Деформационные швы в бетонных полах: материалы для заполнения, устройство швов и пошаговый ремонт

Вертикальные температурно-усадочные швы зданий

В зданиях большой протяженности, а также строениях с разным количеством этажей в отдельных секциях СНиП-ом предусмотрено обязательное обустройство вертикальных деформационных зазоров:

• Температурных – для предотвращения образования трещин из-за изменения геометрических размеров конструктивных элементов здания вследствие перепадов температур (среднесуточных и среднегодовых) и усадки бетона. Такие швы доводят до уровня фундамента.
• Осадочных швов, препятствующих образованию трещин, которые могут образовываться из-за неравномерной осадки фундамента, вызванной неодинаковыми нагрузками на его отдельные части. Эти швы полностью разделяют строение на отдельные секции, включая фундамент.

Конструкции обоих видов швов одинаковы. Для обустройства зазора возводят две спаренные поперечные стены, которые заполняют теплоизолирующим материалом, а затем гидроизолируют (для предотвращения попадания атмосферных осадков). Ширина шва должна строго соответствовать проекту здания (но быть не менее 20 мм).

Шаг температурно-усадочных швов для бескаркасных крупнопанельных зданий нормируется СНиП-ом и зависит от материалов, примененных при изготовлении панелей (класса прочности бетона на сжатие, марки раствора и диаметра продольной несущей арматуры), расстояния между поперечными стенами и годового перепада среднесуточных температур для конкретного региона. Например, для Петрозаводска (годовой перепад температур составляет 60°С) температурные зазоры необходимо располагать на расстоянии 75÷125 м.

В монолитных конструкциях и зданиях, построенных сборно-монолитным методом, шаг поперечных температурно-усадочных швов (согласно СНиП) варьируется в пределах от 40 до 80 м (в зависимости от конструкционных особенностей здания). Обустройство таких швов не только повышает надежность строительной конструкции, но и позволяет поэтапно отливать отдельные секции здания.

На заметку! При индивидуальном строительстве обустройство таких зазоров применяют крайне редко, так как длина стены частного дома обычно не превышает 40 м.

В кирпичных домах швы обустраивают аналогично панельным или монолитным постройкам.

В железобетонных конструкциях зданий размеры перекрытий, как и размеры остальных элементов, могут меняться в зависимости от температурных перепадов. Поэтому при их монтаже необходимо обустройство компенсационных швов.

Материалы для их изготовления, размеры, места и технология укладки заранее указывают в проектной документации на строительство здания.

Иногда такие швы конструктивно делают скользящими. Для обеспечения скольжения в тех местах, где плита перекрытия опирается на несущие конструкции, под нее укладывают два слоя оцинкованного кровельного железа.

Как не допустить появления трещин

Пристройка и старое здание — условно независимые конструкции. Они не должны иметь жёстко связанные крышу или фундамент. При возведении пристройки следует соблюдать некоторые рекомендации по предотвращению растрескивания и отслаивания от основной конструкции, направленные на уменьшение разницы в плотности грунта и степени просадки:

• сделать фундамент той же глубины, что и у дома, оставив припуск на усадку;
• сильно утрамбовать грунт под пристройку, чтобы увеличить его плотность;
• увеличить ширину фундамента и основания под него, чтобы уменьшить последующую просадку;
• выполнить качественный дренаж для своевременного отвода грунтовых вод;
• сделать перевязку стен в нижней части кладки металлическими перемычками или арматурой;
• оставить деформационный шов.

Для быстрого отведения воды, кроме подземного дренажа, нужно сделать водостоки и отмостку под небольшим уклоном от стен дома.

Если правильно определить причину отхождения пристройки от основного строения и вовремя предотвратить растрескивание стены, то можно справиться с проблемой и заделать такую трещину своими силами. Это трудоёмкий процесс, но он не требует значительных финансовых вложений. В серьёзных случаях лучше вызвать для консультации и ремонта профессиональных строителей — они произведут необходимые работы и помогут остановить дальнейшее разрушение дома.

Виды деформационных швов

Существует множество классификаций деформационных швов.

Типы деформационных швов по характеру нагрузки, из-за которой возникает деформация:

Осадочные. Данные деформации возникают из-за неравномерного уплотнения грунтов под разными частями здания. Это может происходить по нескольким причинам. Во-первых, на изменения влияет неравномерное распределение веса. В современной архитектуре часто строят дома с разной этажностью, с многими конструктивными особенностями в частях здания. Во-вторых, причиной может служить разнородность грунтов под отдельными частями сооружения или дома. Однородный грунт под всем основанием считается идеальным случаем, который встречается крайне редко. При значительной разнице величин осадки отдельных элементов могут возникать вертикальные деформации в виде изломов, сдвигов, трещин, смещений. Деформационные швы осадочного типа рассчитывают для каждого случая отдельно и устраивают вертикально по всей высоте здания от фундамента. Они призваны компенсировать разницу между осадкой отдельных конструктивных блоков.
Усадочные. Такие деформации вызваны уменьшением объема конструкций и элементов. Этому явлению подвержены все бетонные монолитные части и каменная кладка: при застывании и твердении смесь теряет влагу. Данный аспект также рассчитывается, и конструкцию делят на определенные части для избегания трещин, надломов и пр.
Температурные

Особенно важно учитывать данный тип деформации в местности со сменой климата: лето-зима. В разное время года конструкции наружных частей подвергаются воздействиям температур, что сказывается на их объеме

Особенно в зимний период, когда стена с внутренней стороны помещения и с улицы имеет существенную разницу температур. При том, что внутренняя часть ее имеет постоянную температуру, а наружная подвергается большим изменениям, внутри конструкции может возникать внутреннее напряжение, способное достичь предела и привести к необратимым последствиям. Для решения данной проблемы устраивают температурные швы. Часто они совпадают с усадочными. В отличии от осадочных, температурные швы необходимы только в наземной части зданий, поскольку фундамент не испытывает больших колебаний температур, если рассчитан и устроен верно.
Сейсмические нагрузки возникают в районах с частыми землетрясениями и колебаниями почвы. В этих случаях здания особым образом делят на отдельные самостоятельные блоки, разделяемые специальными сейсмическими деформационными швами, имеющими особое строение, что позволяет сохранить целостность конструкций при сейсмической активности.

Помимо этого, деформационные швы в зданиях классифицируют по типу конструкции, в которой они устроены. Выделяют швы, находящиеся:

• в стенах;
• в фундаментах;
• в бетонных полах;
• в монолитных плитах.

Деформационный шов в каждом элементе имеет отдельное строение. Таким образом учитываются особенности изменений форм и нагрузок для каждого участка и направления. К этой классификации дополнительно можно отнести деформационный шов между зданиями. Например, в городском пространстве часто можно встретить сопряженные между собой жилые дома и магазины. Они, как правило, имеют разные архитектурные особенности, объемы и размеры, материалы строительства, но их объединяет одна общая стена. Чтобы эти объекты не влияли на изменения друг друга, между ними также устраивают компенсирующие швы.

Исходя из назначения, деформационные швы разделяются на:

• температурные;
• усадочные;
• осадочные;
• сейсмические.

В некоторых строениях, из-за особенностей их расположения применяются комбинации методов, служащие для защиты сразу от нескольких причин деформации. Это может быть вызвано, когда местность на которой возводиться строительство имеет почву, склонную к проседанию. Также рекомендуется делать несколько видов швов при возведении протяженных высоких домов, с множеством различных конструкций и элементов.

Температурные швы

Эти методы строительства служат защитой от перемены и колебаний температуры. Даже в городах, расположенных в зонах с умеренным климатом при переходе от высокой летней температуры до низкой зимней, на домах часто возникают трещины различных размеров и глубины. Впоследствии они приводят к деформации не только коробки сооружения, но и основания. Во избежание этих проблем, здание делится швами, на расстоянии которое определяется исходя из материала из которого возведено сооружение

Также во внимание принимается максимальная низкая температура, характерная для этой местности

Усадочные швы

Применяются реже других, в основном при создании монолитно-бетонного каркаса. Дело в том, что бетон при затвердевании часто покрывается трещинами, которые впоследствии разрастаются и создают полости. При наличии большого количества трещин фундамента, конструкция здания может не выдержать и рухнуть. Шов применяется только до момента полного затвердевания фундамента. Смысл его применения в том, что он разрастается до того момента пока весь бетон не станет твердым. Таким образом, бетонный фундамент полностью усаживается, не покрываясь при этом трещинами.

Чтобы шов получился полностью герметичным и не пропускал влагу, применяют особые герметики и гидрошпонки.

Осадочные деформационные швы

Такие конструкции применяются при строительстве и проектировании сооружений разной этажности. Так, например, при строительстве дома, в котором с одной стороны будет два этажа, а с другой три. В таком случае, та часть постройки где три этажа, оказывает на почву гораздо большее давление, чем та где всего два. Из-за неравномерного давления, почва может проседать, тем самым вызывая сильное давление на фундамент и стены.

Укрепление разделяет не только стены, но и фундамент, тем самым защищая дом от разрушения. Имеет вертикальную форму и располагается от крыши до основания сооружения. Создает фиксацию авсех частей сооружения, защищает дом от разрушений, деформаций разной степени тяжести.

По завершении работ, необходимо герметизировать само углубление и его края для полной защиты строения от влаги и пыли. Для этого применяются обычные герметики, которые можно найти в строительных магазинах. Работа с материалами осуществляется по общим правилам и рекомендациям. Важным условием обустройства шва является его полная заполненность материалом так, чтобы внутри не осталось пустот. На поверхности стен они изготавливаются из шпунта, с толщиной примерно половину кирпича, в нижней части шов делается без шунта.

Такой вид швов обязательно обустраивается в местах соприкосновения различных участков здания, в таких случаях:

• если части строения размещаются на почве различной сыпучести;
• в том случае, когда к существующему строению пристраиваются другие, даже если они изготовлены из идентичных материалов;
• при существенной разнице в высоте отдельных частей строения, которая превышает 10 метров;
• в любых других случаях, когда есть основания ожидать неравномерной просадки фундамента.

Сейсмические швы

Такие конструкции еще называют антисейсмическими. Создавать такого рода укрепления нужно в районах с повышенной сейсмической природой – наличие землетрясений, цунами, оползней, извержений вулканов. Чтобы здание не постарадало от непогоды, принято строить такие укрепления. Конструкция призвана защитить дом от разрушений во время земельных толчков. Сейсмические швы проектируются по собственной схеме. Смысл проектировки – создание внутри здания отдельных не сообщающихся сосудов, которые по периметру будут разделены деформационными швами. Часто внутри здания деформационные швы располагаются в форме куба с равными гранями. Грани куба уплотняются при помощи двойной кирпичной кладки. Конструкция рассчитана на то, что в момент сейсмической активности, швы удержат конструкцию не дав обрушиться стенам.

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.

Что представляет собой деформационный шов в бетоне?

Любые бетонные конструкции не являются 100% стабильными объектами. Железобетонные (ЖБИ) и бетонные сооружения обладают вредным свойством – «дыханием», способностью к линейному расширению под воздействием повышенных температур и линейному сужению под воздействием пониженных температур. «Дыхание» бетона можно локализовать лишь с помощью деформационного шва.

Для чего деформационный шов?

В соответствии с действующими строительными нормами и правилами РФ, деформационные швы в бетоне должны быть предусмотрены в случаях:

• Общая площадь стяжки пола, отмостки или бетонной площадки другого назначения превышает 40 квадратных метров;
• Бетонный пол имеет сложную конфигурацию;
• Протяженность стены помещения превышает 8 метров;
• Температурные швы должны быть по периметру монолитных стен, по наружному периметру дверного проема и в местах соединения бетонных конструкций;
• На всех бетонных сооружениях, работающих в условиях перепадов температуры.

Эмпирический анализ причин вызывающих объемные деформации, показывает, что ЖБИ имеющие деформационный шов в бетоне, эффективно выдерживают следующие неблагоприятные факторы:

• Объемная усадка;
• Регулярное изменение влажности окружающей среды;
• Значительные перепады температуры;
• Ползучесть бетона;

Виды температурных швов в зависимости от вида бетонной конструкции:

• В наливных полах, отмостках и бетонных площадках;
• В плитах перекрытия;
• В бетонных фундаментах;
• В несущих стенах и межкомнатных перегородках;
• В фасадах зданий.

Классификация часто применяемых видов температурных швов

• Изоляционные. Главная задача изоляционного шва заключается в исключении передачи деформационных сил от капитальных объектов на стяжку пола. В соответствии с этой задачей существуют следующие виды расположения изоляционных швов: вдоль стен, по периметру колонн, по периметру фундамента. Технология создания температурного шва этого вида заключается в укладке специального материала по периметру той или иной конструкции перед заливкой бетона;
• Усадочный шов. Как известно схватывание и твердение бетона происходит неравномерно. Верхние слои схватываются и высыхают интенсивно, а глубинные слои относительно медленно. В результате возникают внутренние напряжения вызывающие образование растрескиваний. Для предотвращения этого явления нарезаются так называемые «усадочные швы». Швы располагают по осям колонн и стыкуют с углами элементов расположенных по периметру. Глубина «нарезки» должна соответствовать 30% толщины стяжки пола. Собственно «нарезка» производится с помощью специального оборудования или с помощью установки специальных реек на этапе заливки;
• Конструкционные деформационные швы. Этот вид швов обустраивается в месте, где оканчивается дневная смена или порция укладки стяжки бетонной площадки. Как правило, конструкционный деформационный шов представляет собой прокладку из тонкой деревянной рейки, полоски стекла или слоя мягкого битума. При этом надо иметь ввиду что деформационный шов этого типа «работает» как усадочный, сглаживающий небольшие горизонтальные перемещения отдельных частей бетонной конструкции.

Герметизация деформационных швов

Деформационные швы бетонных конструкций, работающие в условиях повышенной влажности, а также деформационные швы наружных бетонных конструкций в обязательном порядке должны подвергаться герметизации одним из нескольких способов на выбор. В противном случае под воздействием температурных расширений происходит стабильное разрушение границы заливки бетона, которое в конечном итоге может привести к разрушению всего сооружения. Материалы, используемые для герметизации деформационного шва:

• Полибутиленовая мастика;
• Термопласты горячего и холодного твердения (битумы или бутил каучуки);
• Термореактопласты;
• Силиконовые материалы.

Совет частным застройщикам! Практика показывает, что самый эффективный и относительно недорогой способ герметизации температурного шва в бетонной конструкции, является технология обработки места стыка заливки очередной порции бетона битумной мастикой.

Для этого следует использовать материал, который сохраняет свои свойства, как при высокой, так и при низкой температуре окружающего воздуха. К примеру, битумную мастику брендов BITUMAST, MACSEAL и других.

В этом случае после заливки очередной порции бетона достаточно обработать границу заливки битумной мастикой и продолжить заливку по своему усмотрению через определенное время без потери эксплуатационных и прочностных качеств заливаемой бетонной конструкции.

Материалы для обустройства швов

К материалам, предназначенным для обустройства швов (независимо от вида и размеров), предъявляют одинаковые требования. Они должны быть упругими, эластичными, легко сжимаемыми и быстро восстанавливающими форму после сжатия.

Демпферная лента

Она предназначена для предотвращения растрескивания стяжки в процессе ее высыхания и компенсации нагрузок от строительных конструкций (стен, колонн и так далее). Широкий выбор размеров (толщиной: 3÷35 мм; шириной: 27÷250 мм) этого материала позволяет обустроить практически любые стяжки и бетонные полы.

Уплотнительный шнур

Популярным и удобным в применении материалом для заполнения деформационных зазоров является шнур из вспененного полиэтилена. На строительном рынке представлены его две разновидности:

• сплошной уплотнительный шнур Ø=6÷80 мм,
• в виде трубки Ø=30÷120 мм.

Диаметр шнура должен превышать ширину шва на ¼÷½. Шнур устанавливают в паз в сжатом состоянии и заполняют ⅔÷¾ свободного объема. Например, для заделки пазов шириной 4 мм, нарезанных в стяжке, подойдет шнур Ø=6 мм.

Герметики и мастики

Для заделки швов применяют различные герметики:

• полиуретановые;
• акриловые;
• силиконовые.

Они бывают как однокомпонентные (готовые к применению), так и двухкомпонентные (их готовят путем смешивания двух составных частей непосредственно перед применением). Если шов небольшой ширины, то достаточно заполнить его герметиком; если ширина зазора значительная, то этот материал наносят поверх уложенного шнура из вспененного полиэтилена (либо другого демпфирующего материала).

Разнообразные мастики (битумные, битумно-полимерные, составы на основе сырой резины или эпоксидные с добавками для придания эластичности) используют в основном для герметизации наружных деформационных зазоров. Их наносят поверх уложенного в паз демпфирующего материала.

Специальные профили

В современном строительстве температурные швы в бетоне с успехом заделывают, применяя специальные компенсационные профили. Эти изделия имеют самые различные конфигурации (в зависимости от области применения и ширины шва). Для их изготовления применяют металл, пластик, резину или комбинируют несколько материалов в одном устройстве. Некоторые модели данной категории необходимо устанавливать уже в процессе заливки раствора. Другие же можно устанавливать в паз уже после окончательного затвердевания основания. Производители (как иностранные, так и отечественные) разработали широкий модельный ряд таких приспособлений, как для наружного применения, так и для установки внутри помещений. Высокая цена профилей компенсируется тем, что такой метод заделки зазоров не требует их последующей гидроизоляции.

Осадочные швы

Осадочные швы устраивают для предотвращения неравномерной осадки конструкции по длине. Эти швы делят здание или сооружение на отсеки по всей высоте конструкций: от подошвы фундамента до карниза. Фундамент, разделенный на отсеки осадочным швом, называют разрезным. Устройство осадочного шва в кладке фундамента и стены выглядит по-разному.

Шов должен быть перпендикулярным стене или фундаменту. В месте шва кирпичи не перевязывают друг с другом, вместо этого устраивают гидроизоляционного материала в два-три слоя. Шов в фундаменте выполняют прямым, в стене — со шпунтом (выступом с одной стороны шва и впадиной с другой стороны). Толщина шпунта составляет обычно половину кирпича, реже — четверть кирпича. Над обрезом фундамента под шпунтом делают зазор высотой в 1-2 кирпича (ряда) кладки для предотвращения давления от шпунта на кладку фундамента в случае неравномерной осадки. Все стыки между кладкой фундамента и кладкой стены при этом должны быть герметичными для защиты стены от проникновения влаги из фундамента.

Если фундамент выполнен из другого материала, принципы устройства осадочного шва не меняются.

Толщина осадочного шва в кирпичной кладке должна составлять 10-20 мм, поэтому устройство швов не влияет на изменение длины здания (он просто заменяет собой часть вертикальных швов кладки).С наружной стороны стен осадочные швы заделывают просмоленной паклей, силиконовым герметиком или специальным уплотнителем. Причем первый вариант (с просмоленной паклей) малоэффективен, поэтому при возможности следует выбирать другой вариант.

Необходимость в устройстве осадочных швов возникает в нескольких случаях.

Примыкание новой стены к старой. В этом случае шов может быть устроен без шпунта, поскольку вырезать паз в старой стене — трудоемкое занятие.
Примыкание одной части здания к другой: например, когда веранда или крыльцо примыкает к основной части здания, и фундамент под пристройку может быть устроен с меньшим расходом материалов (меньшего сечения). При этом осадка крыльца и основной части здания будет разной, и при отсутствии осадочного шва могут возникнуть трещины и другие деформации кладки.
Строительство на грунтах с неравномерной осадкой. О таком свойстве грунтового основания можно судить по имеющимся на участке постройкам, поверхности земли без обработки (по ней можно увидеть ярко выраженную осадку грунта) или геологическим изысканиям. Если нет возможности определить состояние грунта по последнему варианту прибегают к двум первым

Важно помнить, что трещины в постройках могут быть вызваны не только неравномерной осадкой грунтового основания, но и ошибками, допущенными в проектировании (неправильным расчетом фундамента, отсутствием осадочных швов в стене большой длины и т. д.)

Однако если здания поблизости имеют трещины, лучше при возведении новой конструкции в любом случае предусмотреть в ней осадочные швы.