Бетон имеет жесткую структуру, во многом похожую на стекло, он не гнется и не растягивается без образования трещин. Высокая прочность бетона на сжатие и твердость делают его полезным для напольных покрытий во многих отраслях промышленности. Однако при расширении и усадке бетон перемещается, из-за чего элементы конструкции слегка смещаются. Именно здесь появляются трещины. Их необходимо немедленно устранить, чтобы предотвратить попадание воды и влаги. Вот тут-то и появляются швы. Очень важно содержать швы в хорошем состоянии. Ежегодная проверка швов должна быть в списке дел каждого владельца. Не менее важно знать правильный способ ремонта этих швов.
Стыки в полу действуют как углубления в бетонном полу, которые позволяют полу перемещаться, не вызывая нежелательных трещин. Перемещение бетона происходит из-за:
- Усадка бетона с возрастом
- Оседание основания пола
- Колебания температуры; бетон (как и все материалы) расширяется при нагревании и сжимается при остывании
Существует два основных типа швов;
- Распиленные швы – используются для контроля начальной усадки
- Заранее определенные строительные швы, которые обеспечивают долгосрочные решения для расширения и сжатия бетонных плит.
Поэтому, чтобы предотвратить случайное и разрушительное образование трещин по всему полу, устанавливаются «швы” для контроля образования трещин по прямым линиям. Их можно укладывать, когда бетон еще влажный, или врезать в только что затвердевший бетон. Если стык пола оставить незапечатанным, мелкие камни и другие загрязнения могут попасть в шов, ограничивая движение. Это ограничение в движении может привести к отламыванию края стыка, что приведет к его повреждению. Стыки полов являются серьезной проблемой как при новом строительстве, так и при ремонте и оказывают непосредственное влияние на долговечность пола и эстетический внешний вид. Эти швы наиболее заметны между различными компонентами пола, в местах соединения пола со стеной, а также вокруг колонн и входов в здания. Система герметизации швов должна учитывать перемещения между элементами здания, а также отвечать различным требованиям в зависимости от функций и расположения швов и воздействия на них окружающей среды.
Необходимость в соединениях в бетоне
Отсутствие или неправильное использование строительного шва приведет к разрушению перекрытий с постоянными дефектами и износу швов из-за относительных горизонтальных, вертикальных и вращательных деформаций и давлений. Постоянное движение автотранспорта по неправильно расположенному строительному шву приведет к образованию трещин и откалыванию. Последующее устранение этих проблем может быть очень дорогостоящим, а в некоторых случаях, возможно, потребуется разрушить и заменить всю бетонную плиту целиком. Использование запатентованных систем Ideal Joint systems обеспечит долгосрочные преимущества и экономию средств при каждом проекте по сборке плит.
Стыки будут обозначаться терминологией, основанной на следующих характеристиках: прочность, конфигурация, формирование, местоположение и тип конструкции.
- Прочность: Скрепленная или усиленная, с дюбелями, без дюбелей, гладкая
- Конфигурация: встык, внахлест, с выступом и канавкой.
- Формирование: Пиление, ручная формовка, заточка, рифление, форма вставки.
- Расположение: поперечное, продольное, вертикальное, горизонтальное.
Различные типы швов для уменьшения трещин в полу
Существуют различные соединения, с помощью которых можно устранить трещины, а именно подвижный шов, контрольный шов, компенсатор и изолирующий шов, каждый из них описан ниже.
Подвижный сустав
Подвижный шов предназначен для уменьшения или поглощения движения между элементами конструкции и помогает предотвратить образование трещин. Такое смещение может быть результатом теплового расширения и сжатия, осадки, сейсмической активности, переноса нагрузки, перемещения влаги, химических изменений, сдвигового движения и так далее. Подвижные швы чаще всего встречаются между секциями фасадов зданий, бетонными плитами, мостами, тротуарами, железнодорожными путями, трубопроводами и так далее. чем больше и сложнее конструкция, тем больше и сложнее подвижные швы, и тем сложнее успешно приспособиться к движению и одновременно заделать их. Эти швы используются для изменения размеров каменной кладки и минимизации случайных трещин в стенах и других повреждений. В зданиях существуют различные типы подвижных швов: деформационные швы, контрольные швы, строительные компенсаторы и строительные швы. Каждый тип подвижного соединения предназначен для выполнения определенной задачи и не должен использоваться взаимозаменяемо.
Стандарты BS гласят: Напряжение подвижных швов при укладке настенной и напольной плитки следует контролировать путем установки соответствующих подвижных швов. Если в этой части стандарта BS 5385 не даны рекомендации по укладке плитки в конкретных условиях в отношении материалов, конструкции и расположения подвижных швов, следует ссылаться на одно из следующих: укладка плитки для пола: BS 5385-3.
Подвижные швы позволяют материалу, в который они помещены, двигаться без ограничений; они контролируют, где проявляется движение, чтобы избежать случайного растрескивания отделочных материалов. Примером могут служить швы или щели в бетонном тротуаре. Если бы в бетонном тротуаре не было подвижных швов, то он бы растрескался в произвольном месте, поскольку подвергается усадке во время отверждения. Повышение температуры вызывает расширение, понижение температуры — сжатие, а влажные условия замерзания вызывают и то, и другое, поскольку температура падает, а влага замерзает. Подвижные швы также предназначены для изоляции различных материалов друг от друга, чтобы они не влияли на соседние материалы.
Подвижные соединения предназначены для ослабления или поглощения ожидаемых перемещений между элементами конструкции, которые обычно вызываются тепловым расширением / сжатием, осадкой, передачей нагрузки, мертвыми нагрузками, а иногда даже сейсмической активностью. Подвижные соединения являются динамическими и будут подвержены горизонтальному (расширение / сжатие), вертикальному и сдвиговому перемещению. Поэтому, прежде чем выбирать наиболее подходящую систему подвижного соединения, инженеру должны быть известны критерии подвижности соединения, чтобы гарантировать, что предлагаемая система учитывает все прогнозируемые типы перемещений.
Контрольный шов
Контрольные швы обычно используются в бетонной кладке для уменьшения возникновения трещин, связанных с усадкой. Контрольный шов представляет собой непрерывный вертикальный шов, заполненный строительным раствором, но с нарушителем сцепления с одной стороны, чтобы в шве не возникало растягивающего напряжения. Если не предусмотрены контрольные швы, бетонная кладка стены может треснуть по мере ее усадки с течением времени. Там, где в такой стене предусмотрены контрольные швы, они расширяются по мере усадки бетонной кладки, предотвращая ее растрескивание. Контрольные швы следует прокладывать через равные промежутки времени по длине стены и вблизи углов, уступов и изменений высоты, опоры или жесткости стены. Контрольные швы не уменьшат расширение кладки. Хотя бетонная кладка расширяется в теплую погоду, обычно она расширяется меньше, чем сжимается. Контрольные швы часто конструируются для передачи поперечных нагрузок через стык.
Контрольные швы устанавливаются в бетонных плитах для предотвращения случайного растрескивания. Свежая бетонная смесь — это текучая пластичная масса, которой можно придать практически любую форму, но по мере затвердевания материала происходит уменьшение объема или усадка. Когда усадка сдерживается контактом с поддерживающим грунтом, гранулированной засыпкой, прилегающими конструкциями или арматурой в бетоне, в бетонной секции возникают растягивающие напряжения. Контрольные бетонные швы должны составлять не менее ¼ от общей толщины плиты (глубиной 1 дюйм для заливки толщиной 4 дюйма) и располагаться не менее чем в 2-3 раза (в футах) больше толщины (в дюймах) плиты (на расстоянии 8-12 футов друг от друга для заливки толщиной 4 дюйма). Контрольные швы можно “создавать” во время заливки бетона с помощью инструмента для создания швов. Эти швы также можно врезать в плиту, как только плита достаточно затвердеет, чтобы предотвратить образование сколов во время резки. Цель контрольного шва — обеспечить растрескивание плиты во время расширения и сжатия в известном месте и по прямой линии.
Компенсатор
Компенсаторы используются для отделения плит и бетона от других частей конструкции. Компенсаторы обеспечивают независимое перемещение между соседними элементами конструкции, сводя к минимуму образование трещин при ограничении таких перемещений. Это обеспечивает тепловое расширение и сжатие без создания напряжения в системе.
В строительстве зданий компенсационный шов представляет собой промежуточное соединение, предназначенное для снятия нагрузки на строительные материалы, вызванной движением здания, вызванным:
- Тепловое расширение и сжатие, вызванные перепадами температуры,
- Раскачивание, вызванное ветром
- Сейсмические события
- Отклонение статической нагрузки
- Отклонение нагрузки под напряжением
Компенсаторы используются в бетонных конструкциях, включая фундаменты, стены, компенсаторы крыши и тротуарную плитку. Эти швы необходимо тщательно спроектировать, локализовать и установить. Гибкие компенсаторы предназначены для смягчения напряжений при изгибе. Эти напряжения возникают из-за вертикальных перемещений конструкций, примыкающих к жестким элементам фундамента, таким как колонны или фундаменты. Если плита расположена вплотную на поверхностях, превышающих одну грань, для снижения напряжений потребуется компенсационный шов.
Весь бетон будет слегка давать усадку по мере высыхания, а после схватывания будет расширяться или сжиматься в зависимости от температуры окружающей среды. Для предотвращения образования трещин следует использовать деформационные швы из бетона, обеспечивающие возможность перемещения, особенно в плитах с площадью поверхности более 6 м2. Деформационные швы для бетона особенно важны там, где производилась последовательная заливка бетона, а также полезны при укладке бетона на участке, ограниченном стенами или зданиями, или если необходимо установить такие предметы, как крышки канализационных люков. Если требуется несколько строительных швов, было бы желательно, чтобы они были спроектированы и указаны инженером-строителем.
Компенсаторы используются для того, чтобы позволить плите двигаться и не создавать нагрузку на то, к чему она примыкает. Эти швы устанавливаются там, где плита соприкасается со зданием, где плита соприкасается с другой плитой и где настил бассейна соприкасается с перекрытием. Для изготовления этих типов швов используется податливый материал (асфальтовое покрытие, пробка, пластик). Материал должен входить в глубину плиты и на всю ширину плиты.
Индивидуальный деформационный шов создается путем вставки гибкого материала, который проходит по всей длине шва. Зазор между деформационными швами зависит от типа плиты, например, плавающего перекрытия, дорожного покрытия для транспортных средств, тротуара или монолитного фундамента из плит. На это также влияют размеры перекрытия, тип бетона и используемые армирующие материалы.
Изолирующий шов
Изолирующий шов — это отделение существующей бетонной плиты от новой бетонной плиты или стены. К существующей бетонной плите прикладывается кусок компенсатора (обычно шириной ½ дюйма, изготовленный из пробки или переработанного волокнистого материала), и когда заливается новая бетонная плита, этот компенсатор разделяет две плиты. Изолирующие швы необходимы, поскольку бетон, как известно, расширяется и сжимается. Когда две бетонные плиты укладываются друг на друга, они будут расширяться и сжиматься по отдельности и оказывать давление друг на друга. Это неравномерное перемещение может привести к растрескиванию бетона. Материал деформационного шва между двумя плитами позволяет этому расширению и сжатию происходить независимо и снижает вероятность образования трещин. Также стоит отметить, что изолирующие швы необходимы не только для защиты плит от переливов. При заливке бетоном таких конструкций, как стены и здания, следует устанавливать изолирующие швы.
Изолирующие швы обеспечивают ожидаемые горизонтальные и вертикальные перемещения между дорожными покрытиями и конструкциями. Их назначение — обеспечивать перемещение без повреждения смежных конструкций. Их назначение — обеспечивать перемещение без повреждения смежных конструкций. Усадочные или контрольные швы также поглощают некоторое движение; однако их основная функция заключается в контроле расположения и геометрии естественного рисунка трещин в бетонной плите. Поскольку планируемое использование и расположение изолирующих и деформационных швов может существенно повлиять на эксплуатационные характеристики дорожного покрытия, следует соблюдать осторожность при их проектировании. Хотя эти термины иногда используются взаимозаменяемо, изолирующие швы не являются деформационными швами.
Изолирующие швы изолируют дорожное покрытие от конструкции, другого мощеного участка или неподвижного объекта. К изолирующим швам относятся швы на всю глубину и ширину, обнаруженные на опорах мостов, перекрестках или между старым и новым дорожным покрытием. Изолирующие швы уменьшают сжимающие напряжения, возникающие на Т-образных и несимметричных перекрестках, пандусах, мостах, фундаментах зданий, дренажных отверстиях, канализационных люках и везде, где может иметь место неравномерное перемещение между дорожным покрытием и конструкцией. Их также располагают рядом с существующими дорожными покрытиями, особенно когда невозможно или желательно совместить места стыков в старом дорожном покрытии. Они заполняются предварительно сформованным заполнителем для швов, чтобы предотвратить проникновение несжимаемого материала.
Заключение
Напряжения, вызванные усадкой при высыхании, прогибом и перемещением влаги в основании, а также изменениями температуры и влажности, влияющими на напольное покрытие, могут привести к потере адгезии, что приведет к вздутию или растрескиванию пола. Таким образом, швы являются неотъемлемой частью любой укладки плитки и должны быть учтены на стадии проектирования. Желательно получить мнение эксперта, поскольку проектирование для эффективной борьбы с трещинами требует понимания источников напряжения, которые могут вызвать растрескивание. Предотвратить образование трещин было бы несложно, если бы существовала только одна переменная.