Холодный шов бетонирования снип: Рабочий шов бетонирования — Холодный шов при бетонировании

Холодный шов бетонирования

Холодный шов бетонирования.

Холодный шов бетонирования представляет собой одно из важных понятий в технологии монолитного строительства. Точнее, это одна из технологических особенностей бетонирования, которая может оказывать заметное негативное воздействие на долговечность и конструктивную надежность зданий и сооружений. Именно поэтому большое значение имеет правильное исполнение и устройство холодных швов бетонирования.

 

 

Понятие холодного шва.

Монолитное бетонирование получило самое широкое применение в современном строительстве и используется для сооружения объектов самого разного назначения и функциональности. Данная технология обладает целым рядом преимуществ, по сравнению со строительством сборным методом. К числу достоинств монолитного строительства можно отнести сокращение сроков возведения зданий и сооружений, а также – уменьшение финансовых расходов. При этом удается достигать более высоких прочностных характеристик, повышать надежность и долговечность конструкций.

Монолитные работы могут осуществляться с применением двух принципиально разных подходов:

• В первом случае работы выполняются без перерыва в бетонировании, то есть каждый последующий слой бетона укладывается до отвердевания предыдущего слоя.

• Второй способ подразумевает укладку бетона с перерывами – последующие слои укладываются после полного схватывания предыдущих.

 

Оптимальным вариантом, безусловно, является первый способ бетонирования, поскольку именно он обеспечивает самые высокие качественные показатели бетонных монолитных конструкций. В то же время выполнение монолитных работ непрерывным способом в подавляющем большинстве случаев оказывается слишком затруднительным или вообще невозможным. Это может быть связано с причинами организационного, конструктивного и технологического характера. Наиболее часто проявляются организационные причины, которые связаны, как правило, с ограниченным временем рабочих смен, необходимостью перерывов в работе техники и другими факторами.

Причины технологического характера могут заключаться в необходимости монтажа вышележащего арматурного каркаса и лесов, а также в необходимости ограничения нагрузок в процессе строительства. Конструктивные причины проявляются в тех случаях, когда возникает необходимость обеспечивать направленные деформации конструкций и их отдельных элементов. В силу перечисленных причин монолитное бетонирование зачастую осуществляется отдельными блоками, которые также называются карты бетонирования.

 

Очевидно, что обеспечить полную монолитность бетонной конструкции при ведении бетонирования с перерывами обеспечить невозможно. При укладке слоя жидкого бетона на уже схватившийся бетон образуется так называемый

холодный шов бетонирования, или рабочий шов. Таким образом, холодный шов представляет собой своеобразную границу между поочередно укладываемыми слоями бетона.

 

Недостатки холодных швов.

Холодный шов бетонирования представляет собой проблемную зону бетонной или железобетонной конструкции. Это объясняется, прежде всего, тем, что сцепление межу слоями бетона оказывается значительно ниже, по сравнению с прочностными характеристиками монолитных участков, в которых какие-либо швы отсутствуют. В результате этого страдают эксплуатационные качества бетонных конструкций: сокращается их морозостойкость, изоляционные характеристики. Кроме этого, холодные швы ухудшают и дизайнерские качества зданий и сооружений.

Серьезным недостатком является то, что холодные швы представляют собой зону концентрации внутренних напряжений в структуре бетонной конструкции. В частности, именно в области шва осадочные напряжения сжатия преобразуются в напряжения растяжения, против которых бетон является слабоустойчивым. В результате в области шва может происходить постепенное разрушение бетона, что может представлять серьезную угрозу для конструктивных характеристик здания. Еще более этот процесс может усугубляться воздействием влаги в зоне холодного шва.

 

Учитывая снижение изоляционных конструкций, в зону шва практически свободно проникает наружная влага Особенно интенсивно происходит увлажнение подземных и заглубленных конструкций. При этом возникает угроза химического разрушения бетона от воздействия агрессивных компонентов, содержащихся в воде. Также увлажнение может приводить к коррозии арматуры железобетонных конструкций. Кроме этого, вымывание материала, а также попеременные циклы замерзания-оттаивания влаги, становятся причиной механического разрушения бетона. Следствием этого становится постепенное снижение прочности конструкции, которое, в конечном итоге, может достигнуть угрожающих масштабов.

Для предотвращения негативных последствий наличия холодных швов в структуре бетонной конструкции необходимо принимать меры по их профессиональному устройству.

 

Устройство холодных швов в бетонных конструкциях.

При устройстве холодных швов бетонирования очень важно обеспечить максимально качественное сцепление слоев бетона, разделяемых швом. Для этой цели поверхность затвердевшего бетона должна тщательно очищаться от загрязнений любого характера, а также от снега, льда, воды.

Важным этапом подготовки является очистка рабочих поверхностей от цементной пленки. Цементная пленка образуется на поверхности бетона в результате наличия в его составе растворимых и нерастворимых в воде солей, а именно сульфатов, карбонатов, хлоридов и нитратов. Такая пленка имеет непрочную рыхлую структуру, что значительно ухудшает качество сцепления при укладке следующего слоя бетона.

Очистка поверхности холодных швов бетонирования цементной пленки может осуществляться различными способами.

Среди них можно назвать такие технологии:

 

• Механическая очистка при помощи ручного инструмента или машинное фрезерование;

• Очистка при помощи водяной или воздушной струи;

• Очистка методом гидропескоструйной обработки;

• Химическая очистка путем обработки кислотой.

 

Помимо улучшения качества сцепления бетона, при устройстве холодных швов должны предусматриваться эффективные меры по гидроизоляции уплотнению и герметизации холодных швов. Это позволяет предотвратить доступ воды, что дает возможность исключить разрушение бетона вследствие его увлажнения.

Кроме этого, улучшаются изоляционные характеристики ограждающих конструкций. Для эффективной гидроизоляции холодных швов бетонирования сегодня может применяться достаточно большое количество разных технологий. В частности могут использоваться специальные цементные смеси, инъекционная изоляция и другие материалы.

 

Однако наибольшую эффективность демонстрируют такие гидроизоляционные материалы, как гидрошпонки и набухающие бентонитовые шнуры. Также могут использоваться гернитовые шнуры и другие изоляционные материалы, выпускаемые современной промышленностью. Соблюдение технологии работ по выполнению гидроизоляции холодных швов в значительной степени зависит надежность и долговечность монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

 

*Копирование материалов разрешено только с публикацией активной прямой и индексируемой ссылки на сайт.

 

 

 

< Предыдущая		Следующая >

Правильное выполнение холодных швов при бетонировании

Монолитное бетонирование может быть осуществлено двумя способами:

• С перерывами. Это значит, что каждый последующий песчано-цементный слой укладывают после полного затвердевания предыдущего. В результате в месте соприкосновения уже уложенного, набравшего необходимую прочность бетона и только что обустроенного образуется холодный (то есть, рабочий или строительный) шов (ХШ).
• Без перерывов (их продолжительность не должна превышать 2÷4,5 часа в технологическом процессе укладки бетонной смеси). Это значит, что каждый последующий песчано-цементный слой укладывают до начала затвердевания предыдущего. Этот процесс отличается отсутствием ХШ.

Естественно, второй способ предпочтительней, так как, применяя его, можно добиться очень высокого качества всей сооружаемой конструкции в целом. Но, не всегда применение этого метода возможно в силу причин технологического, организационного или конструктивного характера.

Если при возведении строения используют первый способ бетонирования, то необходимо провести правильное обустройство холодных швов: именно через них происходит проникновение влаги и все вытекающие из этого негативные последствия. Если работы по обустройству ХШ будут проведены правильно, то риск деформации всего сооружения в целом будет минимальным.

Особенность холодных швов

Особенность ХШ заключается в том, что между «старым» и «новым» бетонным слоем образуется некая плотная субстанция, которую именуют цементной пленкой. Ее источником является не только гидроксид кальция (имеется в виду его водный раствор, который выходит на поверхность бетона), вступающий в реакцию с углекислым газом; но и соли щелочных металлов, щебень, песок, вода, пластификаторы и многие другие составляющие цементных растворов. То есть, можно сказать, что в химическом отношении цементная пленка представляет собой смесь сульфатов, карбонатов, хлоридов и нитратов (некоторые из них растворяются в воде, а некоторые нет).

Что же происходит при послойном бетонировании, которое осуществляют со значительными перерывами? Наблюдается «пирог, состоящий из трех слоев»: бетон, цементная пленка и опять бетон. Средняя составляющая этой конструкции является самым «слабым звеном» при возведении любого объекта. Если холодный шов не обработать должным образом, то нельзя будет рассматривать все здание как монолитную конструкцию. Оно будет представлять собой исключительно сборное сооружение, каждая часть которого самостоятельным образом воспринимает механические нагрузки. При полном же соблюдении строительных правил и норм по обустройству ХШ можно гарантировать высокие прочностные характеристики сооружаемой конструкции, и ее долгий эксплуатационный срок.

На заметку! Если есть возможность обустройства бетонирования без образования ХШ, то ее стоит использовать. В этом случае конструкция сможет выдерживать еще большие нагрузки.

Правильное расположение холодных швов

Согласно строительным нормам и правилам места обустройства ХШ определяют еще на стадии проектирования и обозначают специальной линией на плане (отклонения от проекта недопустимы). В соответствии с п.2.13 СНиПа 3.03.01-87 (он введен в действие седьмого января 1988 года) при бетонировании:

• Плоских плит холодные швы обустраивают параллельно меньшей стороне изделия.
• Балок значительных размеров (они вместе с плитами представляют монолит) ХШ располагают в зоне, отступив на 2÷3 сантиметра от уровня нижней поверхности плиты.
• Ребристых плит – в направлении, которое параллельно балкам второстепенного значения.
• Других прогонов – на участке, который определен, как средняя часть трети пролета балки.
• Колонн – на отметке верха фундамента, а также низа капителей и прогонов.

• Что же касается сводов, арок, массивов и разнообразных бункеров, то обустройство в них ХШ производят в местах, которые определены непосредственно главным инженером проекта.

На заметку! Строительные швы разрешено обустраивать исключительно в местах, которые не занимают главенствующее место в плане обеспечения прочности конструкции в целом. Это значит, что ХШ не обустраивают на участках, которые подвержены максимальной перерезывающей силе (она равна алгебраической сумме всех сил, приложенных к балке). Также строительный шов располагают перпендикулярно оси поверхности бетонируемого элемента. И еще один момент: не следует допускать образования угловых ХШ.

Негативные последствия от образования холодных швов

В результате образования цементной пленки между уложенным (уже затвердевшим) бетонным слоем и только что обустроенным наблюдается:

• Образование микротрещин, через которые проникает вода. В результате этого может возникать коррозия армирующей составляющей бетона.
• Меньшая адгезия между пластами бетона.
• Невысокие показатели водонепроницаемости и морозостойкости монолитной конструкции.
• Снижение прочностных характеристик бетона и, как следствие, его эксплуатационного срока.
• Ухудшение внешнего вида плиты (стены или балки).
• Высокий риск вымывания строительного материала из зоны ХШ. Это представляет огромную угрозу для всего сооружения в целом.
• Существенная хрупкость бетона, который быстро разрушается при каких-либо воздействиях механического характера. Возникает это из-за того, что в области ХШ происходит преобразование напряжений, а, именно, сжатия на растяжение.

Всего этого можно избежать, если принять своевременные меры по правильной (в соответствии со строительными нормами и правилами) обработке уже затвердевшего бетонного слоя.

Последовательность работ при обустройстве холодных швов

Методика работ следующая:

• В соответствии с проектной документацией определяют местоположение будущего ХШ.
• Производят заливку цементно-песчаной смеси до определенного уровня.
• Осуществляют трамбовку бетонного слоя с помощью вибрационного устройства (глубина погружения составляет порядка 50÷100 мм) с последующим его выравниванием.

Важно! В процессе трамбовки недопустимо опирать вибрационное устройство на какие-либо элементы опалубочной конструкции.

• Через 1÷3 дня, когда бетон наберет необходимую прочность, с помощью либо водной струи (она может быть и воздушной), либо фрезы (электрической или пневматической), либо механической щетки, выполненной из металла, производят очистку его поверхности. Самое чистое и качественное покрытие получают в случае осуществления обработки под давлением. Использование металлической щетки значительно удешевляет технологию, но этот способ применим только в том случае, если бетон «свежий» (то есть, с момента его обустройства прошло дней 6÷7, не больше).

Важно! Каждый последующий слой можно обустраивать только после того, как прочность предыдущего превысила 1,5 МПа (СНиП 3.03.01-87, пункт 2,13). Это касается и промышленного, и гражданского, и частного строительства. Причем в период, когда начинается затвердение бетона, его надо защищать от слишком быстрой потери влаги и атмосферных осадков. Впоследствии же поддерживать определенный режим (это касается не только определенной температуры, но и влажности).

• Перед заливкой следующего песчано-цементного слоя уже подготовленную поверхность промывают водой и просушивают струей воздуха.
• Производят мероприятия по увеличению адгезии бетонной поверхности. Это необходимо делать, чтобы ХШ смог выдержать в будущем значительные нагрузки. Существует много методов, чтобы усилить сцепление между бетоном, уже набравшим прочность, и только что обустроенным (более подробно о них будет рассказано ниже).
• Сначала поверх шва укладывают тонкий песчано-цементный слой (около 20÷З0 мм), который быстрее вступит в «тесный контакт» с уже затвердевшим бетоном.
• Через 2÷3 часа укладывают весь приготовленный объем бетонного раствора.

Важно! Заливку бетона производят горизонтальными пластами (все они должны быть одной высоты) без каких-либо разрывов. Причем направление укладки цементно-песчаной смеси осуществляют во всех слоях в одну и ту же сторону. Расстояние между верхним слоем уложенного бетонного раствора и опалубкой должно составлять 5÷7 сантиметров.

Способы увеличения адгезии бетонной поверхности

• Обработка поверхности бетона грунтовкой глубокого проникновения или битумными и полимерными мастиками. Метод довольно действенный, хотя и дорогостоящий.
• Нанесение с помощью болгарки, зубила, молотка или перфоратора по всей площади бетона глубоких насечек. Способ актуален в случае наличия давно затвердевших поверхностей, то есть, когда строительные работы возобновляют после длительного простоя.
• Армирование строительного стыка стальной сеткой, имеющей довольно мелкие ячейки.

На заметку! Практика показывает, что лучших результатов по увеличению адгезии бетонной поверхности удается достичь при использовании нескольких способов обработки одновременно.

Гидроизоляция холодных швов

От того, насколько качественно осуществлена герметизация холодных стыков, зависит надежность, прочность и долговечность всей монолитной конструкции. Основные способы гидроизоляции:

• Самый доступный и простой – это обмазывание любым изолирующим материалом (например, полиуретановой смолой, акрилатным гелем или жидким гидроизоляционным составом глубокого проникновения).
• Чаще всего применяют специальные гидрозащитные смеси, в состав которых входит цемент, песок и силикаты (или силоксаны). Проникая в поры бетона, состав образуют своеобразную мембрану, отличающуюся водонепроницаемостью.

• Прокладка гидрошпонки, представляющей собой ленту из поливинилхлорида (иногда из резины). Ее закладывают непосредственно внутрь шва.

• Также используют специальные шнуры (например, бентонит-каучуковые), которые в случае наличия воды набухают, тем самым создавая защитный барьер и обеспечивая хорошую герметизацию швов.

Холодные швы, виды и устройство холодных швов

Холодный шов при бетонировании ещё называют рабочим. Он заслуженно считается наиболее уязвимым местом конструкции и появляется вследствие технологического перерыва в процессе проведения работ по бетонированию. Поскольку полностью избежать появления холодных бетонных швов невозможно, при их устройстве необходимо строго соблюдать технологию. Только так можно обеспечить надёжность бетонной конструкции и длительный срок её эксплуатации, а также надёжность самого шва. Последний расположен между слоями бетона, один из которых уже успел застыть, а второй ещё пребывает в незастывшем состоянии.

Особенности холодных швов

В соответствии со СНиП, места устройства холодных швов определяются проектом строительства. Его обозначают линией с определением «Рабочий шов бетонирования» непосредственно на плане. Более того: в проекте также должна быть предусмотрена привязка этого элемента к осям строения. Устройство холодных швов допускается в местах, которые не играют важной роли в обеспечении прочности бетонной конструкции. Они недопустимы в местах, где имеется наибольшая перерезывающая сила. Заливка бетонных смесей осуществляется горизонтальными слоями. В случае, если необходимо создать крупногабаритную конструкцию, применяется специальная технология. Рабочие швы на бетонных стенах и колоннах должны быть расположены в горизонтальной плоскости. В случае, если они расположены вертикально, необходимо применять специальные ограничители.

Устройство холодных швов

Правильное устройство холодных швов требует, чтобы их поверхность была расположена перпендикулярно по отношению к поверхности стен, плит, оси колонн и балок. В случае, если перерыв между заливкой слоёв бетона составил более 2-х часов, работу можно продолжать только после того, как первый слой достигнет уровня прочности не менее 1,5 МПа. Такой подход позволит исключить повреждение его структуры. Перед тем как приступать к заливке нового слоя, необходимо очистить поверхность предыдущего от цементных плёнок. Данный вид работ предусматривает следующее:

• зачистку стальной щёткой, фрезерование или обработку по пескоструйной технологии;
• промывание водой;
• просушивание.

Технология устройства холодных швов также предусматривает их обязательную гидроизоляцию и герметизацию. Заказать проведение гидроизоляционных работ можно в компании «ИМС-КОНСТРУКТ»!

Обследование бетонных конструкций

1. При обследовании бетонных конструкций установлено:

1.1. На стенах подвала в ряду Ас-Дс оси: 1с-3с; Ас-Гс оси: 3с-9с; Ас-Гс оси: 9с-12с зафиксировано устройство рабочих швов разнонаправленной формы не перпендикулярных осям стен. Толщина рабочих швов составляет до 1 мм., что не соответствует требованиям СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции:

– «2.10. Бетонные смеси следует укладывать в бетонируемые конструкции горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

2.12. Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Продолжительность перерыва между укладкой смежных слоев бетонной смеси без образования рабочего шва устанавливается строительной лабораторией. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 50 — 70 мм ниже верха щитов опалубки.

2.13. Поверхность рабочих швов, устраиваемых при укладке бетонной смеси с перерывами, должна быть перпендикулярна оси бетонируемых колонн и балок, поверхности плит и стен.

В СНиП 3.03.01-87 ”Несущие и ограждающие конструкции” при монолитном бетонировании предусматривается укладка бетонных смесей двумя принципиально различными способами:

• укладка без перерывов в бетонировании до начала схватывания предыдущего слоя бетона, то есть без образования рабочего (холодного) шва;
• укладка с перерывами после схватывания уложенного ранее слоя бетона с образованием рабочего (холодного) шва.

Непрерывное бетонирование предпочтительнее, так как этот способ обеспечивает наивысшее качество монолитных конструкций, однако по технологическим и организационным причинам это не всегда возможно, поэтому, как правило, проектом предусматриваются холодные швы.

Холодные швы также называют строительными, рабочими швами и швами бетонирования.

Образование холодных швов вызвано остановками бетонирования и определяется рядом причин:

• организационных: окончание рабочей смены, ремонт оборудования, нехватка материалов, несовершенную общую организацию работ, технические возможности используемых машин и механизмов;
• технологических: монтаж вышележащих арматуры, лесов и опалубки и ограничение нагрузок на конструкции;
• конструктивных: обеспечение направленных деформаций отдельных участков конструкций и сооружений в целом.

Как правило, возводимые монолитные бетонные и железобетонные конструкции бетонируются отдельными сопрягаемыми между собой участками — блоками (картами) бетонирования.

Холодный шов бетона образуется, когда каждый последующий слой бетонной смеси укладывают на затвердевший (схватившийся) предыдущий слой бетона. Отличительной особенностью холодного шва является то, что сцепление нового бетона с уже затвердевшим бетоном значительно ниже, чем прочность монолитного бетона без холодного шва, вследствие чего снижаются морозостойкость, водонепроницаемость и ухудшается внешний вид конструкций.

Это объясняется тем, что холодные швы являются границей, на которой происходит превращение усадочных напряжений сжатия в напряжения растяжения, и поэтому зона шва становится предварительно напряженной. Как известно, бетон хорошо работает на сжатие, менее стоек к изгибающим нагрузкам и значительно хуже противостоит напряжениям растяжения. В результате релаксации напряжений растяжения, реализующихся в виде микротрещин, зона стыка имеет меньшую плотность и прочность, по сравнению с монолитным бетоном и при равных растягивающих напряжениях, трещины прежде всего открываются именно по швам.

Температурно-усадочные швы | ИНФОПГС

   В монолитных железобетонных плитах следует предусматривать их разрезку постоянными и временными температурно-усадочными швами, расстояния между которыми назначают в зависимости от климатических условий, конструктивных особенностей сооружения, последовательности производства работ и т. п. (см. п. 10.2.3 СП63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции.

Расстояние между температурно-усадочными швами следует принимать по таблице (см.таб.3 Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)

 

Конструкции	Наибольшие расстояния, м, между температурно-усадочными швами, допускаемые без расчета, для конструкций, находящихся
	внутри отапливаемых зданий или в грунте	внутри неотапливаемых зданий	на открытом воздухе
1. Бетонные:
а) сборные	40	35	30
б) монолитные:
при конструктивном армировании	30	25	20
без конструктивного армирования	20	15	10
2. Железобетонные:
а) сборно-каркасные:
одноэтажные	72	60	48
многоэтажные	60	50	40
б) сборно-монолитные и монолитные:
каркасные	50	40	30
сплошные	40	30	25

 

 

 

Если фундаменты не могут быть разделены на участки длиной менее 40 м, то необходимо предусматривать временные усадочные швы шириной от 0,7 до 1,2 м — рабочий шов бетонирования. В этих случаях из массива фундаментов с обеих сторон временного шва (в уровне подошвы и верхней поверхности фундамента) должна быть выпущена рабочая арматура, которую, спустя 3-4 недели после бетонирования фундаментов, необходимо соединить сваркой с накладными стержнями, а шов заполнить бетоном той же марки (см. п.6.17 Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасныхзданий и сооружений башенного типа).

Поверхность рабочих швов, устраиваемых при укладке бетонной смеси с перерывами, должна быть перпендикулярна оси бетонируемых колонн и балок, поверхности плит и стен. Возобновление бетонирования допускается производить по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа (см. п.5.3.12 СП70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции).

Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованнуюиз-заперерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие слои. Обычно это происходит тогда, когда перерыв в бетонировании составляет5—7ч и более.

Величина сцепления нового бетона со старым значительно ниже, чем монолита. Поэтому рабочий шов отличается от монолитного бетона не только по прочности, но и по другим характеристикам: он менее морозостоек, водопроницаем и т. д. Для уменьшения отрицательного влияния рабочих швов на конструкцию необходимо: во-первых,размещать их в местах, наименее опасных для прочности конструкций, и так, чтобы они не ухудшали внешний вид сооружения;во-вторых,допускаются только конструктивно оформленные рабочие швы;в-третьих,такие швы перед укладкой свежего бетона нужно соответствующим образом обработать. Конструктивное оформление рабочих швов зависит от вида конструкций, их размеров и армирования. Для образования швов в плитах устанавливают доски, плоские щиты или щиты с уступом. Уступ делают для удлинения поперечной линии шва, что увеличивает его прочность и водонепроницаемость. 

Перед укладкой свежего бетона с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементную корку, очищают его от грязи и мусора. Если поверхность затвердевшего бетона шва гладкая, ее насекают зубилами, скарпелью или с помощью отбойного молотка с последующей промывкой и продувкой сжатым воздухом. Непосредственно перед укладкой нового бетона поверхность шва следует увлажнить, а также уложить слой жирного раствора на том же цементе, что и основной бетон. Все это способствует обеспечению высокой прочности и водонепроницаемости шва.

  

Холодный шов при бетонировании
Монолитный бетон и железобетон, как правило, экономичнее сборного в подземных частях зданий и сооружений, в фундаментах под технологическое оборудование, в конструкциях массивных стен, в дорожном и гидротехническом строительстве. Широкую сферу эффективного применения он находит также в сборно-монолитных конструкциях.
Монолитный бетон и железобетон, по сравнению со сборным способом строительства, обладает неоспоримыми преимуществами, обеспечивая в конструкциях эффективную диссипацию колебательной энергии при ветровых и сейсмических нагрузках, высокий момент сопротивления статическим и динамическим нагрузкам и низкую деформативность.
В СНиП 3.03.01-87 ”Несущие и ограждающие конструкции” при монолитном бетонировании предусматривается укладка бетонных смесей двумя принципиально различными способами:
-укладка без перерывов в бетонировании до начала схватывания предыдущего слоя бетона, то есть без образования рабочего шва;
-укладка с перерывами после схватывания уложенного ранее слоя бетона с образованием рабочего шва.
Непрерывное бетонирование предпочтительнее, так как этот способ обеспечивает наивысшее качество монолитных конструкций, однако по технологическим и организационным причинам это не всегда возможно, поэтому, как правило, проектом предусматриваются рабочие швы.
Рабочие швы также называют строительными швами, швами бетонирования или ”холодными швами”. Образование рабочих швов вызвано остановками бетонирования и определяется рядом причин:
-организационных: окончание рабочей смены, ремонт оборудования, нехватка материалов, несовершенную общую организацию работ, технические возможности используемых машин и механизмов;
-технологических: монтаж вышележащих арматуры, лесов и опалубки и ограничение нагрузок на конструкции;
-конструктивных: обеспечение направленных деформаций отдельных участков конструкций и сооружений в целом.
Как правило, возводимые монолитные бетонные и железобетонные конструкции бетонируются отдельными сопрягаемыми между собой участками — блоками (картами) бетонирования.
Рабочий шов бетона образуется, когда каждый последующий слой бетонной смеси укладывают на затвердевший (схватившийся) предыдущий слой бетона. Отличительной особенностью рабочего шва является то, что сцепление нового бетона с уже затвердевшим бетоном значительно ниже, чем прочность монолитного бетона без рабочего шва, вследствие чего снижаются морозостойкость, водонепроницаемость и ухудшается внешний вид конструкций. Это объясняется тем, что ”холодные швы” являются границей, на которой происходит превращение усадочных напряжений сжатия в напряжения растяжения, и поэтому зона шва становится предварительно напряженной. Как известно, бетон хорошо работает на сжатие, менее стоек к изгибающим нагрузкам и значительно хуже противостоит напряжениям растяжения. В результате релаксации напряжений растяжения, реализующихся в виде микротрещин, зона стыка имеет меньшую плотность и прочность, по сравнению с монолитным бетоном и при равных растягивающих напряжениях, трещины прежде всего открываются именно по швам.
В соответствии с СНиП 3.03.01-87 перед бетонированием поверхности рабочих швов должны быть очищены от грязи, масел, снега, льда и цементной пленки. Очистка поверхности рабочих швов от цементной пленки проводится для устранения возможности образования ”холодных швов”.
Годовой объем производства монолитного бетона и железобетона в России составляет 25-30 млн. м³. При допущении, что половина конструкций изготавливается способом послойной укладки с толщиной слоя ориентировочно 50 см за проход, общая площадь рабочих швов требующих подготовки поверхности составляет 12-15 млн. м²/год.
Цементная пленка
Основным источником образования цементной пленки является водный раствор гидроксида кальция Са(ОН)2, который выходит на поверхность бетона, реагирует с углекислотой воздуха СО2 и образует нерастворимую в воде пленку карбоната кальция СаСО3 (по химсоставу – известняком). Другим источником являются соли щелочных металлов, присутствующие в цементе в свободном виде; добавляемые в цемент цеолитовые туфы и зола-унос (зольные микросферы) тепловых электростанций, выделяющие щелочи; песок, щебень и гравий, содержащие галоидные соединения; ускорители твердения, противоморозные добавки, пластификаторы и другие добавки. При затворении цемента водой водорастворимые щелочи образуют растворы и химически связываются с силикатами и алюминатами цемента. Затем, при контакте с углекислотой воздуха щелочи карбонизируются с образованием нерастворимой в воде плотной цементной пленки.
Еще одним источником солей является вода затворения, если она по составу примесей не отвечает требованиям ГОСТ 23732.
Химически цементную пленку можно представить как смесь растворимых и нерастворимых в воде карбонатов, сульфатов, нитратов и хлоридов.
В поверхностном слое вытесненной из бетонной смеси воды, несмотря на полное превращение всего вяжущего в кристаллизующийся гидрат, не происходит образования плотной и прочной кристаллической структуры.
Физически цементная пленка, в отличие от тела цементного камня, представляет собой не прочную кристаллическую структуру, а рыхлую непрочную конденсационную структуру, заполняющую поровое пространство бетона на некоторую глубину.
При послойной укладке бетонной смеси на рабочий шов имеющий на поверхности цементную пленку, вместо ожидаемой по проекту монолитной, образуется трехслойная конструкция: ”бетон – цементная пленка – бетон”.
В этой конструкции с точки зрения прочности слабым местом является именно цементная пленка. Очевидно, что при пороговом напряжении, значение которого значительно ниже расчетного, разрушение бетонной конструкции произойдет именно по этой границе раздела. Из теории прочности известно, что для наиболее эффективного перераспределения напряжений и наиболее полной диссипации энергии при ветровых или сейсмических нагрузках конструкция должна обладать возможно полной монолитностью. В случае ”трехслойной” конструкции здание возможно рассматривать не как монолитную конструкцию, а как сборную, состоящую из ”этажей”, каждый из которых самостоятельно воспринимает механическую нагрузку и работает независимо от других.
Традиционные способы очистки рабочих швов
СНиП 3.03.01-87 определены способы очистки и установлены требования по прочности поверхности бетона при очистке от цементной пленки: механическая обработка металлической щеткой — не менее 1,5 МПа; механическое фрезерование — не менее 5 МПа; гидропескоструйная обработка — не менее 5 МПа; промывка водой и сушка сжатым воздухом — не менее 0,3 МПа. Рекомендации по величине допустимого временного интервала перекрытия слоев бетона до образования рабочего шва противоречивы и находятся в диапазоне 2-4,5 ч. Во всех случаях обязательной являтся очистка поверхности ранее уложенного бетона от пыли, грязи, масла и строительного мусора. Для предотвращения обезвоживания укладываемой смеси бетонное основание увлажняют. При перерыве в бетонировании качество верхнего (контактного) слоя бетона ухудшается во времени из-за водоотделения, наиболее интенсивно протекающего в первые 1-1,5 ч. И все же, прочность стыка при перерывах в бетонировании, составляющем до 5 и даже более часов, существенно выше, чем прочность стыка с полностью затвердевшим бетоном даже при тщательной подготовке его поверхности. При перерывах в работе дальнейшая укладка смеси может проводиться только после набора ранее уложенным бетоном прочности не менее 1,5 МПа, что гарантирует отсутствие нарушения его структуры. Рассмотрим достоинства и недостатки существующих способов очистки и подготовки поверхности рабочих швов:
1. Механическое фрезерование и механическая очистка поверхности бетона от цементной пленки производится металлическими щетками или метлами с проволочной щетиной. Сухая механическая очистка поверхности затвердевшего бетона возможна только после набора им определенной прочности, во избежании повреждения низлежащих слоев. Однако с набором бетоном прочности очистка поверхности рабочих швов затрудняется.
Применение приводных металлических щеток и машинного фрезерования оправдано только при наборе бетоном прочности не более 2-3 МПа. При большей прочности бетона эффективность обработки снижается из-за значительного увеличения продолжительности очистки и повышенного износа щеток. Достоинством механических способов очистки является применение их там, где невозможно использование пыльных и мокрых и дорогостоящих процессов пескоструйной и гидропескоструйной обработки. Очень эффектина насечка поверхности, увеличивающая площадь передачи напряжений. Однако, применение для снятия пленки и последующей насечки инструментов ударного действия (перфораторов, отбойных молотков) должно быть исключено, ввиду возможного повреждения верхнего слоя бетона стыкуемой поверхности. К недостаткам механических способов подготовки поверхности бетона можно отнести следующие:
-возможность очистки только после набора бетоном прочности 1,5 МПа приводит к длительным технологическим перерывам;
-удаляется только верхний слой цементной пленки и не открываются поры бетона;
-возможно возникновение и релаксация внутренних напряжений в виде микротрещин;
-пылеобразование требует очистки промышленным пылесосом;
-высокая стоимость оборудования и трудоемкость;
-сложность организации контроля качества работ.
2. При гидропескоструйной обработке удаляется цементная пленка и только в поверхностном слое открываются поры бетона. Процесс обладает следующими недостатками:
-отсутствие возможности проведения очистки до набора бетоном прочности 5 МПа и необходимость в длительных технологических перерывах для набора бетоном необходимой прочности;
-возникновение внутренних напряжений в результате ударного воздействия рабочей струи и их релаксация приводящая к микротрещинам;
-высокая стоимость компрессоров высокого и сверхвысокого давления, абразивоструйных комплексов и установок фильтрации и кондиционирования воздуха;
-ограничения в применении при внутренних работах и при действующем производстве.
3. Наиболее просто производить удаление цементной пленки с поверхности рабочего шва водяной или водовоздушной струей под давлением 0,5-0,7 МПа.
Достоинством этого способа является то, что очистку можно производить почти сразу же после укладки слоя при прочности бетона 0,3 МПа, то есть когда уже образовалась достаточно прочная структура бетона и нет опасности нарушения сцепления крупного заполнителя с растворной частью. При такой прочности по поверхности бетона можно ходить, хотя остаются следы от обуви и поверхность поддается продавливанию при нажиме пальцем с некоторым усилием. Время достижения этой прочности в зависимости от свойств бетонной смеси, влажности и температуры окружающего воздуха и находится в пределах от 4 до 18 ч.
К недостаткам очистки водяной или водовоздушной струей относятся:
-на практике невозможно применение этого способа очистки рабочих швов при отрицательных температурах окружающего воздуха и на вертикальных стыкуемых поверхностей, длительное время закрытых опалубкой;
-на поверхности остается нерастворимая в воде цементная пленка;
-содержащееся в сжатом воздухе компрессорное масло образует на поверхности антиадгезионную пленку.
4. Процесс химической очистки соляной кислотой является не эффективным и технически неоправданным.
В минералогии качественной реакцией на отличие кальцита (карбоната кальция) от других породообразующих минералов является бурное разложение в холодной соляной кислоте. Предложение по снятию цементной пленки, содержащей карбонаты, с помощью соляной кислоты не следует рекомендовать из-за опасности снижения долговечности бетона.
Именно этим объясняется мощный отрицательный эффект от ее применения:
-наблюдается поверхностное растворение и разрушение не только цементной пленки, но и цементного камня, что служит причиной разрушения шва между старым и новым бетоном в процессе эксплуатации;
-незначительно увеличивается прочность сцепления, по сравнению с необработанной поверхностью;
-требуется дополнительная операция нейтрализации кислоты щелочью (едким натром) с промывкой водой;
-потеря поверхностной прочности приводит к пылению бетона и требует дополнительного обязательного обеспыливания перед нанесением растворной смеси.
5. Для увеличения временного интервала между укладкой бетонной смеси и удалением цементной пленки и поверхностного слоя бетона, а также облегчения процесса очистки рабочего шва используют замедлители твердения, например, пластификатор бетонной смеси – сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ). Раствор СДБ 15-20%-ной концентрации наносится на поверхность уложенного бетона краскораспылителем. Удаление ослабленного поверхностного слоя может проводиться как приводными щетками, так и под напором струи воды до полного отделения незатвердевшего слоя и удаления желтых пятен от СДБ.
К недостаткам этого способа можно отнести:
-обработку поверхности можно начинать не раньше, чем через сутки после укладки бетона; верхний предел времени обработки зависит от температуры воздуха и колеблется от двух до четырех суток;
-необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не снизить прочность основного бетона;                                                                        
-применение замедлителей твердения недопустимо при проведении бетонирования не только в зимний, но даже в весенне-осенний период.

 

Шов бетонирования: особенности холодных, рабочих термошов

Холодный шов бетонирования – это наиболее слабое место бетонной конструкции. И если о нём не позаботиться должным образом, то такая халатность в итоге может привести к печальным последствиям, размах которых будет зависеть от величины и назначения постройки. Данную статью мы посвятим именно этой проблеме и её решениям.

Место наиболее частого образования рабочего шва

Создание швов

Что же может привести к возникновению столь уязвимых зон в, казалось бы, безупречном и столь крепком монолите?

Причина возникновения

Фото образовавшегося бетонного шва

Для общего и более глубокого понимания можно провести миниатюрный опыт в домашних условиях:

1. Берём любой канцелярский клей и ставим две капли на гладкую поверхность так, чтобы растекаясь, они соединились.
2. После застывания они образуют единый и нераздельный комочек силикона.
3. Теперь капнем на него ещё одной каплей и дождёмся её засыхания, после чего проделав некоторые манипуляции, без особых затруднений сможем её отсоединить от основной массы.

Также точно происходит и в процессе бетонирования. Маленькие объекты чаще всего удаётся залить одним заходом и тогда, как в нашем опыте, образуется цельный монолит. Но если объёмы слишком велики, и ранее уложенный бетон успевает схватиться, для чего порой достаточно пяти часов, то свежему раствору попросту не за что зацепиться и образуется ненадёжная линия стыка.

Рабочий шов при бетонировании получает понижение множества технических характеристик, к которым относятся:

• прочность;
• морозостойкость;
• влагонепроницаемость.

Что в результате негативно сказывается и на долговечности постройки. Но это всё в полной мере справедливо, если оставить этот процесс без контроля. В случае же правильного обустройства стыковочного места, вы можете быть уверенны в надёжности всей конструкции.

Места расположения

Совет: не допускайте спонтанного образования холодных швов.
Если вы уверенны в их неизбежности, то создайте своими руками в заранее выбранной безопасной зоне.
Так получится свести к минимуму связанные с ними риски.

Холодный шов при бетонировании колонны

Безопасные для образования швов места в разных конструкциях:

Название конструкции	Область расположения шва
Колонна	Низ прогонов, подкрановая консоль, балка, верхняя часть фундамента или подкрановой балки
Крупная балка, соединяющаяся с плитой	На расстоянии тридцати сантиметров вниз от нижней поверхности плиты
Плоская плита	Любой участок, который параллелен меньшему сечению объекта
Ребристое перекрытие	В средней трети
Отдельная балка	В средней части пролёта
Более сложные инженерные конструкции, такие как арки, мосты, своды	Строго в соответствии с оговорённым проектом, который контролирует соответствующий СНиП на рабочий шов

Совет: также обязательно учитывайте то, что стыки должны иметь горизонтальное или хотя бы вертикальное положение.
Избегайте образования диагоналей, иначе даже алмазное бурение отверстий в бетоне где-то рядом за счёт распространения вибрации сможет спровоцировать излом или растрескивание.

Диагональная трещина на месте соединения бетонных массивов разного времени застывания

Правила обустройства

Инструкция создания холодных швов бетонирования выглядит следующим образом:

1. Выбираем наиболее подходящее место согласно вышеописанным рекомендациям и заливаем первую порцию бетона до того уровня.

Совет: не следует приступать к заливке нового раствора до тех пор, пока прежний не наберёт прочность в 1,5 Мпа. Это необходимо для того, чтобы не нарушить его структуру.

2. Очищаем схватившуюся поверхность одним из представленных в таблице механических способов:

Метод очистки	Особенности
Металлической щёткой	Низкая цена, простота эксплуатации, но применительно только для свежего бетона возрастом в несколько дней
Фрезерованием	Достаточно эффективный и доступный способ удаления не только грязи, но и цементных наплывов, требует некоторых навыков обращения с соответствующим аппаратом
Пескоструйкой	Дорогое оборудование, требующее определённого умения эксплуатации, зато позволяет добиться абсолютно чистого покрытия

3. Остатки мусора смываем водой или воздушной струёй из компрессора.

Обработка воздушной струёй

4. Усиливаем адгезию поверхности застывшего бетона.
   Здесь можно применить несколько способов, как по отдельности, так и в сочетании друг с другом:

• Создать насечки при помощи долота и молотка или перфоратора. Это в особенности стоит сделать в том случае, если цементное покрытие гладкое и имеет солидный возраст.

Пример насечек на бетонной поверхности

• Обработать грунтовкой глубокого проникновения. Это позволит создать тонкий полимерный слой, который имеет идеальное сцепление с любыми материалами и растворами.

Грунтование цементного покрытия

• Армировать мелкоячеистой металлической сеткой. Она предоставляет множество равномерно распределённых точек качественного сцепления, плюс усиливает прочность самого шва.

Схема применения стальной сетки

• Монтаж двухсторонней оцинкованной шпонки. Образует достаточно крепкое и надёжное соединение двух монолитов.

Схема установки гидрошпонки между бетонными плитами

5. Далее заливаем сначала тонкий в несколько сантиметров слой бетона, давая ему возможность вступить в контакт с камнем строго покрытия.
6. Через пару часов заливаем весь необходимый объём цементной смеси.

Совет: при больших объёмах бетонирования стоит воспользоваться специальными модификаторами, которые замедляют процесс застывания смеси.
Так вы сможете хотя бы сократить количество швов.

Другие швы

Есть ещё такое понятие, как термошов в бетоне, который предназначен для компенсации температурного расширения. Дело в том, что замешиваемый для бетонирования раствор в процессе изменения температуры способен увеличивать свой объём, что может привести к повреждению других элементов постройки и появлению мелких трещин по всей площади заливки.

Температурный шов в бетонной поверхности

Для его создания применяется резка железобетона алмазными кругами. Точнее мы осуществляем ровные надрезы в определённых местах и заполняем их силиконом или другим наполнителем, обладающих схожими характеристиками. Таким образом, увеличивающаяся цементная плита лишь сожмёт созданный искусственно зазор, вместо того чтобы ломать стены и колонны.

Разделяют три вида компенсационных швов:

Название	Область нанесения и назначение
Конструкционный	В месте соприкосновения со старой бетонной стяжкой, не даёт совершиться столкновению двух плит
Усадочный	По осям колон для контроля возникновения мелких трещин
Изоляционный	Вдоль всех стен и вокруг колон, предотвращает давление на структуру здания

Важно не путать холодные швы с температурными и их назначение.

Заключение

Бетонную конструкцию не всегда получается вылить одним заходом. Это приводит к возникновению рабочих швов. Такой процесс необходимо контролировать, чтобы иметь возможность располагать столь уязвимые элементы в безопасных местах и обеспечивать им достаточно высокую прочность.

Сюда входит очищение стыковочной поверхности и увеличение её адгезивных свойств. Пренебрежение правилами и рекомендациями обустройства бетонных дефектов такого рода может привести к катастрофическим последствиям.

Холодные швы, выполненные по правилам

Видео в этой статье предоставит вашему вниманию на рассмотрение дополнительную информацию, имеющую непосредственное отношение к вышеизложенным материалам.

Успешного вам бетонирования!

Влияние шва бетонирования на работу конструкции Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ВЕСТНИК .

МГСУ_3/2014

УДК 691.32

А.А. Коянкин, В.И. Белецкая, А.И. Гужевская

ФГОУВПО «СФУ»

ВЛИЯНИЕ ШВА БЕТОНИРОВАНИЯ НА РАБОТУ КОНСТРУКЦИИ

В связи с тем что при возведении зданий из монолитного железобетона неизбежно устройство достаточно большого количества рабочих швов бетонирования, были проведены экспериментальные исследования по изучению качества рабочего шва и его влияния на работу конструкции.

Ключевые слова: рабочий шов бетонирования, монолитные железобетонные конструкции, несущая способность, жесткость, трещиностойкость.

Здания из монолитного железобетона [1, 2] в настоящее время пользуются большой распространенностью. Наряду с большим количеством достоинств, которыми монолитные здания обладают и которые неоднократно перечислены в работах многих авторов [3, 4], существует большое количество неизученных вопросов, требующих подробного рассмотрения. Среди них — технологические швы бетонирования, которые неизбежны при возведении практически любого монолитного здания, и качество выполнения которых влияет на надежность зданий и сооружений. Несмотря на регулярное использование понятия рабочего шва, а также четкое указание в строительных нормах по технологии выполнения швов, большинство организаций не соблюдают правильную технологию бетонирования элементов, вследствие чего, прочностные и жесткост-ные характеристики конструкции ухудшаются, поскольку величина сцепления нового бетона со старым значительно ниже, чем монолита.160 (к) длиной 1200 мм выполненные из тяжелого бетона класса В25, армированные плоскими сварными каркасами, состоящими из продольной рабочей арматуры 010А-1 и поперечной арматуры 03Вр-[. Всего было изготовлено 8 образцов балок по 4 типам (по 2 образца на каждый тип). Образцы типа 1 (Т1) были залиты цельными, не имеющими технологического шва и приняты в качестве номинальных.

Образцы типа 2 (Т2) выполнены с нарушением строительных норм, с использованием строительной металлотканой сетки, которую использовали в качестве заслонки между первой и второй половинами балок. При изготовлении образцов типа 3 соблюдалась технология, указанная в СНиП 3.03.01—87 «Несущие и ограждающие конструкции», согласно которой шов должен быть прочищен от грязи и мусора, промыт водой и просушен струей воздуха. Образцы типа 4 выполнялись с нарушением строительных норм и в качестве заслонки между первой и второй половинами балок использовался деревянный брус, при этом шов не прочищался, как того требуют нормы.

Испытания железобетонных балок выполнялись на стенде, который состоял из основания и четырех вертикальных стоек, к которым крепились шарнирные опоры и дополнительные уголки для установки индикаторов. Загрузочное устройство состояло из гидравлического домкрата (ДГ-70 с диаметром поршня 58,8 мм) и траверсы, которые размещались на верхнем поясе сварной станины (рис. 1).

Ь = 1208 мм

К

L, = 400 мм

О

Н = 320 мм

L. = 400 мм

L. = 400 мм

L = 1100 мм

а

б

Рис. 1. Экспериментальная установка: а — схема; б — фото

Вертикальные перемещения балки фиксировались индикаторами часового типа ИЧ-10. Ширина раскрытия трещин измерялась с помощью микроскопа МПБ-3.

В результате проведенных испытаний было определено, что наличие шва бетонирования существенно снижает жесткость и несущую способность конструкции. Это подтверждается тем, что полученные прогибы цельных балок типа 1 значительно ниже, чем прогибы балок, выполненных с рабочим швом. Отмечено, что прогибы балок, выполненных с соблюдением нормативной тех-

ВЕСТНИК

МГСУ-

3/2014

нологии, оказываются ниже, чем прогибы балок, выполняемых с нарушением норм. В частности, в образцах типа 2, швы которых выполнены с использованием строительной сетки, величина прогибов оказалась в 3 раза больше, чем прогибы номинальных образцов. Прогибы образцов типа 4, швы которых выполнены без какой-либо обработки, превысили в 1,8 раза прогибы цельных балок. При этом прогибы балок типа 3 больше, чем прогибы номинальных балок, в 1,4 раза (рис. 2).

Рис. 2. Прогибы

Анализ трещиностойкости проводили с позиции сравнения ширины раскрытия трещин, так как в образцах типа 2.. .4 трещины образованы изначально.

При испытаниях ширина раскрытия трещин оказалась больше в номинальных образцах, что объясняется неконтролируемостью образования и развития трещин цельной монолитной конструкции [6—8]. В результате нагру-жения происходит внезапное образование первой трещины с последующим равномерным ее раскрытием. Среди образцов с рабочими швами минимальная величина раскрытия трещин была зафиксирована в образцах, выполненных с соблюдением нормативных требований.

В результате проведенных испытаний выявлено, что наибольшей несущей способностью [9—12] обладают образцы, выполняемые цельными. Среди образцов, выполненных с устройством рабочих швов бетонирования, максимальная несущая способность получена в образцах, швы которых выполнялись согласно требованиям СНиП 3.03.01—87. При этом несущая способность указанных балок оказалась ниже, чем несущая способность номинальных образцов, примерно на 30 %.

Несущая способность образцов, швы которых выполнены с нарушениями нормативных требований, оказалась в 1,5 раза ниже, чем несущая способность образцов, выполняемых согласно технологии, определенной требованиями норм и правил (рис. 3). Этот фактор однозначно указывает на необходимость строгого и обязательного соблюдения нормативной технологии выполнения рабочих швов. Рис. 3. Несущая способность

Вывод. Требуется подробное изучение работы конструкции, которая выполнена с рабочими швами бетонирования, поскольку существенно изменяются в сторону ухудшения прочностные и жесткостные характеристики конструктивного элемента, который выполнен со швом, в то время как при реальном проектировании монолитные здания рассчитываются как цельномонолитные, без швов. Тем более что при этом нет возможности при проектировании предвидеть фактические места, где будет устроен рабочий шов. Кроме того, результаты проведенных испытаний четко указывают на необходимость обязательного соблюдения технологии выполнения конструкции рабочего шва, которая прописана в СНиП 3.03.01—87 «Несущие и ограждающие конструкции».

Библиографический список

1. Соколов М.Е. Рекомендации по рациональному применению конструкций из монолитного бетона для жилых и общественных зданий. М. : ЦНИИЭПж, 1983.

2. Сиголов Э.Е., Протасов В.А. К определению осредненной жесткости железобетонных внецентренно сжатых стоек с учетом трещин в растянутых зонах // Бетон и железобетон. 1971. № 2. C. 34—36.

3. Попова М.В. Несущая способность и деформативность монолитных плит перекрытий с учетом образования технологических трещин. М., 2002. 186 с.

4. Шпете Г. Надежность несущих строительных конструкций / пер. с нем. О.О. Андреева. М. : Стройиздат, 1994. 288 с.

5. Eisenberger M., Bielak J. Finite beams on infinite two-parameter elastic foundations // Computers & Structures. 1992, vol. 42, no. 4, рр. 661—664. DOI: 10.1016/0045-7949(92)90133-K.

6. Соколов М.Е. Исследование трещинообразования в монолитных зданиях // Жилищное строительство. 1978. № 8. С. 11—16.

7. Гвоздев А.А. Трещиностойкость и деформативность обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций. М. : Стройиздат, 1965.

8. Гуща Ю.П. Исследование ширины раскрытия нормальных трещин // Прочность и жесткость железобетонных конструкций. М. : Стройиздат, 1971.

9. Карпенко Н.И. К построению общих критериев деформирования и разрушения железобетонных элементов // Бетон и железобетон. 2002. № 6. С. 20—25.

10. RazaqpurA., Shah K. Exact analysis of beams on two-parameter elastic foundations // International Journal of Solids and Structures. 1991, vol. 27, no. 4, рр. 435—454. DOI: 10.1016/0020-7683(91)90133-Z.

11. Пищулев А.А. Совершенствование расчета прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных конструкций с поврежденной сжатой зоной бетона. Самара, 2010. 192 с.

12. Коренев Б.Г. Вопросы расчета балок и плит на упругом основании. М. : Гос-стройиздат, 1954. 231 с.

Поступила в редакцию в феврале 2014 г.

Об авторах: Коянкин Александр Александрович — кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (ФГОУ ВПО «СФУ»), 660041, г. Красноярск, проспект Свободный, д. 79, [email protected];

Белецкая Валерия Игоревна — магистрант кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (ФГОУ ВПО «СФУ»), 660041, г. Красноярск, проспект Свободный, д. 79, [email protected];

ВЕСТНИК .

МГСУ_3/2014

Гужевская Анастасия Игоревна — магистрант кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (ФГОУ ВПО «СФУ»), 660041, г. Красноярск, проспект Свободный, д. 79, [email protected].

Для цитирования: Коянкин А.А., Белецкая В.И., Гужевская А.И. Влияние шва бетонирования на работу конструкции // Вестник МГСУ. 2014. № 3. С. 76—81.

A.A. Koyankin, V.I. Beletskaya, A.I. Guzhevskaya

THE INFLUENCE OF CONCRETE JOINTS ON THE STRUCTURAL BEHAVIOR

The buildings made of monolithic reinforced concrete currently enjoy great popularity. Along with a great number of advantages of monolithic building, which are repeatedly listed in the works of many authors, there are many unexplored issues which require detailed consideration. The technological concrete joints are among them. The joints are inevitable in the process of construction of almost any monolithic building and their quality affects the reliability of buildings and structures. Despite regular use of the concept of cold joint and clear instructions in building standards on the technology of joint production, most organizations do not follow the correct technology of concreting the elements. As a result, the strength and stiffness characteristics of the construction deteriorate, because the linkage value of new concrete with the old one is significantly lower than in monolith. In order to conduct experimental studies the reinforced concrete beams of rectangular section were produced. As a result of testing, it was determined that the presence of a concrete joint significantly reduces the stiffness and carrying capacity of the structures. It is confirmed by the fact that the received deflections of solid beams without joint are significantly lower than the deflections of beams with cold joint. It also noted that the deflections of the beams manufactured following the normative technology are lower, than the deflections of the beams, manufactured with violation of the rules. Basing on the obtained results, it was concluded, that more detailed study of the work of a construction with cold joints in concrete is required. The reason for it is in the changing for the worse of the strength and stiffness characteristics of structural element, which is made produced with a joint, while in the process of real designing, the monolith buildings are calculated as solid monolithic, without joints.

Key words: cold joint of concrete, monolithic reinforced concrete structures, bearing capacity, rigidity, crack resistance.

References

1. Sokolov M.E. Rekomendatsii po ratsional’nomu primeneniyu konstruktsiy iz monolit-nogo betona dlya zhilykh i obshchestvennykh zdaniy [Recommendations for Rational Use of the Structures Made of Monolithic Concrete for Residential and Public Buildings]. Moscow, TsNIIEPzh Publ., 1983.

2. Sigalov E.E., Protasov V.A. K opredeleniyu osrednennoy zhestkosti zhelezobetonnykh vnetsentrenno szhatykh stoek s uchetom treshchin v rastyanutykh zonakh [On the Rigidity Determination of Reinforced Concrete Off-centre Compressed Columns]. Beton i zhelezobe-ton [Concrete and Reinforced Concrete]. 1971, no. 2, pp. 34—36.

3. Popova M.V. Nesushchaya sposobnost’ i deformativnost’ monolitnykh plit perekrytiy s uchetom obrazovaniya tekhnologicheskikh treshchin [Bearing Capacity and Deformability of Monolithic Floor Slabs with Account for Technological Cracks Formation]. Moscow, 2002, 186 p.

4. Spaethe G. Die Siclierhcit tragender Baukonstruktionen. 1992, Springer Auflage, 306 p.

5. Eisenberger M., Bielak J. Finite Beams on Infinite Two-parameter Elastic Foundations. Computers & Structures. 1992, vol. 42, no. 4, pp. 661—664. DOI: 10.1016/0045-7949(92)90133-K.

6. Sokolov M.E. Issledovanie treshchinoobrazovaniya v monolitnykh zdaniyakh [Crack Formation Study in Monolithic Buildings]. Zhilishchnoe stroitel’stvo [Housing Construction]. 1978, no. 8, pp. 11—16.

7. Gvozdev A.A. Treshchinostoykost’ i deformativnost’ obychnykh i predvaritel’no napry-azhennykh zhelezobetonnykh konstruktsiy [Crack Resistance and Deformability of Usual and Prestressed Concrete Structures]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1965.

8. Gushcha Yu.P. Issledovanie shinny raskrytiya normal’nykh treshchin [Width Study of Normal Cracks]. Prochnost’ i zhestkost’ zhelezobetonnykh konstruktsiy [Durability and Rigidity of Reinforced Concrete Structures]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1971.

9. Karpenko N.I. K postroeniyu obshchikh kriteriev deformirovaniya i razrusheniya zhelezobetonnykh elementov [On the Question of Developing General Criteria of Deformation and Destruction of Reinforced Concrete Elements]. Beton i zhelezobeton [Concrete and Reinforced Concrete]. 2002, no. 6, pp. 20—25.

10. Razaqpur A., Shah K. Exact Analysis of Beams on Two-parameter Elastic Foundations. International Journal of Solids and Structures. 1991, vol. 27, no. 4, pp. 435—454. DOI: 10.1016/0020-7683(91)90133-Z.

11. Pishchulev A.A. Sovershenstvovanie rascheta prochnosti normal’nykh secheniy iz-gibaemykh zhelezobetonnykh konstruktsiy s povrezhdennoy szhatoy zonoy betona [Improvement of Strength Calculation of the Normal Sections of Bending Reinforced Concrete Structures with the Damaged Compressed Concrete Area]. Samara, 2010, 192 p.

12. Korenev B.G. Voprosy rascheta balok i plit na uprugom osnovanii [Questions of the Calculation of Beams and Slabs on Elastic Foundation]. Moscow, Gosstroyizdat Publ., 1954, 231 p.

About the authors: Koyankin Aleksandr Aleksandrovich — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Engineering Structures and Controlled Systems, Siberian Federal University (SFU), 79 Svobodnyy Prospekt, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation; [email protected];

Beletskaya Valeriya Igorevna — Master Degree student, Department of Engineering Structures and Controlled Systems, Siberian Federal University (SFU), 79 Svobodnyy Prospekt, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation; [email protected];

Guzhevskaya Anastasiya Igorevna — Master Degree student, Department of Engineering Structures and Controlled Systems, Siberian Federal University (SFU), 79 Svobodnyy Prospekt, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation; [email protected].

For citation: Koyankin A.A., Beletskaya V.I., Guzhevskaya A.I. Vliyanie shva beton-irovaniya na rabotu konstruktsii [The Influence of Concrete Joints on the Structural Behavior]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 3, pp. 76—81.

Правила проектирования усадочных швов

Усадочные швы (иногда называемые контрольными швами) используются в неармированных и слегка армированных плитах на земле, чтобы свести к минимуму случайное растрескивание.

Создавая прямолинейные ослабленные плоскости в бетоне, усадочные швы «контролируют» место образования трещин, вызывая трещины в заранее определенных местах. По мере усадки плит из-за охлаждения и высыхания, усадка или растягивающие напряжения начинают расти, и в усадочных швах образуются трещины, потому что в этих местах бетон становится слабее или тоньше.(Рис. 1, ниже).

Рисунок 1: Распил создает ослабленную плоскость, вызывающую трещину под пропилом. Ким Башам

Щелкните здесь, чтобы загрузить бесплатную инфографику по этим правилам на ForConstructionPros.com/21415569.AC Business Media

Усадочные соединения обычно устанавливаются с помощью инструментов для соединения, в то время как бетон по-прежнему пластичен или распилен после того, как бетон был закончен либо пилой для мокрой резки, либо, что чаще, пилой для сухой резки для раннего входа. Для любого метода следуйте этим правилам соединения, чтобы свести к минимуму риск случайного растрескивания или растрескивания вне стыка.

Компоновка

Совместное проектирование, включая компоновку, является обязанностью проектировщика плиты. В конкретном проекте инженер или архитектор отвечает за разработку общей компоновки, но для неуказанных работ проектировщиком обычно становится подрядчик по бетону.

Правило №1: Панели, образованные усадочными швами, должны быть как можно более квадратными. Схема стыков должна разделять большую плиту на относительно небольшие панели квадратной формы. Избегайте длинных и узких панелей, L-образных и T-образных панелей.Длинная сторона никогда не должна быть больше, чем в 1-1 / 2 раза, чем короткая сторона. Для лучшего контроля за трещинами ограничьте длину длинной стороны в 1-1 / 4 раза больше короткой стороны (рис. 2).

Рисунок 2: Сохраняйте соединяемые панели как можно более квадратными и ограничивайте длину длинной стороны примерно 1,25 x короткой стороны для лучшего контроля трещин, но не более 1,5 x короткой стороны. Ким Башам

Правило № 2: Усадочные швы должен быть непрерывным, без смещения или смещения. Из-за концентраций напряжений, возникающих в суставах (т.е., трещины) прекратятся, трещины продолжатся в несоединенном бетоне. Если невозможно избежать прерывистых швов, вставьте два или три арматурных стержня # 4 x 3 фута в следующую плиту, чтобы перекрыть трещину, которая будет расти из прерывистого шва (рис. 3). Используйте арматурные стулья, чтобы удерживать стержни на месте в верхней 1/3 плиты.

Рис. 3: Избегайте прерывистых соединений. Если это неизбежно, используйте 2 или 3 # 4 x 3 фута для перехвата и контроля разрывных трещин в стыках. Ким Бэшем

Правило № 3: Выявление и устранение повторных углов. Если входящие углы неизбежны, расположите усадочные соединения, чтобы контролировать растрескивание, которое начинается во входящих углах, или поместите «угловые» арматурные стержни по диагонали перед входящими углами, чтобы перекрыть трещины (рис. 4). Угловые арматурные стержни должны плотно удерживать входящие угловые трещины и предотвращать их перемещение по всей плите.

Рис. 4: Избегайте повторных углов. Если это неизбежно, используйте арматуру 2 или 3 # 4 x 3 фута для перехвата и контроля повторной трещины. Ким Бэшем

Правило № 4: Устанавливайте усадочные швы в местах, где плиты обычно трескаются. Для реализации этого правила требуется опыт или проверка существующих плоских работ. Гуляя по городу, осматривайте бетонные плиты на предмет трещин. Со временем станет очевидным лучшее понимание типичных мест расположения трещин. Например, разместите усадочный шов примерно в трех футах от конца плиты треугольной формы, потому что именно в этом месте обычно возникают трещины (рис. 5).

Рис. 5: Разместите усадочные соединения там, где вероятно возникновение усадочных трещин.Kim Basham

Максимальное расстояние между стыками

Исторически максимальное рекомендованное расстояние или расстояние в футах между стыками было в два-три раза больше толщины плиты в дюймах. Для плиты толщиной 6 дюймов эта рекомендация дает максимальное расстояние между стыками от 12 до 18 футов. Как правило, двукратная или трехкратная рекомендуемая толщина плиты дает приемлемые результаты, если допускается некоторое растрескивание панели. Фактически, до трех процентов панелей перекрытий, сформированных в результате сочетания распиловки и строительных швов, могут треснуть в местах, отличных от усадочных швов.

Правило № 5: Для лучшего контроля трещин сохраняйте максимальное расстояние между стыками в футах, в 2–2,5 раза превышающее толщину плиты в дюймах. Для плиты толщиной 6 дюймов максимальное расстояние между стыками должно быть ограничено от 12 до 15 футов. Превышение расстояния между стыками 15 футов для плиты толщиной 6 дюймов увеличит вероятность случайного или неправильного расположения швов. совместное растрескивание. Как правило, уменьшение расстояния между стыками или размера панели снижает риск случайного растрескивания.

Кроме того, уменьшение расстояний между стыками приведет к уменьшению ширины трещин в усадочных стыках, что увеличивает сцепление заполнителя.Увеличение блокировки заполнителя улучшает способность передачи нагрузки и помогает поддерживать лучшее вертикальное выравнивание по стыкам.

Правило № 6: Для тротуаров и проездов размещайте поперечные усадочные швы с интервалами, примерно равными ширине плиты. Для тротуаров толщиной 4 дюйма и проездов шириной более 10 футов добавьте продольный шов по центру и сохраняйте панели как можно более квадратными.

Глубина шва

Усадочные швы должны быть достаточно глубокими, чтобы гарантировать, что они действительно являются ослабленными плоскостями, которые растрескиваются до того, как произойдет случайное или несвязное растрескивание.Если существуют ослабленные плоскости или тонкие секции плиты, отличные от усадочных швов, может возникнуть случайное растрескивание.

Правило № 7: Для соединений с инструментами или пазами глубина усадочного соединения должна составлять 1/4 толщины плиты. Для внутренних полов укажите радиус кромки 1/8 дюйма для вершины канавки или стыка. Укажите радиус кромки от 1/4 до 1/2 дюйма для внешних перекрытий.

Правило № 8: Для швов, пропиленных мокрым распилом, глубина усадочного шва должна составлять 1/4 толщины плиты или минимум 1 дюйм. Чтобы обеспечить активацию шва или растрескивание, иногда указывается глубина пропила 1/3 толщины плиты. Однако при более глубоком стыке будет меньше совокупной блокировки. Допуск по глубине для соединений с пропилом составляет ± 1/4 дюйма.

Правило № 9: Для соединений, устанавливаемых с помощью пилы для сухой пропилки с ранним входом, глубина стыка должна составлять 1-1 / 4 дюйма с помощью ± Допуск 1/4 дюйма для плит толщиной до 9 дюймов. Для более толстых плит глубина пропила должна увеличиваться, чтобы обеспечить активацию стыка.Кроме того, для плит, армированных волокном, обычно увеличивается глубина пропила. Волокна увеличивают предел прочности неразрезанного бетона под пропилами, поэтому для создания ослабленной плоскости обычно требуются более глубокие пропилы. Для плит, армированных волокном, обратитесь к техническому представителю по волокну для получения информации о рекомендуемой глубине пропила, чтобы обеспечить активацию стыка.

Время пропила

Помимо глубины усадочных швов, время пропила имеет решающее значение для минимизации случайного растрескивания. Как правило, стыки с пропилом следует устанавливать, как только бетон станет достаточно твердым, чтобы противостоять разрыву и расслаиванию, и до того, как произойдет случайное растрескивание.

Пилы для сухой резки с ранним вводом в эксплуатацию более популярны, поскольку соединения можно установить раньше (от одного до четырех часов после отделки), чем соединения, устанавливаемые с помощью пил для мокрой резки (от четырех до 12 часов после отделки). Пилы для сухой резки с ранней подачей позволяют устанавливать усадочные швы до того, как бетон начнет остывать, и до того, как усадочные напряжения станут слишком большими или превысят предел прочности бетона.

Правило № 10: Начинайте резку пилой, как только исчезнет расслоение стыка (потеря частиц заполнителя). Однако допускается небольшое расшатывание кромок, чтобы обеспечить установку стыков до того, как усадочные напряжения бетона станут слишком большими.

Ссылки

Публикация рабочей тетради для мастеров CP-10 (10), Американский институт бетона, www.concrete.org

ACI 302.1R-15 Руководство по бетонным перекрытиям и перекрытиям, Американский институт бетона, www.concrete.org

ACI 360R-10 Руководство по проектированию перекрытий на земле, Американский институт бетона, www.concrete.org

Эта статья была первоначально опубликована 17 апреля 2018 г.

Контрольные, компенсирующие и холодные соединения в бетоне

Без надлежащего типа швов в бетоне он может потрескаться неприглядным или случайным образом, что приведет к повреждению и в некоторых случаях может привести к опасности споткнуться.

В основном есть 3 типа соединений:

1. Управляющие шарниры
2. Расширительные швы
3. Холодные соединения

1. Шарниры управляющие

Подрядчики по бетону часто говорят: «Есть два типа бетона; бетон с трещинами и бетон с трещинами.«Поскольку известно, что большая часть бетона потрескается, подрядчики любят контролировать, где он будет трескаться; это уменьшает случайное растрескивание. Они делают это, вставляя контрольные суставы, иногда называемые сужающимися суставами.

Контрольные швы обычно встречаются в бетоне:

• Этажи гаража
• Проездные
• Тротуары
• Патио
• Цокольные этажи
• Плиты для дома

При первой укладке бетона он слегка усадится в процессе отверждения или затвердевания.20-футовый квадрат недавно уложенного бетона будет давать усадку примерно на 1/8 — четверть дюйма в процессе отверждения. Эта усадка создает напряжение в новом бетоне, и в нем появляются трещины. Эти трещины называются усадочными.

Вместо того, чтобы позволить этим трещинам появляться где угодно, поскольку они выглядят некрасиво, подрядчики ослабят плиту в разных местах. Ослабляя плиту, она имеет тенденцию треснуть в самых слабых местах, а именно там, где она самая тонкая. Они достигают этого в основном тремя способами.

Когда и как устанавливаются контрольные сочленения

Контрольные швы обычно помещаются в бетон в процессе отделки или в течение 24 часов после заливки.

• Распиловка по шаблону (обычно сразу после того, как бетон немного затвердел)
• Ручная установка пластмассовых контрольных швов во время заливки бетона
• Использование ручного фуговального инструмента для проточки стыков в процессе чистовой обработки

Глубина управляющего шарнира важна

Если контрольный шов слишком неглубокий, он не ослабит бетон настолько, чтобы он растрескался в том месте, где было размещено контрольное соединение.Это часто происходит рядом с ослабленным участком или в другом месте, где это было нежелательно. (на фотографии показан контрольный шов, который не был прорезан достаточно глубоко, поэтому бетон треснул случайным образом)

Основное правило, которому следует следовать при оценке глубины контрольного шва, состоит в том, что он должен составлять примерно 1/4 глубины бетона. Если бетонная плита имеет толщину 4 дюйма, глубина контрольного шва должна составлять 1 дюйм. В большинстве случаев глубина, на которую финишеры устанавливают контрольные соединения, меньше, чем обычно рекомендуется.

Форма / расположение управляющих шарниров

Контрольные швы в бетонных плитах, которые залиты на уровне (поверх земли), размещаются таким образом, чтобы бетон имел квадратную или прямоугольную форму или форму. В форме прямоугольника отношение длины к ширине редко превышает отношение длины к ширине 1,5: 1.

Расстояние между суставами обычно составляет от 10 до 15 футов максимум, однако иногда оно может быть меньше или больше в зависимости от обстоятельств. Это ряд подрядчиков, которые применяют эмпирическое правило для размещения швов: они размещают швы в 24–30 раз больше толщины плиты.Другими факторами, которые могут определять расстояние, является армирование бетона и рекомендации инженеров.

2. Компенсаторы

Деформационные швы позволяют движение без повреждения бетона

Температурные изменения

Бетон, как и многие другие материалы, расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Бетонная подъездная дорога может испытывать перепады температур от 20 градусов ниже нуля до более 100 градусов жарким летом.Подъездная дорога длиной 100 футов расширится на 5/8 до 3/4 дюйма при разнице температур в сто градусов.

Движение почвы

Когда почва смещается, оседает или поднимается вверх из-за проблем с почвой и ее движения, участки бетона, лежащие на почве, также будут перемещаться.

Если два куска бетона прилегают друг к другу и один из них двигается или сдвигается, то угол или край бетона могут расколоться или отколоться. Обычно, если у вас есть два твердых и хрупких куска материала, и они с силой трутся друг о друга, край может треснуть или расшататься.Слишком предотвращайте прямое трение двух твердых кусков бетона друг о друга; подрядчик кладет между ними кусок более мягкого материала, чтобы предотвратить прямой контакт.

Вот почему подрядчики устанавливают компенсатор между проезжей частью и полом гаража. Это помогает предотвратить растрескивание и растрескивание бетона. Не все подрядчики делают это, но это хорошая практика строительства. Обратите внимание: если компенсатор отсутствует и в бетоне есть трещины на стыке, это не обязательно означает, что бетон слабый или дефектный.

Бетонные настилы бассейнов

В домах, у которых есть бетонный настил напротив ограждения бассейнов или участков соединительной балки, может возникнуть трещина в корпусе бассейна или повреждение ограждения из-за отсутствия компенсационного шва. Без надлежащего компенсатора бетонный настил может оказывать огромное давление на бассейн, что может вызвать трещины и повреждения. (Узнайте о проблемах с площадкой бассейна и о повреждении бассейнов)

3. Холодные стыки

Покупатели часто путают холодный стык бетона с трещиной и не обязательно встревожены

Холодные швы иногда выглядят как трещины, но они возникают, когда подрядчик заливает бетон до определенной высоты или точки, а затем останавливается.Затем залитый бетон схватывается и затвердевает. Позже, возможно, через день, неделю или месяц подрядчик заливает бетон поверх ранее залитого бетона или рядом с ним.

После того, как вторая заливка затвердеет и затвердеет, вы увидите линию, которая выглядит как трещина между двумя заливками. Это называется холодным швом, и это обычная строительная практика, которую делают намеренно. Это не признак проблемы или дефектного бетона.

Итог

Если в бетонной плите нет надлежащих контрольных швов, бетон часто будет беспорядочно трескаться, создавая непривлекательный вид и вызывая у покупателя опасения по поводу наличия структурных проблем.Кроме того, обычно есть ряд мест, где вы можете захотеть закрыть трещины, чтобы вода не могла проникнуть через трещины и создать другие проблемы; намного проще загерметизировать контрольный стык, чем заделать случайные трещины.

Если нет надлежащих компенсаторов, бетонные секции, прилегающие к другим бетонным секциям, могут быть повреждены. Наличие деформационных швов позволяет бетону немного сдвигаться из-за движения почвы или изменений температуры без повреждений.

Покупатели и домовладельцы часто ошибочно принимают холодный стык за трещину, поскольку неподготовленному глазу он действительно похож на трещину. Однако холодные швы — это нормальное явление при строительстве, и, как правило, не о чем беспокоиться.

Дополнительные ресурсы

• В некоторых случаях трещины в полу гаража являются признаком наличия фундамента или других проблем; ты их узнаешь?

• Бетонные плиты после растяжения лучше, чем плиты с арматурой или без арматуры?

• Если на вашем фундаменте есть трещина или трещины, знайте, что нужно искать, чтобы определить, большие они или второстепенные.

• Изношенный бетон может быть признаком ряда вещей. Например, испортилась зона внизу ворот гаража. Покупатели часто задаются вопросом, структурно ли это.

• Дом может быть старше ста лет, но оставаться красивым и очаровательным.

• Домовладельцы часто слишком поздно обнаруживают, что их поврежденный фундамент не застрахован.

• Вряд ли кто-то замечает щель внизу гаражной двери.Мыши и несколько инженеров-строителей могут.

• Всплывающие окна в бассейне и спа стоят дорого, но их можно предотвратить.

• Поселок может нанести ущерб дому, но некоторый поселок можно предотвратить или уменьшить.

Контрольные соединения в бетоне — когда резать и расстояние

Правильно разложенные стыки. Примечание. Внутри углов, где обычно возникают трещины, должны быть правильно размещены стыки.

Важно проявлять активность при принятии решения о размещении управляющих шарниров.Часто к стыковке не относятся достаточно серьезно, и «лесоруб» приходит к вам на работу и размещает пропилы там, где, по его мнению, они должны быть или где это ему удобно. И на большинстве планов расстояние между стыками отсутствует. Так что не оставляйте эту важную часть бетонной конструкции на волю случая.

ЧТО ТАКОЕ КОНТРОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ?

Контрольные швы — это запланированные трещины, допускающие смещения, вызванные изменениями температуры и усадкой при высыхании. Другими словами, если бетон действительно треснет, вам нужно принять активное участие в принятии решения о том, где он будет трескаться и что он будет трескаться по прямой линии, а не случайным образом.

Найдите местного подрядчика по бетону, который поможет с вашим проектом.

КОГДА РАЗРЕЗАТЬ УПРАВЛЯЮЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Убедитесь, что вы нарезаете стыки как можно скорее. В жаркую погоду бетон может потрескаться, если не разрезать швы в течение 6-12 часов после отделки бетона. В этом состоянии, если вы не хотите использовать инструмент для нарезания канавок для резки швов, есть легкие пилы для сухой резки, которые можно использовать практически сразу после чистовой обработки. Эти пилы режут на глубину от 1 до 3 дюймов, в зависимости от модели.

РАССТОЯНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Пространственные швы (в футах) не более чем в 2-3 раза превышают толщину плиты (в дюймах). На 4-дюймовой плите должны быть стыки на расстоянии 8–12 футов друг от друга.

БОЛЬШЕ СОЕДИНЕНИЙ

• Обрежьте стыки на достаточную глубину
  Обрежьте стыки на 25% глубины плиты. Плита толщиной 4 дюйма должна иметь швы глубиной 1 дюйм.
• Как разрезать стыки
  Инструмент для нарезания канавок разрезает стыки в свежем бетоне. Пила разрезает стыки, как только бетон становится достаточно твердым, чтобы края, примыкающие к пропилу, не скалывались от пильного диска.
• Разместите стыки под стенами или под коврами.
  Под стенами они не будут видны. Под ковром у стыков не будет возможности телеграфировать через виниловые области.
• Избегайте втягивания углов
  Планирование рисунка стыков иногда может устранить втягивающиеся углы.

Типы бетонных швов и насадки

Бетонные швы используются для компенсации расширения или усадки бетона при изменении температуры.Бетонные швы обычно используются для предотвращения трещин при усадке бетона путем создания форм, инструментов, распиловки и установки швов. Запланированные трещины обеспечат более качественную отделку бетонного изделия и будут сформированы в определенных местах, где эти трещины можно будет отслеживать. Иногда из-за материала и ширины или пролета бетонных швов требуется улучшить характеристики материала и позволить материалам расширяться / сжиматься или перемещаться, не повреждая другие конструкции.

Усадочные соединения бетона

Предназначен для создания ослабленного участка в бетоне и регулирования места появления трещин, обычно по прямой линии. Усадочные швы следует размещать так, чтобы панели были как можно более квадратными и никогда не превышали отношение длины к ширине от 1 ½ к 1. Швы обычно располагаются на расстоянии, равном 24-30 толщине плиты.

Расстояние между стыками, превышающее 15 футов, требует использования устройств передачи нагрузки.Усадочные швы могут быть врезаны в бетонную поверхность во время укладки. В затвердевшей бетонной поверхности также можно пропилить стыки. Важно понимать, что чем дольше откладывается распиловка, тем выше вероятность образования трещин до завершения распиловки.

Бетонные компенсаторы

Бетонные компенсаторы используются для отделения плит и бетона от других частей конструкции. Деформационные швы обеспечивают независимое движение между соседними элементами конструкции, сводя к минимуму растрескивание, когда такие движения сдерживаются.Он допускает тепловое расширение и сжатие, не вызывая напряжения в системе.

Зачем они нужны?

Строительные швы используются в случаях, когда встречаются две последовательные укладки бетона. Строительные швы обычно закладываются в конце рабочего дня или когда бетонная заливка была остановлена ​​дольше, чем начальное время схватывания бетона. Строительные швы должны проектироваться и уточняться инженером-строителем. Вы также можете добиться сцепления и продолжить армирование через строительный шов.Если в конце дня имеется достаточное количество PCC, строительный шов может быть размещен на запланированном поперечном сужающемся шве.

Размещение наконечников

Следует соблюдать следующие рекомендуемые советы:

• Максимальное расстояние между стыками должно быть в 24–36 раз больше толщины плиты.
• Соединения должны располагаться на расстоянии от 10 футов до 15 футов.
• При использовании канавки для усадочных швов глубина шва должна составлять не менее толщины плиты.
• Стыки, пропиленные пилой, следует выполнять в течение 4–12 часов после завершения бетонной отделки.
• Шпоночные соединения не рекомендуются для промышленных полов.
• Сухие стыки следует выполнять через 1–4 часа после завершения отделки.
• Предварительно отформованный заполнитель швов следует использовать для отделения плит от стен или фундаментов здания. Поместите 2 дюйма песка поверх опоры, чтобы предотвратить прилипание к опоре.
• Если плита содержит проволочную сетку, рекомендуется отключить сетку в усадочных швах.
• Расстояние между стыками также следует выбирать так, чтобы бетонные секции были приблизительно квадратными.
• Рекомендуется иметь бетонные швы вдоль линий колонн, пропиленные или шпоночные.
• Металлические дюбели следует использовать в плитах, несущих большие нагрузки.
• Спланируйте точное расположение всех стыков, включая время распиловки пилой.
• Используйте изоляционные стыки между плитами и колоннами, стенами и фундаментами, а также там, где бордюры или тротуары встречаются с другими бетонными конструкциями.
• Материалы, используемые для бетонных швов, должны быть достаточно гибкими, чтобы поглощать или деформироваться по мере необходимости, а затем иметь возможность восстанавливать свое первоначальное состояние.
• Всегда ищите материалы, которые проницаемы и могут сцепляться с бетоном.

Инструменты

Следующие инструменты обычно используются для создания бетонных швов, хотя эти инструменты могут различаться в зависимости от размера и объема проекта. Вот наиболее часто используемые инструменты:

• Ручные канавки или шагающие канавки: в зависимости от размера плиты вы можете выбрать один из этих двух.
• Аккумуляторные управляющие шарниры: идеально подходят для малых и средних проектов.
• Пила по бетону: идеально подходит для резки бетона, но не забудьте знать, какой глубины должен быть этот разрез. В противном случае вы можете создать другие проблемы.

Холодный шов в бетоне — HomeOwnersHub

Цитируемый текст здесь

Извините, позвольте мне вернуться к исходному сообщению Забудьте о плитах, забудьте компенсационные швы, забудьте о контрольных швах, чтобы предотвратить растрескивание.В вопрос про * холодные стыки * , где мы хотим навсегда соединить два куски бетона. Например, стык между нижним колонтитулом (скажем, 1 ‘x Блок размером 1 x 4 дюйма) и короткая стенка ствола, сидящая на нижний колонтитул (скажем, 4 дюйма в толщину, 4 фута в длину и 2 фута в высоту). Представьте себе две части можно заливать отдельно, в разные дни (скажем, с разницей в 1 месяц), или вместе в одно и то же время в один день без перерыва между два.
В последнем случае, думаю, ясно, что на стыке нет пересечение стены и нижнего колонтитула, если кто-то не хочет * намеренно * поместил туда его пилением, затиркой и т. Д.В бывшем Случай, есть то, что я думаю, называется холодным суставом. Новый кусок бетон стыкуется с холодным, уже затвердевшим изделием.
Думаю, большинство из вас упускают этот вопрос. Вопрос в том просто, насколько хуже делать это с интервалом в 1 месяц, а не в в то же время? Будет ли арматурный стержень пересекать нижний колонтитул и стену полностью более-менее наверстать то, что было налито в отдельности? Или если установлен ключ, или комбинация ключа и арматура, это компенсирует это? Или прочность на разрыв и сдвиг бетона все равно так низко, что дальнейшее ослабление из-за «холода» стык «незначительный, потому что даже непрерывная заливка будет такой слабой, как быть незначительным.

Цитируемый текст здесь

Ну, может быть, моя терминология не в курсе — пожалуйста, дайте мне знать. Но когда я говорю «залили вместе», я имею в виду, что бетон заливается, вы знаете, вместе. В тот же день, из того же грузовика, в тот же время. На самом деле это не имеет ничего общего с тем, урезал ли кто-то контроль. стык, или вставляет доску, или ключ, или что-то еще в качестве компенсатора. я думаю, что это единственный способ получить холодный косяк (вот о чем я спрашиваю about) состоит в том, чтобы сделать две отдельные заливки, скажем, в разные дни неделя, где одна сторона уже существенно вылечилась.

Цитируемый текст здесь

Бетон: контрольные и компенсирующие соединения

Бетон расширяется и сжимается при изменении температуры и влажности. Если не контролировать должным образом, могут начать появляться трещины. Размещение бетонных контрольных швов и компенсационных швов имеет решающее значение при проектировании и заливке бетонных плит и тротуаров. Оба этих типа соединений, хотя и очень разные, помогают снять напряжение с бетонной плиты.

Бетонные контрольные швы должны составлять не менее от общей толщины плиты (1 дюйм глубиной для заливки толщиной 4 дюйма) и размещаться не менее чем в 2-3 раза (в футах) толщины (в дюймах) плиты плита (8-12 футов друг от друга для заливки толщиной 4 дюйма).Контрольные швы могут быть «созданы» во время заливки бетона с помощью инструмента для создания шва. Эти стыки также можно прорезать в плите, когда плита достаточно затвердеет, чтобы предотвратить сколы во время резки. Задача контрольного стыка — позволить плите растрескаться во время расширения и сжатия в известном месте и по прямой.

Деформационные швы устанавливаются перед заливкой бетона. Деформационные швы используются для того, чтобы плита могла двигаться и не подвергать нагрузке то, к чему она примыкает.Эти стыки размещаются там, где плита встречается со зданием, где плита встречается с другой плитой и где настил бассейна встречается с перекрытием. Для создания таких стыков используется податливый материал (асфальт, пробка, пластик). Материал должен увеличивать глубину плиты и покрывать всю ширину плиты. В идеале для компенсационных швов на внешней стороне конструкции предпочтительнее герметизировать эти швы. Использование высококачественного уретанового герметика (Vulkem # 116) поможет предотвратить попадание осадков в стык и его замерзание.Некоторые из лучших шпатлевок / герметиков рассчитаны на срок до 50 лет.

При небольшом планировании перед заливкой использование контрольных швов и компенсационных швов поможет свести к минимуму растрескивание и продлить срок службы бетона.

Если ваша бетонная подъездная дорожка, тротуар или патио со временем треснет, вы можете сделать несколько вещей, чтобы продлить срок службы заливки. Существуют клеящие герметики, которые можно использовать для заделки трещин, чтобы предотвратить попадание воды и замерзание.Эти герметики доступны в разных цветах. Обратной стороной является то, что вы наверняка увидите герметичный шов. Если трещина прямая, ее можно выпилить и создать в ней компенсационный шов. Обратной стороной является то, что трещина почти никогда не бывает прямой. Третье решение — установить другую среду поверх существующей заливки. Кирпичная брусчатка или каменная плита подойдут. При установке нового продукта на существующий бетон необходимо обратить внимание на трещину.Потребуется создание компенсатора или регулирующего стыка. В противном случае трещина будет проникать сквозь новый продукт.

Мы вас позаботимся. Назначьте Фреду все, что вам нужно для ремонта дома.

Требуются ли пропилы для моей плиты? Часть 2 — Жилые плиты на земле

В первой части мы обсудили разделы управляющих кодов и справочные руководства, которые относятся к усадочным швам при распиловке в коммерческих бетонных плитах на земле.Вторая часть будет посвящена жилым бетонным плитам на земле.

Трещины в бетонных плитах перекрытия на земле для новых проектов жилищного строительства могут привести к искам о дефектах проектирования и / или конструкции к специалисту по проектированию и / или подрядчику, соответственно. Требования к усадочным швам (CJ) в бетонных плитах прямо не указаны в основных нормах жилищного строительства и, таким образом, могут быть проигнорированы специалистами по проектированию. Тем не менее, нормы проектирования жилых домов отсылают специалистов по проектированию к руководствам ACI по требованиям к стыкам в бетонных плитах.Специалист по проектированию может указать относительно большой процент стальной арматуры в плите, чтобы исключить необходимость в CJ, или указать CJ для контроля количества, размера и местоположения трещин высыхания и усадки. Поскольку количество стальной арматуры, необходимое для устранения CJ, обычно дороже, чем использование CJ, CJ обычно являются предпочтительной альтернативой. Один из методов создания CJ — это использование пропилов для создания ослабленного поперечного сечения, чтобы контролировать, где плита будет трескаться.Критические параметры при указании пропилов включают расстояние между пропилами, тип пропила, передачу нагрузки по пропилу, глубину пропила и время пропила.

Трещина в плите при распиловке

В этом блоге представлены разделы управляющих кодов и руководства со ссылками на коды, относящиеся к распилу CJ в типичных жилых бетонных плитах на одном уровне. Термин типичные бетонные плиты для этого блога относится к бетонным плитам перекрытия на земле, которые не передают вертикальные нагрузки или поперечные силы от других частей конструкции к почве.Этот технический блог ссылается на Международный жилищный кодекс 2015 года (IRC) как на базовые нормы проектирования для жилищного строительства. Следует отметить, что Жилой кодекс Флориды 2017 года внес поправки в требования штата в отношении контрольных швов и не соответствует требованиям IRC.

Жилые бетонные плиты на земле

Управляющие разделы IRC и упомянутого документа ACI следующие:

IRC Глава 5 — Этажей

IRC R506 — Бетонные полы (наземные)

«Бетонная плита первого этажа должна быть спроектирована и сооружена в соответствии с положениями настоящего раздела или ACI 332…»

Другие применимые разделы IRC:

IRC R402.2- Бетон

IRC R506.2.4 — Арматурная опора

“ При установке в плитах на земле, арматура должна поддерживаться, чтобы оставаться на месте от центра до верхней трети плиты на время укладки бетона. »[выделение автором]

IRC делает вывод, что существуют ситуации, когда бетонная плита на земле может быть спроектирована или не иметь армирования, но не предоставляет ограничений или деталей для каждого варианта конструкции.Ограничения и подробности для каждого варианта проекта можно найти в упомянутых требованиях жилищного кодекса ACI 332-14 для конструкционного бетона и комментарии (ACI 332), как указано в IRC R506. Соответствующие разделы ACI 332 следующие:

Расстояние между сужающимися суставами

ACI 332, включает Таблицу 10.5.3 с указанием рекомендуемых расстояний CJ для неармированных бетонных плит на земле следующим образом:

Таблица интервалов CJ из ACI 332 Таблица 10.5.3

Обратите внимание, что расстояние между CJ в 4-дюймовой плите без стальной арматуры должно составлять от 8 до 13 футов. Указания по расстоянию CJ для жилых перекрытий аналогичны рекомендациям по размещению CJ для коммерческих перекрытий. Обратите внимание, что Жилой кодекс Флориды 2017 года, раздел R506.2.4, внес поправки в требования штата для управляющих швов.

Виды пропилов

В ACI 332 обсуждаются два типа распиловки: традиционный мокрый процесс и процесс сухой резки с ранним началом.При обычном мокром процессе для пропила используется бетонная пила и лезвие, предназначенные для резки затвердевшего бетона. Вода добавляется в пропил, чтобы минимизировать количество пыли и охладить лезвие во время пропила. Глубина лезвия (или оправки) обычно может превышать 1 дюйм.

Обычный мокрый процесс пропила

Для начального процесса «сухой резки» пропилы выполняются с использованием специального типа пилы, имеющего вращающееся вверх лезвие, которое оставляет свежие стыки чистыми и удерживает пилу на месте. Лезвие предназначено для резки бетона до его затвердевания без добавления воды во время пропила.Пилы раннего входа обычно ограничиваются пропилом глубиной 1 дюйм. Пилы для раннего входа используются, когда бетон становится достаточно твердым, чтобы заполнитель не рассыпался, но до его затвердевания.

Пила по бетону для сухого пропила для раннего ввода в эксплуатацию

Армирование перекрытий в стыках Sawcut CJ Деталь из ACI 360 Рис. 6.8

В ACI 332, Раздел 10.6.2 — Минимальная стальная арматура на основе шага стыка , термин «без стальной арматуры» в Таблице 10.5.2 относится как к обычному бетону, так и к бетону, армированному только для контроля трещин. Процент армирования, который применяется только для борьбы с трещинами, меньше или равен 0,5% от общей площади поперечного сечения плиты. Обычно указанная сварная проволочная сетка (WWF) 6 × 6 W1,4xW1,4 в 4-дюймовом жилом бетонном перекрытии на земле составляет примерно 0,06% от общего сечения. WWF 6 × 6 W1,4 × 1,4 в 4-дюймовой жилой бетонной плите на земле будет считаться «без стальной арматуры» для целей таблицы 10.5.2. Обратите внимание, что согласно поправкам Флориды в IRC R506.2.4, можно указать использование 6 × 6 W1,4xW1,4 в 4-дюймовом жилом перекрытии для устранения CJ.

Механизм передачи нагрузки, описанный в коммерческом кодексе, не упоминается напрямую в жилищном кодексе или ACI 332. Расчетные временные нагрузки для жилых полов и нагрузки на колеса для жилых гаражей обычно меньше, чем тяжелые расчетные нагрузки на колеса, указанные для коммерческих складов. Как указано в IRC R506.2.4 Опора усиления и в ACI 332 10.6 — Арматура , бетонные плиты на земле могут быть из простого бетона или армированными для контроля трещин только с швами, расположенными в соответствии с таблицей 10.5.2. Согласно ACI 332.10.6, проектировщик может превысить расстояние CJ в таблице 10.5.2, только если стальная арматура составляет более 0,5% площади поперечного сечения плиты. Для 4-дюймовой бетонной плиты на земле это было бы эквивалентно арматурному стержню № 4, расположенному на расстоянии 10 дюймов в каждую сторону. Стоимость стальной арматуры, равной 0,5% площади поперечного сечения плиты, обычно превышает стоимость распиловки плиты.

Сроки распиловки

ACI 332, Раздел 10.2.2 2 — Усадочные суставы — Комментарий, гласит следующее:

“ Опыт показал, что использование пилы по бетону с ранним входом сразу после окончательной схватывания или обычной пилы имеет тенденцию ограничивать развитие трещин на распиленном шве. Обратитесь к ACI 302.1R для получения дополнительной информации об ограничении растрескивания плиты на земле ».

ACI 302.1R, раздел 8.3.12 Соединения распилом , утверждает следующее:

Обычно стыки, полученные с использованием обычных процессов, выполняются в течение 4–12 часов после обработки плиты на участке — от 4 часов в жаркую погоду до 12 часов в холодную погоду.Для пил для сухой резки с ранним входом период ожидания обычно варьируется от 1 часа в жаркую погоду до 4 часов в холодную погоду после завершения чистовой обработки плиты в этом месте стыка.

Рекомендации по времени для распиловки бытовых плит такие же, как и для коммерческих распилов плит.

Глубина пропила

ACI 332, Раздел 10.5.2 — Усадочные суставы , утверждает следующее:

– (d) Глубина шва должна составлять минимум толщины плиты для формованных или обработанных швов, или швов, пропиленных сухим способом в затвердевшем бетоне. (E) Глубина шва должна быть минимум 1 дюйм.для плит глубиной до 9 дюймов для распиленных швов с ранним входом. ”

Рекомендации по глубине пропила в жилых помещениях такие же, как и рекомендации по глубине для коммерческих распилов.

Требования к проектированию жилых бетонных перекрытий на земле

Профессионал-проектировщик для проекта, который включает типичные жилые бетонные плиты на земле, должен либо указать достаточное количество стальной арматуры для устранения CJ (больше 0.5% площади поперечного сечения плиты) или (чаще) укажите CJ следующим образом:

1. Расстояние между CJs — ACI 332 Таблица 10.5.2 (от 8 футов до 13 футов для плиты толщиной 4 дюйма)
2. Армирование плиты в стыках — Прямая ссылка в коде отсутствует. Метод агрегатной блокировки — это результирующий механизм при отсутствии дюбелей или деформированных стержней.
3. Сроки пропилов
   1. Обычный мокрый процесс распиловки должен производиться через 4–12 часов после укладки плиты
      1. 4 часа в жаркую погоду и 12 часов в холодную погоду
   2. Ранний процесс сухой резки должен происходить через 1–4 часа после укладки плиты.
      1. 1 час в жаркую погоду и 4 часа в холодную погоду
4. Глубина пропила
   1. Обычный мокрый процесс распиловки — 1 дюйм
   2. Ранний процесс сухой резки — толщины сляба

Специалисты по проектированию жилых бетонных плит на земле, которые не включают вышеуказанные спецификации, могут быть подвержены заявленным ошибкам и / или упущениям.