Линейный шов это в строительстве

Fire retardant coating for expansion and linear joints in buildings

Гравит Марина Викторовна, канд. техн. наук, доцент, кафедра СУЗИС, Инженерно-строительный институт, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, (Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29

GRAVIT M.V., Construction of Unique Buildings and Structures department, Civil Engineering Institute, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, phd.

Симоненко Яна Борисовна, студент, кафедра «Строительство уникальных зданий и сооружений», Инженерно-строительный институт, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого(Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29

SIMONENKO Ya.B., student, department «Construction of unique buildings and structures», Civil Engineering Institute, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University.

Гуторов Кирилл Васильевич, студент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, (Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29

Все виды швов 1. П-образный шов

Шевченко Анастасия Маргарита Кетти Сергеевна, студент,Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29

Keywords: buildings and constructions, building construction, tensions, fire safety, contraction joints, expansion joint, fire protection.

Ключевые слова: здания и сооружения, строительные конструкции, напряжения, пожарная безопасность, деформационные швы, линейные швы, огнезащита.

Аннотация

Здания и сооружения сложных архитектурных форм и большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха, неравномерного осаждения грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Для предупреждения трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки. Правильное проектирование, устройство и исполнение деформационных швов имеют важное значение при строительстве, поскольку дают возможность обеспечить длительный срок службы и огнестойкость основных несущих и ограждающих конструкций зданий, внутренней и внешней отделки. Установлено, что в России нормативных требований к устройству и техническим показателям огнезащиты деформационных швов в настоящее время не существует, и так как деформационные швы являются элементами узлов примыкания несущих и ограждающих конструкций, в комплексе с которыми и определяется их огнестойкость, а использование и применение регулируется нормами российского федерального законодательства.

В статье приводится обзор огнестойких заделок деформационных швов как зарубежных, так и отечественных производителей. Показано, что для защиты деформационных швов при пожаре применяются огнестойкие заделки, специально разработанные для применения в деформационных швах, гарантированно работающие при сжатии, растяжении и сдвиге шва. Обосновывается необходимость выбора комплексного решения, обеспечивающее максимальное удовлетворение потребностей при выполнении огнезащитных работ по защите деформационного шва при воздействии пожара. Особое внимание следует уделять технологии сопряжения конструкций (изделий) огнестойких заполнений при их монтаже в деформационные швы по всей длине, гарантированно не допускающее появления технологических зазоров и пустот.

Простой узловой шов | ScalpelMed

Резюме

Здания и сооружения сложных архитектурных форм и большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха, неравномерного осаждения грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Для предупреждения трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки. Правильное проектирование, устройство и исполнение деформационных швов имеют важное значение при строительстве, поскольку дают возможность обеспечить длительный срок службы и огнестойкость основных несущих и ограждающих конструкций зданий, внутренней и внешней отделки.

Нормативных требований к устройству и техническим показателям огнезащиты деформационных швов в настоящее время не существует, и так как деформационные швы являются элементами несущих и ограждающих конструкций, их огнестойкость определяется в комплексе с остальными элементами противопожарных преград, использование и применение регулируется нормами российского федерального законодательства.

Для повышения огнестойкости конструкции применяются специальные виды огнестойкой заделки (огнезащитные материалы и изделия), которые устанавливают внутри деформационных швов. В статье приводится обзор огнестойких заделок деформационных швов как зарубежных, так и отечественных производителей, специально разработанных для применения в деформационных швах, гарантированно работающие при сжатии, растяжении и сдвиге шва. Установлено, что производство инновационных огнезащитных материалов является одной из основных задач противопожарной безопасности, это и пути последовательного превращения идеи в товар, проходящий этапы исследований, конструкторских разработок, производства и реализации в проектах гражданского и промышленного назначения зданий. Необходимо подобрать комплексное решение, обеспечивающее максимальное удовлетворение потребностей при выполнении огнезащитных работ по защите деформационного шва при воздействии пожара.

Авторами декларируется, что конструкции (изделия), предназначенные для огнезащиты деформационного шва должны обеспечивать стабильную собственную механическую прочность на растяжение не менее 40%; на сжатие не менее 50%; на сдвиг при максимальном рабочем расширении — не менее 20%, сохранение упругих свойств при заявленном изготовителем максимальном воздействии при растяжении-сжатии (отдельно на сдвиг) на изделие не менее 100 циклов. После испытания конструкция (изделие) не должно иметь механических повреждений и деформацию наполнителя, а также заявленную изготовителем огнестойкость изделия, испытанную при не менее 20% расширении и сдвиге от проектной ширины деформационного шва.

Перечисленные параметры рекомендуется представлять в технической документации изготовителя конструкции (изделия) огнестойкого заполнения для деформационного шва. Все конструкции (изделия), чьи параметры не соответствует требованиям, обозначенным выше, следует относить к изделиям для защиты не деформационных швов.

При применении других наполнителей для противопожарного заполнения (заделки), рекомендуется соблюдать вышеуказанные требования, используя материал, обеспечивающий деформационные характеристики, как при сжатии шва, так и при его растяжении, и сдвиге, в течение всего срока предполагаемой эксплуатации. Особое внимание следует уделять технологии сопряжения конструкций (изделий) огнестойких заполнений при их монтаже в деформационные швы по всей длине, гарантированно не допускающее появления технологических зазоров и пустот. Так же, исходя из опыта эксплуатации подобных уплотнительных изделий, крайне важно, чтобы конструкция огнестойкой заделки позволяла в процессе эксплуатации наблюдать за возможным образованием зазоров между защищаемой поверхностью конструкции и деформационным телом заделки.

Abstract

Buildings of irregular architectural shapes and big extent are subject to deformations under the influence of fluctuations of temperature of external air, uneven sedimentation of soil of the basis, the seismic phenomena and other reasons. For prevention of cracks provide the deformation seams cutting the building on compartments in the bearing and protecting designs. The correct design, the device and execution of deformation seams are important at construction as given the chance to provide long service life and fire resistance of the main bearing and protecting structures of buildings, internal and external finishing.

Standard requirements to the device and technical indicators of deformation seams don’t exist now and as deformation seams are elements of the bearing and protecting designs, their fire resistance decides in a complex on other elements of fire-prevention barriers, use and application is regulated by standards of the Russian federal legislation.

Special fire-prevention barriers which establish in deformation seams are applied to increase in the general fire resistance of a design. The review of fire-prevention barriers of deformation seams both foreign, and domestic manufacturers is provided in article. It is shown that the fire-prevention barriers which are specially developed for application in deformation seams, guaranteed working at compression, stretching and shift of a seam are applied to protection of deformation seams at the fire it is established that production of innovative fireproof materials is one of the main objectives of fire safety, it and ways of consecutive transformation of the idea to the goods passing stages of researches, design developments, productions and realization in projects of civil and industrial function of buildings. The prime purpose – to pick up the complex decision providing the maximum satisfaction of requirements when performing fireproof works on protection of a deformation seam at impact of the fire.

Resume

Buildings and structures of complex architectural forms and large extent are subject to deformations under the influence of fluctuations in the temperature of the outside air, uneven sedimentation of the soil base, seismic phenomena and other causes. To prevent cracks in bearing and fencing structures, deformation seams are provided that cut the building into compartments. Proper design, construction and execution of expansion joints are of great importance in construction, as they provide the opportunity to provide long service life and fire resistance of the main load-bearing and enclosing structures of buildings, internal and external finishes.

Normative requirements for the device and technical parameters of fire protection of expansion joints do not currently exist, and since the expansion joints are elements of load-bearing and enclosing structures, their fire resistance is determined in conjunction with the rest of the elements of fire protection barriers, use and application is regulated by the norms of Russian federal legislation.

To increase the overall fire resistance of the construction, special fire barriers are used, which are installed inside the expansion joints. The article gives an overview of the fire barriers of expansion joints of both foreign and domestic producers. It is shown that for the protection of expansion joints in a fire, fire barriers are used, specially designed for use in expansion joints, which are guaranteed to work with compression, stretching and shear.It has been established that the production of innovative fire-retardant materials is one of the main tasks of fire safety, this is also the way of the consistent transformation of the idea into a product that passes through the stages of research, design development, production and realization in civil and industrial buildings. It is necessary to choose a comprehensive solution that ensures the maximum satisfaction of the requirements when performing fire protection work to protect the expansion joint when exposed to a fire.

The authors declare that the structures (products) intended for fire protection of the deformation joint should provide a stable own mechanical tensile strength of at least 40%; at least 50% compression; for a shift of not less than 20%, the retention of elastic properties at the manufacturer’s declared maximum tensile-compressive stress per product of not less than 100 cycles. After the test, the structure (article) should not have mechanical damages and deformation of the filler, as well as the manufacturer’s declared fire resistance tested with at least 20% expansion from the design width of the expansion joint.

When using other fillers for the fire barrier, it is recommended that the above requirements be met using material that provides deformation characteristics, both in the compression of the joint and during its stretching, and in the shear, during the entire period of the intended use. Particular attention should be paid to the technology of interfacing the structures (products) of fire barriers when they are installed in deformation seams along the entire length, which is guaranteed to prevent the appearance of technological gaps and voids.

Введение

По данным МЧС за 2016 год произошло около 140 тыс. пожаров на территории России, уничтожено 35 тыс. и повреждено 88 тыс. зданий [1]. Огнестойкость здания, одна из классификационных характеристик, рассчитывается на этапе проектирования, и представляет собой важный этап в мероприятиях по обеспечению пожарной безопасности [2 — 5].

Сопряжения между ограждающими конструкциями здания, к которым предъявлены требования пожарной безопасности, делятся на деформационные (меняющие свои геометрические размеры под влиянием каких-либо факторов) и линейные или строительные (не меняющие свои геометрические размеры).

Деформационные швы позволяют многоэтажным и многосекционным зданиям сопротивляться различным нагрузкам в течение всего срока эксплуатации без снижения несущей способности конструкций. Такие воздействия могут возникать от различных факторов, таких как сейсмическая активность, неравномерная плотность грунта, перепад температуры окружающей среды, повышенные нагрузки.

В зависимости от наиболее характерных нагрузок деформационные швы можно разделить на 4 типа [5]:

1) Температурные швы пронизывают сооружение сверху донизу – от пола до кровли, однако фундамент они не затрагивают. Позволяют монолитным материалам свободно сжиматься и разжиматься при перепадах температур.

2) Осадочные швы разделяют здание по всей высоте, то есть от фундамента до крыши, чтобы избежать опасных деформаций вследствие неравномерной деформации грунта.

3) Усадочные швы используются в монолитном строительстве. Бетон, затвердевая, усаживается крайне неравномерно, это приводит к созданию внутреннего напряжения и, как следствие, к образованию трещин.

4) Антисейсмические швы активно применяются в сейсмически активных регионах.

К деформационным швам применяются определенные требования по огнестойкости, так же как к перекрытиям, стенам и перегородкам, которые определяются согласно нормативной документации о пожарной безопасности строительной конструкции в целом. Отдельных требований огнезащиты для устройства деформационных швов в Российском законодательстве не существует, их огнестойкость регламентируется лишь в совокупности с остальными элементами конструкции [6-8] Для целей увеличения огнестойкости конструкции применяют различные виды огнестойкой заделки, которые устанавливают внутри деформационных швов (рис. 1). Таким образом, понятие «огнестойкая заделка» можно определить, как специальное огнестойкое заполнение строительного шва в узле примыкания ограждающих конструкций с нормированными пределами огнестойкости.

В зарубежной и российской системах нормативных документов, устанавливающих требования к деформационным швам, методы испытаний и принципы классификации средств огнезащиты для строительных конструкций имеются существенные отличия, поэтому изучение данных документов, в частности, проведение сравнительного анализа, в настоящее время является необходимой частью общего процесса в области технического регулирования в Российской Федерации, направленных на изменение национальной системы стандартизации и интеграцию с другими системами европейского и мирового сообщества [9].

Российская методика испытаний, на основании которой определяются пределы огнестойкости конструкции, в состав которой входит огнестойкая заделка деформационных шва, изложена в ГОСТ 30247.0-94, ГОСТ 30247.1-94. Определяются пределы огнестойкости по параметру E — потеря целостности, I — потеря теплоизолирующей способности.

Например, огнестойкая заделка деформационного конструктивного шва между бетонными элементами здания в составе: противопожарный терморасширяющийся герметик «Огнеза-ГТ», внутреннее заполнение шва минеральной ватой при ширине шва не более 200 мм, глубине не менее 100 мм составляет EI 90 при плотности минеральной ваты 60-110 кг/куб.м и ЕI 180 при плотности не менее 110 кг/куб.м (согласно сертификату соответствия № ССБК.RU.ПБ10.Н00130 лучше дать ссылку [10]). При указанных испытаниях не учитывается растяжение и сжатие/сдвиг деформационного шва, в том числе циклические деформации «растяжение-сжатие-сдвиг», неизбежно возникающие в процессе его эксплуатации, что делает результаты испытаний недостаточно реалистичными и объективными.

Рис. 1. Деформационный шов без огнестойкого заполнения (слева) и с установленным огнестойким заполнением (справа).

2. Цель исследования

Цель данного исследования заключается в рассмотрении типов деформационных швов и в изучении применения огнестойкой заделки для деформационных швов — материалов (изделий), которые устанавливаются в горизонтальные и вертикальные деформационные швы монолитных и сборных железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения и обеспечивают нераспространение пожара и его локализацию в течение требуемого параметра времени.

3. Необходимость использования огнезащиты деформационных швов

Правильное проектирование, устройство и монтаж деформационных швов имеют большое значение при строительстве, поскольку дают возможность обеспечить длительный срок службы основных несущих и ограждающих конструкций зданий, а также элементов внутренней и внешней отделки. Деформационные швы являются элементами узлов примыкания строительных конструкций, таких как стены, перегородки и перекрытия, и для которых существуют требования по огнестойкости.

В соответствии со ст. 88 123-ФЗ [6] места сопряжения противопожарных стен, перекрытий и перегородок с другими ограждающими конструкциями здания, сооружения, пожарного отсека должны иметь предел огнестойкости не менее предела огнестойкости сопрягаемых преград [11]. Также, согласно п. п.5.2.1 СП 2.13130.2012 [12], данное требование касается всех конструкций с нормируемыми пределами огнестойкости. Основная сложность заключается в том, что применение распространенных негорючих материалов, невозможно из-за динамической работы деформационных швов (сжатие, растяжение, сдвиг), что приводит к ускоренному износу таких негорючих материалов [13,14].

Для защиты деформационных швов при пожаре применяются виды специальной огнестойкой заделки, разработанные для применения в деформационных швах. Такие конструкции (изделия) выполняют свои функции и сохраняют все противопожарные характеристики, как при сжатии шва, так и при его растяжении. И если, например, минеральная вата, установленная в чистом виде в шов, при сжатии шва еще будет сохранять какие-то защитные свойства, то при растяжении-сдвиге шва, ни о какой серьезной защитной функции говорить не приходится. Только минеральная вата, как конструктивный элемент защиты деформационного шва от огня, по мнению авторов, не выдержит испытаний в условиях, имитирующих работу деформационного шва. Анализ и изучение пожароопасных свойств строительных материалов, оценка «поведения» конструкций при пожаре, проведение расчета прочности и устойчивости зданий при огневом воздействии — все это позволяет разработать и предложить потребителям высокоэффективные способы огнезащиты конструктивных элементов [15-16].

Среди ведущих производителей систем огнезащиты деформационных швов следует упомянуть компании Veda-France, Hilti, ООО «Огнеза», Promat, OOO «ПРОМИЗОЛ». Далее приведены конструктивные решения противопожарных заделок компаний Veda-France, Hilti, Promat, взятые из открытых источников (рис. 2 — 4).

Устанавливаются огнестойкие заполнения для компенсации возможных изменений ширины шва от первоначальной ширины в горизонтальные и вертикальные деформационные швы монолитных и сборных железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, а также в зазоры между торцом вертикальных стен и межэтажных.

Рис. 2. Конструктивное решение противопожарной заделки компании Veda-France (Торговая марка Vedafeu) Fig.2. The constructive solution of the fire barrier of Veda-France

Рис. 3. Конструктивное решение противопожарной заделки компании Hilti Fig.3. The constructive solution of the fire barrier of Hilti

Схема A
Для защиты уплотнительной ленты (5) от пожара стык заполняется минеральной ватой (4) со стороны возможного воздействия огня. Заготовленный стыковой элемент PROMASEAL®-PL (1) устанавливается поверх минераловатного наполнения
(4). Благодаря промежуточным слоям пеноматриала, стыковой элемент упруго сжимается по своей ширине и, разжимаясь в полости стыка, плотно устанавливается в нем (см. иллюстрацию). В случае пожара пеноматериал сгорает, а вспучивающийся материал PROMASEAL®-PL, сильно увеличиваясь в объеме, образует огнестойкую пену, которая заполняет стык и заделывает его, предотвращая нагрев и прогорание уплотнительной ленты.
Стыковой элемент PROMASEAL®-PL наклеивается клеем Promat® K84 на минераловатную полосу. Установленные в стыке элементы плотно соединяются между собой торцами.
Для защиты от атмосферных воздействий используется силикон PROMASEAL®.

Схема B
Стыковой элемент PROMASEAL®-PL может применяться также для уплотнения деформационных стыков (без уплотняющей ленты (5)). Установка происходит, как описано выше, со стороны возможного воздействия пожара. Если воздействие пожара возможно с каждой стороны, стыковой элемент (1) следует устанавливать с обеих сторон.

Рис. 4. Конструктивное решение противопожарной заделки компании Promat.
Fig.4. The constructive solution of the fire barrier of Promat

Рассмотрим более подробно установку изделий для защиты деформационных швов на примере изделий производства ООО «ПРОМИЗОЛ» (рис. 5).

Изделие «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240» типа «шнур» обеспечивает огнезащиту деформационных швов шириной до 100 мм и огнестойкостью до EI 240 для обеспечения заданной огнестойкости монтаж подобных изделий, предназначенных для огнезащиты деформационных швов шириной 30 мм и менее, критична минимальная глубина заделки с обогреваемой стороны, составляющая 50 мм и более.

Рис. 5. Огнестойкая заделка деформационного шва изделием «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240-80»
Fig. 5. Filling joints in real conditions

Огнезащита деформационного шва шириной свыше 100 мм, производится изделием «ПРОМИЗОЛ-Шов-П150/240» , типа «подушка», которая так же предназначена для обеспечения огнестойкости до EI 240. Схематично различия между огнестойкими заделками деформационных швов типа «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240» типа «шнур» и «ПРОМИЗОЛ-Шов-П150/240», типа «подушка» показаны на рис. 6,7 .

Испытание на сейсмическое воздействие «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240» проводились на основании ГОСТ 30546.1-98 [] , ГОСТ 30546.2 -98 [], ГОСТ 30546.3-98 [] моделированием сейсмического воздействия величиной в 9 баллов по шкале MSK-64. Результатом испытаний является сейсмостойкое исполнение «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш15 0/240» с оценкой в 9 баллов по шкале MSK-64 (сертификат № POCC RU. MO10.Н01245 ).

Для понимания поведения деформационного шва и его свойств при механических воздействиях в процессе эксплуатации проводились испытания образцов в натуральную величину (диаметр 80 мм, длина 1000 мм) на испытательном оборудовании, и указанных технических режимах, согласно ТУ 23.99.19-00—2017 «Испытания на механическую прочность противопожарного барьера для защиты деформационного шва», разработанных ООО «ПРОМИЗОЛ». Методика испытаний при этом заключается в многократном изменении проектного размера имитатора деформационного шва с вмонтированным испытуемым изделием.

Испытатель При проведении испытаний пошагово увеличивается нагрузка в заданном направлении (сжатие, растяжение или сдвиг) до появления характерных разрушений или необратимых изменений изделия. Испытания показали, что «ПРОМИЗОЛ-Шов» имеет следующие устойчивые деформационные характеристики: сжатие до 60%, растяжение до 40%, сдвиг до 45%, при которых отсутствуют механические повреждения и остаточная деформация. Получены также положительные результаты при испытании на цикличность: сжатие-расжатие и на сдвиг. Данную методику механических испытаний заполнений деформационных швов можно использовать для проверки любых оболочных изделий, предназначенных для заделки деформационных швов. Для заделок, которые по принципу заполнения используют просто забивку (зачеканку) шва, нет физического смысла в проверки их деформационных свойств, по причине отсутствия заданной однородности заполнения и отсутствия контролируемых границ.

Огнестойкие заполнители ООО «ПРОМИЗОЛ» одни из немногих систем, которые разрабатывались специально для эксплуатации в деформационных швах и основной задачей разработчиков являлось обеспечение нераспространения огня даже при раскрытии шва на 50%. Например, противопожарная заделка «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240» типа «шнур» предназначен для защиты деформационного шва шириной от 20 до 100 мм с рекомендуемым диаметром изделия от 28 до 140 мм обеспечивает предел огнестойкости EI 150 — 2401. Особую роль для достижения заявленных деформационных и огнестойких характеристик играет предварительное сжатие изделия, которое зависит от предполагаемой ширины защищаемого деформационного шва.

Таблица 2. Основные эксплуатационные характеристики «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240»
Table 2. Main performance characteristics «Promizol-Shov-Sh150/240»:

№№Параметры
Options Значение параметра
Parameter value

1	Плотность основного используемого материала Densityofthemainmaterialused	75 кг/м3 75 kg / m3
2	Тепловодность, Вт (м∙К), не более, при температуре (20±5) ºС Thermal conductivity, W (m ∙ K), not more, at a temperature of (20 ± 5) ºС	0,04
3	Водопоглощение за 24 часа по объему Water absorption for 24 hours by volume	не более 2% Not more than 2%
4	Стойкость к появлению к плесени и грибков Resistant to mold and fungi	Да Yes
5	Влажность, % по массе, не более Humidity,% by weight, no more than	0,5
6	Сейсмоустойчивость Seismicstability	Да Yes
7	Виброустойчивость Vibrationresistance	Да Yes
8	Упругость Elasticity	75,50%
9	Стойкость к большинству химических агрессивных веществ Resistance to most chemicals aggressive substances	Да Yes
10	Минимальный срок эксплуатации Minimumservicelife	30-40 лет 30-40 yearsold
11	Ремонтопригодность Repairability	Да Yes

Для предотвращения проникновения огня, через стыки заделки при монтаже объектов, при обработке торцов противопожарных заделок «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш(П)150/240» используется специальная огнезащитная сетка.

Для огнезащиты линейных швов используется противопожарная заделка «ПРОМИЗОЛ-Шов». Принцип огнезащиты линейных швов аналогичен огнезащите деформационных швов, но используется материал менее критичный к многократному изменению линейных размеров. Типовые решения по применению противопожарной заделки «ПРОМИЗОЛ-Шов-Ш150/240» показаны на рисунках 8 — 9.

Рис. 8.Устройство примыкания перегородок к плите перекрытия шириной 30 мм с пределом огнестойкости EI-240.
Fig. 8. The device of adjoining partitions to a plate of overlapping width of 30 mm with of fire resistance EI-240.

Рис. 9.Устройство деформационного шва шириной 50 мм с пределом огнестойкости EI-240
Fig. 9. The device of a deformation seam in width of 50 mm with limit of fire resistance EI-240

Таким образом, огнестойкая заделка для деформационных швов представляют собой комплекс материалов и мероприятий, которые препятствуют проникновению открытого огня, лучистой энергии и продуктов горения через деформационные швы, и включают в себя:

1) огнестойкая заделка представляет собой не только негорючий материал, это технологически сложная конструкция, работающая в условиях цикличной деформации;

2) Материал для фиксации заделки к смежным строительным конструкциям, включает в себя клеевые составы и монтажные наборы (перфорированные ленты и крепеж);

3) Материалы для огнезащиты стыков самих заделок. Как правило, для типового строительства выпускаются заделки определенной длины, обычно 2,0 м. Для обеспечения огнестойкости стыков дополнительно прикладывается материал;

4) Технологию монтажа;

5) Проведение механических испытаний, подтверждающих возможность сохранения свойств заделки в процессе эксплуатации, в том числе при последующем проведении огневых испытаний (после проведения механических).

Заключение

Для защиты деформационных швов при пожаре применяется огнестойкая заделка, специально разработанная для применения в деформационных швах, гарантированно работающая при циклических деформациях сжатия, растяжения и сдвига шва, и это их основное отличие.

Применение заделок позволяет заметно уменьшить трудозатраты при монтаже узла заполнения деформационного шва, уменьшают зависимость процесса монтажа узла заполнения деформационного шва от человеческого фактора, позволяют решить любую задачу по огнезащите швов и примыканий.

На основании исследования технологий огнезащиты деформационных швов [18-35], авторами определены основные требования к деформационным (механическим) и огнезащитным свойствам конструкций (изделий), предназначенных для огнезащиты деформационного шва, обеспечивающих комплексные эксплуатационные характеристики.

Конструкции (изделия), предназначенные для огнезащиты деформационного шва должны обеспечивать:

— стабильную собственную механическую прочность на растяжение не менее 40%. После испытания конструкция (изделие) не должна иметь механических повреждений и деформации наполнителя;

— стабильную собственную механическую прочность на сжатие не менее 50%. После испытания конструкция (изделие) не должна иметь механических повреждений и деформации наполнителя;

— стабильную деформационную (механическую) прочность на сдвиг не менее 20%. После испытания конструкция (изделие) не должна иметь механических повреждений и деформации наполнителя;

— сохранение упругих свойств при заявленном изготовителем максимальном воздействии при растяжении-сжатии-сдвиг на изделие не менее 100 циклов. После испытания конструкция (изделие) не должно иметь механических повреждений и деформацию наполнителя;

— заявленную изготовителем огнестойкость изделия (EI), испытанную при не менее 20% расширении и сдвиге от проектной ширины деформационного шва, в том числе после проведения механических испытаний.

Перечисленные параметры рекомендуется представлять в технической документации изготовителя конструкции (изделия) огнестойкой заделки для деформационного шва. Все конструкции (изделия), чьи параметры не соответствует требованиям, обозначенным выше, следует относить к изделиям для защиты не деформационных швов.

При применении других наполнителей для огнестойкого заполнения шва, рекомендуется соблюдать вышеуказанные требования, используя материал, обеспечивающий деформационные характеристики, как при сжатии шва, так и при его растяжении и сдвиге в течение всего срока предполагаемой эксплуатации здания. Особое внимание следует уделять технологии сопряжения конструкций (изделий) при монтаже огнестойкого заполнения в деформационные швы по всей длине, гарантированно не допускающее появления технологических зазоров и пустот.

В условиях открытой экономики и либерализации внешней торговли иностранная конкуренция играет роль фактора, помогающего создать более совершенные методы по защите зданий и сооружений от пожарной опасности. На текущий момент на рынке строительных материалов России представлено крайне мало отечественных производителей, большинство огнезащитных заполнений (заделок) европейского производства.

В настоящее время российские потребители огнезащитной продукции все больше внимания начинают уделять ее качеству, а не цене, что стимулирует отечественных производителей огнезащиты заниматься новыми разработками.

Предлагается разработать национальный стандарт «Конструкции строительные. Огнезащитное заполнение деформационных швов зданий и сооружений. Методы испытаний», где можно было бы конкретизировать особенности испытаний огнестойких заполнений деформационных швов на предел огнестойкости и отойти от испытаний подобных изделий по ГОСТ 30247.1., не в полной мере отвечающий требованиям к огнестойким заделкам деформационных швов.

Литература

Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациями ликвидации последствий стихийных бедствий [Электронный ресурс] // Статистика пожаров за 2016 г. URL: http://www.mchs.gov.ru/activities/stats/Pozhari/2016_god

Осипов И.А., Зыбина О.А. Повышение предела огнестойкости деформационных швов строительных конструкций с помощью интумесцентной герметизирующей композиции // Инженерно-строительный журнал. 2014. №8(52) . С. 20-24.

Голева Е.В., Стариков А.В. Современные инженерные решения, повышающие пожарную безопасность многоэтажных жилых зданий // Актуальные проблемы социально-гуманитарного и научно-технического знания. 2016. №1(6). С. 1-4.

Qianli M., Wei G. Discussion on the Fire Safety Design of a High-Rise Building//Procedia Engineering.2012. Vol. 45. Pp. 685-689.

Ф.Волдржих, Деформационные швы в конструкциях и наземных зданиях М. // Стройиздат. 1978

Технический регламент о требованиях пожарной безопасности // Федеральный закон от 22.07.2008. (ред. от 29.07.2017) №123-ФЗ.

Маковей В.А. Подтверждение соответствия продукции, применяемой для защиты зданий и сооружений, требованиям пожарной безопасности // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность. 2016. №1(25). С. 15-25.

Маковей В.А. Требования к контролю качества огнезащиты материалов, изделий и конструкций // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность. 2015. №4(24). С. 18-28.

Еремина Т.Ю., Гравит М.В., Дмитриева Ю.Н. Конструктивные средства огнезащиты. Анализ европейских нормативных документов // Архитектура и строительство России. 2012. №9. С. 30-36.

Cертификат соответствия № ССБК.RU.ПБ10.Н00130

Казакова В.А., Терещенко А.Г., Недвига Е.С. Пожарная безопасность высотных многофункциональных зданий // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. №3(18). С. 38-56.

СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с Изменением N 1)

Takabatake H., Yasui M., Nakagawa Y., Kishida A. Relaxation method for pounding action between adjacent buildings at expansion joint. Earthquake engineering structural dynamics. 2014. No. 43.

Pp. 1381-1400.

[14]Orlovich R.B., Zimin S.S., Rubtsov N.M. On the location of vertical expansion joints in the stone lining of the outer walls of frame-monolithic buildings. Stroitel’stvo i rekonstruktsiya / Construction and reconstruction. 2014. no.3(53). рр. 15-20.

[15]Ilyin N.A, Bityutsky A.I., Shepelev A.P., Frolova E.I., Esmont S.V. To the assessment of fire resistance of stone walls and partitions of buildings. Gradostroitel’stvo i arkhitektura / Urban planning and architecture. 2012. no. 4(8). рр.

92-100 (in Russian).

[16]Kiryukhantsev E.E., Ivanov V.N. Problems of fire safety of high-rise buildings and ways of their solution. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technologies of technospheric safety. 2013. no. 4(50). рр.

2 (in Russian).

[17]Certifikat № POCC RU. MO10.N01245

[18]KrivtsovYu.V., Pronin D.G. Fire resistance of buildings and structures: regulatory requirements and calculation justifications. Vestnik NITS Stroitel’stvo / Herald of SIC Construction. 2014. no.11. рр. 55-66.

[19] Ilyin N.A. Determination of fire resistance of building structures of buildings and structures. Sovremennyye naukoyomkiye tekhnologii / Modern high technology. 2009. no.1. рр. 18.

[20]Gordeyev N.A., Godunova G.N. Provision of fire resistance of openings for routing cable products in fireproof barriers with the use of thermoexpanding fire-fighting foam and fire-resistant assembly foam. Pozharovzryvobezopasnost’ / Fire and explosion. 2017. Т. 26. no.4. рр.

37-40.

[21]Golikov A.D., Cherkasov E.Yu., Grigoriev D.M. Forecasting the limit of fire resistance of building walls with temperature seams filled with fire-resistant foam. Pozharovzryvobezopasnost’ / Fire and explosion safety. 2013. no.8. рр. 48-52.

[22]Pletnev V.I., Nguyen S.T. Experimental study of expansion joints of different widths in the crosspieces of buildings of complex macrostructure. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov / Herald of Civil Engineers. 2011. no.1. рр. 55-57

[23]. Saknite T., Serdjuks D., Goremikins V., Pakrastins L., Vatin N.I. Fire design of arch-type timber roof Applied. Inzhenerno-stroitel’nyy zhurnal / Engineering and construction journal 2016. Vol.

37, No. 4 (64). Pp. 26-39.

[24] Xiao Y., Zheng Y., Wang X., Chen Z., Xu Z. Preparation of a chitosan-based flame-retardant synergist and its ap-plication in flame-retardant polypropylene//Journal of Applied Polymer Science. 2014. Vol. 131(19). 40845.

[25]McHugh, B. Filling the voids in firestopping — Promoting responsible firestop practices (2003) Construction Specifier, 56 (7), pp. 64-71.

[26]Lee YW., Kim GY.,Gucunski N., Choe GC., Yoon MH. Thermal strain behavior and strength degradation of ultra-high-strength-concrete. Materials and structures. 2016. No.

49. Pp. 3411-3421.

[27]Lazarevska M., Cvetkovska M., Knezevic M., Gavriloska A. T., Milanovic M., Murgul V., Vatin N. Neural network prognostic model for predicting the fire resistance of eccentrically loaded rc columns // Applied mechanics and materials. 2014. No. 627. Pp.

276-282.

[28]RadinkoKostić, Nikolay Vatin, Vera Murgul, Innovative Technologies in Development of Construction Industry // Applied Mechanics and Materials. 2015. Volumes 725-726. Pp. 138-145.

[29]Chaimahawan P., Pimanmas A. Seismic retrofit of substandard beam-column joint by planar joint expansion. Materials and structures. 2009. No. 42.

Pp. 443-459.

[30]LukaszZdanowicz.,Kisiel P., Kwiecień A. Stress redistribution in concrete floor on ground due to application of

polymer flexible joint to fill expansion joint. Procedia Engineering. 2015. No. 108.

Pp.467-474.

[31]Franco A., Royer-Carfagini. Contact stresses in adhesive joints due to differential thermal expansion with the ad-herends. International Journal of Solids and Structures. 2016. No. 87. Pp.

26-38.

[32]JV 13.13130.2009 Nuclear power plants. Fire safety requirements (with Change No. 1) (in Russian).

[33]Reliability of building structures and substrates. GOST R 54257-2010. Basic provisions and requirements (with Change No. 1).

[34]SP 20.13330.2011 Loads and impacts. Updated version of SNiP 2.01.07-85 *.

[35]SP 70.13330.2012 Bearing and enclosing structures. Updated version of SNiP 3.03.01-87 (with Amendment No. 1).

Источник: tdpromizol.com

1. Описание и применение

Деформационные швы используют для соединения деформационных зазоров в мостовых конструкциях, в высотном строительстве и в многих других сооружениях. Деформационные швы представляют собой очень важный элемент объекта, причем выбор типа дилатационной конструкции зависит от величины статических и термогидрометрических деформаций, от величины непосредственной нагрузки транспорта и требуемого комфорта проезда в течение эксплуатации и от условий содержания.

Условия действия швов обуславливают и комплексность решений выработки деформационных швов — от простых, с элементами, уложенными в зазор деформационного шва, до скользящих, консольных и ножницеобразных конструкций с возможностью движения в плоскости или в пространстве.

Деформационные швы разделяют на: водонепроницаемые, и водопроницаемые которые пропускают воду с проезжей части дороги в водосборные устройства (вставленные в конструкцию моста или установленные в зазор для дилатации из-под деформационного шва).

Пространство для свободного перемещения является условием долговечности деформационного шва и объекта. Содержание деформационных швов обусловлено их конструкцией (более простые конструкции нуждаются в более простом содержании).

Деформационные швы могут быть, в случае надобности, предусмотрены для установки под косым углом в отношении к направлению движения.

2. Проектирование и выработка

Деформационные швы проектируют и производят в сборно-разборных составах для более легкого транспортирования, установки и содержания. Стремятся к применению наиболее возможного числа стандартных элементов, потому что таким образом снижается цена и облегчается замена элементов в случае необходимости.

Изготовление деформационных швов начинают после одобрения проекта со стороны заказчика.

Все элементы деформационных швов вырабатывают из высококачественных видов стали, обеспечивающих достаточную жесткость и надежность в течении эксплуатации и при самых трудных условиях работы.

Для проектирования деформационных швов, кроме угла между осью моста и осью шва в плане, требуются и следующие данные:

А) в продольном разрезе шва:

— широта и уклон проезжей части,

— форма и размеры бортового камня,

— форма и ширина пешеходной дорожки,

— расстановка балок (в сборочных объектах),

— расположение кабелей для предварительного напряжения конструкции,

— арматура конструкции в зоне анкеровки деформационного шва (продольная и поперечная).

Б) в поперечном разрезе шва (при температуре во время сборки):

— величина дилатационных отверстий,

— величина пространства, в которое укладывают дилатацию,

— величина перемещения по отношению к положению конструкций при температуре во время сборки.

3. Установка-сборка

От правильной и хорошей установки деформационного шва зависит не только его работа, но и долговечность. Поэтому бригада для укладки деформационного шва должна быть опытной и обладать хорошим оборудованием для высококачественного выполнения всех работ: монтерских, плотнических, геодезических, сварочных, арматурных, укладывания бетона. Так как установка шва прежде всего является строительным делом, этими работами должен руководить технический руководитель строительной специальности. На практике выяснилось, что желательно, чтобы и техническая служба строительной организации осуществляла контроль за работой установки деформационных швов.

Технология монтажа деформационных швов должна соответствовать специальным разработанным рекомендациям.

4. Подготовительные работы

Транспорт и складирование

Деформационные швы складируют на сухом и чистом месте с укладкой каждого комплекта отдельно с целью избежания совмещения элементов из различных комплектов. Выгрузка из машин при помощи самосвала и выбрасыванием воспрещается. Ленты из резины складируются на складе, потому что складирование в открытой площадке может привести (из-за неосторожности) к повреждению лент и к их негодности к употреблению.

Подготовка места для установки деформационного шва в конструкцию объекта:

— Очистка анкера деформационного шва,

— Поправка арматуры в месте установки деформационного шва

— Установка деформационного шва в проектированное положение.

Объект в эксплуатации — замена деформационного шва (полная, частичная или на половине широты объекта)

— защита места работы необходимой вертикальной сигнализацией,

— осмотр открытого зазора и на основании осмотра на месте принятие решения по: усилению анкеровки, арматуры, установлению необходимых размеров деформационного зазора,

— подготовка старого бетона для соединения с добетонируемой частью,

— очистка анкера из старого бетона для лучшего сцепления с новым бетоном,

— добетонирование анкерной части деформационного шва, продолжительное поливание старого бетона.

Приведение размеров деформационного шва на проектное расстояние:

— деформационные швы поставляются для установки при температуре от +10°С,

— размеры для температур, отличающихся от +10°С дает проектировщик конструкции,

— затягивание вспомогательных устройств для фиксирования размеров деформационного шва,

— одновременное фиксирование разборных дилатационных плит (без лент из резины, если они есть в системе) затягиванием нескольких винтов. Остальные винты затягиваются частично для создания препятствий к попаданию бетона и нечистот в отверстия для винтов.

Соединение отдельных частей деформационного шва, если установка состоит из частей.

5. Геодезические работы

Геодезические работы и замеры производятся при установке деформационного шва в проектированное положение, как в плане и по высоте, так и по контролю расстояния шва.

Геодезический контроль высотных отметок, уклонов и размеров деформационного шва нужен для проверки, точности установки в проектное положение.

Ошибка может произойти:

— до укладывания бетона, в течение сборки арматуры и сварки анкера,

— после укладывания бетона или в течение бетонирования.

Каждое возможное отступление от проектного положения необходимо исправить немедленно.

Очень важное значение имеет то, чтобы вновь поставленный деформационный шов был уставлен в данную конструкции наилучшим образом. Идеальным будет если его верхняя поверхность плотно включится в поверхность проезжей части.

6. Арматурные работы

Установка арматуры и сварка анкеров для продольной арматуры конструкции происходит на основе осмотра на месте; с помощью бурения дыр для добавочных анкеров и установки добавочной арматурой если это нужно.

7. Плотничные работы

Для плотничных работ нужна точная установка опалубки для бетонирования анкерной части деформационного шва, обязательно хорошо фиксированная, чтобы вследствие перемещения опалубки не произошло частичное или полное закрытие зазора. Для опалубки используются плотные материалы, не влияющие на качество бетона.

8. Работы по укладыванию бетона

Бетонирование пространства в объекте около конструкции деформационного шва осуществляется как можно быстро. Бетон укладывают осторожно, вибрированием, так как от качества укладки зависит долговечность деформационного шва.

Для контроля заполнения бетона используются отверстия для выпуска воздуха во шве. Укладывание деформационных швов надо избегать в течении зимнего периода, а если это необходимо, то предпринимаются меры для бетонирования в зимнее время, т.е. используется пропаривание или электропрогрев и добавки к ускоренному схватыванию бетона.

9. Окончание работ

Освобождение вспомогательных устройств для установки расстояния и размеров частей деформационного шва с одной стороны дилатационной конструкции сразу после окончания укладывания бетона с целью избежания разрыва адгезионной связи между бетоном и металлом в течении деформации объекта. Не принятие этих мер может привести к созданию свободного пространства во шве, т.е. к его эффективности работы и скорой аварии.

Так как это очень важный момент, то надо обратить особое внимание к уходу па бетоном:

— поливание водой в течении семи суток

— защита свежего бетона химическими средствами

— воспрещение переезда машин через деформационный шов до момента достижения требуемой марки бетона: если необходимо — поставление стальной переходной рампы.

После схватывания бетонной массы производится разборка вспомогательных устройств. Необходима хорошая очистка швов от бетона и нечистот. Если произошли повреждения поверхностной защиты в частях деформационного шва, производится повторная защита этих мест. В конце производится монтаж ленты из резины (водонепроницаемый деформационный шов), т.е. подвижной дилатационной плиты.

Через шестьдесят дней после окончания монтажа необходимо сделать следующее: затянуть винты подвижных дилатационных плит, очистить и выдуть грязь из отверстий, в которых находятся винты, так же и из зазора между подвижной дилатационной плитой и смежным бруском и залить зазор горячим битумом.

10. Содержание

Содержание деформационных швов не представляет собой трудность, но необходимо производить периодические осмотры. Конструктивное решение деформационного шва с соединением элементов болтами требует их подтягивание в течение 60 дней после пуска объекта в эксплуатацию и во время каждого осмотра.

Особое внимание следует обратить во время весны, когда в пространство для дилатации могут попасть наносы льда, камня, древесины, металла и т.д., с возможностью препятствования правильного действия деформационного шва. Когда речь идет о деформационных швах, уплотненных на уровне проезжей части (водонепроницаемые) нужно сделать осмотр лент из неопрена.

Когда речь идет о деформационных швах, не уплотненных на уровне проезжей части дороги, но которые проводят воду особыми водобойными колодцами и лотками, необходимо периодически, минимум каждую весну промывать лотки от нанесенного материала.

По поводу обнаруженных повреждении надо обратиться к производителю.

Во время зимнего периода, т.е. во время очистки снега, рекомендуется осторожность при работе уборочной техники в области деформационных швов.

11. Коррозионная защита

Основной материал очищают при помощи песка до градуса 2,5 по SIS. Стальные части, не находящиеся в бетоне защищаются оцинковыванием, гайки вырабатываются из антикоррозионных материалов. Путевые подкладки защищаются либо оцинковыванием, либо их делают из меди. До начала монтажа винты и гайки необходимо подмазать специальной мазью, устойчивой к сырости. По требованию заказчика антикоррозионную защиту можно провести и другими средствами.

12. Типы деформационных швов

А) Деформационный шов — тип РСМ-А.

РСМ-А-деформационный шов препятствует прорыву воды и нечистот в деформационный шов. Это достигается покрытием деформационного зазора лентой из резины, воткнутой в специально изготовленный желоб на стальных профилях деформационного шва.

Этот тип деформационных швов удобный для применения в конструкциях над неподвижными опорными частями и над шарнирами.

Б) Деформационный шов — ТИП РСМ-Б

РСМ-Б-деформационный шов препятствует прорыву воды и нечистот в деформационный зазор. Это достигается покрытием деформационного зазора лентой из резины, воткнутой в специально изготовленный желоб на стальных профилях деформационного шва.

Этот тип деформационных швов обладает характеристиками, похожими на ТИП РСМ-А, но с большей возможностью дилатации.

В) Деформационный шов РСМ-В

РСМ-В-деформационный шов состоит из скользящих листов металла, линейно скользящих по подконструкции через ленты из резины. Крепление отдельных плит к подконструкции осуществляется с помощью болтов на пружинах из резины с целью воспрепятствия их поднятия вследствие удара колес. Таким образом достигается уменьшение шума при переезде машин через деформационный шов. Они не являются водонепроницаемыми, но не пропускают более крупные нечистоты. Отвод воды осуществляется при помощи лотков, укладывающихся под плитой скольжения.

В зависимости от вида и интенситета транспорта устанавливают легкие, средние и тяжелые деформационные швы или деформационные швы с упрочненной нижней конструкцией.

Г) Деформационный шов — ТИП РСМ-ГК

РСМ-ГК-деформационный шов — гребенчатая конструкция, обеспечивающая значительные дилатации объекта. Его преимущество заключается в легком содержании и хороших транспортных характеристиках. Гребни должны быть поставленными в направлении продольного передвижения с целью избежания бокового движения и блокирования. Поперечное движение около 10 мм может принять соответствующий зазор между гребнями.

В принципе, этот тип деформационных швов можно выработать под косым углом в отношении к оси объекта.

Д) Деформационный шов — ТИП-РСМ-ГТ

РСМ-ГТ-деформационный шов изготавливается со скользящим листом металла используются для пешеходных дорожек. Он устанавливается совместно с деформационным швом тип-РСМ-ГК на проезжей части дороги.

Е) Деформационный шов — ТИП РСМ-ДК

РСМ-ДК-деформационный шов — гребенчатая конструкция, обеспечивающая значительную дилатацию объекта, больше чем деформационный шов РСМ-ГК.

Он имеет более мощную конструкции. Его преимущество заключается в легком содержании и хороших транспортных характеристиках.

Гребни должны быть поставленными в направлении продольного движения с целью избежания бокового движения и блокирования.

Поперечное движение около 10 мм может принять соответствующий зазор между гребнями. В принципе, этот тип деформационных швов можно выработать под любым углом в отношении к оси объекта.

Ж) Деформационный шов — ТИП РСМ-ДТ

РСМ-ДТ-деформационный шов изготавливают со скользящим металлическим листом и используются на пешеходных дорожках. Он устанавливается совместно с деформационным швом типа РСМ-ДК на проезжей части дороги.

З) Деформационный шов — ТИП РСМ-Е

РСМ-Е-деформационный шов препятствует прорыву воды в деформационный зазор. Он состоит из армированных резиновых ковров, покрывающих дилатационные отверстия, прикрепляющихся непосредственно к бетону или к стальной подконструкции при помощи болтов.

Ковры вырабатывают из синтетического каучука, устойчивого к старению, теплу и холоду. Он озоностойкий, устойчивый к маслам, жиру, соли и показывает хорошие характеристики к горячему асфальту.

Армирование ковров производится вулканизацией стальных листов расположенных в местах перекрытия отверстия. Арматура препятствует вытеснению ковра под действием колес. Уголковая сталь устанавливается вдоль продольных боковых сторон, в местах установки болтов для прикрепления к объекту.

По правилам, длина отдельных ковров от 1,5 до 2,0 м, но существует и более короткие редукционные элементы на бортовом камне и пешеходной дорожке. Все они соединяются приклеиванием.

Этот тип шва обеспечивает очень приятную езду, так как нет шума при движении по ровной поверхности. Это достигается и хорошей подготовкой бетона (при непосредственном прикреплении к бетону).

Продольное и поперечное сечение должны полностью соответствовать проекту. Допускаемые отклонения проектных размеров — 1 мм/м 1 в продольном направлении деформационного зазора. Допуск в высоте бортового камня и наклонной кромки, связывающей проезжую часть и бортовой камень — 1%.

Ширина деформационного зазора не должна отклоняться более чем ±5 мм от проектного зазора при температуре + 10 С.

Поверхность бетона должна быть ровной; допускаемая неровность – максимально 1,5 мм/м 1 .

Источник: znaytovar.ru

Деформационный шов в бетонных полах: технология, нормы и правила

Распространенным вариантом перекрытий зданий, сооружений и покрытий в производственных помещениях с интенсивными механическими воздействиями является бетонный пол. Материал, из которого создаются эти конструктивные элементы, подвержен усадке и обладает низкой прочностью к деформации, вследствие чего возникают трещины. Во избежание повторного ремонта создаются искусственные разрезы в монолитных конструкциях. Например, деформационный шов в бетонных полах, в стенах здания, кровлях, мостах.

Для чего они нужны?

Бетонный пол представляется на вид прочным и долговечным основанием. Однако под воздействием температурных колебаний, усадочных процессов, влажности воздуха, эксплуатационных нагрузок, осадки грунта теряется его целостность – он начинает трескаться.

Чтобы предать некоторую степень упругости этой конструкции здания, создаются деформационные швы в бетонных полах. СНиП2.03.13-88 и Пособие к нему содержат информацию о требованиях к проектированию и устройству полов с указанием необходимости устройства разрыва в стяжке, подстилающем слое или покрытии, который обеспечивает относительное смещение разрозненных участков.

• Минимизация внезапных деформаций, посредством деления монолитной плиты на определенное количество карт.
• Возможность избежать дорогостоящего ремонта с заменой чернового и основного покрытия.
• Повышение устойчивости к динамическим нагрузкам.
• Обеспечение долговечности конструктивной основы.

Основные виды: изоляционный шов

Деформационный шов в бетонных полах в зависимости от своего предназначения делится на три вида: изоляционный, конструкционный и усадочный.

Изоляционные разрезы выполняются в местах примыкания конструктивных элементов помещения. То есть они являются промежуточным швом между стенами, фундаментами под оборудование, колоннами и полом. Это дает возможность избежать трещин при усадке бетона в местах прилегания горизонтальных и вертикальных элементов комнаты. Если пренебречь их обустройством, то стяжка при высыхании и уменьшении объема при жестком сцеплении со стеной, например, вероятнее всего, даст трещину.

Вдоль стен, колонн и в местах, где бетонный пол граничит с другими видами оснований, создается изоляционный шов. Причем возле колонн нарезается шов не параллельно граням столбовидного элемента, а таким образом, чтобы на угол колонны приходился прямой рез.

Рассмотренный вид шва заполняется изоляционными материалами, способными позволить горизонтальное и вертикальное движение стяжки относительно фундамента, колонн и стен. Толщина шва зависит от линейного расширения стяжки и составляет около 13 мм.

Соединение фундамента для пристройки с основным деформационным швом

Этот способ намного проще и менее затратный. Новый фундамент устраивается рядом с существующим, но не стыкуется с ним и работает независимо, как отдельный элемент. Пристроенный фундамент как правило, менее мощный, чем существующий, но тем не менее, требует расчета. Технологический зазор между фундаментами устраивают, проложив в местах сопряжений доски, обернутые гидроизоляционным материалом – рубероидом или полиэтиленом толщиной не менее 250 мкм. Минимальный зазор – 50 мм.

В случаях, когда грунты основания склонны к сильному пучению, уровень пола пристройки выполняют ниже уровня пола основного здания, из расчета на величину пучения. При высоте пристройки до второго этажа минимальное расстояние между основной стеной и пристройкой должно быть не менее 20 мм. Получившийся шов заполняют изоляционным материалом, чаще всего минватой или пенополистиролом. Второй вариант несколько хуже из соображений пожарной безопасности, если материалы основного сооружения и пристройки – дерево.

Наружные участки стыка основного здания и пристройки заполняют монтажной пеной и слоем атмосферостойкого эластичного герметика, и затем закрывают декоративной накладкой, закрепляя ее только к одной стене, чаще всего к капитальной. Таким образом, и пристройка и ее фундамент не зависят от основного здания и его движения в результате действия сил морозного пучения, и не влияют на него.

Основные виды: усадочный шов

Если изоляционные швы предотвращают деформацию монолитного бетонного пола в местах его соприкосновения со стенами, то усадочные резы необходимы для недопущения хаотичного растрескивания бетона по всей поверхности. То есть предотвращения повреждений, вызванных усадкой материала. По мере высыхания бетона сверху вниз, появляется внутри него напряжение, создаваемое твердением верхнего слоя.

Устройство деформационных швов в бетонных полах такого типа происходит по осям колонн, где разрезы стыкуются с углами швов по периметру. Карты, то есть части монолитного пола, ограниченные со всех сторон усадочными швами, должны быть квадратными, следует избегать Г-образных и вытянутых прямоугольных их форм. Работы выполняются как во время укладки бетона с помощью формирующих реек, так и нарезкой швов после высыхания стяжки.

Вероятность растрескивания прямо пропорциональна размерам карт. Чем меньше площадь пола, ограниченная усадочными швами, тем и вероятность растрескивания минимальна. Подвержены деформации и острые углы стяжки, поэтому во избежание разрывов бетона в подобных местах также необходимо нарезать швы усадочного типа.

Основные виды: конструкционный шов

Подобная защита монолитных полов создается при возникновении технологических перерывов в работе. Исключение составляют помещения с небольшой площадью заливки и непрерывная подача бетона. Деформационный шов в бетонных полах конструкционного типа нарезается в местах соединения стяжки, выполненной в разное время. Форма торца такого соединения создается по типу «шип-паз». Особенности конструкционной защиты:

• Шов устраивается на расстоянии 1,5 м параллельно другим типам деформационных разграничений.
• Создается лишь при условии укладки бетона в разное время суток.
• Форма торцов должна быть выполнена по типу «шип-паз».
• Для толщины стяжки до 20 см, на деревянных боковых выступах делается конус в 30 градусов. Допускается использовать металлические конусы.
• Конусные швы защищают монолитный пол от незначительных подвижек по горизонтали.

В полусухой стяжке

1. Изоляционный шов формируется на стадии изготовления стяжки. Для этого перед заливкой бетона по всему периметру помещения, впритык к стене, укладывается полоса (рейка), не имеющая адгезии с раствором. Толщина ее выбирается в пределах 10-20 мм. После схватывания бетонного раствора она извлекается, открывая полость между стяжкой и стеной. Далее, шов маскируется плинтусом.
2. Усадочные разрезы нарезаются после заливки, но до полного отвердения массы. Они не нужны в период активного испарения влаги, когда усадка еще не происходит, но необходимы на этапе структурных превращений. Формировать швы необходимо в период 2-6 суток после заливки. Для их нарезания лучше всего использовать специальный швонарезчик по бетону. Можно воспользоваться болгаркой. Иногда используется следующая технология. Через несколько часов после заливки, когда масса еще сохраняет определенную пластичность, в нее вдавливается планка. Глубина усадочного шва выбирается в пределах 1/3-1/4 от толщины стяжки.
3. Конструкционные швы — это особые элементы. Они необходимы только при вынужденном перерыве в заливке бетона. В этом случае после завершения работы на границе заливки устанавливаются поперечные рейки или металлические конусы. В результате шов формируется по системе «паз-шип». По сути, это единственная разновидность деформационного зазора с неровными стенками канала. При планировании работ следует заранее продумывать расположение конструкционных разрезов.

Нарезка швов в стяжке осуществляется в следующем порядке. Проводится разметка пола с прочерчиванием прямых, параллельных линий. Лучше использовать металлическую линейку шириной 4 см, а линии проводить с ее обеих сторон, что даст возможность сразу наметить и ширину зазора. Далее, аккуратно прорезаются каналы, ведя инструмент по направляющей рейке.

Деформационные швы в бетонных полах промышленных зданий

Повышенные к износостойкости требования предъявляются к полам, укладываемым на заводах, складах и других объектах промышленного назначения. Это связано с появлением влияния разной интенсивности механического воздействия (движение транспортных средств, пешеходов, удары при падении твердых предметов) и возможного попадания жидкости на пол.

Как правило, конструктивная особенность пола представляет собой стяжку и покрытие. Но под стяжкой располагается подстилающий слой, который в жестком исполнении укладывается из бетона. В нем нарезается во взаимно перпендикулярных направлениях шов чрез 6-12 м, глубиной 40 мм при этом не менее 1/3 толщины подстилающего слоя (СНиП 2.03.13-88). Обязательное условие – это совпадение деформационного шва пола с аналогичными защитными разрывами здания.

Отличительной чертой структуры полов в промышленных зданиях является создание верхнего слоя из бетона. В зависимости от интенсивности механического воздействия проектируют покрытия разной толщины. При толщине в 50 мм и более деформационный шов в бетонных полах (СНиП «Полы» п.8.2.7) создается в поперечном и продольном направлении с повторением элементов через 3-6 м. Рез пропиливается шириной 3-5 мм, глубина его составляет не менее 40 мм или треть толщины покрытия.

Устройство шва, защищающего фундамент от деформации

Различие деформационных швов друг от друга предопределяет область их применения. Например, устройство сейсмического шва на фундаментах оправдано в зонах повышенной сейсмической активности. Он принимает на себя нагрузку при колебаниях грунта и защищает здание от деформации. Если требуется сделать шов между основным строением и пристройкой, фундаменты этих конструкций необходимо разделить слоем пенплекса, стироформа или армофлекса толщиной в 2 см. Данная мера сгладит возможные колебания.

Сопряжение фундаментов: 1. Дом. 2. Старый фундамент. 3. Штыри. 4. Арматура. 5. Цоколь.

6. Основание фундамента.

Требования при создании деформационной защиты полов

Пропил бетона необходимо выполнять фрезой через двое суток твердения. Глубина резов по нормам составляет 1/3 толщины бетона. В подстилающем слое допускается в местах предполагаемых разрывов перед заливкой бетона применять рейки, обработанные составами против адгезии, которые после твердения материала удаляются и в итоге получаются защитные швы.

Нижние части колонн и стен на высоту будущей толщины покрытия следует обклеивать рулонными гидроизоляционными материалами или вспененным листовым полиэтиленом. В тех местах, где проектом предусмотрены деформационные швы в бетонных полах. Технология нарезки начинается с разметки мелом и линейкой мест искусственных разрывов.

Индикатором своевременной нарезки служит пробный шов: если зерна заполнителя не выпадают из бетона, а перерезаются лезвием резчика, тогда время создания деформационных швов выбрано правильное.

Правила нарезки

Нарезанные швы должны быть прямыми и чистыми. Рабочий, выполняющий эту операцию, должен знать, когда и как глубоко их нарезать, какой шов должен быть следующим и как предотвратить слишком быстрый износ лезвия при использовании в бетоне очень твердого заполнителя. Швы следует делать, как только бетон наберет достаточную прочность, чтобы его не повредило лезвием, но до того, как в бетоне могут возникнуть произвольные трещины.

Нарезку швов обычным шворезчиком надо начинать не ранее чем через 24 ч и не позднее чем через 72 ч после окончания финишной обработки бетона. При влажной нарезке (имеется в виду нарезка по мягкому бетону специальным шворезчиком Soft Cat) такие условия обычно возникают через 4…12 ч после окончания финишной обработки бетона.

Впрочем, нарезка швов через 24 ч при определенных условиях также возможна. Для этого рабочий должен сделать пробный шов спустя несколько часов после начала твердения бетона. Если при нарезке пробного шва частицы заполнителя вываливаются из бетона, то начинать ее еще рано. Начинать операцию следует тогда, когда лезвие вместе с бетоном разрезает зерна заполнителя.

При нарезке швов всегда должно быть в наличии запасное оборудование на тот случай, если основное выйдет из строя. В жаркую погоду или в случае, если существует опасность растрескивания, необходимо нарезать каждый третий или четвертый шов перед нарезкой промежуточных швов. Обычно швы выполняют в той же последовательности, в какой укладывали бетон.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Заливка пола самовыравнивающейся смесью

Глубина шва должна равняться 1/3 толщины стяжки. Это создает в стяжке зону слабины, и бетон при усадке дает трещину именно в этой зоне, т. е. растрескивается направленно, а не хаотично. При этом края образовавшейся трещины имеют определенную шероховатость, что исключает вертикальные смещения краев до тех пор, пока трещина не станет слишком широкой.

Не так давно был изобретен способ сухой легкой нарезки швов, ее выполняют сразу после финишной обработки бетона. Рабочий, используя длинную ручку, может нарезать до 10 м шва без передвижения по бетону. Для нарезки более длинных швов рабочий, обутый в специальные сапоги с гладкой подошвой, может ходить по стяжке и использовать 2-метровую ручку. Этот тип швов нарезают только на глубину 2…3 см.

Чтобы готовая стяжка и завершенный пол были прочными и не трескались, нужно правильно выполнить нарезку.

Обработка швов

Нормальное функционирование шва достигается с помощью его герметизации. Заделка деформационных швов в бетонных полах реализуется при помощи следующих материалов:

• Гидрошпонка – это профилированная лента из резины, полиэтилена или ПВХ, закладываемая при заливке бетонной стяжки;
• Уплотняющий шнур из вспененного полиэстера закладывается в прорезь и при перепадах температуры сохраняет свою эластичность, обеспечивая безопасное движение бетонного покрытия;
• Акриловая, полиуретановая, латексная мастика;
• Деформационный профиль, состоящий из резины и металлических направляющих. Бывает встроенным или накладным.

Перед герметизацией рабочая поверхность зазоров должна быть очищена и продута сжатым воздухом (компрессором). Также для увеличения срока службы бетонных полов желательно упрочнить верхний слой топпингом или полиуретановым материалом.

Деформационные швы в бетонных полах: нормы

В заключение приводятся требования по устройству защитных зазоров в бетонных полах по нормам.

Подстилающий слой должен иметь деформационные резы перпендикулярные друг другу с шагом от 6 до 12 метров. Шов выполняется глубиной 4 см и составляет третью часть толщины бетонного покрытия или подстилающего слоя.

При толщине бетонного покрытия в 50 мм и более деформационный шов создается в поперечном и продольном направлении с повторением через каждые 3-6 м. Эти резы должны совпадать со швами плит перекрытия, осями колонн, деформационными зазорами в подстилающем слое. Ширина реза составляет 3-5 мм.

Пропил осуществляется через два дня после укладки бетона. Заделка защитных резов выполняется специальными шнурами и герметиками.

Источник: furnilux.ru