Рабочие швы бетонирования – что нужно знать проектировщику
Архив рассылки «Непрошеные советы» для начинающих проектировщиков. Выпуск № 6.
Сегодня в Непрошеных советах я хочу начать разговор о рабочих швах бетонирования и стыковке арматуры.
Что такое рабочий шов бетонирования? Часто монолитную конструкцию не получается забетонировать в один прием, тогда ее делят швами на части, и бетонирование выполняется в несколько этапов.
Когда мы проектируем конструкцию, мы обязаны думать о том, как ее будут выполнять в натуре. Грамотный проектировщик не будет давать на откуп производителю работ принятие решения о местах расположения швов бетонирования и нахлестке арматуры в ответственных конструкциях. Я не раз была свидетелем, до чего такая самодеятельность доводила: и мощные ригели прерывали в месте опирания на колонну (не над колонной, а вообще – возле колонны, в месте образования всех возможных трещин); и наклонные швы бетонирования под 45 градусов городили (как бетон сполз, так и оставили); и в самой середине пролета плиты швы делали (в месте максимального изгибающего момента); и нахлестку арматуры пытались всю сделать в одном месте (не учитывая ограничение «не более 50% в сечении элемента); и стыковали арматуру в нижней зоне плиты в середине пролета, а в верхней – над опорами (в местах максимальных напряжений, это вообще недопустимо)… В общем, всякое повидала, а многое удалось предотвратить либо перепиской, либо примечаниями в чертежах, либо указаниями в журнале авторского надзора – зачастую производители работ умудряются все с ног на голову перевернуть даже там, где, казалось бы, ну все понятно.
Итак, что мы должны знать о рабочих швах бетонирования, чтобы в виде технических указаний донести до производителя работ на стройке?
1)Качественно (согласно нормам) выполненный шов бетонирования предполагает целостность монолитной конструкции, т.е. отсутствие в месте шва концентратора напряжений. Но при этом обязательно соблюдать условия, изложенные в п. 2.8-2.14 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», особенно:
Хочу отметить, что надеяться на то, что по собственной инициативе строители обработают шов качественно, нельзя. Поэтому советую перестраховаться четкими указаниями по поводу положения и формы швов бетонирования. Например так: «При необходимости устройства швов бетонирования в плите перекрытия Пм1, их следует располагать согласно выполненной на чертеже схеме. Швы должны быть перпендикулярны поверхности плиты, перед последующим бетонированием поверхность шва необходимо обработать согласно указаниям СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции». Изменение положения швов бетонирования без согласования проектной организацией не допускается.» Так хоть технадзор проследит за соблюдением указаний.
Обратите внимание на последний абзац пункта 2.13. Он предполагал наличие грамотных строителей, изучающих СНиПы и знающих положения этого самого пункта. Жизнь показывает, что такое везение выпадает не каждой стройке, и хотя бы во всех ответственных изгибаемых элементах здания (плиты перекрытия, балки, лестничные марши, фундаментные балки и монолитные ростверки) положение шва бетонирования нужно оговаривать.
2)Выделю отдельным пунктом: шов должен быть перпендикулярным оси бетонируемого элемента. Это важное условие строители очень не любят, т.к. бетон сам никак не хочет ложиться вертикально в плитах и балках, и нужно что-то городить. А тут еще и арматура мешает. Поэтому пишите примечания – заботьтесь о своей конструкции, кто же еще о ней позаботится?
3)Как понять проектировщику, где должен быть шов бетонирования? Сейчас конструкции бывают так далеки от простых форм, а положение колонн и стен столь затейливо… Без расчета, как говорится, не разберешься. Идеальное положение шва бетонирования должно совпадать с положением нулевой поперечной силы в конструкции – т.е. шов надо делать там, где поперечная сила минимальна, а лучше – равна нулю.
Как обнаружить это место? По результатам расчета – в эпюре поперечных сил. Если считаете в ручную, то ищите место, где эпюра пересекает горизонталь. Именно там поперечная сила равна нулю, это оптимальное место для шва.
Если считаете с помощью программы, то анализируйте эпюры поперечных сил или их цветные схемы в результатах расчета. Так даже проще и наглядней.
4)Ну и напоследок опишу, как стандартно изображается шов на чертеже. Это обычная пунктирная линия с выноской «Рабочий шов бетонирования». Сложности не в том, чтобы нанести, а в том, чтобы разобраться, где его сделать. Если вы не уверены, что шов будет нужен, то можно написать следующее примечание: «Положение швов бетонирования в плите перекрытия необходимо согласовать с представителем авторского надзора».
О стыковке арматуры я напишу в следующем выпуске. Удачного проектирования!
Источник
Брусчатка и тротуарная плитка
ООО «Арена»
г. Ижевск, ул. Маяковского 13
Email: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Телефон: (3412) 51-22-73
Факс: (3412) 51-22-73
Рабочие швы
При укладке бетона необходимо по возможности избегать образования рабочих швов. Однако сооружения из бетона и железобетона не могут быть созданы за один цикл работы. Поэтому изначально создаются отдельные секции бетонирования. При приостановлении процесса бетонирования на несколько часов в уложенную бетонную смесь можно добавлять замедлители схватывания. Если невозможно провести непрерывную укладку свежей бетонной смеси на еще не схватившийся и не затвердевший бетон, то между секциями бетонирования образуются рабочие швы. Для уменьшения отрицательного влияния рабочих швов на конструкцию необходимо соблюдать следующие требования.
1. Требования к рабочим швам
Перед началом процесса бетонирования необходимо определить отдельные секции. Рабочие швы должны быть выполнены таким образом, чтобы воспринимать все возникающие в этом месте нагрузки и обеспечивать надежное сцепление старого и нового бетона.
Для отдельных часто используемых областей применения это означает следующее:
— рабочие швы должны располагаться перпендикулярно плоскости строительного элемента,
— рабочие швы должны быть выполнены таким образом, чтобы воспринимать возникающие нагрузки, например, от шероховатых и нескользких контактных поверхностей, при необходимости при профилировании или излучении,
— рабочие швы на поверхности декоративного бетона должны быть прямыми и иметь безупречный внешний вид,
— при бетонировании поверхность старого бетона должна быть матово-влажной,
— при необходимости удалить остатки воды струей чистого сжатого воздуха,
— использование вяжущего шлама (цементный клей или пластмасса) необходимо только в исключительных случаях. При этом необходимо учитывать, что бетонирование производится в свежий вяжущий шлам,
— строительные элементы, опалубка и арматура не должны быть загрязнены, например, частичками затвердевшего бетона,
— вдоль рабочих швов бетон должен быть тщательно уложен и уплотнен,
— бетон для заполнения горизонтальных швов не должен содержать крупных зерен (только 0/8 мм) и быть туго уплотнен, при необходимости добавить замедлитель или разжижитель,
— при создании горизонтальных швов в высоких строительных элементах (стены, стойки) бетон необходимо подавать по спускной трубе.
— сдерживать перепад температур между старым и новым слоем бетона путем сохранения тепла или охлаждения нового бетона.
2. Выполнение рабочих швов
При создании рабочих швов необходимо
выполнить следующие действия:
— для создания рабочих швов выполнить опалубку из досок, проволочной сетки или просечно-вытяжного листа,
— разграничить рабочие швы с помощью трапециевидной или трехгранной рейки,
— сделать поверхность бетона в зоне рабочего шва шероховатой,
— герметизировать рабочие швы в водонепроницаемых строительных элементах (например, с помощью ленты или металлической полосы для уплотнения швов, см. рис. 2),
— перед дальнейшим бетонированием удалить все загрязнения,
— опалубку из просечно-вытяжного листа не удалять, а забетонировать,
— свежий бетон промыть напорной струей воды,
— сделать поверхность затвердевшего бетона шероховатой (с помощью проволочной щетки, электромолотка, струйной обработки),
— перед бетонированием в течение нескольких дней увлажнять старый и сухой бетон,
— избегать образования рабочих швов в зонах, подверженных повышенной нагрузке (например, тесно прилегающая арматура, высокие механически нагрузки, сильное химическое воздействие).
3. Расположение рабочих швов бетона
Решающим при определении вида рабочих швов в строительном элементе или между строительными элементами является область применения бетона (сооружения из декоративного бетона, водонепроницаемые сооружения и другие строительные элементы, подвергаемые особой нагрузке).
Рабочий шов между фундаментом и колонной
При укладке бетона нельзя избежать образования рабочих швов между фундаментом и колоннами (рис. 1). Необходимо снять точные размеры выступающей из фундамента части соединительной арматуры (если это необходимо) и зафиксировать ее от смещения во время бетонирования (например, с помощью досок). Соединительная арматура должна располагаться рядом с продольной арматурой колонны, а не перед ней и не позади ее.
 | Рис. 1: Рабочие швы между фундаментом и колонной |
a) окантовка в наружной стене с просечно-вытяжным листом > 10 см глубиной, только при ограниченном переде давления hp/dB
b) сквозные рабочие швы с лентой для уплотнения с наружной стороны
c) рабочий шов без цоколя с лентой для уплотнения с наружной стороны в толстых выступающих фундаментных плитах
d) цоколь стены с наружной опалубкой и просечно-вытяжным листом на внутренней арматуре с лентой для уплотнения с наружной стороны
e) рабочий шов без цоколя и без верхней сквозной арматуры с лентой или металлической полосой для уплотнения в середине стены
f) цоколь стены с металлической полосой или лентой для уплотнения в середине цоколя ho ho: наивысший уровень воды поверх рабочего шва de: толщина строительного элемента в зоне рабочего шва
Рис. 2: Рабочие швы между фундаментной плитой и стеной при способе гидроизоляции «белая ванна». На рисунке представлены уплотнения швов с помощью ленты или металлической полосы для выдерживания нагрузки грунтовой или скапливающейся просачивающейся воды.
Из-за забетонированных отходов лесоматериалов, листвы или других предметов, а также из-за расслаивающегося бетона в цоколе колонны легко могут образовываться пустоты. В таком случае они сильно отражаются на несущей способности и водонепроницаемости конструкции.
Перед началом бетонирования опалубка должна быть очищена от загрязнений. При более длительном перерыве в бетонировании на цоколе колонн и стен необходимо предусмотреть отверстия для чистки.
При укладке в опалубку для бетонирования колонн или стен бетон не
должен расслаиваться. Расслоения бетона можно избежать, например, используя спускные трубы, заканчивающиеся непосредственно над местом укладки.
Рабочий шов между фундаментом и стеной
Рабочие швы между фундаментом и стеной (рис. 2) в водонепроницаемых сооружениях должны быть выполнены особенно тщательным образом. Типовая конструкция должна представлять собой дополнительное фиксирование для рабочих швов. Это может осуществляться, например, путем удлинения водного пути в рабочем шве.
В рабочем шве между фундаментной плитой и стеной отсутствуют какие-либо движения. В случае, когда новый бетон плотно соединяется со старым бетоном, путем прижимного усилия создается герметичный шов. Однако сделать такой шов достаточно сложно. На это есть несколько причин:
— Поверхность бетона основания между соединительной арматурой стен часто содержит большое количество цементного шлама, так как в этой зоне не возможно произвести затирку.
— При укладке бетона в стенную опалубку можно загрязнить поверхность соединительного бетона.
— При бетонировании зона соединения не просматривается; бетонирование
осуществляется в темноте на глубине нескольких метров между элементами опалубки.
— При падении бетона в стенную опалубку он легко расслаивается. В основании стены часто образуются пустоты.
Предварительная обработка старого бетона перед продолжением бетонирования в соответствии с DIN 1045, является достаточной только при высоком прижимном усилии вследствие дополнительной нагрузки, действующей перпендикулярно по отношению к рабочему шву, и при незначительном давлении воды. При этом максимальный уровень воды над рабочим швом не должен превышать расстояния, равного 2,5-кратной толщине стены (перепад давления hD/dB F4 и максимальным размером зерен 8 мм).
При использовании герметизирующего шлама, который наносится на рабочие швы между фундаментной плитой и стеной, необходимо обратить внимание на то, чтобы он накладывался на свежий бетон. Армирование и установление опалубки для бетонирования стен не должны занимать много времени, чтобы при этом не произошло
высыхание или даже затвердевание герметизирующего шлама. Если это произойдет, то рабочий шов станет разделительным слоем, что будет значительно хуже, чем увлажнение старого бетона.
При давлении воды рабочий шов между фундаментной плитой и стенами необходимо дополнительно защитить посредством гидроизоляции. Это может быть выполнено различными способами (рис. 2). На поперечных разрезах 2a) и f) представлены соответствующие конструкции с окантовкой или цоколем, выполнение которых должно осуществляться одновременно с основанием. На поперечных разрезах 2b), с) и е) представлены решения, при которых рабочие швы проходят на высоте верхнего края основания. В зависимости от областей применения в осуществлении представленных решений могут возникнуть различного рода сложности, использование ограничено толщиной стены и действующим перепадом давления согласно.
Окантовка с наружной части стены под верхним краем основания производится с помощью перпендикулярно установленного в середине стены просечно-вытяжного листа высотой 10 см (рис. 2а). Перед процессом бетонирования наружную зону необходимо прочистить, так как в этом месте могут скапливаться различные загрязнения. Такие конструкции используются при незначительном давлении воды. Но и в этом случае после очистки и смачивания старого бетона наносится и основательно уплотняется соединительная смесь из мягкого, прочного бетона.
Ленты или металлические полосы для уплотнения, расположенные по середине, имеющие высоту > 250 мм и выполненные из обычной стали (черная жесть), наполовину бетонируются в цоколь стены (рис. 2f). Металлические полосы или ленты для уплотнения должны быть установлены перед процессом бетонирования и защищены от опрокидывания. Дополнительное вдавливание в свежий бетон не требуется.
Стыки ленты из термопластичного пластика соединяются друг с другом с помощью сварки, а стыки эластомерной ленты — с помощью вулканизации. Стыки металлических полос для уплотнения, как правило, свариваются (толщина листа 1,5 мм).
Для встраивания металлической полосы или ленты для уплотнения бетонирование цоколя над опорной плитой может потребоваться в том случае, если верхняя часть арматуры основания проходит к наружному краю стены. Необходимо проверить, закончится ли арматура основания в средней части стены, по возможности с угольником. При этом металлический лист для уплотнения закрепляется точечной сваркой (рис. 2e).
Выступающая наружу часть ленты для уплотнения предоставляет дополнительную возможность защиты шва от воздействия воды. Условием для этого является то, что передняя сторона основания не выступает наружу, то есть расположена заподлицо с наружной стороной стены (рис. 2b), что производится бетонирование цоколя (рис. 2d). Лента для уплотнения швов прикрепляется к опалубке с помощью гвоздей с двойной шляпкой или другим подходящим способом.
 | Рис. 3: Бетонирование фундаментной плиты и стены за одну рабочую операцию a) крепление внутренней стенной опалубки b) фундаментная плита со стеной без рабочего шва |
Закрепление в крепежной полосе за пределами натяжного замка должно производится таким образом, чтобы при снятии опалубки лента для уплотнения не вырывалась из бетона. Гвозди с двойной шляпкой или забитые частично гвозди с круглой шляпкой хорошо крепятся в бетоне и предотвращают вырывание уплотняющей ленты при снятии опалубки. Перед заполнением рабочего пространства ленты для уплотнения швов необходимо проверить и защитить от повреждений. Защиту можно обеспечить с помощью твердых древесноволокнистых плит или аналогичных плит, удерживаемых выступающими кончиками гвоздей.
При бетонировании необходимо обратить внимание на то, чтобы на натяжном замке не было грязи, под ним не образовывались воздушные пустоты, а расстояние между ним и арматурой было не менее 2 см.
В толстых опорных плитах возможен выступ нижней части основания. Тем самым возможно закрепление уплотняющей ленты над выступом заподлицо с наружной стороной стены (рис. 2c).
Бетонирование фундаментной плиты и стены за одну рабочую операцию
Отказ от создания рабочих швов между фундаментной плитой и стеной (рис. 3) снижает риск образования трещин. Твердение опорной плиты (основания) и стен происходит одновременно, не возникает температурных напряжений из-за различного тепловыделения (теплота гидратации) в процессе затвердевания. Однако и затраты на опалубку выше и производство строительных работ становится при этом более трудоемким.
Рисунок 3а: Перед бетонированием необходимо установить внутреннюю стенную опалубку. Она может располагаться на верхней арматуре. Защитная опалубка предотвращает просачивание бетона основания при бетонировании стены.
При необходимости поверхность бетона под защитной опалубкой должна подвергнуться чистовой отделке.
Рисунок 3b: Равномерная защита бетона основания и стены от охлаждения и высыхания предотвращает образование температурного и усадочного напряжения. Таким образом можно производить сооружения с большим расстоянием между рабочими швами.
 | Рис. 4: Рабочие швы в фундаментной плите водонепроницаемого сооружения |
Рабочие швы в фундаментной плите
Рабочие швы в опорных плитах или основаниях (рис. 4) могут одновременно выполняться как температурные швы. Изоляция осуществляется, например, v- образно с помощью просечно-вытяжного листа. Верхняя и нижняя арматура проходит сквозь шов. В водонепроницаемых сооружениях расположенную снаружи ленту для уплотнения можно расположить на нижней стороне основания.
После бетонирования второй секции можно провести бетонирование клиновидной выемки, если после выравнивания температуры снижается имеющееся напряжение (например, через 7 дней). Закрывание производится рано утром. Бетон из-за ночной прохлады сжимается, и клиновидный шов открывается максимально широко. Бетонирование обеспечивает динамически связанное соединение.
Рабочие швы в стенах
В стенах вследствие ее закрепления в фундаменте могут легко образовываться трещины. Большинство трещин объясняется давлением, образуемым в результате разности температур.
Швы в стенах позволяют уменьшить опасность образования трещин. Создание швов требуется также по причине использования определенного вида опалубки или из-за работы через небольшие интервалы. Снятие опалубки рекомендуется проводить под прямым углом по отношению к оси стены с гофрированным просечно-вытяжным листом или с деревянной опалубкой и профилированными рейками. Если необходимо защитить швы, то вид защиты выбирается в зависимости от вида защиты шва между основанием и стеной. Обе защиты швов должны соединяться друг с другом и поэтому должны проходить на одном уровне. На рис. 5 показан перпендикулярный рабочий шов в стене, который может быть выполнен путем опалубливания с помощью гофрированного просечно-вытяжного листа, а также с помощью уплотнительной ленты, расположенной снаружи. Ленты для уплотнения швов, расположенные в середине, служат для защиты швов от давления воды снаружи или внутри. При опалубливании участка стены уплотнительные ленты закрепляются в середине с обеих сторон от поперечной опалубки и тем самым удерживаются в своем положении (рис. 6). Затраты за опалубку и армирование значительны. Из-за ленты для уплотнения швов в бетонных стенах образуются концентрация напряжения в разрезе. В таком случае бетон должен быть защищен с помощью дополнительных скоб и арматуры. При этом скобы должны окружать уплотнительные ленты таким образом, чтобы удерживать их (рис. 6a).
Температурные швы в стенах могут создаваться так же как обязательные швы (примеры смотри на рис. 7). Обязательные швы требуют достаточного ослабления поперечного сечения бетона и нарушения арматуры, расположенной перпендикулярно шву, если это не требуется конструктивными особенностями.
Рис. 6: Перпендикулярные рабочие швы в стене, разделенные дощатой опалубкой, защищенные с помощью мягкой уплотнительной ленты из ПВХ, расположенной в середине или с помощью эластомерной ленты
a) Горизонтальный разрез через опалубку и арматуру
b) Лента для уплотнения рабочих швов (из эластомера) согласно DIN 7865 форма F 300
c) Лента для уплотнения рабочих швов (из эластомера) с двусторонними стальными планками согласно DIN 7865 форма FS 310 другое
Рисунок 7a: Изолирование осуществляется с помощью короба из перфорированного просечно-вытяжного листа, установленного в стене.
В водонепроницаемых сооружениях уплотнительная лента закрепляется на опалубке со стороны, подвергаемой воздействию воды, и бетонируется.
Для промывания короба из просечновытяжного листа внизу устанавливается дренажная труба (промывная труба).
Рисунок 7b: С монтированием уплотнительной трубы из ПВХ возможно другое выполнение швов. Труба имеет много планок и выступов, распределенных по всей трубе и оказывающих влияние на уплотнение от давления воды. При установке уплотнительной трубы между нижней частью трубы и горизонтальным рабочим швом (например, рис. 2a) должен быть зазор 5 см, для того чтобы конец трубы снизу был плотно забетонирован.
b) Уплотнительная труба из ПВХ с уплотнительными перегородками и планками.
Внутренняя часть трубы остается свободной. Путем ослабления поперечного сечения производится направленное расположение трещины. В последствие уплотнительная труба может быть вынута из бетона.
Рабочие швы в стенах из декоративного бетона
Выполнение рабочих швов в стенах из декоративного бетона (рис. 8) представляет собой сложную задачу. Они могут быть скрыты в пазу или для последующего участка устанавливают опалубку из полос из пеноматериала. Он предотвращает просачивание цементного клея. Необходима постоянная прямая изоляция забетонированного участка с помощью установления на опалубку рейки. Для горизонтальных рабочих швов ее ширина должна позволять усадку бетона при дополнительном уплотнении на высоту рейки.
Если такие рабочие швы подчеркиваются пазом с помощью установки трехгранной рейки, то в этой зоне должно быть достаточное количество бетонного покрытия.
Рабочие швы в перекрытиях и балках
Иногда требуется создание рабочих швов в сквозных перекрытиях и балках (рис. 9). Они располагаются в тех местах наименьших поперечных усилий.
Перекрытие выполняется, например, с помощью просечно-вытяжного листа. Простого скашивания не достаточно.
Рабочие швы между колонной и прогоном
Рабочие швы между колонной и прогоном (рис. 10) необходимы в том случае, когда колонна бетонируется перед арматурой прогона. Это облегчает укладку бетонной смеси в опалубку для бетонирования прогона. Кроме этого возможно последующее выравнивание свежих забетонированных колонн с помощью полос и натяжных цепей.
 | Рис. 8: Рабочий шов в стенах из декоративного бетона a) Первая секция бетонирования b) Вторая секция бетонирования |
 | |
| Рис. 9: Рабочие швы в сквозных перекрытиях и балках | |
 | Рис. 10 Рабочие швы между колоннами и прогонами |
 | |
| Рис. 11: Рабочие швы между стеной и перекрытием | |
 | Рис. 12 Рабочие швы в железобетонных лестницах с железобетонными площадками |
Арматура колонны протягивается в прогон как угловая арматура только с помощью продольных нахлестов.
Рабочие швы между стеной и перекрытием
Чистое выполнение рабочих швов между стеной и перекрытием на поверхностях из декоративного бетона требует дополнительных затрат. Шов с наружной стороны маскируется с помощью паза. В зоне шва следует уделить особое внимание достаточно большому бетонному покрытию. Внутренняя часть опалубки должна быть достаточно высокой для оседания бетона для стены при его уплотнении. Бетон для стены должен достигать перекрытия и не должен заканчиваться под перекрытием. Внутренняя часть опалубки удаляется перед опалубливанием перекрытия.
Рисунок 11а: В обычных толстых перекрытиях наружная опалубка стены должна быть установлена таким образом, чтобы она оставалась до бетонирования передней стороны перекрытия.
Рисунок 11b: В высоких перекрытиях с аттикой необходимо опалубку для строительных элементов над рабочим швами устанавливать по-новому, а именно из полос из пеноматериала непосредственно под пазом. Тем самым можно предотвратить просачивание цементного клея.
Рисунок 11c: Bild 11c: На наружных поверхностях стен рабочие швы не должны быть видны. Для этого в середине стены необходимо создать вертикальное отгораживание из перфорированного просечно-вытяжного листа или похожего материала.
Рабочие швы между лестницей и площадкой
При строительстве железобетонных лестниц с площадками (рис. 12) обязательно образуются рабочие швы. Они располагаются в точке изгиба между площадкой и лестничным маршем.
— Отгораживание с помощью перфорированного просечно-вытяжного листа и планки для четкого разграничения снизу
— Арматура площадки представляет собой соединительную арматуру для лестничного марша с необходимым нахлестом
— Арматура вставляется с помощью перфорированного просечно-вытяжного листа
— Рабочие швы в стенах на лестницах должны располагаться на высоте площадки.
Источник