Температурный шов между фундаментами

Устройство деформационных швов в фундаменте

Фундамент – это опора постройки. На него ложится весь ее вес. От его прочности и надежности зависит долговечность всей конструкции. Чтобы защитить основание от разрушения при перепадах температур и подвижках почвы, специально обустраивают деформационный шов в фундаменте. Данное технологическое решение на практике используется, главным образом, в сейсмически активных районах, на участках с подвижным грунтом и при строительстве больших зданий. Швы делают на ленточных основаниях для их защиты от деформаций.

Виды деформационных швов фундамента

Деформационные швы предназначены для разделения фундаментной плиты или ленты на отдельные участки (блоки). Благодаря их наличию сводится к минимуму напряжение между соседними, контактирующими зонами, поэтому при почвенных колебаниях либо при воздействии температурных перепадов на любой отсек, расположенный рядом с ним, участки не пострадают от деформационных процессов.

По своей конструкции швы – это разрезы, выполняющие функции компенсаторов, которые смягчают негативные воздействия.

Виды деформационных швов и их назначение представлены в таблице ниже.

№	Виды разрезов	Назначение
1	осадочные	предназначены для снижения риска возникновения разрушения фундамента на пучинистых, механически неустойчивых типах грунта; они компенсируют и распределяют в фундаментной плите или ленте, нагрузки от возведенной конструкции, способствуют нормальному протеканию процесса осадки постройки
2	усадочные	используются с целью предотвращения растрескивания массивных монолитных оснований ленточного или плитного типа при высыхании бетона
3	сейсмические	защищают здания от слабых сейсмических колебаний почвы
4	температурные	оберегают основание от деформационных подвижек, возникающих от сжатий и расширений его участков под действием перепадов температур

Компенсационные разрезы располагают друг от друга на расстояниях, указанных в строительных нормах. Частота их расположения определяется следующими факторами:

• материалом, из которого строится основание;
• типом грунта на участке проведения строительных работ;
• параметрами и весом воздвигаемого сооружения.

Компенсационный разрез

Стандартами определяется наибольшее расстояние между соседними швами, которое можно принимать без выполнения предварительных расчетов. Для проведения точных вычислений в нормах приводятся соответствующие формулы.

Компенсационные стыки используются при строительстве фундамента плитного, ленточного и сборного типов. Их конструкция подбирается по условиям, существующим на стройплощадке.

Осадочные и усадочные швы

Существуют различные причины осадки основания. Основные из них следующие:

• неравномерность нагрузки на участки фундамента;
• наличие на стройплощадке различных по свойствам почвенных пластов.

Неравномерность распределения нагрузки часто вызывается размещением на отдельных участках 1-го основания разного количества этажей.

Если воздвигаемо сооружение занимает значительную площадь, то грунт под ним редко бывает однородного строения и типа. Пласты обладают разной несущей способностью, поэтому основание и построенное здание деформируются, вплоть до неустранимых разрушений.

Осадочный шов оберегает конструкцию от вертикальных подвижек и предотвращает просадку как проблемного участка, так и соседних с ним отделов. При этом перекоса сооружения не происходит.

Обустройство компенсационного стыка необходимо в месте соприкосновения построек, имеющих разное число этажей. Примером может служить дом, с пристраиваемым к нему гаражом, либо террасой. При этом соседние фундаменты не связываются жестким способом друг с другом. Нагрузки распределяются отдельно, поэтому основания допускается закладывать на разную глубину.

Усадочный шов

При затвердевании бетон теряет воду. Влага имеет первостепенное значение в процессе набора прочности материалом. Во время ее испарения бетон в размерах незначительно уменьшается. Результатом этого является стягивание, приводящее к образованию трещин. Особенно сильно данное явление характерно для больших объемов залитого раствора.

Для предотвращения таких негативных процессов предназначен усадочный шов в монолитной плите или ленте. Компенсационные разрезы избавляют от образования надломов и разрывов.

Осадочные и усадочные стыки располагают по площади фундамента согласно выполненным расчетам. При этом учитывают особенности надземной и подземной частей возводимого сооружения.

Особенности температурного и сейсмического швов

Строительный материал изменяет свои размеры под действием температуры. Особенно быстро негативные последствия «сжатий-расширений» проявляются в регионах со значительными ее сезонными колебаниями. Напряжение внутри основания создаются из-за разности температур снаружи здания и внутри:

• зимой холодный уличный воздух охлаждает внешние участки стен (в результате происходит сжатие), а тепло помещений – нагревает их изнутри (способствуя расширению);
• летом все происходит наоборот: снаружи происходит нагревание фундамента, а внутри, циркулирующая, более охлажденная, воздушная масса сдерживает процесс расширения.

Результатом возникших напряжений является разрушение надземных частей фундамента. Расположенные в почве его элементы не испытывают существенных перепадов. Отдельным случаем являются подвалы, имеющие систему отопления, расположенные в регионах с глубоким промерзанием почвы. Но при этом возникающие деформационные напряжения меньше, чем в надземных частях постройки.

Создание температурного шва сводит к минимуму отрицательное действие температурных колебаний. Стыки данного типа делают только в конструкциях, расположенных над землей, в цоколе.

Швы под значительные нагрузки

Устройство деформационных швов является строительной нормой в местностях с возможным проявлением сейсмической активности. Фундамент разделяют на отдельные отсеки. Их обустраивают требуемым образом по всему периметру. Разрезы предотвращают разрушение конструкции в случае действия волн, возникающих при землетрясении.

Температурные и усадочные стыки довольно часто совмещают друг с другом. Такое комбинирование позволяет повысить надежность защиты здания от разрушения и продлить срок его эксплуатации.

Правила обустройства разрывов

Обустройство разрывов должно происходить с соблюдением ряда правил. Важным моментом является соблюдение технологии их заделки. Нюансы процесса следующие:

• нужно, чтобы высота вертикального шва равнялась аналогичному параметру фундамента;
• шаг расположения стыков зависит от используемого для строительства здания материала, степени пучинистости почвы;
• рекомендуется компенсационные разрывы делать шириной примерно 0,1 м, чтобы удобно было их утеплять и изолировать от влаги;
• швы необходимо обязательно делать на границе соединения пристроек;
• компенсационные разрывы создают не только в ленте фундамента, но и в плите;
• отмостка также оснащается стыками, которые делают из деревянной рейки, залитой битумом;
• после проведения утепления и гидроизоляции, щели следует заделывать влагостойким, эластичным герметиком.

Схема обустройства стыка

Для кирпичных построек выбирают расстояние между разрывами 15 м, для деревянных – 60 м.

Проводить влагоизоляционные мероприятия необходимо обязательно, потому что в швах конденсируется влага.

Технологические разрывы бетонного монолита рекомендуется утеплять и гидроизолировать паклей, обработанной смолой. При их обустройстве на ленточном основании понадобится использовать для этих целей разные материалы. Для изолирования швов часто применяют полиуретановый герметик, обладающий высокой эластичностью, термостойкостью.

Процесс обустройства деформационного шва показан в видео ниже.

Смонтированные по технологии деформационные швы фундамента продлевают время службы здания, обеспечивают надежность и прочность всей конструкции. Они являются обязательными элементами оснований в районах, где могут происходить землетрясения. Также компенсационные стыки актуальны на неустойчивых грунтах и местностях со значительными перепадами температур. Шаг, с которым они располагаются по рабочей площади, закладывается в проект еще на этапе его создания. Правильное проведение закладывания, гидроизоляции и герметизации стыков – это неотъемлемое условие получения качественного результата.

Источник

Температурный шов

Температурный шов – это деформационный шов в бетонной конструкции или основании. Наружный температурный шов-разрез разделяет дом на расчетные секции, в целях защиты материала стен, фундаментов и т.д. от деформаций в результате изменений температур бетона. Температурные швы обычно выполняют комбинированно с усадочными и компенсирующими сдвиги отдельных участков постройки в результате подвижек грунтового основания (сезонные осадки-пучения грунтов, как известно, ни предсказуемыми, ни равномерными быть не могут). Другие комбинации деформационных швов, к которым относятся и температурные, делают в целях разгрузки монтажных стыков между отдельными сборными элементами дома. Стыки должны сопротивляться не только поперечным и продольным напряжениям, но самым опасным – скручивающим, поэтому узлы стыков разрабатывают с деформационными швами. Расположены деформационные швы монтажных стыков на участках примыканий: бетонный пол с колоннами, маршами лестниц, пандусами и бордюрными камнями. А также и на любых участках конструкции, где есть излом плоскости или «ступенька» — например, перепад высот стяжки или плиты.

Температурные швы являются компенсационными, относятся к условно-эластичным и не имеют никакого отношения к усадочным швам и рабочим (технологическим или холодным) швам бетонирования. Совмещение температурного и усадочного шва всегда индивидуально и выполняется различно для массивного монолита, плит и стяжек.

Чтобы не запутаться в обширной терминологии: для упрощения классификации швов нужно подразделять их по нагрузкам и воздействиям на конструкцию, которые эти швы должны компенсировать.

Температурно-усадочные швы

Температурно-усадочные швы – это совмещение деформационных швов различного назначения в один, когда это возможно. Все температурно-усадочные швы обязательно герметизируют.

Усадочный шов

Усадочный шов фрагментирует конструкцию (плиту), при этом разрез никогда не доводят до нижней грани плиты. Усадочные напряжения в бетоне велики, и если не разгрузить плиту, то бетон не просто растрескается, а может стать непригодным к дальнейшей эксплуатации (или потребуется сложный дорогостоящий ремонт, установка пакеров и инъекции) из-за ряда глубоких сквозных трещин в напряженных зонах. Усадочный разрез делают по расчету – на часть высоты плиты, тем самым ослабляя рабочее сечение. «Где тонко, там и рвется»: усадочная трещина пойдет предсказуемо в глубину реза и не выйдет на загерметизированную поверхность конструкции. Усадочные швы часто совмещают с другими швами, в этих случаях может не быть ни трещин, ни разломов. Усадочные швы – это компенсаторы деформаций в массивах ж/б конструкций. Благодаря усадочным швам происходит компенсация деформаций усадок. Например, когда бетонная стяжка схватывается, она в силу физических факторов не может твердеть и терять влагу совершенно равномерно. Стяжку режут на карты – квадраты расчетной площади (в самых простых случаях для армированных стяжек это карты 6*6 м, если размер стяжки меньше – шов не нужен), и предусмотренные разрезы исключают появление непредусмотренных трещин.

Усадка бетона

Усадка бетона, или изменение объема забетонированных конструкций, начинается сразу же после завершения укладки бетонной смеси, продолжается в течение схватывания и твердения бетона и не всегда заканчивается после набора прочности — до нескольких месяцев и даже дольше. Потеря в объеме в результате усадки обычно находится в пределах 1-1,5%, это незаметно на глаз, но тем не менее может привести к растрескиванию бетона, отслаиванию поверхностного слоя и резкому снижению долговечности постройки — если не приняты меры по компенсации усадочных деформаций. Особенно опасны усадки бетона для несущих конструкций фундаментов, стен, перекрытий и т.д. Нормы допускают процент усадки, равный 3% для тяжелого бетона, или 0,4 мм/метр линейной конструкции. Уменьшение объема массивных конструкций вследствие усадки обязательно следует учитывать при бетонировании.

Величина усадки бетона зависит от многих факторов:

• От количества цемента – прямая зависимость;
• От вида цемента: высокоактивный и глиноземистый цемент даст большую усадку по сравнению с портланцементом;
• От водоцементного отношения – чем больше воды в бетонной смеси, тем сильнее будет усадка;
• От вида заполнителя: чем пластичнее заполнитель, тем меньше усадка;
• От удельного веса и крупности заполнителя: чем плотнее и крупнее заполнитель – тем меньше усадка. Бетон с пористым крупным заполнителем и песком мелкой фракции даст большую усадку.
• От качества уплотнения бетонной смеси при заливке. Вибро-уплотнение дает плотную упаковку зерен мелкого и крупного заполнителя и минимизирует пустоты, вследствие этого и усадка бетона намного меньше. Укладка с некачественным уплотнением приводит к усадочным трещинам в конструкции.

Процесс усадки бетона делится на стадии:

Первая усадка – пластическая, начинается уже при заливке смеси в опалубку и продолжается, пока вода испаряется из растворной смеси. Если не принять мер ухода за бетоном, не увлажнять и не защищать поверхности конструкций от солнца, ветра и излишнего тепла, то можно получить критическую усадку уже через 6-12 часов – до 4-5 мм/м, что приведет к образованию крупных поверхностных трещин. Что касается влаги, уходящей из жидкого бетона через неизолированную деревянную опалубку, из не укрытых грузовых и приемных емкостей, при слишком долгой перевозке смеси в жару и так далее – все эти нарушения технологии бетонирования приводят к снижению итоговой прочности конструкции, а в частности — к увеличению усадки. Компенсировать потерю воды можно пластификацией, но не превышая дозу реагента согласно инструкции. Разбавлять бетон водой для возвращения ему пластичности — значит увеличить усадку и снизить прочность. Пластическую усадку несложно уменьшить, но вторая стадия усадки необратима.

Вторая усадка – аутогенная, проходит в бетоне во время твердения и набора прочности. В защищенном бетоне величина этой усадки невелика – до 1-2 мм/м, но для массивного фундамента или стяжки — это достаточно серьезно. Чтобы предотвратить образование микротрещин, выполняют усадочные швы. Кроме того, бетонирование массивов в жару – это риск «запарить» бетон, поскольку при гидратации идет сильная экзотермия, что в итоге (если не охлаждать массив) даст внутренние напряжения в бетоне и трещины в конструкции. Снизить усадку можно и нужно, оптимизируя процесс укладки и ухода за бетоном. Оптимально — совмещать рабочие и усадочные швы.

Усадкой «при высыхании» современных бетонных конструкций обычно можно пренебречь. Но старое правило – заливать фундаменты и давать им выстояться около года – вовсе не архаизм, многие частные строители так и делают: заливают ленту или плиту весной, зимой бетону уже не грозят деформации и следующей ранней весной удобно начинать кирпичную кладку. Снижает усадку и армирование, и точный подбор состава бетона, и грамотное введение пластификаторов одновременно с уменьшением количества воды в бетоне.

Несколько «усадочных» нюансов:

• Если в составе вяжущего много извести, то сильную поверхностную усадку может дать карбонизация.
• Тяжелые бетоны дают меньшую усадку, чем легкие и пористые.
• При зимнем бетонировании не обойтись без антиморозных добавок, и нельзя забывать, что они могут способствовать увеличению усадки. Бесконтрольно пластифицировать бетон тоже нельзя, любая присадка должна быть в нормативных пределах по технической характеристике.
• Укладка смеси с тщательным вибрированием или штыкованием смеси значительно уменьшает усадку бетона. Уплотнять бетон можно любым способом: вибратором или садовой лопатой – главное эффективно выгнать воздух из смеси. Уплотнять заканчивают не раньше, чем прекратится появление воздушных пузырьков и на поверхности не появится цементное молочко.
• Уход за бетоном: уложенный бетон должен быть влажным, оптимально 70-75% влажности, это снижает усадку.
• Чем больше массив конструкции, тем больше значение усадки. На малых формах усадка незаметна и практически безвредна.
• Усадка неармированных конструкций больше, чем усиленных армокаркасами.
• Вовремя (при замесе) введенная пластификация снижает усадку, добавка пластификатора при форс-мажоре, например, чтобы реанимировать бетон на четвертом часу его жизни в миксере – увеличивает усадку и снижает прочность итогового бетона.

Экстремальные условия работ, зимнее и летнее (в жару) бетонирование, пренебрежение технологией приготовления, укладки и уплотнения бетонной смеси приводят к увеличению усадки и снижению прочности бетона.

Конструкция температурного шва

Устройство и конструкция температурных швов имеют свои особенности, отличающие эти швы от деформационных швов других видов. Например, в здании температурный шов делит весь надземный объем, но «не трогает» фундаментную часть: в грунте сооружение защищено от резких температурных перепадов. В бетонных полах и стяжках температурный шов оптимально совмещать с усадочным, а если технология и процесс частной стройки на нужном уровне – то и с конструкционным (рабочим) швом бетонирования.

Расстояние между температурными швами

Шаг температурно-усадочных швов рассчитывают исходя из вида бетона, массивности и протяженности конструкций, климата и условий работы и еще многих факторов. Этот шаг может быть меньше 0,5 м в бетонной стяжке узкого коридора, и до десятков метров в сборной ж/б конструкции. Таблица 10.2.3 СП63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции, исключительно для примера:

Температурный шов в бетоне

Для того, чтоб компенсировать нагрузки от подвижек грунтового основания и постройки относительно отмостки, делают температурный шов. Например, разделение отмостки и ее гибкая привязка с фундаментом будут демпфировать нагрузки, и отмостка не будет подвергаться критическим деформациям и прослужит долго. Пример: классический температурно-усадочный шов в бетоне:

Источник