Конструкционные и технологические швы в монолитном бетоне

Как правило, возводимые бетонные и железобетонные конструкции бетонируются отдельными сопрягаемыми между собой участками. Разбивка конструкций на блоки (или карты) бетонирования проводится как по конструктивным, так и по технологическим соображениям. Конструктивная разбивка призвана обеспечить направленную деформацию отдельных участков конструкций и сооружений, а технологическая учитывает неизбежные перерывы в работе, общую организацию работ, возможности используемых механизмов и пр.

Деформационные швы можно подразделить на осадочные, температурные и усадочные.

Осадочными швами разделяют элементы сооружений, воспринимающих различные по величине и характеру приложения нагрузки там, где неразрезность конструкции не предусмотрена проектом. Так, осадочные швы отделяют колонны и фундаменты под оборудование от примыкающих к ним полов. Осадочные швы могут быть образованы обмазкой зоны примыкания конструкций битумом, установкой в зоне стыка деревянной разделительной прокладки и т.п. Ширина осадочного шва должна быть возможно меньшей — 7—10 мм.

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

Температурные швы обеспечивают возможность сжатия и расширения отдельных зон сооружения при охлаждении и нагреве без коробления и трещинообразования. Такие швы устраивают для распластанных (дороги, аэродромы, откосы каналов) и протяженных (подпорные стены) конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе. Температурные швы устраивают также в массивных конструкциях (плотины, крупные фундаменты), подверженных экзотермическому разогреву при твердении бетона. Расстояние между температурными швами расчетное, а местоположение швов указывается в проекте сооружения. Шов расширения предусматривает устройство зазора между картами бетонирования, заполняемого легко деформируемым материалом, предотвращающим проникание в шов влаги и мусора.

В массивных сооружениях температурные швы не подразделяют на швы сжатия и расширения. Основным требованием к конструкциям швов массивных гидросооружений является обеспечение их водонепроницаемости. С этой целью в шов закладывают специальные противофильтрационные шпонки из нержавею¬щего металлического листа или шпонки из пластического водонепроницаемого материала (битума, асфальта и т.п.).

Усадочные швы необходимо предусматривать в протяженных и в массивных конструкциях для предотвращения неупорядоченного трещинообразования при усадке твердеющего бетона. Таким образом, цель их устройства аналогична цели устройства температурных швов сжатия. В отличие от последних усадочные швы необходимы и при постоянной температуре эксплуатации конструкций.

Ядро массивных элементов находится в стабильном влажностном режиме и не подвержено усадке, которая развивается только в поверхностных зонах. В связи с этим считают, что температурные швы гидросооружений выполняют роль температурно-усадочных. Усадочные швы в тонких монолитных стенах следует устраивать не реже чем через 5—6 м по длине, а также в местах изменения сечения или высоты стены. Обязательно устройство усадочных швов в стенах вблизи углов.

Усадочные швы в бетонных полах устраивают через 6—12 м. Боковые грани продольных швов покрывают битумом. Поперечные швы делают с “замком”, либо надрезая покрытие на 1/3—1/5 толщины аналогично тому, как это делают для температурных швов сжатия. Надрезы бетонных покрытий можно производить, погружая в свежеуложенный бетон на необходимую глубину стальную полосу и извлекая ее после начала схватывания.

В последние годы с появлением эффективного камнерезного оборудования расширяется практика нарезки швов по затвердевшему бетону. В образо¬ванные надрезом пазы заливают горячий битум или заполняют эффективными полимерными материалами, сохраняющими высокую эластичность во времени и обладающими высокой адгезией к бетону стенок шва. Такой способ устройства швов обеспечивает их высокое качество.

При разбивке конструкций на блоки (карты) бетонирования по возможности следует устраивать швы, выполняющие сразу несколько функций. Так, температурный шов расширения выполняет одновременно функцию шва сжатия. Конструкции швов сжатия и усадочных швов сходны, поэтому часто устраивают совмещенные температурно-усадочные швы. Температурные швы расширения удобно совмещать с осадочными швами.

Рабочие швы являются сугубо технологическими. Рабочие швы часто называют строительными, либо швами бетонирования. Их устройство вызвано неизбежными остановками бетонирования из-за всевозможных организационных (окончание рабочей смены, поломка оборудования, нехватка материалов и т.п.) и технологических причин (необходимость монтажа вы¬шележащей арматуры, перемонтаж лесов и опалубки, ограничение нагрузок на поддерживающие конструкции и т.п.).

В отличие от деформационных швов, в рабочем шве должны быть исключены перемещения стыкуемых поверхностей относительно друг друга. Число рабочих швов должно быть минимальным. Поэтому перерывы в бетонировании следует делать в местах деформационных швов, что не всегда удается.

Рекомендации по величине допустимого интервала перекрытия слоев бетона до образования рабочего шва весьма расплывчаты и противоречивы. Так, в различных источниках предлагается, чтобы этот интервал не превышал времени “начала схватывания цемента”, “начала схватывания бетона”, “начала схватывания цемента в бетоне”, просто “времени схватывания бетона” и пр. К сожалению, ни одно их этих определений не является формализованным, что затрудняет анализ их обоснованности. В отдельных источниках рекомендуются ориентировочные величины допустимых интервалов в диапазоне 2—4,5 ч. Практически во всех нормативах выбор величины допустимого интервала поручается лаборатории строительства.

При перерывах в бетонировании качество верхнего (контактного) слоя бетона ухудшается во времени из-за процесса водоотделения. Наиболее интенсивно он протекает в первые 1—1,5 ч. Таким образом, снижение прочности стыка с возрастом “старого” бетона в первые часы после его укладки объясняется уменьшением когезии. Однако прочность стыкового соединения даже при перерыве в бетонировании, составляющем 5 ч и более, существенно выше, чем прочность стыка с полностью затвердевшим бетоном даже при тщательной подготовке его поверхности. Эти полученные в лаборатории результаты не учитывают в то же время важнейшего производственного фактора — возможности повреждения нарождающейся кристаллизационной структуры “старого” бетона при передаче на него нагрузок от разгружаемого материала, движения рабочих и механизмов.

Несмотря на сравнительно низкую водонепроницаемость бетона, фильтрация воды через сооружения в основном происходит по горизонтальным строительным швам. Повышение водонепроницаемости швов также как и улучшение прочности сцепления достигают сокращением времени между перекрытием слоев. Выделяют два периода в процессе структурообразования материалов на цементном вяжущем. Первый период формирования структуры характеризуется преобладанием коагуляционной структуры с тиксотропнообратимыми свойствами; второй — период упрочения — характеризуется преобладанием кристаллизационно-коагуляционной структуры со свойствами упругохрупкого тела.

На практике критическая продолжительность перерыва в укладке смеси, соответствующая началу формирования кристаллизационной структуры, определяется возможностью “старого” бетона разжижаться при вибрации. Когда при погружении в него вибратора образуются незаплывающие трещины, следует устраивать рабочий шов. При перерывах больше установленного времени дальнейшая укладка смеси может проводиться только после набора ранее уложенным бетоном прочности не менее 1,5 МПа. В противном случае его структура может быть нарушена.

Снижение прочности сопряжения “старого” и “нового” бетона по сравнению с монолитным сечением объясняется меньшей величиной сил адгезии растворной части нового бетона к затвердевшему бетону по сравнению с силами внутреннего сцепления материала (когезии), определяющими прочность старого и нового бетона. Кроме того, шов является границей изменения направления усадочных деформаций стыкуемых участков конструкций. Поэтому зона шва становится “предварительно напряженной” растягивающими усилиями. При укладке бетонной смеси на слой ранее уложенного бетона необходимо получить высокую плотность, а часто и прочность стыка. Требования к плотности стыка носят общий характер и направлены на обеспечение долговечности бетона и предотвращение коррозии арматуры. Во всех случаях обязательной является очистка поверхности ранее уложенного бетона от пыли, грязи, масла и строительного мусора. Для предотвращения обезвоживания укладываемой смеси бетонное основание следует увлажнить. Перед укладкой бетонной смеси, в особенности при средней и низкой ее подвижности, бетонное основание рекомендуется накрыть слоем цементно-песчаного раствора. Этот слой толщиной 1,5—3 см устраивают для заполнения всех неровностей на поверхности основания и, кроме того, для предотвращения образования не заполненных растворной частью гнезд крупного заполнителя в случае возможного расслоения бетонной смеси при разгрузке.

Прочность стыка старого и нового бетона зависит от характера приложения разрушающей нагрузки, температурно-влажностных условий выдерживания обоих бетонов и большой группы факторов, определяющих адгезию растворной части нового бетона к поверхности ранее уложенного. В 1933—1934 гг. в ЦНИИПСе были проведены широкие исследования сцепления нового бетона со старым и обобщены результаты работ, выполненных во Франции, Германии и США. В выводах этого исследования, а также в ряде отечественных и зарубежных руководящих материалов по производству бетонных работ содержатся рекомендации удалять с поверхности затвердевшего бетона пористый слой растворной части вместе в карбонатной пленкой. Эта пленка толщиной 20—30 мк возникает при взаимодействии минералов цемента с содержащейся в воздухе углекислотой.

Проще всего удалять карбонатную пленку с поверхности бетона перед концом его схватывания. Для это¬го поверхность уложенного бетона обрабатывают водяной или водовоздушной струей под давлением 0,5—0,7 МПа. Водовоздушную обработку применяют при наличии на стройплощадке водопровода с низким давлением. К моменту обработки в бетоне уже должна образо¬ваться достаточно прочная структура с тем, чтобы не нарушить сцепление крупного заполнителя с растворной частью. Прочность бетона к моменту обработки водовоздушной струей должна составлять 0,2—0,4 МПа. При такой прочности по поверхности бетона можно ходить, но еще видны следы от обуви, и поверхность поддается продавливанию при нажиме пальцем с некоторым усилием. Время достижения этой прочности в зависимости от свойств используемого цемента, состава бетона и температуры воздуха колеблется от 4 до 18 ч. На практике далеко не всегда имеются условия для описанной технологии удаления поверхностной пленки. Кроме того, она неприемлема при отрицательных температурах воздуха и для вертикальных стыкуемых поверхностей, которые длительное время закрыты опалубкой.

Для сухой очистки поверхности окончательно несхватившегося бетона от карбонатной пленки применяют металлические щетки и метлы с проволочной щетиной. Снятие пленки с поверхности затвердевшего бетона производят пескоструйной или гидропескоструйной обработкой, а также очисткой шарошками и механическими щетками с жесткой проволочной щетиной, бучардами вращающегося действия. Применение для снятия пленки механизмов ударного действия (на базе перфораторов, отбойных молотков и т.п.) должно быть исключено, так как при этом можно повредить наружный слой бетона стыкуемой поверхности. Применение механических способов снятия пленки с поверхности затвердевшего бетона возможно только после набора им определенной прочности, чтобы не по¬вредить нижележащие слои. В то же время с набором бетоном прочности зачистка поверхности шва осложняется. Приводные щетки целесообразно применять при прочности бетона 2—3 МПа. При большей прочности бетона эффективность обработки поверхности щетками снижается как из-за необходимости увеличивать продолжительность очистки, так и по причине повышенного износа щеток.

Наверное, не стоит напоминать, что хорошо заделанные швы в конструкции дома исключают возможность сквозняков и утечки тепла, что особенно важно, когда в квартирах маленькие дети. Об этом нужно позаботиться загодя - а также заказать для малыша что-нибудь из богатого ассортимента, которым славится магазин Evenflo, широко распространивший свою продукцию по просторам Интернета.

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