Деформационный шов в бетоне – типы и характеристики

Компенсационный шов, также известный как деформационный шов, представляет собой узел, состоящий из перегородки в стене и гибкого материала, такого как герметик или разрыхлитель. Материалы для разрушения связи могут включать: жидкости, аэрозоли, стержни или ленту. Они необходимы для разрыва связи между секциями здания, чтобы обеспечить возможность разделения секций. Поскольку материал является сжимаемым, он может приспосабливаться к движению соседних материалов. Гибкий герметик наносится, чтобы закрыть отверстие стыка и предотвратить попадание влаги в стык, а также компенсировать движение между секциями стены. Все эти факторы необходимо учитывать при проведении обследования ограждающих конструкций.

Соседние материалы в сборке стены подвержены влиянию перепадов температур, инфильтрации влаги и напряжения, что вызывает перемещение между секциями стены. Температурное движение — это тепловое расширение и сжатие строительных материалов, которое очень распространено в районах с сезонными изменениями климата. Длинная каменная стена будет расширяться или сжиматься по своей высоте и длине при нагревании или охлаждении от температуры окружающей среды. Отдельные блоки кладки удлиняются при нагревании и деформируются при охлаждении. Изменения высоты и длины стены создают внутреннее напряжение в стене. Если напряжение не снять, появятся трещины.

Упругая деформация – это временное изменение длины, объема или формы материала под нагрузкой. Вертикальные нагрузки, такие как статические и динамические нагрузки, создают напряжения в строительных материалах. Статическая нагрузка – это вес конструкции или здания на себя. Поскольку они являются постоянными, материалы, из которых состоит здание, считаются мертвым грузом. Временные нагрузки не являются фиксированными или постоянными, а могут быть переменными или движущимися. Примерами динамических нагрузок являются люди, материалы, офисное оборудование и мебель или стеллажи, которые не закреплены болтами. Ветер, сейсмическая активность и снег — это другие нагрузки, которые вызывают деформацию и отклонение строительных материалов по длине, объему и форме. Хорошим примером этого является доска для прыжков в воду. Представьте себе человека, стоящего на краю трамплина. Сама доска — это собственный груз (собственный вес), а человек — живой груз. Когда человек находится на краю трамплина, вы можете видеть, как доска прогибается по направлению к бассейну. Он деформируется или сгибается из-за веса человека. Чем больше человек, тем больше деформация, и наоборот. Этот трамплин также подвергается различным деформациям, когда человек ходит вверх и вниз по нему, и деформации становятся преувеличенными, когда человек прыгает вверх и вниз по трамплину. Эти деформации создают напряжения в материале трамплина, аналогичные тем, которые воздействуют на строительный материал.

Движение влаги вызвано расширением и сжатием материалов в результате увеличения или уменьшения содержания влаги. Такие материалы, как кирпичная кладка, бетон и дерево, расширяются при насыщении водой и возвращаются в исходное состояние после высыхания. Представьте эти строительные материалы в виде сухой губки, когда они впервые установлены. Когда материалы пропитываются дождем или протечками, они расширяются и увеличиваются в размерах, как сухая губка, впитывающая воду. Точно так же, когда материал высохнет, он уменьшится в размерах. Эти различия в размерах создают напряжение в материале и любом прилегающем материале. Если не учитывать эти увеличения и уменьшения внутри стены, циклы насыщения и сушки в конечном итоге приведут к выходу материала из строя.

Если правильно спроектированные компенсационные швы не будут установлены с учетом движения строительных материалов, элементы фасада будут трескаться и отслаиваться. Более длинные стены с большим количеством материала будут подвергаться большему движению. Кроме того, стены в углах зданий чрезвычайно восприимчивы к пагубным последствиям движения. Угловые стены соединены под перпендикулярным углом и перемещаются в двух разных плоскостях. Одна стена будет двигаться с востока на запад, а другая — с севера на юг. Если компенсационные швы не спроектированы и не установлены в этих местах, в стенах возникнут обширные вертикальные трещины, которые компенсируют движение и уменьшают внутреннее напряжение.

При проектировании необходимо учитывать упругую деформацию, тепловое расширение/сжатие и перемещение влаги внутри стен здания. Поэтому очень важно, чтобы владельцы зданий нанимали консультантов по внешней реставрации или ограждающим конструкциям для осмотра своих зданий, проектирования ремонта, надзора за строительством, мониторинга реализации и обеспечения контроля качества. Регулярное техническое обслуживание и периодические плановые осмотры специалистом по ограждающим конструкциям также должны выполняться для увеличения срока службы здания и обеспечения общественной безопасности.

Компенсационный шов в бетоне – типы и характеристики

Компенсационные швы предусмотрены в плитах, тротуарах, зданиях, мостах, тротуарах, железнодорожных путях, системах трубопроводов, кораблях и других конструкциях.

В этой статье подчеркивается необходимость компенсационного шва в бетоне, характеристики компенсационных швов, типы компенсационных швов и установка компенсационных швов.

Рис. 1: Трещины, образовавшиеся из-за расширения бетона.

Необходимость компенсатора в бетоне

Бетон не является эластичным веществом, поэтому он не изгибается и не растягивается без разрушения. Однако при расширении и усадке бетон перемещается, из-за чего элементы конструкции немного смещаются.

Чтобы предотвратить вредное воздействие из-за движения бетона, в бетонную конструкцию включают несколько компенсационных швов, включая фундаменты, стены, компенсационные швы крыши и тротуарную плитку.

Эти соединения должны быть тщательно спроектированы, расположены и установлены. Если плита расположена непрерывно на поверхностях, превышающих одну грань, потребуется компенсационный шов для снижения напряжений. Герметик для бетона можно использовать для заполнения зазоров, образованных трещинами.

Характеристики Расширения суставов

Компенсационные швы допускают тепловое сжатие и расширение, не вызывая напряжения в элементах.
Компенсационный шов предназначен для безопасного поглощения расширения и сжатия некоторых строительных материалов, поглощения вибраций и обеспечения движения грунта из-за землетрясений или оседания грунта.
Компенсационные швы обычно располагаются между секциями мостов, тротуарной плиткой, железнодорожными путями и системами трубопроводов.
Компенсаторы включены, чтобы выдерживать напряжения.
Компенсационный шов — это просто соединение между сегментами из одних и тех же материалов.
В конструкции из бетонных блоков деформационные швы выражаются в виде контрольных швов.

Типы компенсаторов

В зависимости от расположения шва компенсаторы делятся на следующие типы:

1. Мостовой компенсатор

Мостовые компенсаторы предназначены для обеспечения непрерывного движения между конструкциями, при этом компенсируя движения, усадку и колебания температуры железобетонных и предварительно напряженных бетонных, композитных и стальных конструкций.

Рис. 2: Компенсационный шов в мостах.

2. Кладочный компенсатор

Глиняные кирпичи расширяются, поскольку они поглощают тепло и влагу. Это оказывает сжимающее напряжение на кирпичи и раствор, способствуя вздутию или отслаиванию. Шов, заменяющий раствор эластомерным герметиком, будет поглощать сжимающие усилия без повреждений.

3. Железнодорожные компенсаторы

Обычно на железнодорожных путях не предусмотрены компенсационные швы, но если путь проложен на мосту с компенсационным швом, обеспечение компенсационного шва на пути становится обязательным для уменьшения расширения бетонной конструкции основания.

Рис. 3: Компенсатор на железнодорожных путях.

4. Компенсаторы труб

Компенсаторы труб необходимы в системах, в которых транспортируются высокотемпературные вещества, такие как пар или выхлопные газы, или для поглощения движения и вибрации.

В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении шва, компенсаторы подразделяются на следующие типы:

Резиновый компенсатор
Тканевый компенсатор
Металлический компенсатор
Тороидальный компенсатор
Карданный компенсатор
Универсальный компенсатор
Линейный компенсатор
Компенсатор с огнеупорной футеровкой

Рис. 4: Использование наполнителя в компенсаторе.

Установка компенсаторов

Глубина деформационного шва обычно составляет одну четверть толщины плиты или больше, если это необходимо. Зазор компенсационного шва зависит от типа плиты, например, плавающей плиты пола, автомобильного покрытия, тротуара или фундамента из монолитной плиты. На него также влияют размеры плиты, тип бетона и используемые армирующие материалы.

Трещины в бетоне могут возникать в деформационных швах из-за неправильного приготовления бетонной смеси или отверждения. Эти условия вызывают усадку между деформационными швами и могут образовываться трещины.

1. Предбетонная установка

Когда площадка подготовлена к заливке бетона, перед укладкой бетона делаются компенсационные швы в плитах. Индивидуальный компенсационный шов создается путем вставки гибкого материала, который проходит по всей длине шва.

2. После укладки бетона

После затвердевания бетона в залитом бетоне делаются подходящие инструменты для укладки материалов для швов.

Деформационный шов в зданиях — все, что вам нужно знать

Вы когда-нибудь задавались вопросом, как здание с большим пролетом может выдержать землетрясение? Компенсационный шов, соединяющий две прочные части, помогает конструкции противостоять землетрясениям. Деформационные швы делят длинные бетонные плиты на несколько секций, предотвращая распространение вибрации при землетрясении на другие компоненты здания. Из-за деформационных швов конструкция ведет себя как две или более отдельные конструкции во время землетрясения. Компенсационные швы обычно можно увидеть в различных конструкциях, включая корабли, сети трубопроводов, тротуары и железнодорожные пути.

Что такое компенсатор?

Компенсационный шов, также известный как деформационный шов, представляет собой сборку, созданную для надежного соединения деталей при безопасном поглощении вибрации, температурного расширения и сжатия строительных материалов или для обеспечения возможности перемещения из-за осадки грунта или сейсмической активности. С точки зрения непрофессионала, компенсационный шов представляет собой разделение в средней части конструкции, предназначенное для снятия нагрузки на строительные материалы, вызванной движением здания.

Из-за нагревания и охлаждения, вызванного сезонными колебаниями или другими источниками тепла, фасады зданий, бетонные плиты и трубопроводы расширяются и сужаются. Эти конструкции будут трескаться в условиях, вызванных напряжением, до тех пор, пока не исчезнут деформационные швы. Компенсационные швы создаются для заполнения пространства и возобновления работ по сборке здания, приспосабливаясь к ожидаемым перемещениям.

Здания обычно имеют компенсационные швы для компенсации деформаций, вызванных изменениями температуры, влажности, осадкой грунта, сейсмической активностью и т. д.

Трещины в здании могут образовываться при любом перемещении конструкции без деформационного шва и протяженностью более 45 метров (ИС 456).

К основным факторам, вызывающим движение зданий в деформационных швах, относятся:

Тепловое расширение и сжатие, вызванное изменениями температуры
Колебание, вызванное ветром
Сейсмические события
Отклонение статической нагрузки
Отклонение динамической нагрузки

Характеристики компенсаторов

Компенсационные швы допускают термическое сжатие и расширение, не подвергая установку потенциальному напряжению.
Компенсационный шов безопасно компенсирует расширение и сжатие различных строительных материалов, гасит вибрацию и допускает движение грунта, вызванное землетрясениями или осадкой грунта.
В большинстве случаев компенсационные швы располагаются между пролетами мостов, тротуарной плиткой, железнодорожными путями и системами трубопроводов.
Компенсационные швы включены, чтобы противостоять нагрузкам.
Деформационный шов представляет собой перегородку из секций из одного материала.
Компенсационные швы также известны как контрольные швы в строительстве из бетонных блоков.
Следующие факторы влияют на решение здания относительно компенсационных швов.
Местная температура
Влажность
Климатические условия
План и фасад здания (размеры)
Разные темы

Переходы компенсатора

Герметичная, надежная и энергоэффективная оболочка здания требует наличия переходов. При задании и установке переходных узлов заводского изготовления достигается непрерывность уплотнения при изменении плоскости и направления, а также между деформационными швами.

Указав компенсационные швы, которые связаны друг с другом и гарантируют непрерывность уплотнения между одинаковыми или разными технологиями, проектировщики теперь могут охватить всю оболочку здания, а также обеспечить безопасность жизни.

Пассивная противопожарная защита в строительных деформационных швах

Полы, стены и потолки здания разделены пополам деформационными швами, которые также делят конструкцию пополам. Если отверстия деформационных швов не будут должным образом герметизированы огнестойкими системами компенсаторов, пожар в одном помещении может быстро распространиться через них. В прошлом, чтобы предотвратить прохождение тепла, пламени и дыма через эти большие конструктивные отверстия, в стыковое отверстие приходилось вводить противопожарный барьер в виде противопожарного покрывала. Управление деформационными швами стало проще благодаря разработке универсальных водо- и огнестойких компенсаторов. Вместо нескольких систем единая система может повышать скорость огня, соединять и герметизировать стыки.

Как указать компенсационные швы в конструкции: что нужно и чего нельзя делать

Системы для создания зазоров в конструкциях бывают самых разных форм. Для полного разделения компенсационные швы присутствуют во всех компонентах конструкции, включая полы, стены, потолки и крыши (внутри и снаружи).

От пола до пола
От пола до стены
Стенка на стенку
От потолка до потолка
От потолка до стены
Крыша к крыше
От крыши до стены
Стыки, как правило, не требуются на одноуровневых полах.
Системы могут быть или не быть водонепроницаемыми

Чтобы приспособиться к проектному перемещению, зазор должен быть как можно меньше, а размер системы компенсатора должен учитывать весь диапазон ожидаемых перемещений. Например, зазор может увеличиваться и уменьшаться в зависимости от сезона в результате колебаний температуры; суставная система должна растягиваться, чтобы заполнить самое широкое отверстие, но также сохранять свою целостность, когда зазор сжимается до наименьшего размера. Системы противопожарной защиты также могут нуждаться в покрытии или защите для систем компенсационных швов.