Швы в бетоне и их защита

Различного рода швы – неотъемлемый элемент большинства высокопрочных бетонных полов. Как при их проектировании, так и при устройстве требуется особое внимание, поскольку они являются частью конструкции пола, наиболее подверженной повреждениям при эксплуатации.

При изменении температуры, влажности, из-за усадки бетона, а также под действием эксплуатационных нагрузок в полах возникают растягивающие, сжимающие и изгибающие напряжения, вызывающие растрескивание плит. Швы дают возможность плитам изменять свои размеры без коробления и трещинообразования. Расположение швов в бетонной плите высокопрочного пола (рис. 1) зависит от формы и ширины конструкции, наличия в полу каналов, расположения фундаментов под оборудование, а также от степени армирования, свойств бетона, состояния основания, температурных условий бетонирования и эксплуатации.

Деформационные швы в плите пола существуют трех основных типов: изоляционные, усадочные и конструкционные. Изоляционные швы выполняются для обеспечения свободного вертикального и горизонтального смещения пола по отношению к другим элементам здания. Они применяются для выполнения стыков со стенами (не требующих дальнейшего ограничения смещений плит), колоннами, фундаментами под оборудование, опорами, а также любыми другими элементами, требующими заделки, такими как стоки, канализационные трубы, лестничные клетки. Они выполняются с использованием герметика между полом и соседним элементом здания – заполнитель швов вводится на всю глубину плиты.

В зонах, не предназначенных для движения и перемещений грузов, обычно используется стыковое соединение. В зонах интенсивного движения, перемещений тяжелых грузов и колесного транспорта применяется соединительный стержень в смежных бетонных плитах полов

Рис. 1. Основные типы и стандартное расположение швов:

1 – изоляционный шов; 2 – изоляционный шов вокруг фундамента под оборудование; 3 – усадочный или конструкционный шов

 

Рис. 2. Типовой узел устройства изоляционного шва вокруг фундамента под оборудование

 

Рис.3. Типовой узел устройства изоляционного шва вокруг металлической колонны

Рис. 4. Конструкционный шов с использованием соединительных стержней:

1 – заполнение герметиком 20 мм; 2 – арматурный стержень; 3 – сжимаемый заполнитель 20 мм; 4 – наконечник для арматурного стержня с заполнением из материала, работающего на сжатие

Рис. 5. Конструкционный шов с использованием соединительных стержней:

1 – специально выпиленный шов с уплотнителем либо лентой; 2 – арматурный стержень (длиной L); 3 – смазка для разрушения молекулярных связей

Конструкционные швы выполняются для разделения участков укладки бетонной смеси по большей части в соответствии с предварительной схемой размещения швов. Конструкционные швы применяются при устройстве пола с технологическими перерывами. Преимущественно конструкционные швы размещают на расстоянии не менее 1,5 м от других параллельныхим швов.

Стыковые стержни устанавливаются на грунтовом основании перед укладкой бетонной смеси с помощью шаблона. Существует и иная конструкция металлических стыковых стержней. Они могут быть круглого, квадратного и прямоугольного сечения.

На один конец стержня надевается соответствующего профиля и длины наконечник из деформируемого материала (специальной пластмассы). После затвердевания бетона стержень имеет возможность свободного перемещения в наконечнике в направлении параллельном и перпендикулярном шву.

Рис. 6. Шаблон для фиксации стержней в бетонных плитах

Рис. 7. Стыковые стержни различных сечений:а) квадратного; б) круглого; в) прямоугольного.

Усадочные швы обычно используют на линиях колонн с промежуточными швами, расположенными на равном расстоянии между линиями колонн.

Рис. 8. Усадочный шов:1 – заполнение герметиком; 2 – конструкционная трещина.

При расчете расстояния между швами принимается во внимание следующее:

  1. толщина плиты;
  2. технологические особенности устройства плит пола; тип, количество и место размещения арматуры;
  3. параметры усадочных процессов (тип цемента, его количество, крупность заполнителя, показатель водоцементного отношения);
  4. тип примесей и температура бетона;
  5. сцепление со связующим слоем; ограничение свободногоьдеформирования бетона плит пола;
  6. схема размещения фундаментов, стоек, выемок, подушек под оборудование и прочих углублений в полу;
  7. параметры окружающей среды (температура, влажность, ветер, и др.);
  8. показатели выдерживания бетона.

Для неармированных бетонных плит расстояние между швами составляет от 24 до 36 толщин плиты, максимальное расстояние – 5,5 м. Усадочные швы выполняют непрерывными без смещений или ответвлений. Отношение большей стороны к меньшей для неармированных плит, а также армированных с учетом действия усадки и температуры ‒ не более 1,5:1. Однако отношение 1:1 является более предпочтительным. При этом использование L- и T-образных плит является нецелесообразным.

Усадочные швы выполняются пропилом непрерывного желоба в плите, приводящего к формированию ослабленного сечения, под которым образуются трещины.

Усадочные и конструкционные швы, находящиеся в зоне воздействия колесного транспорта, заполняют полужестким материалом для уменьшения износа и предохранения краев шва от повреждений. Конструкционные швы пропиливают на глубину 25 мм перед введением заполнителя. Швы устраивают узкими для уменьшения степени воздействия колес, но при этом достаточной для надлежащего заполнения ширины.

Если в 90-х гг. ХХ в. вся складская погрузочно-разгрузочная техника изготавливалась на пневматическом ходу, то в настоящее время для работы внутри помещений (например, логистических складов) применяются погрузчики с маленькими жесткими колёсами. При движении по полу погрузчик своими колёсами на границе между плитами создаёт ударное воздействие, которое разрушает кромки плиты пола. В дальнейшем такие повреждения прогрессируют и не позволяют эксплуатировать пол. Кроме этого разрушается не только пол, но и ходовая часть складской техники ‒ в результате они требуют ремонта.

Для предотвращения этого многие строительные организации применяют несъемную металлическую опалубку для обрамления технологических швов. Её применяют в помещениях с высокими нагрузками (в складах и логистических комплексах, на предприятиях тяжёлой промышленности). Опалубка устанавливается по периметру карт бетонирования в уровень чистого пола и выполняет несколько функций: обрамляет карту бетонирования, защищает кромку шва от разрушения под воздействием механических нагрузок, способствует распределению нагрузок между соседними бетонными плитами и обеспечивает движение плит относительно друг друга в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Рис. 9. Несъёмная металлическая опалубка швов различных производителей.

Специально изогнутые болты обеспечивают анкеровку опалубки в теле бетонной плиты по всей длине профиля. Конструкция обеспечивает соединение плит пола и связывает их друг с другом, что предотвращает их взаимное вертикальное и горизонтальное смещение. Кроме этого осуществляется передача нагрузок между плитами, что увеличивает срок службы пола. Как правило, профили изготавливаются из стали толщиной 2÷3 мм, в них для передачи нагрузки вставляются стальные арматурные стержни или пластины с шагом от 0,4 м до 1 м.

В последнее время применяется бесшовная технология устройства бетонных полов при помощи лазерных бетоноукладчиков. В таких полах стороны карты бетонирования могут достигать размера до 48 м. При этом следует учитывать то, что усадка бетона в среднем составляет 0,3÷0,5 мм на один метр длины и зависит от множества факторов (температуры, влажности, типа армирования, качества бетона, его водоцементного соотношения и т.д.). С учетом этого шов может раскрываться до 30 мм, что влияет на долговечность пола. В этой связи совсем недавно на строительных объектах за рубежом апробировали и стали массово использовать конструкции несъёмной опалубки с волнистой кромкой.

Рис. 10. Несъёмная волнистая металлическая опалубка нового поколения.

Преимуществом такой конструкции является отсутствие линейного воздействия на шов при проезде через него погрузчика на маленьких жёстких колёсах. Колёса не проваливаются в зазор между плитами, поэтому меньше изнашиваются, а сам проезд через шов происходит тише из-за отсутствия ударного воздействия.

Рис. 11. Несъёмная волнистая металлическая опалубка швов на объекте строительства.

Это практический опыт других предприятий. Мы же предлагаем заполнять швы специальными полимерными материалами производства Нике Рав и Топ Пласт. Мы можем изготовить в меру жесткие и оптимально пластичные заполнители швов, которые позволяют выполнить полностью бесшовное покрытие с глубоким заполнением швов.

Пример заделки швов на складе Новой Почты.

Русский