Максимальная длина фундамента без деформационного шва обычно составляет от 30 до 40 метров. Это значение может варьироваться в зависимости от климатических условий, типа грунта и особенностей проектирования здания.
При превышении данной длины рекомендуется встраивать деформационные швы для предотвращения появления трещин и других деформаций, вызванных температурными колебаниями и усадкой. Правильное проектирование фундамента способствует долговечности и устойчивости здания.
Деформационный шов в фундаменте зданий
Перед началом любого строительства необходимо определиться с функциями сооружения. Будет это загородный дом, гараж для автомобиля, склад или какая-либо другая хозяйственная постройка. Основной задачей перед строительством является анализ условий климата, в котором будет эксплуатироваться сооружение, характеристика местности, грунта и т.д.
От всего этого зависит выбор материалов для строительства, габаритов будущей постройки и фундамента. Как известно, в процессе эксплуатации на фундамент оказывают влияние вес постройки, температурные колебания, механические воздействия, осадка грунта, а в сейсмоактивных районах сейсмические подвижки почвы.
Постройка даже малого сооружения требует материальных и физических затрат, поэтому на протяжении многих лет совершенствуется качество фундаментов. На сегодняшний день самым надежным способом укрепления основы будущего строения является применение деформационного шва.
Поскольку влияние на фундамент оказывают различные факторы окружающей среды, к настоящему времени разработаны различные виды деформационных швов. Каждый из них несет определенную функцию.
Классификация деформационных швов:
1) сейсмический применяется в районах с частыми землетрясениями, поскольку данный вид шва способен минимизировать последствия подземных толчков, и, соответственно повреждения постройки;
2) осадочный применяется при сооружении зданий, в которых количество этажей может меняться. Такой вид шва способен снизить деформацию элементов, при увеличении этажности строения. Также он находит свое применение в районах с сильной осадкой грунта;
3) температурный его выбирают при строительстве в районах, где наблюдаются высокие перепады температур, как среднесуточных, так и среднегодовых;
4) усадочный вид деформационного шва, применяемый с целью укрепления фундаментов, составной частью которых является бетон.
Также необходимо отметить, что оптимальный результат укрепления фундамента получается при сочетании нескольких видов деформационного шва. Исходя из опыта эксплуатации известно, что лучше всех зарекомендовал себя вариант комбинирования усадочного и температурного видов швов.
Проанализировав климатические условия местности, а Выбрав определенный вид деформационного шва или комбинацию видов, для укрепления фундамента будущей постройки, необходимо определить их количество.
Нужно отметить, что необходимые геодезические расчеты надежнее произвести с помощью квалифицированного специалиста. Если расчеты будут производиться самостоятельно, то предварительно необходимо ознакомиться со СНиП, где находятся основные нормативы строительных работ. Кроме того, важным будет знать следующие моменты:
1) высота шва должна совпадать с высотой фундамента;
2) вес здания определяет промежуток между швами, который, в свою очередь, зависит от материала постройки. Соответственно чем сооружение легче, тем больше будет расстояние;
3) при необходимости пристроек, углы последних должны быть оснащены дополнительными деформационными швами;
4) оптимальная ширина шва должна составлять 11 сантиметров;
5) при использовании ленточного фундамента, швы располагаются не только в ленте фундамента, но и в плите основания.
Важно знать, что в процессе эксплуатации постройки на деформационные швы, а также фундамент, оказывает воздействие влажность. Следовательно, необходимо применение гидроизоляции деформационных швов, без которой они вместе с фундаментом со временем станут разрушаться. Соблюдая правила при строительстве и придерживаясь четкой последовательности действий, в дальнейшем можно избежать деформации фундамента и укрепляющих швов.
Оптимальным способом гидроизоляции является метод, в основе которого лежит комбинирование гравия с битумом. Данной смесью заполняют штробу, которая, затвердев, защищает швы от влияния влаги.
Изолировать деформационные швы необходимо в сухую и теплую погоду, поэтому предпочтительней данную работу выполнять летом. Если нет возможности дожидаться полного высыхания стенок фундамента, то их можно просушить, используя строительный фен.
После высыхания стенки, деформационный шов заполняется щебнем. Засыпается щебень слоями, чередуясь с битумной пропиткой. Для наиболее надежной гидроизоляции шва необходимо учитывать вязкость битумной пропитки.
Чем гуще битумный слой, тем меньший слой щебня нужно укладывать, поскольку битумная пропитка должна проникнуть во все полости и промежутки. Шов заполняется таким способом на всю глубину, а сверху добавляется еще один слой битумной мастики. После чего важно дождаться полного застывания наполнителя.
В независимости от того, производится строительство одного здания или нескольких, совместно построенных, применение деформационных швов различных видов позволяет сохранить прочность фундамента на достаточно длительное время, а также снизить отрицательное влияние окружающей среды и соседних построек.
Температурно-усадочные швы в бетоне: назначение и конструкция
Современное строительство немыслимо без применения монолитных технологий. Устройство монолита требует четкого соблюдения технологических особенностей и последовательности, что напрямую сказывается на качестве готовых конструкций. Одним из особенностей в монолитном строительстве является устройство деформационных температурно-усадочных швов в железобетонных монолитных конструкциях.
Температурно-усадочные швы в бетоне: что это такое, зачем нужны?
Железобетон является твердым прочным материалом. Однако, из-за низкой пластической деформации бетона, он достаточно легко разрушается при изгибе и ударах. Дело в том, что во время набора прочности происходит усадка бетона. Процесс усадки неравномерен – верхние слои бетона усаживаются несколько быстрее, чем в глубине возводимой конструкции.
Вследствие этого появляется напряжение верхнего слоя монолитной конструкции, он стягивается одновременно с поднятием краев конструкции. В результате неравномерности усадки возникают напряжения в бетоне, приводящие к появлению трещин. Одним из способов увеличить прочность бетона является устройство деформационных швов.
Температурно-усадочные и осадочные швы представляют собой разрезы в бетонной массе, расположенные на заданном расстоянии друг от друга, и предназначенные для снижения нагрузок на бетон в процессе его затвердевания с целью исключить возникновение хаотичных трещин.
Конструкция, правила устройства и параметры температурно-усадочных швов в железобетонных конструкциях жестко регламентируются СП 70.13330.2012 и СП 29.13330.2011. Соблюдение правил и норм СП при устройстве температурно-усадочных швов в монолитном бетоне позволит повысить прочностные характеристики возводимых конструкций.
Возникновение такого явления, как самопроизвольное растрескивание бетона в процессе набора прочности крайне нежелательно. Это приводит к потере в прочностных характеристиках, дальнейшему разрушению бетонной конструкции, ремонт которой может выйти «в копеечку». Буквально, температурно-усадочные швы в бетоне позволяют ему растрескиваться в заданном направлении (по самому шву).
Существует две разновидности температурно-усадочных швов в монолитных конструкциях: временные и постоянные.
Временный температурно-усадочный шов применяется при строительстве несущих железобетонных конструкций (например, в фундаментной плите). Он необходим для предупреждения появления трещин во время усадки бетона при его твердении. Как правило, такие швы применяются в больших монолитных конструкциях. В зависимости от рецептуры бетона, конструкция может дать усадку до 1,5 см (при длине самой конструкции 30 м). При возникновении таких усадочных нагрузок бетон может повреждаться и растрескиваться, что неблагоприятно скажется на качестве несущей конструкции.
Таким образом, достаточно массивные и протяженные конструкции рекомендуется бетонировать захватками (участки длиной от 4,5 до 9 метров), оставляя временные температурно-усадочные швы между ними. Далее рекомендуется дать бетону время для усадки, после чего производится добетонирование в местах расположения швов, таким образом временные температурно-усадочные швы устраняются. Стоит заметить, что время усадки бетонной смеси зависит от рецептуры бетона и климатической зоны строительства объекта. В среднем период усадки может составлять от 4 до 6 дней.
Наиболее часто, говоря о температурно-усадочных швах в здании, подразумеваются постоянные швы в монолитном бетоне. Постоянные температурно-усадочные швы можно встретить в таких монолитных конструкциях, как бетонные полы. Они позволяют компенсировать нагрузки от «хождения» массивной бетонной конструкции пола под воздействием перепадов температур. Температурно-усадочные швы особенно актуально устраивать в бетонных полах помещений складского и промышленного назначения, где температурные перепады и динамическое воздействие могут быть интенсивными. Бетонный пол с температурно-усадочными швами внешне выглядит как огромная монолитная конструкция, разделенная на несколько равных участков.
Устройство температурно-усадочных швов может быть выполнено различными способами:
- — в процессе заливки бетона (устанавливаются специальные профили и прочие закладные детали);
- — нарезка температурно-усадочных швов. При сухой нарезке устройство швов выполняют после высыхания стяжки, однако, это следует делать как можно раньше, тогда края швов будут ровные. Нарезка швов по влажному составу производится непосредственно на недавно уложенном бетоне после небольшого временного промежутка (от 4 часов до суток) необходимого для частичного затвердевания массы.
Следует отметить, что температурно-усадочные швы следует нарезать вглубь минимум на треть толщины бетонного пола. Это необходимо для устройства слабых мест в бетонной массе, что обеспечит направленное растрескивание.
Расчет расстояния между температурно-усадочными швами
Расстояние между постоянными температурно-усадочными швами также может повлиять на возникновение хаотичного растрескивания. Существует взаимосвязь между наибольшим возможным расстоянием между температурно-усадочными швами – толщина бетонного пола, умноженная на 30. Таким образом, при толщине пола 80 мм максимально возможное расстояние между температурно-усадочными швами должно быть не более 2,4 метра (согласно нормам и правилам СП).
Однако, не всегда устройство температурно-усадочных швов в бетоне необходимо. Например, при небольших площадях бетонного пола (до 20 м.кв.) и разнице ширины к длине не более, чем в 1,5 раза, устройство температурно-усадочных швов не целесообразно. Также есть ограничения по ширине температурно-усадочных швов – она должна быть 3-5 мм.
Существует еще ряд требований, влияющих на расчет размера нарезаемых участков и их количества на бетонной поверхности:
- размер площади нарезаемой карты не должен быть более 36 м.кв.;
- следует нарезать температурно-усадочные швы с равным шагом друг от друга;
- нарезку пересекающихся швов рекомендуется выполнять перпендикулярно;
- участки, образующиеся при нарезке швов, рекомендуется выполнять в форме квадратов. При невозможности – обеспечить разницу длины и ширины карты менее, чем в 1,5 раза;
- при больших площадях помещений следует совмещать деформационные швы с осями колонн;
- обеспечить перекрестное пересечение швов, при Т-образном неизбежно появление хаотичного растрескивания;
- в местах нахождения колонн следует выполнять пересечение швов таким образом, чтобы получался небольшой участок в форме квадрата, повернутый углами на 45 градусов к осям колонн.
Конструкция температурно-усадочного шва
Температурно-усадочные швы в бетоне необходимо обязательно закрывать от попадания мусора, влаги и прочих агрессивных веществ, способных повлечь разрушение бетона. Если обратить внимание на узел температурно-усадочного шва, можно увидеть, что он состоит из нескольких слоев.
Условно говоря, на всю длину деформационного шва после его пропила и очистки укладывается эластичный уплотнитель. Он отлично работает при температурном «хождении» конструкции, обеспечивая заполнение пустот при сужении и необходимое пространство при расширении бетона. Далее происходит заполнение температурно-усадочных швов герметиками. Герметики следует наносить на обеспыленную чистую поверхность, чтобы обеспечить достаточную адгезию и предотвратить отслаивание и выпадение герметика из «тела» шва. В зависимости от технологии устройства температурно-усадочных швов могут быть применены дополнительные материалы и комплектующие.
Для правильного устройства деформационных швов необходимо избегать таких ошибок:
- нарезка швов под острым углом, устройство треугольных карт;
- соотношение рецептуры и марочных показателей бетонной смеси с расстоянием между деформационными швами;
- слишком ранняя может повлиять на качество шва. При ранней нарезке возможно выкрашивание зерен заполнителя, а не их резка. Рекомендуется выполнять пробную нарезку швов не ранее, чем через 12 часов после заливки конструкции.
Правильное устройство температурно-усадочных швов с соблюдением всех требуемых в строительных нормах и правилах параметров позволит избежать хаотичного растрескивания, а значит обеспечит необходимые прочностные характеристики конструкции.
Деформационный шов в железобетонных конструкциях
Строители, возводившие протяженные железобетонные сооружения, особенно в их монолитном исполнении, давно заметили, что в их конструкциях часто появляются трещины, которые не зависят от несущей способности и прочности материалов. Конструкторы сооружений, воспользовавшись тем, что причины возникновения таких трещин предсказывались, стали вносить их в организованном виде в свои проекты.
Назначение деформационных швов
Деформационные швы обычно располагают в безопасных местах с наименьшим ущербом для целостности и несущей способности сооружений. Назначение современных деформационных швов — это снижение опасных напряжений, в том числе и в железобетонных конструкциях, возникающих из-за: ● воздействия как высоких, так и низких температур, а также их резких перепадов; ● строительства в сейсмически опасных районах; ● использования в качестве оснований просадочных грунтов, снижающих несущую способность при замачивании; ● наличия подземных горных разработок — добывающих шахт, тоннелей (метро, прокладки инженерные системы), подземные переходы; А также многих других причин, способных вызвать неравномерные сдвиги частей одного и того же сооружения или конструкции.
Нормы и допуски деформационных швов
В составе проекта любого сооружения в нашей стороне обязательно должны быть расчеты, выполненные в соответствии со СНиП, ГОСТ, другими нормативными документами и рекомендациями. Здесь имеется в виду усадка бетона в зависимости от его класса, влияние температурных воздействий.
Расположение деформационных швов зависит от конфигурации и вида железобетонной конструкции. На вертикальных плоскостях их располагают вертикально, на горизонтальных — это может быть решетка перпендикулярных линий, делящих плоскость на квадраты или прямоугольники.
Оптимальное расстояние между швами в монолитных железобетонных конструкциях также подлежит расчету. Исключения из этого правила и расположение Д по рекомендуемым параметрам могут быть применены если используются следующие параметры:● сборно-монолитные каркасные дома с использованием деревянных и металлических элементов:○ в отапливаемых — 60 метров;○ в неотапливаемых — 40 метров; ● полносборные:○ в отапливаемых — 50 метров;○ в неотапливаемых — 30 метров;● цельномонолитные сооружения отапливаемые и неотапливаемые соответственно:○ из тяжёлого бетона — 50 и 30 метров;○ из ячеистого бетона — 40 и 25 метров.В прочих случаях для определения расстояний между деформационными швами в сооружениях из сборного и монолитного железобетона нужно руководствоваться нормативными документами:● пунктом 1.17 СНиП 2.03.04−84;● п. 6.27 СП 27.13330.2011;● СП 52−110−2009; ● пунктом 1.19 (1.22) пособия к СНиП 2.03.01−84;● дополнением к СНиП 2.08.01−85;● пунктами 1.16 и 1.18 из выпуска 3 по проектированию зданий жилого типа.
Это означает, что к расположению деформационных швов и расстоянию между ними нужно подходить с особой тщательностью, иначе образование трещин в непрогнозируемых местах может привести к аварийным ситуациям.
Устройство деформационных швов в бетоне
Температурный и усадочный могут совмещаться в одном типе шва, также можно совместить сейсмический и осадочный.
Если первая комбинация начинается от обреза фундамента и завершается карнизом, вторая — разрезает сооружение на отдельные блоки — от низа фундаментов до кровли.
Термический и усадочный (а также сейсмический и осадочный) типы швов могут совмещаться в конструкции – получается усадочно-температурный (и сейсмически-осадочный) шов. Первый проходит по ширине и длине здания от верхней части фундамента до кровли, второй же предполагает полное деление конструкции на независимые один от другого блоки.
В каркасных сборных и монолитных зданиях рядом устанавливают две несущих колонны с собственными фундаментами, между которыми и проходит шов шириной в 2-3 сантиметра. На эти колонны опираются также попарные балки перекрытий, стропильные системы кровли — фермы, арки. Шов герметизируется бентонитовыми шнурами, эластичными, другими аналогичными герметиками и гидроизоляционными составами.
Осадочный шов требуется при примыкании к основному зданию пристроек, отличающейся высоты, или при основании предполагать, что грунт основания имеет неравномерные просадочных свойства.
Расстояние между горизонтальными швами в отмостке должно быть не более 2 метров. А между отмосткой и стеной (или цоколем) также должен быть устроен сплошной изоляционный (компенсационный) шов также заделанный гибким водостойким герметиком длительного использования.
Также следует поступать и с внутренними горизонтальными полами и стяжками если их площадь превышает 30 м². Горизонтальные швы часто устраивают перпендикулярно на глубину от ½ до ¼ толщины стяжки. Максимальная концентрация напряжений автоматически распределяется вдоль швов, делая их сквозными.
Расстояние между швами в массивных ленточных, плитных фундаментах должно быть не менее 30 метров при обычных и 15 метров, если грунты пучинистые.
Для предотвращения попадания влаги, содержащейся в грунте, а также грунтовых вод, швы в фундаментах также заделывают прочными эластичными герметика и длительного использования.
Открытые бетонные площадки делят на квадратные или прямоугольные секции со стороной не более 3 метров. А швах предусматривают гнущуюся защиту, устраиваемую так, чтобы вода от атмосферных осадков или талого снега не могла попасть через них в грунтовое основание и вызвать неравномерные просадки.
Также деформационные швы в открытых железобетонных площадках предотвращают деформации и разлом на отдельных участках при движении по ним грузового, легкового, грузоподъемного или погрузочно-разгрузочного транспорта.
