформационных швов выполняют на стадии укладки бетона или же формируют разрез уже затвердевшей (набравшей часть марочной прочности) бетонной плиты. Первый вид формирования шва – монтажный, выполняют в примерной последовательности: Конструкцию (стяжку, плиту) делят на секции, используя эластичные или твердые материалы-прокладки. Демпфирующую закладную деталь из обвернутой рубероидом доски или бруса, пластиковой вагонки, полимерной ленты, стекла, рулонного материала для гидроизоляции или обрезка теплоизоляционной плиты и т.д. закладывают на полную глубину конструкции. После схватывания бетона закладка-демпфер может извлекаться из шва, который далее заполняют теплоизоляционным материалом, уплотнительным жгутом или шнуром типа Вилатерм и герметизируют определенным видом мастики или герметика, но может и оставаться в шве на все время эксплуатации конструкции, согласно виду конструкции и ее назначению. Пример: деформационный шов фундаментной плиты:
Второй метод устройства шва: разрезают частично затвердевшие бетонные плиты не на всю глубину, а только на нормированную. Затем шов зачищают и заделывают – опять же в зависимости от размеров и назначения шва: или специальными эластичными профилями, изоляторами, демпферами, или только полимерным герметиком (мастикой). Есть случаи, когда шов следует оставлять незаполненным.
Конструкция деформационного шва
Шов должен быть идеально прямой. Пересекаться швы должны исключительно под прямыми углами. Но одновременно с этими правилами важно выполнить и еще одно: никогда не делать Т- образный (в плане) стык рассечения, поскольку такая фрагментация создаст дополнительные неравномерные нагрузки в конструкции. Когда треугольные пересечки швов (в плане) неизбежны, поступают следующим образом: «делят» плоскость на равносторонние фигуры, при этом получается больше швов.
Ширину швов делают в зависимости от толщины стяжки бетона или плиты, но минимум ширины шва равен 6 мм. Глубина сечения шва должна составлять от половины высоты плиты до четверти. Карта (внутренняя площадь в границах таких разрезов-швов) может не делиться на фрагменты в случаях, когда:
Еще несколько нормативных правил:
Плита пола, опоясывающая стойки, колонны небольшие фундаментные опоры и др. должна быть разрезана строго по квадратам, причем все углы этих квадратов должны быть расположены напротив плоскостей опор. Другими словами, следует повернуть площадку, ограниченную разрезами относительно опоры (колонны и т.д.) таким образом, чтобы угол поворота был 45 град.
Профиль деформационный
Рассеченные стяжки и основания должны сохранять конструкционную целостность. Для этого их укрепляют специальными элементами – деформационными металлическими профилями и/или уплотнителями. Профили могут помещаться в разрезы, или накладываться на сверху.
Компенсационный шов
Компенсационные швы бетонных конструкций и оснований (фундамента, стены, кровли и всех без исключения конструкций) выполняются целенаправленно и выглядят как разделение конструкций. Цель этой фрагментации – ослабить внутренние и внешние напряжения в бетонном монолите. Минимизировать воздействие внутренних напряжений необходимо, так как они ведут к неконтролируемым деформациям, а в тяжелых случаях и к полному разрушению бетонного монолита на всю его глубину. Деформации – причина низких характеристик построек, недолгой эксплуатации и многочисленных проблем с разнообразными трещинами, перекошенными оконными коробками и незакрывающимися дверями, и так далее.
Бетонное основание – долговечное, надежное и прочное, и пока еще бетону альтернативы нет. Есть новые технологии, присадки и наполнители – но все это лишь развитие и рост бетона, имеющего свои «корни» в глубокой древности. Одно из качеств бетона как искусственного микропористого камня – это некоторая капризность сформированных объемов конструкций, а также поверхностных реакций бетонных массивов в эксплуатации. Внутри бетонного монолита всегда действуют силы, порожденные разными причинами, и эти силы дают нагрузки как на саму бетонную конструкцию, так и на ее внутреннюю структуру. Эти нагрузки неконтролируемы, и их последствия – растрескивание монолита. Так и случается, если проектировщик и строитель не принял меры – то есть не компенсировал монолит разрезами. Пример – компенсационные швы в бетонной отмостке вокруг дома, о необходимости которых знает любой частный строитель. Отмостка обязательно отделяется пристеночным швом, который заполняют рулонным гидроизоляционным материалом на битуме или герметизируют водостойким безусадочным герметиком.
Делят отмостки на небольшие участки – всего по 200-250 см, поскольку работают эти простые конструкции в тяжелейших условиях – вода, перепады температур, сезоны жара-мороз и т.д. все швы отмосток делают под прямыми углами к примыкающим стенам, строго по перпендикуляру и на всю глубину заливаемой бетонной смеси. В шов закладывают просмоленную (антисептированную, промазанную битумом и обвернутую рубероидом – в самом простом варианте) деревянную доску толщиной 25-30 мм.
Доска на ребро будет выполнять функцию несъемной опалубки бетонного сектора отмостки, поэтому по верху доску выравнивают с основной съемной опалубкой заподлицо. Вместо доски сегодня можно взять специальную виниловую прокладку для швов, ее толщина различна, но для отмостки нужна толщина ленты до 1,5 см. Бетонируют отмостку только после устройства компенсационных швов.
Компенсационные разрезы, или швы – это своего рода демпферы бетонных монолитов. Пример: компенсационный деформационный шов в фундаменте, усиленный деформационными профилями:
Швы в бетоне могут быть не только подвижными, но и условно-неподвижными – это рабочие (холодные) швы бетонирования, вызванные как форс-мажором, так и заранее предусмотренными технологическими перерывами в укладке бетона. Как уже было сказано выше, технологические и холодные швы в бетоне деформационными ни в коем случае не являются, так же, как и усадочные швы (не путать с осадочными). Пример: деформационный шов плиты монолитного перекрытия, заполненный эластичными элементами:
Компенсационные швы делают не только в бетоне. Прорезать бывает необходимо и напольное покрытие, и основание пола по контуру дверных проемов, а также на участках перепадов высот (ступеньках) в плитах и стяжках. Такой шов, точно так же как шов под паркетными досками, оставляют незаполненным в помещении. На улице все швы обязательно герметизируют.
Осадочный шов
Осадочный шов тоже относится к деформационным швам и делается в целях разгрузки конструкции. Разницу между осадочным и температурным деформационным швом можно видеть (упрощенно) на рисунке:
Осадочный шов фундамента точно так же разрезает массив на две “независимые” части.
Деформационные швы, работающие в сложных условиях, могут быть усилены специальными элементами: арматурными стержнями, металлическими закладными пластинами и др.
Все компенсационные швы – необходимый элемент бетонной постройки: каркасов, массивов, элементов и узлов сборных конструкций, плоских плит и стяжек. Правильный шов – это гарант беспроблемной и долгой эксплуатации дома и любого сооружения. Для того, чтобы внутренние отделки и декоры сохраняли эластичность и не подвергались деформациям, точно так же необходимы компенсационные швы.
Деформационные швы в бетоне: виды, когда нужны, как и чем сделать
Многие знают, что бетонные покрытия имеют свойство расширяться во время высоких температур и повышенной влажности, а также сжиматься, когда данные параметры снижаются. Из всего этого следует, что если бетонные сооружения не смогут расширяться и сжиматься, образующееся напряжение пагубно на них отразится.
Деформационные швы в бетоне: виды, когда нужны, как сделать
Когда создаются монолитные полы из бетона, деформационные швы должны быть обязательно. Важно чтобы он смог противостоять перепадам температур и усадке. Всё это имеет большое значение при организации теплого пола.
Также, деформационный шов в бетоне необходим в таких случаях:
Благодаря деформационным швам, конструкции становятся защищёнными от усадки, изменений температур, ползучести бетона, колебаний параметров влажности, а также химических реакций.
Виды деформационных швов
Деформационные швы в бетоне бывают:
Первый тип деформационного шва создаётся в бетонных сооружениях с целью исключить деформацию от архитектурных конструкций непосредственно на стяжку пола. Располагаются изоляционные швы вдоль стен, по периметру фундамента и вокруг имеющихся колонн.
Сделать деформационные швы в бетоне достаточно просто. Нужно уложить изоляционный материал в специально отведенных на это местах до того, как будет заливаться раствор из бетона.
Бетонная стяжка высыхает неравномерно, в результате появляется напряжение и как результат возникновение трещин. Избежать этого можно, если нарезать усадочные швы. Они размещаются по осям колонн, после чего производится стыковка с углами аналогичных элементов, уложенных по периметру колонн.
Как и чем сделать деформационный шов в стяжке пола
Выполнять нарезку деформационных швов нужно на глубину 1/3 стяжки. Делается она после финишной обработки пола. Для этих целей используется швонарезчик, имеющий функцию орошения режущего диска. Можно воспользоваться и другим способом. В данном случае применяются рейки требуемой величины, когда бетонный раствор ещё пластичен.
Конструктивные швы создаются в бетоне, когда один из этапов работы завершается. Важно чтобы форма торца обладала соединением шип-паз. Для этого используются рейки, расположенные поперёк продольной линии. Предварительно их стоит с одной из сторон покрыть битумом.
Немаловажно знать, что конструктивный шов ещё считается и усадочным.
Герметизация деформационных швов
Если бетонное покрытие создаётся в помещении с повышенной влажностью, следует обязательно произвести герметизацию швов. В противном варианте покрытие начнёт портиться.
Герметик подбирается исходя из предполагаемых нагрузок и условий эксплуатации бетонного пола. В большинстве случаев деформационные швы герметизируются при помощи мастики, силикона, термореактопласты, а также битума либо бутилкаучука.
Для чего предназначен деформационный шов в кирпичной кладке и как его правильно выполнить
Большинство людей несведущих в строительстве и сопротивлении материалов думают что здания, в которых нет трещин и зазоров наиболее прочные. Это не так — строя дом в его стенах делают искусственные «трещины», разделяя монолитную кладку на блоки. Таким образом, выполняется деформационный шов в кирпичной кладке. Рассмотрим вопрос подробнее.
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.
Где делать швы решить просто — посмотрите, где в домах чаще всего образуются трещины от усадки, как правило, на расстоянии 1-2 метров от углов. Там и будем делать усадочные швы.
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.