Устройство холодных швов при бетонировании фундаментов

Холодный шов при бетонировании: что это такое, устройство рабочих швов, СНиП

Холодный шов при бетонировании выполняют довольно часто при наличии определенных условий и необходимости. Так, в ходе реализации монолитных работ с использованием бетонного раствора заливку производят горизонтально слоями одинаковой толщины. Обычно укладку бетона осуществляют непрерывно, перекрывая слои до схватывания.

Когда же объемы работ слишком большие и бетонируют с перерывами, перекрытие уложенного раньше слоя следующим делают лишь после набора монолитом нужной прочности. В таком случае актуально выполнение холодных швов в зонах соприкосновения уложенных в разное время слоев. Этот шов еще называют рабочим и при условии соблюдения технологии его создания, а также при наличии прямой необходимости такой вариант позволяет сохранить прочность бетона и основные характеристики конструкции.

Рабочий шов бетонирования чаще всего делают там, где сложно или невозможно осуществлять заливку непрерывно: обычно это большие площади, требующие временных и трудозатрат на монтаж опалубки и арматурного каркаса. Продолжительность укладки бетона всегда ограничивается временем начала схватывания смеси в уложенном ранее слое.

Оптимальное время перекрытия слоев определяют в условиях строительной лаборатории, точный показатель зависит от погодных условий, специфики цемента, температуры и влажности окружающей среды. Если строительная смесь укладывается с перерывами, возобновлять работы можно лишь при наборе слоем прочности более 1.5 МПа с выполнением рабочих швов при бетонировании. Данная технология актуальна как в частном, так и в промышленном строительстве.

По своей сути рабочий шов – это всегда ослабленное место, но если сделать все правильно и в соответствии с требованиями СНиП, то такое решение поможет избежать проблем с нарушением целостности конструкции и понижением прочности из-за неодновременной заливки.

Благодаря устройству рабочего шва удается добиться максимальных характеристик бетона, снизить деформационные нагрузки, правильно уменьшить площади заливаемых участков. Технология заливки бетона не предполагает возможности заливки смеси слоями без проведения дополнительных мероприятий для обеспечения прочности и надежности.

Причины возникновения

Технология заливки монолита предполагает использование двух методов – непрерывной заливки раствора и укладки картами в виде отдельных блоков. Предпочтительный вариант – использование первого способа, обеспечивающего лучшие условия схватывания и твердения бетона.

• Ограниченное время рабочих смен, наличие перерывов в работе техники, спецтранспорта.
• Временные затраты на монтаж арматурных каркасов, лесов, сборку опалубки.
• Ограничение нагрузок на поверхность, которая еще не набрала достаточную прочность.
• Бетонирование закладных деталей, вводов коммуникаций.
• Обеспечение направленных деформаций изделий и элементов при нагружении.
• Создание первым этапом горизонтальной части конструкции, вторым – вертикальной.

• Большие перерывы в работе после схватывания раствора.
• Нехватка опалубки, технологического оборудования, лесов.
• Недостаточный объем бетона для заливки в один цикл.
• Недоукомплектованность бригады работников.
• Малая мощность техники, недостаточная квалификация кадров.

В случаях, когда избежать этого невозможно, швы бетонирования и места их расположения продумывают заранее. Желательно избегать возможности появления спонтанных швов, а заранее согласовывать их с проектировщиком, делать в соответствии с технологическими перерывами, соблюдать технологию. Запрещено выполнение таких стыков в конструкциях, где есть растягивающие усилия.

В чертежах холодный шов бетонирования обозначается выноской с его названием и указанием точных размеров от осей конструкции, здания. Кроме технологических, часто в конструкции делают деформационные швы, основная задача которых – компенсировать усадочные и температурные перемещения монолита бетона.

В получившийся зазор монтируют изоляционные полосы, специальные рейки либо шнуры. Эти стыки также обязательно выносятся на проектный чертеж с обозначением.

Недостатки рабочих швов

Избежать основных минусов обустройства холодных швов можно в случае учета их в проекте и правильного выполнения. Когда же устройство швов не предполагалось, но они получились спонтанно, могут появляться существенные проблемы.

• В зоне стыка появляется ослабленный участок, что представляет опасность для ответственных и нагруженных конструкций, так как снижается несущая способность.
• В микротрещины может попадать вода, провоцируя протечки и корродирование арматуры, самого бетона. Зимой вода замерзает и разрушает монолит.
• Понижение водонепроницаемости, морозостойкости, механической прочности камня.
• Значительное уменьшение срока эксплуатации конструкции/здания.
• Наличие заметных дефектов на поверхности монолита.

В зоне стыка на поверхности бетона появляется точка внутренних напряжений с преобладанием растягивающих усилий. Бетон прекрасно работает на сжатие, а вот другие виды нагрузок выдерживает не так легко. Область шва деформируется постепенно, повышая риски разрушения всего здания или конструкции.

Ситуация становится еще более серьезной, если в холодные швы попадает вода. Она вымывает компоненты камня, ускоряет разрушение материала. Особенно это опасно в случаях, когда фундаментный монолит заглублен в почву, также есть риски для резервуаров, гидротехнических сооружений. Агрессивные вещества из грунта провоцируют химическую коррозию бетона.

Расположение швов по СНиП

Нормы и правила выполнения холодных швов бетонирования прописываются в соответствующих документах. Основное требование такое: независимо от условий, шов не должен стать зоной концентрации напряжения. Расположение стыка должно быть выполнено перпендикулярно оси колонн, балок, любой плиты, других бетонируемых элементов/конструкций.

• Для отдельных балок с выполнением шва в границах средней трети пролета.
• Для монолитно объединенных с плитами балок крупных габаритов (стык делают на отметке 20-30 миллиметров ниже поверхности плиты).
• Для колонн при условии, что стык находится на отметке низа капителей, прогонов, подкрановых балок либо верха фундамента.
• Для массивов, сводов, арок, резервуаров, сложных конструкций, сооружений, где швы располагают в предусмотренных проектом зонах.
• Для плоских плит, где шов можно обустроить в любом месте, но исключительно параллельно меньшей стороне плиты.

Идеальный вариант – это когда холодный шов совпадает с положением минимальной (нулевой) поперечной силы в конструкции монолита. Такое место находят при выполнении специальных расчетов (в эпюре сил поперечного типа).

На всех схемах и чертежах стык слоев бетона обозначают пунктиром. Чтобы более четко определить, делают выноску с названием «рабочий шов бетонирования». Схемы, указанные в чертежах, должны быть четко выполнены, изменять положение стыков запрещено. Все рекомендации и нормы указаны в СНиП 3.03.01-87.

Технология устройства

Холодный шов должен быть выполнен так, чтобы обеспечивать максимально плотное прилегание и качественное сцепление слоев бетона. В качестве препятствия могут выступать разные загрязнения, вода, которые обязательно удаляются. Но в данном случае недостаточно просто очистить поверхность – цементную пленку, которая ухудшает адгезию между слоями, разрушают.

Дополнительно на поверхности шва могут наносить насечки, покрывать клеевыми, битумными, полимерными мастиками, повышающими сцепление между уже схватившимся и последующим слоями в разы. На зону соединения укладывается арматурная упрочняющая сетка с мелкими ячейками, хорошо показало себя применение оцинкованных шпонок с 2 рабочими поверхностями.

• Правильный выбор места стыка на основе СП 70.13330.2012 (тут четко указаны допустимые границы для плоских/ребристых плит, колонн, балок). Для отмосток, полов, иных покрытий зоны выбирают в соответствии с объемами бетона и использующейся технологией.
• Создание ровного края в процессе бетонирования, ожидание момента набора смесью минимум 1.5 МПа (обычно время выжидания составляет 1-3 суток).
• Подготовка стыка с использованием механического или химического метода очистки. Но мастера советуют комбинировать оба способа.
• Заливка участка стыка бетоном, уплотнение и выравнивание смеси.
• В случае отсутствия предварительной подготовки места шва бетон прорезают вдоль стыка специальной машиной с соответствующим алмазным диском.

В случае обустройства изоляционных, температурных, конструкционных, усадочных швов герметизации стыков уделяют особое внимание. Для этого применяют гернитовые, бентонитовые шнуры, набухающие профили, способные компенсировать подвижки бетонных монолитов и исключить возможность попадания влаги.

Надежность и целостность конструкции в процессе бетонирования с выполнением швов напрямую зависит от правильности выбора места расположения стыков, качества адгезии слоев. Часто для повышения сцепления предыдущий слой делают неровным, обрабатывают определенным образом затвердевший монолит.

Рекомендации

Холодный шов обустраивается с обязательными мероприятиями по гидроизоляции. Правильно выполненная защита позволит исключить возможность попадания в шов воды, улучшит свойства монолита. Для качественной гидроизоляции применяют инъектирование, специальные смеси, набухающие шнуры и гидрошпонки.

Сначала твердый бетонный монолит шлифуют алмазными дисками, качественно очищают, потом закладывают вовнутрь шнур или заполняют мастикой. Основная задача в таком случае – качественная защита краев от попадания влаги.

Хорошо себя показали гигроскопичные материалы – неопрен, каучук, пористая резина и любые вещества, способные тянуться. Современный рынок предлагает большой выбор герметиков, подходящих для реализации задачи.

1. Инъектирование цементно-песчаного раствора, силикатными и силоксановыми смесями. Шов заполняют раствором через специальные пакеты под давлением. Компоненты оказываются в структуре бетона, создают непроницаемую для воды мембрану. Актуально для влажных поверхностей.
2. Использование пенетрирующих смесей, которые проникают вовнутрь. Шов заполняют гидропробкой, затирают пастой гидроизолирующей. Таким образом обычно ремонтируют стены подвалов, трещины на фундаменте, но не используют метод для испытывающих динамические нагрузки конструкций.
3. Прокладка шнура на основе бетонита и каучука, который впитает влагу и защитит стык.
4. Использование инъекционного шланга – набухающие неопреновые вставки обеспечат максимальную герметизацию стыка.
5. Гермитовый профиль – специальная прокладка из пористой резины, которая уплотняет и не дает проникать вовнутрь влаге.

• Большую адгезию можно обеспечить, обработав затвердевший уже бетон клеевыми, битумными, грунтовочными составами.
• В условиях высотного домостроения швы делают со специальным армированием – применяются 1 и больше сеток разного типа, двухсторонние шпонки, сделанные из оцинкованной стали.
• При спонтанном появлении холодных стыков соединения между слоями желательно расшить по периметру и залить герметиком.

Чтобы обеспечить прочность и долговечность конструкции или здания, необходимо соблюдать технологию заливки. И при больших объемах, наличии перерывов в работе обустройство холодных швов нужно внести в проект и выполнить правильно, что обеспечит наилучшие технические характеристики готового монолита.

Источник

Холодные стыковочные границы при бетонировании

Технология монолитного бетонирования считается оптимальной при возведении фундаментов и несущих конструкций, при выполнении всех норм они выдерживают максимальные нагрузки и имеют долгий срок службы. Главным требованием является заливка бетона без перерывов, послойно, но единым монолитом, однако при большом объеме работ его крайне сложно выполнить. Минимально допустимое отклонение между бетонированием разных слоев составляет 5 часов, по его истечении раствор нижнего начинается схватываться и на месте стыка образуется потенциально слабый участок. Полученные швы называются холодными, единственной возможностью исключения риска деформации сооружений служит их специальное обустройство в нужных местах и правильная обработка.

Что собой представляет, места расположения

Образование границ между залитыми в разное время слоями бетона бывает спонтанным или специально организованным. В первом случае прочность сцепления уступает забетонированным монолитным конструкциям и неизбежно ухудшается по ходу затвердевания и усадки. Рабочие швы обустраиваются при необходимости прерывания процесса бетонирования из-за окончания смены, вязки и монтажа каркаса для стен, перекрытий или пола, создания направленной (компенсационной) деформации на определенных участках (чтобы ознакомиться со всеми видами швов, рекомендуем изучить этот материал). Допуски и места расположения холодных бетонных швов регламентированы:

• На плоских плитах и перекрытиях их выполняют параллельно меньшему сечению, в центре пролета или на 2/3 от края.
• В фундаментах – желательно по центу монолита.
• На вертикальных стенах, балках и колоннах допуск разрешен исключительно на горизонтальное расположение, при этом забетонированный шов предусматривают на 20-30 см ниже стыка с перпендикулярными балками или плитами.
• На ребристых перекрытиях – параллельно их второстепенным балкам.

Общий принцип: холодный шов бетонирования располагается в зонах минимального перерезывающегося усилия и не разрешен на участках, подверженным максимальным нагрузкам. Их закладка предусматривается и обозначается в проекте, отклонения от него недопустимы. В частном строительстве швы в обязательном порядке организовываются на участках стыка вертикальных и горизонтальных конструкций. Бетонирование монолитов с небольшим объемом (ленты или плиты фундамента бани, гаража, легкой постройки) рекомендуется провести в один этап.

Технология правильного обустройства стыков

Главное требование – будущие швы располагаются горизонтально или, в крайнем случае, вертикально. Их линия перпендикулярна оси колонн, стен или балок, плоскости полов, плит или перекрытий. Образования диагоналей (угловых холодных швов) при бетонировании избегают по ряду причин: от риска растрескивания всего монолита при незначительных вибрациях до сложностей при создании. Разметку ответственных объектов проводят согласно проекту, в частном строительстве он подбирается с учетом максимально возможного объема приготовленного и залитого раствора. Вне зависимости от типа конструкции: полов, стен или фундамента край делают ровным, допуски для закладываемых заранее швов регламентируют СНиПы.

Процесс обустройства грамотного холодного бетонного стыка проводится в следующей последовательности:

• Выбор месторасположения будущего шва, заливка раствора до нужного уровня, трамбовка и выравнивание, набор прочности до 1,5 МПа. Обычно для этого требуется от 1 до 3 дней.
• Очистка верхнего схватившегося слоя: металлической щеткой, фрезой или пескоструйным способом. Выбор метода зависит от имеющегося оборудования, самое чистое покрытие получается при обработке под давлением. Дешевле всего обходится очистка щеткой, но этот вариант подходит только для свежего бетона (в пределах недели).
• Вымывание строительной пыли водой или с помощью компрессора. Перед следующим этапом шов должен хорошо просохнуть.
• Усиление адгезийных свойств уже застывшей бетонной поверхности. Самый ответственный этап, лучшие результаты наблюдаются при совмещении нескольких методов обработки.
• Заливка 2-3 см слоя бетона поверх шва для обеспечения лучшего контакта.
• Бетонирование следующего участка (распределения раствора в опалубке до нужного уровня), при организации нескольких стыков все этапы повторяются.

Снятия выступившего цементного молочка недостаточно, без усиления адгезии застывшего бетона шов не выдержит нагрузок. Среди используемых способов и материалов выделяют:

• Нанесение глубоких насечек по всей площади соприкосновения с помощью молотка, долота, болгарки или перфоратора. Этот метод выбирается при старых, давно схватившихся и ровных поверхностях. Такая ситуация возникает при возобновлении работ после длительного перерыва, бетонировании стяжки пола, пристраивании новой стены.
• Обработка составами глубокого проникновения: грунтовкой, битумными или полимерными мастиками. Способ дорогой, но действенный.
• Прокладка на стыке мелкоячеистой стальной сетки или иное армирование.
• Размещение двухсторонней оцинкованной шпонки, выбирается при соединении двух массивных цельных участков.
• Прокладка по горизонтали вдоль шва эластичной ПВХ ленты (гидрошкпонки) – рекомендуемая защита стен при бетонировании фундаментов, подземных конструкций, туннелей, гидротехнических сооружений и других объектов, постоянно контактирующих с водой.

Основные нюансы и рекомендации

Важно понять принцип – если необходимость в организации шва отсутствует, то стоит постараться его избежать. Забетонированные монолитные плиты или стены ленточного фундамента выдерживают более высокие нагрузки на разрыв как во время усадочных процессов, так и по ходу эксплуатации. При работе с большими объемами оптимальной считается техника ступенчатого бетонирования, согласно которой каждый слой заливается еще до схватывания предыдущего, с перерывом в пределах 2-5 часов (в жаркую погоду эти сроки сокращаются).

Многие проблемы решаются путем ввода добавок, замедляющих процесс гидратации, но их применение требует аккуратности.

При появлении незапланированного холодного шва вследствие ошибок при бетонировании проводится расшивка стыка и заделка полученного гидроизоляционными и герметичными материалами. Технология аналогична обустройству компенсаторных каналов на уже бывшей в эксплуатации поверхности: затвердевший бетон обрабатывается алмазными дисками до нужной глубины и тщательно расчищается перед закладкой эластичных шнуров или замазыванием мастиками. Оставлять их в исходном состоянии нельзя.

В любом случае закладка и обработка холодных швов заранее признана более эффективной, чем стягивание стыков забетонированной конструкции со слоями с разным временем схватывания уже в процессе эксплуатации. Большое внимание уделяется гидроизоляции краев, они нуждаются в защите от проникновения влаги. Избытки хорошо впитывают плотные материалы, такие как каучук, неопрен или пористая резина. Замазывать эти участки обычным цементным раствором недопустимо, чем эластичнее будет герметик, тем лучше.

Источник