Деформационный шов в железобетонных конструкциях: описание, особенности применения

Возведённые по старым технологиям массивные железобетонные конструкции характеризуются спонтанным образованием трещин, не зависящих от несущих свойств и прочности используемых материалов. После выяснения причин этого явления, проектирование деформационных швов стало производиться в организованном виде.

Назначение деформационных швов

Деформационные швы располагаются на безопасных участках, с минимальным ущербом для целостности и функциональности строительных конструкций. Деформационный шов способствует устранению опасных внутренних напряжений, которые образуются в монолитных сооружениях вследствие:

• Резких температурных перепадов.
• Сейсмических воздействий.
• Возведения сооружений на слабых, усадочных грунтовых основаниях.
• Наличия на окружающей территории объёмных подземных пустот, карстовых пещер, тоннелей метро или подземных переходов.

Осадка и усадка конструкций процесс предсказуемый. 

Причин появления внутренних напряжений достаточно много, поэтому для решения проблемы используются деформационные швы нескольких типов. 

Методы компенсации деформаций базируются на подборе совместимых материалов, адаптации технологий к конструктивным особенностям объекта.

Нормы и допуски деформационных швов

В проектной документации усадка бетона с учётом его плотности и условий эксплуатации должна быть отражена в виде расчётов соответственно с требованиями СНиП, ГОСТов и другой нормативной документации.

Вертикальное или горизонтальное расположение деформационных швов определяется конфигурацией и видом железобетонных сооружений. В последнем случае, это может быть решетка, разделяющая рабочую площадь на квадраты или прямоугольники. Специальными расчётами определяются интервалы между монтажными швами. Исключения допускаются при соблюдении следующих параметров.

Каркасные конструкции сборно-монолитного типа с комбинацией металлических и деревянных конструктивных элементов:

• В отапливаемых – 60 метров;
• в неотапливаемых – 40 метров. 

Полносборные сооружения:

• В отапливаемых 50 метров;
• в неотапливаемых – 30. 

Цельномонолитные конструкции отапливаемые и неотапливаемые:

• из тяжелого бетона – 50 и 30 метров;
• из ячеистого бетона - 40 и 25 метров.

При определении номинального расстояния между монтажными швами в железобетонных монолитных и сборных конструкциях рекомендована следующая нормативная документация:

• СНиП 2.03.04−84, пункт1.17;
• СП 27.13330.2011, пункт. 6.27;
• СП 52−110−2009;
• пособия к СНиП 2.03.01−84, п. 1.19 (1.22);
• дополнение к СНиП 2.08.01−85;
• третья часть проектирования жилых сооружений, пункты 1.16 и 1.18

На практике это означает, что выбору расположения деформационных швов следует уделять повышенное внимание, поскольку появление трещин на непрогнозируемых участках может обернуться аварийной ситуацией. Технологии устройства деформационных швов представлены на строительных сайтах и источниках технической информации.

Устройство деформационных швов в бетоне

Все разновидности деформационных швов могут совмещать в себе компенсационный, усадочный, сейсмический и температурные функционалы, а также устранять температурные деформации. Первые два варианта начинаются от обреза фундаментного основания и завершаются в районе карниза. Третий и четвёртый типы предписывает деление рабочей площади на отдельные блоки от фундамента до крыши.

В домах каркасно-сборного и монолитного типа обустраиваются укомплектованные собственными основаниями несущие колонны, между которыми монтируется деформационный шов, шириной 20-30 мм. Колонны используются для поддержки балок перекрытия, а также кровельные стропила. Швы герметизируются бентонитовыми шнурами. Аналогичными по свойствам герметиками и гидроизоляционными мастичными композитами.

Осадочные швы востребованы в примыканиях, прилегающих к основному зданию пристроек, с большой разницей по высоте, а также по плотности грунта на соседних участках.

Интервал между соседними швами в фундаментной отмостке выдерживается в пределах 2-х метров. Сплошной компенсационный шов между стеной и отмосткой заделывается атмосферостойким и долговечным в эксплуатации герметиком.

Аналогичные работы проводятся с горизонтальными стяжками и полами, при условии превышения рабочей площади 30 и более м2. Техническими условиями допускается заглубление горизонтальных швов от ¼ до ½ толщины связки. В таком решении внутренние напряжения автоматически распределяются по длине швов, делая их сквозными.

Интервалы между швами в конструкциях ленточных и плитных фундаментных оснований на прочных грунтах закладываются длиной до 30 метров. На пучинистых грунтах этот показатель уменьшается до 15 метров.

Попавшая в шов атмосферная или грунтовая влага отрицательно сказывается на эффективности его работы и продолжительности ресурса. Проблема решается заделкой пустот влагостойкими герметиками длительного пользования. Материалы для деформационных швов это, прежде всего эластичные жгуты, гидроизоляционные шпонки, эластичные ленты, замазки и инъекционные растворы.

Бетонные площадки открытого типа делятся на секции со стороной до 3 метров, а для заделки деформационных швов подбираются качественные герметики, сохраняющие упругость и эластичность в низкотемпературном диапазоне, а также работоспособность в среде с высокой влажностью. Такие швы обладают стойкостью к механическим, статическим и динамическим нагрузкам. На улицах и паркинговых площадках они блокируют деформационные процессы, возникающие при перемещении тяжелой автомобильной техники.

Примеры реализации деформационных швов в строительстве. В первую очередь, это безупречная сохранность масштабных сооружений в центральных и периферийных регионах, которые эксплуатируются в сложных климатических условиях.