В этой статье мы расскажем о том, что собой представляют деформационные швы в бетонных полах и аналогичных конструкциях и зачем они нужны. Также мы рассмотрим основные типы этих конструкционных элементов и способы их реализации.
Швы, предотвращающие деформации – универсальное средство с широкой сферой применения
Основные особенности и необходимость применения
На фото — заполнение полости шва силиконовым герметиком
Для опытных строителей склонность бетона к растрескиванию на этапе высыхания смеси не является секретом. Но оказывается, склонность к растрескиванию сохраняется и в ходе последующей эксплуатации готового объекта (узнайте здесь, как самостоятельно залить ступени из бетона).
Такие процессы могут быть спровоцированы температурными и усадочными расширениями материала. И если своевременно не компенсировать возникающие напряжения, разрушительный процесс негативно скажется на состоянии всего сооружения.
Грамотное и своевременное устройство деформационных швов в бетонных полах позволяет минимизировать негативное воздействие температурных и усадочных расширений и таким образом обеспечить строительному объекту или сооружению продолжительный эксплуатационный ресурс.
Статистика использования конструкций, оснащенных швами, показывает, что они способны противостоять таким факторам, как:
- температурные колебания;
- усадочные процессы;
- изменение параметров влагосодержания в окружающем воздухе;
- химические реакции в толще пола;
- ползучесть бетона.
Деформационные швы являются обязательным условием при организации монолитных бетонных полов и согласно строительным нормативам используются если:
- пол имеет сложную конфигурацию;
- площадь стяжки больше 40 м²;
- одна из сторон помещения в длину имеет более 8 м;
- температура пола в процессе эксплуатации выше, чем это необходимо.
Деформационные швы в бетоне по СНиПу располагаются:
- вблизи дверных проемов
- по периметру стен;
- в местах соединения пола и других бетонных конструкций.
Типы повсеместно используемых швов
Схема расположения разделительных элементов в помещении с колоннами
Чаще всего применяются следующие типы деформационных швов:
На фото Т-образный конструкционный шов
Рассмотрим подробнее особенности каждой из вышеперечисленных категорий:
Бетонное покрытие твердеет и просыхает неравномерно, то есть, сверху слой просыхает быстрее, чем снизу. В итоге, уровень стяжки с краю получается несколько выше, чем по центру.
Это естественный процесс, но его результатом становятся возникающие напряжения и, как следствие, образование трещин. Предотвратить такие последствия позволяет применение усадочных швов.
Швы нарезаются на глубину 1/3 части от толщины бетонной стяжки. Нарезка выполняется сразу же по окончанию финишной обработки покрытия. В промышленных масштабах нарезка выполняется посредством швонарезчика с функцией водного орошения резца.
Важно: При выполнении таких работ своими руками, на стадии средней влажности бетона устанавливаются рейки требуемых размеров, которые впоследствии можно будет удалить и получить шов нужной формы.
- Изоляционные швы;
Эта разновидность деформационного шва применяется в бетонных конструкциях в целях предотвращения передачи деформаций на стяжку от капитальных архитектурных сооружений.
Элементы данного типа располагаются преимущественно по периметру фундамента вокруг колонн и вдоль стен. В этом случае не применяется швонарезчик. Специальный упругий изоляционный материал, цена которого невысока, укладывается по линии прохождения будущего шва до нанесения бетонного раствора.
- Конструкционные швы;
Этот тип разграничений применяется в том случае, если во время укладки стяжки сделан перерыв. То есть, шов соединяет ранее уложенный и нанесённый впоследствии слои бетона.
Форма этого разделительного элемента сложная и в сечении напоминает соединение типа «шип-паз». При обустройстве не используется швонарезчик, а работы ведутся преимущественно по сырому бетону с использованием реек.
Расстояние между швами
На фото — компенсационные зазоры в стяжке пола, уложенной своими руками
Температурно-усадочные швы применяются для ограничения напряжений, но для того чтобы они эффективно выполняли свою функцию нужно правильно рассчитать их расположение и прежде всего расстояние друг от друга (см.также статью «Делаем бетонные ступени для лестницы»).
В соответствии с общепринятыми нормами, расстояние между разделительными элементами должно быть не больше 150 метров для зданий отапливаемого типа на основе сборных конструкций и 90 метров для зданий, возведённых с применением монолитных и сборно-монолитных конструкций.
Важно: Если здание неотапливаемое, то заявленное расстояние между деформационными швами в железобетоне следует уменьшить на 20%.
Герметизация разделительных элементов
Схема промышленной герметизации компенсационных зазоров
На объектах с повышенными требованиями, предъявляемыми к гидрофобности стяжек пола, появляется необходимость в герметизации швов.
Это объясняется тем, что избыточная влага, попадая в полость разделительного элемента, способствует постепенному отслаиванию покрытий. Более того, разрушительный процесс становится более интенсивным при повышении температуры воздуха в помещении.
Своевременно выполнив герметизацию, можно предотвратить негативное воздействие избыточной влажности. Кроме того, правильно выполненная герметизация предотвращает вероятность засорения полости шва.
Важным моментом является выбор герметика. В этом случае необходимо учесть эксплуатационные условия и нагрузки, оказываемые на бетонное покрытие.
Среди повсеместно применяемых герметиков, следует отметить следующие составы:
- силиконы
- полибутиленовые мастики;
- термопласты холодного и горячего отверждения на основе битума или бутилкаучука;
- термореактопласты на основе полиуретанов, винилацетатов и полисульфидов.
Следует учитывать то, что напольные покрытия, в пределах объектов промышленного назначения, должны не только легко очищаться от загрязнений посредством сухой и влажной уборки, но и одновременно выдерживать существенные механические нагрузки.
Принимая во внимание требования, предъявляемые к таким полам, можно предположить, что герметик должен одновременно быть достаточно твердым, чтобы выдерживать нагрузки, но и эластичным чтобы препятствовать образованию сколов.
Самостоятельное устройство водонепроницаемого деформационного шва
Шов в стяжке, заполненный герметиком и закрытый цементным раствором
Рассмотрим то как, используя алмазное бурение отверстий в бетоне, можно сделать разделительный элемент на уже сухой стяжке.
- На первом этапе с помощью шнурки или длинного штукатурного правила намечается линия, по которой будем нарезать штробы. В среднем, ширина канавы должна составлять 20-30 см, а глубина 3-4 см.
- После того как сделали всю необходимую разметку, нарезаем бетон штроборезом, установив резец на нужную глубину. Учитывая то, что резка железобетона алмазными кругами выполняется на небольшую ширину, режем несколько штроб. Вырубаем бетон перфоратором, стараясь сделать это как можно ровнее.
- Посредине выкладываем временный профиль, для этого подойдут ровные рейки шириной до 5 см или алюминиевый профиль, который применяется при монтаже гипсокартона.
- С обеих сторон профиль заливается бетоном. Примерно через 1-2 часа профиль демонтируется.
- После того как бетон полностью высох, полученный зазор заливается герметиком и разглаживается.
Вывод
Теперь вы знаете, какова инструкция устройства разделительных швов, также вы получили общее представление о том, как справиться с этой работой самостоятельно (читайте также статью «Железобетонные ступени: нормативные документы и особенности монтажа»).
Если остались какие-либо вопросы, ответы на них вы сможете найти, посмотрев видео в этой статье.
Бетонные основания являются наиболее долговечными, надежными и прочными. Однако бетон — капризный материал при формировании конструкций, поверхностей и их эксплуатации. Нагрузки, действующие на материал и в материале, которые имеют разные причины, приводят к растрескиванию монолитной поверхности. Так происходит, если вовремя не принять меры по созданию компенсационных разрезов, которые препятствуют подобным явлениям.
Что такое компенсационный шов?
Это целенаправленное фрагментирование бетонного основания (пол, стена, кровля и пр.), которое ослабляет действие внешних и внутренних сил (напряжений), ведущих к неконтролируемому деформированию и разрушению монолита бетона на всю его глубину. Подобные деформации могут стать причиной снижения показателей характеристик зданий. Компенсационный разрез реагирует и демпфирует изменения геометрии бетонной плиты, состоящей из нескольких независимых фрагментов. Такие швы являются серьезным фактором обеспечения надежности и долговечности сооружений.
Необходимость устройства
Конструкционные элементы построек связаны и постоянно взаимодействуют между собой на фоне того, что здания изменяют геометрические размеры под воздействием перемен в температурно-влажностном режиме эксплуатации, усадки каркаса, осадки твердеющих бетонных монолитов. Все это вызывает напряжения в узлах единой конструкции сооружения, хотя часто подобные изменения геометрии элементов визуально незаметны. Создание разрезов способствует равномерному распределению дополнительно возникающих нагрузок (сил, напряжений) путем компенсации изменений геометрических размеров (расширения, сжатия, скручивания, сдвигания, сгибания и пр.) материала, возникших из-за факторов, действующих на бетон (или в бетоне).
Нагрузки влияют на сооружения всегда, но без сформированных компенсационных швов они влекут за собой ухудшение характеристик фундаментов, возникновение трещин, проявления деформаций конструкций, увеличение внутренних напряжений, сокращение длительности эксплуатации и пр. К примеру, нагрев/охлаждение стен приводит к незначительному изменению их размеров, что в свою очередь создает в материале напряжения. Больше габариты стен — больше и напряжения.
Они вызывают трещинообразование (в стяжках бетона, внутренней отделке), передаются через жестко связанный каркас перекрытиям, балкам, лестницам, фундаменту и пр. Минимальный сдвиг положения стены в очаге напряжения немедленно создаст угрозу целостности жесткой конструкции постройки. Длительность воздействий, их величины могут даже стать причиной разрушения каркаса сооружения. Подвижки и сезонные пучения грунтов также проявляются как фактор разрушения отмосток, если в них не предусмотрены температурные разрезы.
Какими бывают компенсационные швы?
Характер нагрузок, которые должны компенсировать разрезы — основной признак их классификации. Они подразделяются на неподвижные (условно) — технологические и усадочные, а также на осадочные, изоляционные и температурные, деформационные. Перерывы в работах с бетоном сопровождаются формированием технологических разрывов, когда подушка материала, отлитая ранее, примыкает к грани нового участка монолита.
Усадочные разрезы путем фрагментирования плиты ослабляют напряжения растягивания в твердеющем материале, что способствует проходу трещин ниже разреза без выхода на ее поверхность либо проходу разлома по шву. Они компенсируют деформацию и усадку при неравномерной потере влаги разными участками стяжки. Наружными температурными разрезами здания разделяются на секции, что защищает от деформаций, вызванных изменением температуры бетона.
Часто их комплексируют со швами, задача которых — компенсация вертикальных сдвигов в отдельных частях сооружений из-за неравномерности осадки грунтов под постройкой. Деформационные швы разгружают монтажные стыки конструкционных элементов от деформаций скручивания, поперечных и продольных напряжений. Их формируют в местах примыканий пола к колоннам, лестничным маршам, пандусам, бордюрному камню, на изломах плоскостей материала, участках ступенчатого перепада высоты стяжек и пр.
Изоляционные швы обязательно создаются на стыке пола со стенами, лестницами, колоннами и пр. Их задача — пресечение передачи деформаций (температурных, усадочных и пр.) от каркаса сооружения на стяжку пола. Такое разъединение препятствует прохождению ударных звуковых волн внутрь помещений через стяжку и обратно. Температурные швы формируются для компенсации движения грунтов и зданий относительно отмостки. Ее фрагментирование и эластичная привязка к фундаменту обеспечивают демпфирование нагрузок.
Как выполняются?
Используется два метода формирования швов с использованием алмазных или абразивных кругов:
- монтажный — когда на стадии заливки бетон разделяется на фрагменты с использованием закладываемых на всю глубину плиты демпфирующих материалов (стекло, брус, полимерные ленты, пластиковая вагонка и пр.), которые могут удаляться из шва или оставаться в нем;
- разрезание — когда твердеющая бетонная плита прорезается на фиксированную глубину, а сформированные швы заделываются полимерными герметиками, мастиками, закрываются специальными конструкциями или оставляются незаполненными. Шаг (ширина полосы) нарезки определяется следующим образом: высота стяжки (в см) умножается на коэффициент «24». Результат — шаг обустройства швов (в см).
Они делаются идеально прямыми, допускается их пересечение только под прямым углом. Вместе с тем стыки рассечений не должны в плане формировать букву «Т». Когда невозможно исключить в плане пересечение швов в виде треугольника, фигуру делают равносторонней. Минимальная ширина швов 0,6 см, которая зависит от высоты слоя искусственного камня. По влажному бетону резка может проводиться уже через 12 — 72 часа после укладки (зависит от температуры воздуха), однако следует исключать ситуацию, когда бетон окончательно высох, и прорезанный край материала осыпается.
Глубина сечений составляет 1/4 — 1/2 высоты плиты. Площадь пола внутри помещений считается неделимой (до 30 м2), когда соотношение сторон такого «прямоугольника» не больше 1:1,5. Большие площадки разделяются усадочными швами на подобные или меньшие по площади участки. Когда монолит имеет длину от 25 м и более, его обязательно пересекают швами. Если дорожки твердеющего материала имеют ширину 3 метра и больше, делаются продольные швы.
На открытых для осадков плитах прорезы делаются с шагом 3 м, а максимальная площадь цельного куска не более 9 м2. Монолиты дорожек (коридоров) рассекаются поперечными швами с шагом до 6 м (обычный шаг — удвоенная ширина укладки материала), а Г-образные повороты фрагментируются на прямоугольники (квадраты). Также прорези разделяют напольные покрытия из различных материалов, основания в помещениях по дверным проемам, места перепада высоты стяжек.
Подобные швы, как и те, что оказываются под паркетной доской, не заполняются, а на открытом воздухе герметизируются. Разрезы плит пола, опоясывающие колонны, должны быть в плане квадратами, углы которых располагаются против плоских граней колонн (квадрат, образованный швами, поворачивается на 45 град. относительно граней колонны). Конструкционная целостность рассеченных оснований обеспечивается специальными системами, помещаемыми в швы или накладываемыми на них. Это профили из металла и уплотнители.
В отмостках пристеночные швы заполняются рубероидом, битумом или герметиком. Отмостка подразделяется на участки по 2 – 2,5 метра, которые пересекаются швами (перпендикулярными стене) на всю глубину заливки бетона. Такой разделитель формируется доской (несъемная опалубка), укладываемой на ребро так, чтобы верхний ее край совпадал с поверхностью опалубки. Доски (толщина до 3 см) обрабатываются горячим битумом, септиком. Также используются специальные ленты из винила толщиной до 15 мм. Затем опалубка бетонируется.
Компенсационный шов в стяжке
Рисунок разрезов, которыми разделяется стяжка, зависит от площади и конфигурации помещения. Пристенные швы имеют глубину на всю высоту стяжки. Их заполняют эластичными прокладками толщиной до 10 мм, силиконом. Также плиты заливки перерезаются на уровне дверных проемов и коридоров, но не на всю высоту материала. Аналогичным образом ее необходимо отделять от лестничного марша.
Если площадь помещения больше 30 м2 или если в нем есть Г-образные участки, она фрагментируется на прямоугольные (квадратные) составляющие со стороной не длиннее 6-ти метров. Установленные в помещении колонны также обособляются разрезами (в форме квадрата) у их основания. Когда стяжка содержит армирование, прорезание делается по границам листов арматурного каркаса.
В середине монолита рассечения обычно привязываются, например, к габаритам плитки, укладываемой на пол (шов должен проходить между ними). В теплых полах стяжка разрезается по границам полей тепловыделяющих элементов. Глубина прорезания определяется ее высотой, а также она зависит от наличия греющих труб в полу. В таких случаях массив бетона рассекается на 1/3 — 1/2 его толщины.
Заключение
Компенсационные швы являются необходимой составляющей формирования каркасов сооружений из бетона и обязательно обустраиваются при создании стяжек. Правильное применение швов — гарантия длительной и надежной эксплуатации зданий, сохранения эстетичности внутреннего декора.