Устройство холодных швов при бетонировании

Устройство холодных (рабочих) швов при бетонировании

При проведении монолитных работ в подготовленную опалубку заливают бетон. Объемы могут быть настолько большими, что смесь укладывают круглосуточно. Но даже при оптимальном графике строительства возникает необходимость устройства холодного шва при бетонировании. Это обусловлено технологическими, организационными и конструктивными требованиями.

Чтобы предотвратить появление усадочных и температурных деформаций, разбить объем работ на удобные участки, стыки организовывают в проектных местах и правильно их формируют.

Причины возникновения

Технология изготовления монолита предполагает две схемы:

• непрерывную заливку бетона;
• укладку картами — отдельными блоками.

Оптимально производить работы первым способом, при котором достигаются лучшие условия твердения бетона. При такой укладке нижний слой должен оставаться пластичным, чтобы обеспечить наибольшее сцепление с верхним пластом. Тогда схватывание и набор прочности происходят равномерно.

Часто изготовить монолит непрерывным способом невозможно из-за организационных, конструктивных и технологических причин:

• ограниченное время рабочих смен;
• перерывы в работе техники;
• монтаж арматурных каркасов или лесов;
• бетонирование вводов коммуникаций, закладных деталей;
• ограничение нагрузок на не набравшую прочность поверхность;
• обеспечение направленных деформаций элементов при нагружении;
• изготовление сначала горизонтальной части конструкции, затем вертикальной.

Спонтанные холодные швы при бетонировании возникают в результате неправильно организованных работ:

• длительных перерывов после схватывания смеси;
• недостаточного количества бетона для заливки единым циклом;
• нехватки опалубки, лесов, технологического оборудования;
• малой мощности строительной техники;
• недостаточной подготовки кадров;
• неукомплектованности рабочих бригад.

Последствия неправильных стыков

Поскольку избежать рабочих швов при бетонировании невозможно, места расположения организуют заранее. Они соответствуют технологическим перерывам и согласовываются с проектировщиком.

Внимание! В сечениях конструкций, где действуют растягивающие усилия, стыки делать запрещено.

В чертежах эту линию обозначают выноской «Рабочий шов бетонирования» с указанием точных размеров от осей здания.

Помимо технологических в конструкциях предусматривают деформационные швы. Их функция — компенсация температурных и усадочных перемещений массива бетона. В зазор укладывают эластичные изоляционные полосы, шнуры или специальные рейки. Стыки также выносят на проектный чертеж и обозначают.

Недостатки рабочих швов

Если холодный шов образовался в результате человеческой халатности и непредусмотрительности, это приведет к ухудшению качества монолита:

• в месте стыка возникает потенциально ослабленный участок, это опасно для ответственных нагруженных конструкций из-за снижения несущей способности;
• уменьшаются морозостойкость, водонепроницаемость, механическая прочность материала;
• в микротрещины проникает вода, возникают протечки, вызывающие коррозию бетона и арматуры;
• на поверхности остается заметный дефект;
• уменьшается долговечность конструкции.

На месте стыка в бетонной конструкции образуется зона внутренних напряжений, среди которых преобладают растягивающие усилия. Бетон хорошо работает на сжатие, но неустойчив к другим видам нагрузок. Область шва постепенно разрушается, что представляет угрозу для всего здания.

Ситуация усугубляется, если в месте холодного стыка присутствует вода. Вымывая компоненты связующего, она ускоряет деструкцию материала. Особенно опасно это для заглубленных фундаментов, гидротехнических сооружений, резервуаров. Наличие агрессивных веществ в почвенной влаге вызывает химическую коррозию бетона.

Если не выполнить правильно швы бетонирования, попеременное замораживание и оттаивание попавшей в стык воды приведет к механическому повреждению материала. Это станет причиной технической непригодности конструкции или всего сооружения.

Технология устройства

Холодный шов должен обеспечить плотное прилегание и сцепление слоев бетона. Препятствовать этому могут поверхностные загрязнения — мусор, снег или лед. Поэтому их удаляют.

Легкой поверхностной чистки недостаточно. Нужно разрушить цементную пленку, ухудшающую адгезию застывшего материала со свежим.

Для этого используют различные способы удаления поверхностного слоя на рабочих швах бетонирования:

• механический с помощью ручных или электрических инструментов;
• химический с промывкой кислотой.

Механическую обработку для обеспечения большего сцепления слоев проводят металлическими щетками с проволочной щетиной, фрезеровальной установкой, пескоструйным пистолетом, воздушным компрессором или струей воды.

При травлении кислотой действующим веществом выступают соляная, уксусная или ортофосфорная кислота. Они растворяют цементную пленку, открывают поры бетона. После обработки участок промывают водой.

Дополнительно по поверхности стыка наносят насечки или покрывают битумными, клеевыми или полимерными мастиками. Они повышают адгезию между схватившимся и следующим новым слоем бетона в несколько раз.

На место соединения укладывают усиливающую сетку из арматуры с мелкими ячейками. Эффективно применение оцинкованных шпонок с двумя рабочими сторонами.

Устройство холодного шва проводят по схеме:

1. Выбор места стыка согласно СП 70.13330.2012, где четко указаны возможные границы для колонн, плоских и ребристых плит, балок. Для полов, отмосток и других покрытий участок определяют исходя из технологии и объема бетона.
2. При бетонировании формируют ровный край с помощью опалубки. Смесь должна набрать прочность не менее 1,5 МПа. Ориентировочно это займет 1-3 дня.
3. Подготавливают стык вышеуказанными способами. Комбинированная обработка дает лучший результат.
4. Заливают участок бетоном, смесь уплотняют и выравнивают.

Если место шва заранее не было подготовлено, прорезают бетон вдоль стыка с помощью специальной машины с алмазным диском.

При устройстве температурных, изоляционных, усадочных и конструкционных швов особое внимание уделяют герметизации стыков. Применяют гидрошпонки, бентонитовые и гернитовые шнуры, набухающие профили. Они компенсируют подвижки бетонных массивов и одновременно препятствуют проникновению влаги.

Рекомендации

Эффективную гидроизоляцию холодных швов выполняют:

Инъектированием цементно-песчаными растворами и смесями на основе силоксанов или силикатов. Рабочий шов заполняют смесью под давлением через специальные пакеры. Компоненты проникают в поры бетона, создают водонепроницаемую мембрану. Способ применяют на влажных поверхностях. Гидрофобизирующие добавки предотвращают всасывание влаги капиллярами.

Пенетрирующими смесями проникающего действия. Шов бетонирования заполняют гидропробкой, сверху затирают пастообразным гидроизолирующим материалом. Такой способ эффективен для ремонта трещин на фундаментах, в стенах подвалов. Не рекомендуется использовать в деформационных швах конструкций, подвергающихся динамическим нагрузкам.

Организованный в правильном месте и грамотно забетонированный шов не снижает технические характеристики бетона, не образует мостиков холода, не служит причиной протечек.

Холодный шов при бетонировании стен: характеристика и технология выполнения

Монолитное бетонирование — важный этап работы при строительстве несущих стен зданий и возведении фундамента. Эти конструкции больше всего подвержены действию влажного воздуха и требуют качественного выполнения. Однако при бетонировании стен методом холодного шва имеется немало нюансов.

Что представляет собой холодный (рабочий) шов

При строительстве зданий, сооружений и архитектурных комплексов лучший метод бетонирования — непрерывная заливка бетона по всему объему опалубки. Это хорошо, если строящееся здание небольшое. Но, чаще всего, в строительстве полы, стены, перекрытия бетонируются слоями. Чтобы конструкция была долговечной и прочной, бетонировать ее необходимо в определенном рабочем ритме, пауза в работе не должна превышать 5-7 часов. Каждый последующий слой нужно заливать пока не застыл предыдущий. Граница между бетоном, уложенным на уже затвердевший слой и называется холодный шов. Нарушение норм кладки отрицательно влияет на технические характеристики бетона.

В каких случаях при бетонировании стен без холодного шва не обойтись

Рабочий шов — слабое место в строительной конструкции. Однако, если соблюдать все строительные нормативы и правила, не нарушать технологию кладки, то его свойства не отразятся на прочности, целостности, сроке эксплуатации объекта. Особенность в том, что качество работ по заливке бетона требует его однородности, в ситуации, где необходимо разбивать большие сооружения на сектора обратного действия. Поскольку холодный стык — слабое место в строительстве сооружений, он должен образовываться только в местах, не влияющих на прочность конструкции. Стыки допускается делать в объектах с учетом их безопасности в будущем. Поскольку, монолитные работы по бетонированию стен не всегда рациональны, на помощь приходит холодное бетонирование. Причин может быть несколько:

• ограниченные по времени рабочие смены;
• технологический перерыв машин и оборудования;
• установка арматуры или строительных лесов;
• заливка бетоном подводов для коммуникаций, деталей;
• непрочность поверхности с ограниченной нагрузкой;
• направление деформации соответственно нагрузке;
• поочередное установление горизонтальной нагрузки, потом вертикальной.

Срочные холодные стыки получаются при неправильной организации работы:

• затянувшиеся перерывы после затвердения раствора;
• недостаточное количество бетона для единовременного наполнения;
• недостаточное количество машин, оборудования, лесов;
• устаревшая строительная техника;
• отсутствие необходимого опыта инженерно-технического персонала и рабочих;
• неукомплектованность строительных бригад.

Организовывать рабочие места и весь технологический процесс следует раньше, чем начинать строительство.

Недостатки холодных швов

Стыки, образованные в результате нарушений строительных норм, могут привести к тому, что на этом месте образуется зона повышенного риска. Если это происходит с несущими стенами, балками, перекрытиями, то снижается их целостность. Нарушаются все качественные характеристики: морозоустойчивость, износостойкость, прочность, водонепроницаемость. Наличие воды в микротрещинах окисляет металлическую арматуру, которая ржавеет и оставляет бурые пятна на поверхности балок и перекрытий. Образовавшиеся трещины в бетонных соединениях нарушают монолитность объекта, растягивают и разрушают его. Он не устойчив к растяжению, поэтому существует угроза для всего здания. Очень плохо, если в забетонированных стыках есть влага — она вымывает связующие компоненты и ускоряет процесс разрушения. Это представляет большую опасность для заглубленных фундаментов, резервуаров, гидротехнических сооружений. Если стыковочные соединения выполнены с нарушениями, то при резких перепадах температуры, физико-химическое состояние воды будет меняться. Процесс попеременного расширения и сужения материала приведет к разрушению шва и всего объекта.

Расположение швов по СНиП

Стык, залитый бетоном, не должен быть местом скопления напряжения. Он должен быть расположен строго вертикально относительно оси всех элементов бетонирования. Они применяются:

• в монолитных соединениях с крупногабаритными балками (шов располагается ниже поверхности плиты на расстоянии 20-30 мм);
• для балок, шов которых расположен на уровне середины третьей части пролета;
• в колоннах, где холодный шов располагается на нижней отметке прогонов, верха фундамента, капителей;
• для плоских плит с расположением шва параллельно меньшей стороне монолита;
• для архитектурных сооружений со швом, указанным в проектной документации.

Бетонировать швы допустимо в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Технология организации стыков

Важно при бетонировании холодных швов организовать максимальное сцепление бетонных блоков. Поверхность застывшего камня тщательно очищается от грязи, льда, воды, пыли. В процессе очистки бетона необходимо удалить цементную пленку, образованную солями, сульфатами, карбонатами, нитратами, хлоридами, которые находятся в его составе. Рыхлая пленка ухудшает адгезию между слоями застывшего бетонного раствора.

Существует четыре метода очистки бетонной поверхности:

1. Механическая обработка. Используется ручной инструмент или автоматическая резка плоскостей.
2. Очистка струей большого напора воды или воздуха.
3. Гидропескоструйная очистка.
4. Очистка химическим окислением.

Обработка после бетонирования

Чтобы при строительстве фундамента не произошло разрыва герметизированной поверхности, необходимо все работы по бетонированию проводить, исходя из технологических характеристик раствора цемента и рекомендациям СНиП.

Следующий этап после обработки предусматривает эффективную гидроизоляцию, уплотнение и герметизацию холодных швов. Существует два метода выполнения основных видов рабочих швов:

1. Закладка. При помощи реек, стеклянных отрезов и досок делают заливочные секции. Когда раствор затвердевает, вспомогательный материал удаляется. Образовавшиеся пустоты заполняются герметиком. Эта технология удобна при укладывании полов.
2. Резка. В устройстве для деления должна быть шлифовальная насадка или алмазный круг. Пазы должны быть обозначенной глубины.

Инъектирование холодных швов смесью в случае некачественных стыков

Технология несложная. Просверлить инъекционные шпуры диаметром 10-12 мм. Под углом 45° от лицевой стороны конструкции и равномерно расположить шпуры. Они бурятся таким образом, чтобы пересекали шов или трещину на середине ее глубины. Когда проводится инъектирование холодного шва, то лучше пробурить шпуры с той стороны, с которой более удобно. Их длина должна быть не более 45 см — это ⅔ от толщины конструкции. Расстояние от шпура до трещины — 20 см. Чтобы установить инъекторы, необходимо пневматическим оборудованием или промышленным пылесосом очистить каналы от грязи, пыли на всю их глубину. Далее подготовить состав, герметично закрывающий разлом.

Шов нужно обработать шлифовальным оборудованием, чтобы очистить от мусора, который будет мешать хорошему сцеплению бетона. В этом случае лучше использовать пескоструй. Для этого надо установить его в штрабу с сечением 30х30 мм. Загерметизировать необходимо всю часть по длине разлома или шва шириной приблизительно 5 см. Затем нанести состав, который запечатает трещину. Раствор заливается толщиной в 2-3 см с перерывом в 1,5-2 часа. Тонкий слой цемента быстрее вступает во взаимодействие с застывшим камнем. Между разрывами не должно быть расстояния более одного метра.

Если разлом более 2 метров, нужно предусмотреть возможность разрыва инъекционного состава. Чтобы этого избежать, лучше использовать мелкоячеистую армированную сетку, она увеличивает прочность обрабатываемой конструкции.

Гидроизоляция холодных швов

Методы гидроизоляции будут предотвращать попадание воды, препятствовать разрушению бетона из-за увлажнения, улучшая изоляционные характеристики объекта. Применяются специальные смеси из цемента, инъекционная изоляция, которые будут препятствовать насыщению бетона капиллярной влагой, насыщенной кислотами и солями. Максимальный эффект достигается методом применения гидрошпонок и набухающих бетонных шнуров. Также используются гернитовые шнуры и другая аналогичная продукция.

В начале твердая бетонная масса шлифуется до нужной глубины алмазными дисками, очищается самым тщательным образом. Затем в каналы закладываются гернитовые шнуры или заполняются мастикой. Это наиболее эффективный способ, по сравнению с тем, где необходимо делать стяжку уже застывшей массы. Главное в этом процессе хорошо изолировать края от попадания влаги, допустимо использовать гигроскопичные материалы: каучук, неопрен и пористую резину. В современных строительных технологиях большое количество разных герметиков, поэтому замазывать стыки обычным цементом недопустимо. Лучше, если герметик будет хорошо растягиваться.

Чтобы строящийся объект или конструкция были прочными, долговечными, не требовали частых ремонтов — необходимо соблюдать технологию производства холодных (рабочих) швов. Нарушение требований к бетонной кладке, может привести к самым неприятным ситуациям: разломам, появлению протечек и разрушениям.

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.

Основные причины заливки бетона с выполнением холодных швов:

• 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.

Причины спонтанного появления холодных швов:

• 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.

Основные минусы холодных швов:

• 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.

Когда и где можно делать холодные швы:

• 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.

Методы разрушения цементной пленки между старым и новым слоями:

1. Механический – с применением электрических/ручных инструментов: металлических щеток с проволокой, пескоструйных пистолетов, фрезеровальной установки, струй воды, воздушного компрессора и т.д.
2. Химический – предполагает промывку кислотой: обычно используют уксусную, соляную, ортофосфорную кислоты, которые растворяют цементную пленку и открывают в структуре бетона поры. После проведения травления монолит промывают водой.

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.

Этапы выполнения холодного шва:

• 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.

Методы выполнения гидроизоляции холодных швов:

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.

Несколько полезных советов для обустройства холодного шва:

• 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.

Особенности устройства и применения техники «холодный шов»

По сравнению со сборным методом технология монолитного бетонного строительства имеет преимущества, основными из которых являются минимизация финансовых расходов и сокращение рабочих сроков. Однако существуют и негативные особенности, и одна из них – холодный шов при бетонировании. Его наличие приводит к нарушению герметизации и снижает прочность объекта в целом. Постараемся выяснить, откуда появляется рабочий стык и можно ли слабые стороны технического недочета превратить в его достоинства.

Содержание

Холодный шов и особенности его устройства ↑

Существуют способы возведения железобетонных конструкций без применения технологии холодного (или рабочего) шва, но лишь в том случае, если монолит не велик по размерам, проще говоря, его можно соорудить за короткий срок. Более объемные работы проводят в несколько подходов, и это влияет на целостность здания или строения. Как именно это происходит, рассмотрим более подробно.

Причины возникновения ↑

Нас интересуют два абсолютно разных подхода в создании бетонного монолита:

• беспрерывное бетонирование – слои бетона укладывают один на другой без пауз на период отвердевания;
• заливка опалубки с вынужденными перерывами – каждый новый подход производят при условии отвердевания.

Идеально прочное монолитное сооружение можно произвести известным традиционным способом – единоразовой заливкой бетона на весь объем опалубки. Именно он используется при строительстве малых архитектурных форм или небольших по площади объектов. Например, чтобы залить фундамент частного дома, не требуется много времени и материалов, поэтому процесс проходит быстро и без заминок. В результате получаем конструкцию, не имеющую горизонтальных разделительных границ, образованных разными слоями бетона.

При возведении более внушительного объекта, например стены, возможны ситуации, когда требуется перерыв. За время простоя нижний сегмент успевает отвердеть, и следующий заливают уже на твердую поверхность, отличающуюся по своей консистенции. Чтобы состав схватился, достаточно 6-7 часов. Проблема в том, что на месте границы двух неоднородных заливок со временем появляются трещины, сколы или протечки, нарушающие целостность и герметичность всего сооружения.

Причины, вызывающие перерывы в работе:

• дополнительное укрепление (монтаж арматурного каркаса);
• ограниченные сроки рабочих смен, выходные дни;
• поломка строительной техники;
• возведение лесов и др.

Кроме организационных и технических причин существуют конструктивные (если требуется создать деформационные части с измененным направлением), в связи с которыми приходится собирать крупные элементы из более мелких блоков. Таким образом, обеспечить безупречную монолитность без возникновения наслоений и незапланированных соединений крайне сложно.

Места расположения ↑

Возможность появления швов любой категории рассматривают еще на этапе проектирования. Допуск любого технологического нюанса обосновывают с помощью расчетов, исходя из требований безопасности.

Каждый строительный объект или элемент подчиняется индивидуальным нормам расположения рабочего стыка:

• плоские плиты – накладка возможна при условии параллельного расположения по отношению к меньшей стороне;
• отдельные балки – ограничивается расположением в центральной части (средней трети) параллельно основным балкам;
• крупные балки, создающие с плитами единый монолит – на расстоянии 20-30 см от поверхности плиты по направлению вниз;
• колонны – в верхней части фундамента или подкрановых балок, в нижней части балок, прогонов, подкрановых консолей, капителей;
• перекрытия ребристого типа – параллельно второстепенным балкам;
• сложные по техническому исполнению конструкции (арки, бункеры, своды, мосты, гидротехнические сооружения) – строго по проекту, в зонах, обоснованных расчетами и указанных в документации.

Одно из основных правил гласит: граница заливок должна идти перпендикулярно оси возводимых из бетона конструкций. Каждый новый подход допускается к укладке, когда застывший материал достигнет прочности 1,5 МПа или более.

Главные недостатки ↑

Само присутствие дополнительного наслоения обозначает нарушение монолитности сооружения. Наличие участка, который по своим техническим характеристикам во многом уступает однородной заливке, говорит и снижении безопасности всей конструкции в целом. Страдают показатели таких качеств, как:

• прочность;
• морозостойкость;
• устойчивость к проникновению влаги.

В соединительной зоне концентрируется внутреннее напряжение сжатия, которое впоследствии преобразуется в напряжение растяжения, опасное для бетона. Со временем структура материала меняется, происходит разрушение, опасное для здания или сооружения в целом.

Картина усугубляется, если в разрез или полость попадает влага. Зонами риска признаны участки бетонных строений, находящиеся в грунте. Вода размывает поверхности плит, вызывает образование коррозии на металлических деталях арматурного каркаса. Опасна как сама вода, так и агрессивные химические соединения, входящие в ее состав. При снижении температуры ниже 0ºС происходит еще один негативный процесс – замерзание, который вызывает механическое повреждение бетонных частей.

Чтобы предотвратить или минимизировать отрицательные последствия, необходимо соблюдать технологические нормы по устройству бетонной заливки и вовремя проводить профилактические и ремонтные мероприятия.

Как получить качественный шов ↑

Место, время и порядок изготовления стыка между двумя бетонными слоями определяют заранее, чтобы обеспечить требуемую степень герметичности. Область расположения выбирают, опираясь на рекомендации СНиП. Далее действуют согласно инструкции. Предложенный вариант является общепринятым, в некоторых случаях требуются отступления, обоснованные деталями проекта.

• Заранее подготовленную опалубку заливают раствором цемента до уровня, гарантирующего качественное соединение двух слоев.
• Выдерживают раствор в течение нескольких дней (чаще от 1 до 3) до нужной степени отвердения. Чтобы структура бетона оставалась стабильной, необходима прочность не менее 1,5 МПа.
• Механическим способом очищают бетонную поверхность уложенного слоя, чтобы сделать материал ровным и пористым для обеспечения максимального сцепления.
• Добиваются идеальной чистоты, удалив с поверхности струей воздуха или воды цементную пыль, песчинки, осколки.
• Делают насечки по всей площади поверхности электрическим (перфоратор) или механическим (зубило и молоток) способом с целью увеличить адгезию.
• Создают лучшие условия для сцепления материала, пропитав бетон битумом, клеевым составом или грунтовкой глубокого проникновения. Иногда используют металлическую мелкоячеистую сетку для армирования или монтируют оцинкованные накладные шпонки.
• Заливают необходимое количество свежего цементного раствора (толщиной 2-3 см), оставляют отвердевать на полтора-два часа.
• Бетонируют оставшуюся часть опалубки.

Для очистки готовой затвердевшей бетонной поверхности используют как ручные, более трудоемкие способы (металлической щеткой), так и механизированные (пескоструйной обработкой или фрезерованием). Ручной метод эффективен при работе на небольших участках, фрезерование экономит время на обширных площадях.

Учитывая нормы и рекомендации, изложенные в СНиП, и применяя отработанные профессиональные методы, можно добиться высокого качества холодного стыка.

Приемы увеличения надежности конструкции ↑

Чтобы добиться максимальной прочности и устойчивости, опытные строители используют технические хитрости. Например, для увеличения продолжительности отвердевания добавляют в раствор специальные пластификаторы, продлевающие время схватывания. Для летнего периода подходит сульфитно-дрожжевая бражка, в более холодные сезоны резонно добавлять другие синтетические наполнители.

Горизонтальное или ступенчатое расположение стыков также увеличивает надежность бетонирования. Оно хорошо для оборудования ленточных конструкций небольшого объема, строительства стен, колонн, плит.

В некоторых случаях предусмотрено применение других соединительных категорий. Например, в жилом домостроении принято использовать температурные швы (расширения, сжатия), регулирующие деформацию и снимающие напряжение бетонного сооружения при колебаниях температуры. Швы коробления располагаются вдоль, для их нарезания применяют алмазные диски. Внутрь полости помещают пластичные полимерные компенсаторы, легко меняющие свои размеры.

Гидроизоляция рабочих стыков ↑

Герметичность соединений также увеличивает надежность обработки и продлевает срок службы стыка. Существует множество способов гидроизоляции, рассмотрим наиболее практичные, эффективно применяемые в процессе бетонирования.

Самым востребованным материалом являются гидрозащитные растворы на основе сухих смесей, в состав которых входит песок, специальные типы цемента, синтетические добавки. Удобнее всего пользоваться жидкой проникающей гидроизоляционной смесью, которая исключает усадку и создает высокую степень сцепления с бетоном.

Для исправления недочетов строительства применяют инъекционную влагоизоляцию. В появившиеся трещины, полости и специально подготовленные разрезы нагнетают состав, со временем образующий эластичную прослойку. Это один из лучших способов удаления протечек в фундаментах и подвальных стенах.

Если необходимо заделать живую течь в стене, лучшим вариантом является гидропломба. Раствор застывает в течение 2-5 минут и подходит для гидроизоляции подвалов, отстойников, тоннелей, резервуаров и других подземных сооружений. Высокая адгезия не только с бетоном, но и с камнем, кирпичом, металлом позволяет устранять протечки в строениях комбинированного типа.

Для влагоизоляционных работ нередко используют полимерные или резиновые шпонки. Их закладывают внутрь деформационного шва с целью защиты от влаги. Похожие эксплуатационные характеристики имеют герметизирующие шнуры, которые, кроме всего, увеличивают свой объем в случае попадания воды. Набухая, они создают защитный барьер и обеспечивают полноценную герметизацию. Примером шнура может служить бентонитовая каучуковая лента, защищающая от местного промокания коммуникационные проходы, детали опалубки, места стыков и соединений.

Соблюдая технические нормы бетонирования и контролируя процесс создания холодных швов, можно уязвимые стороны превратить в безопасные и обеспечить максимальный уровень прочности.

Холодный шов бетонирования

шаблоны YouJoomla
Форум вебдизайнеров

Холодный шов бетонирования.

Холодный шов бетонирования представляет собой одно из важных понятий в технологии монолитного строительства. Точнее, это одна из технологических особенностей бетонирования, которая может оказывать заметное негативное воздействие на долговечность и конструктивную надежность зданий и сооружений. Именно поэтому большое значение имеет правильное исполнение и устройство холодных швов бетонирования.

Понятие холодного шва.

Монолитное бетонирование получило самое широкое применение в современном строительстве и используется для сооружения объектов самого разного назначения и функциональности. Данная технология обладает целым рядом преимуществ, по сравнению со строительством сборным методом. К числу достоинств монолитного строительства можно отнести сокращение сроков возведения зданий и сооружений, а также – уменьшение финансовых расходов. При этом удается достигать более высоких прочностных характеристик, повышать надежность и долговечность конструкций.

Монолитные работы могут осуществляться с применением двух принципиально разных подходов:

• В первом случае работы выполняются без перерыва в бетонировании, то есть каждый последующий слой бетона укладывается до отвердевания предыдущего слоя.

• Второй способ подразумевает укладку бетона с перерывами – последующие слои укладываются после полного схватывания предыдущих.

Оптимальным вариантом, безусловно, является первый способ бетонирования, поскольку именно он обеспечивает самые высокие качественные показатели бетонных монолитных конструкций. В то же время выполнение монолитных работ непрерывным способом в подавляющем большинстве случаев оказывается слишком затруднительным или вообще невозможным. Это может быть связано с причинами организационного, конструктивного и технологического характера. Наиболее часто проявляются организационные причины, которые связаны, как правило, с ограниченным временем рабочих смен, необходимостью перерывов в работе техники и другими факторами. Причины технологического характера могут заключаться в необходимости монтажа вышележащего арматурного каркаса и лесов, а также в необходимости ограничения нагрузок в процессе строительства. Конструктивные причины проявляются в тех случаях, когда возникает необходимость обеспечивать направленные деформации конструкций и их отдельных элементов. В силу перечисленных причин монолитное бетонирование зачастую осуществляется отдельными блоками, которые также называются карты бетонирования.

Очевидно, что обеспечить полную монолитность бетонной конструкции при ведении бетонирования с перерывами обеспечить невозможно. При укладке слоя жидкого бетона на уже схватившийся бетон образуется так называемый холодный шов бетонирования, или рабочий шов. Таким образом, холодный шов представляет собой своеобразную границу между поочередно укладываемыми слоями бетона.

Недостатки холодных швов.

Холодный шов бетонирования представляет собой проблемную зону бетонной или железобетонной конструкции. Это объясняется, прежде всего, тем, что сцепление межу слоями бетона оказывается значительно ниже, по сравнению с прочностными характеристиками монолитных участков, в которых какие-либо швы отсутствуют. В результате этого страдают эксплуатационные качества бетонных конструкций: сокращается их морозостойкость, изоляционные характеристики. Кроме этого, холодные швы ухудшают и дизайнерские качества зданий и сооружений.

Серьезным недостатком является то, что холодные швы представляют собой зону концентрации внутренних напряжений в структуре бетонной конструкции. В частности, именно в области шва осадочные напряжения сжатия преобразуются в напряжения растяжения, против которых бетон является слабоустойчивым. В результате в области шва может происходить постепенное разрушение бетона, что может представлять серьезную угрозу для конструктивных характеристик здания. Еще более этот процесс может усугубляться воздействием влаги в зоне холодного шва.

Учитывая снижение изоляционных конструкций, в зону шва практически свободно проникает наружная влага Особенно интенсивно происходит увлажнение подземных и заглубленных конструкций. При этом возникает угроза химического разрушения бетона от воздействия агрессивных компонентов, содержащихся в воде. Также увлажнение может приводить к коррозии арматуры железобетонных конструкций. Кроме этого, вымывание материала, а также попеременные циклы замерзания-оттаивания влаги, становятся причиной механического разрушения бетона. Следствием этого становится постепенное снижение прочности конструкции, которое, в конечном итоге, может достигнуть угрожающих масштабов.

Для предотвращения негативных последствий наличия холодных швов в структуре бетонной конструкции необходимо принимать меры по их профессиональному устройству.

Устройство холодных швов в бетонных конструкциях.

При устройстве холодных швов бетонирования очень важно обеспечить максимально качественное сцепление слоев бетона, разделяемых швом. Для этой цели поверхность затвердевшего бетона должна тщательно очищаться от загрязнений любого характера, а также от снега, льда, воды.

Важным этапом подготовки является очистка рабочих поверхностей от цементной пленки. Цементная пленка образуется на поверхности бетона в результате наличия в его составе растворимых и нерастворимых в воде солей, а именно сульфатов, карбонатов, хлоридов и нитратов. Такая пленка имеет непрочную рыхлую структуру, что значительно ухудшает качество сцепления при укладке следующего слоя бетона.

Очистка поверхности холодных швов бетонирования цементной пленки может осуществляться различными способами.

Среди них можно назвать такие технологии:

• Механическая очистка при помощи ручного инструмента или машинное фрезерование;

• Очистка при помощи водяной или воздушной струи;

• Очистка методом гидропескоструйной обработки;

• Химическая очистка путем обработки кислотой.

Помимо улучшения качества сцепления бетона, при устройстве холодных швов должны предусматриваться эффективные меры по гидроизоляции уплотнению и герметизации холодных швов. Это позволяет предотвратить доступ воды, что дает возможность исключить разрушение бетона вследствие его увлажнения. Кроме этого, улучшаются изоляционные характеристики ограждающих конструкций. Для эффективной гидроизоляции холодных швов бетонирования сегодня может применяться достаточно большое количество разных технологий. В частности могут использоваться специальные цементные смеси, инъекционная изоляция и другие материалы.

Однако наибольшую эффективность демонстрируют такие гидроизоляционные материалы, как гидрошпонки и набухающие бентонитовые шнуры. Также могут использоваться гернитовые шнуры и другие изоляционные материалы, выпускаемые современной промышленностью. Соблюдение технологии работ по выполнению гидроизоляции холодных швов в значительной степени зависит надежность и долговечность монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

*Копирование материалов разрешено только с публикацией активной прямой и индексируемой ссылки на сайт.