что такое рабочий шов при бетонировании
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!
Что такое рабочий шов при бетонировании
Устройство рабочих швов при укладке бетонной смеси.
Для обеспечения монолитности бетонировать конструкцию желательно непрерывно. Но это возможно лишь при незначительных объемах работ и в сравнительно простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании неизбежны. При необходимости устраивать перерывы в бетонировании конструкций прибегают к так называемым рабочим швам.
Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие. Обычно происходит это при перерывах в бетонировании от 7 ч.
Возобновлять прерванное бетонирование можно после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретет прочность не менее 1,5 МПа (способен воспринимать незначительное динамическое воздействие без разрушения).
Для надежного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают: кромку схватившегося бетона очищают от цементной пленки и обнажают крупный заполнитель, протирая проволочными щетками; продувают сжатым воздухом и промывают струей воды. Особенно тщательно обрабатывают поверхность бетона вокруг выпусков арматуры; арматурные стержни очищают от раствора. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором, имеющим такой же состав, как укладываемая бетонная смесь.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Рабочий шов бетонирования
При выполнении монолитных работ наиболее часто применяется стандартная схема бетонирования с укладкой в одном направлении горизонтальных слоев равной толщины. Укладка бетона может вестись с непрерывным перекрытием слоев, но до начала схватывания предыдущего слоя. Или проводится бетонирование с перерывами, когда перекрытие ранее уложенного слоя последующим выполняется после набора бетоном необходимой прочности. В последнем случае в месте соприкосновения ранее уложенного и свежеуложенного бетона образуется так называемый рабочий или холодный шов.
Необходимость в перерывах между укладкой слоев объясняется сложностью или невозможностью непрерывного бетонирования объектов большой площадью, а также временными потерями на установку опалубки и арматуры. При этом продолжительность укладки ограничивается временем начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Время перекрытия слоев определяется строительной лабораторией и большей частью зависит от специфики использующегося цемента, погодных условий, температуры наружного воздуха. При укладке строительной смеси с перерывами возобновление работ допускается только при наборе последней прочности выше 1.5 МПа. Такой способ укладки распространен как в гражданском и промышленном, так и в частном строительстве.
Специфика холодных стыков
По определению рабочий шов является ослабленным местом, но при качественном выполнении с соблюдением строительных норм и правил шов бетонирования не нарушает целостности конструкции, не снижает ее прочностные свойства, не отражается на долговечности последней.
В производстве бетонных работ сложилась достаточно парадоксальная ситуация: когда сооружения желательно возводить без швов, но выполнению этих требований противоречит необходимость разбивки крупных сооружений на секции с устройством деформационных сквозных швов. Кроме того, секции между деформационными швами разбиваются дополнительными строительными и усадочными швами на блоки или бетонируемые без перерыва меньшие части. Устройство строительных и усадочных швов объясняется как уменьшением площади бетонируемых участков, так и необходимыми мероприятиями для снижения деформаций бетона. Поскольку на крупных объектах бетонирование в большинстве случаев проводится с перерывами, холодные стыки или швы бетонирования чаще совмещают с усадочными и строительными.
Обработка холодного шва
Целостность и надежность конструкции при бетонировании с перерывами зависит от правильного расположения рабочих швов и качества сцепки слоев. Для обеспечения прочного сцепления предыдущий слой выполняют с неровной поверхностью и проводят дополнительную обработку затвердевшего бетона. Перед дальнейшим бетонированием удаляются загрязнения, цементная пленка. Обязательно очищается арматурный прокат. После соответствующей подготовки поверхность по всей площади покрывается цементным раствором (возможно применение пластичной бетонной смеси). Обязательным условием является соответствие прочности бетона конструкции и затвердевшего бетона или раствора в местах холодного шва.
Расположение стыков по СНиП
При любых условиях забетонированный стык не должен являться местом концентрации напряжения. Расположение шва допускается только перпендикулярно оси балок, колонн, плит и прочих бетонируемых элементов.
Когда допускается устраивать швы бетонирования:
Располагаться швы бетонирования могут как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.
Идеальное положение шва
В наиболее предпочтительном варианте расположение шва точно совпадает с положением нулевой (минимальной) поперечной силы в монолитной конструкции. Такое место можно обнаружить посредством выполнения специализированных расчетов (в эпюре поперечных сил). Если расчеты проводятся вручную, то определяется место, где эпюра пересекает горизонталь (оптимальное место для шва, поскольку в этом месте поперечная сила стремится к нулю). При расчетах с помощью специализированных программ проводится анализ эпюры поперечных сил или их цветных схем, что более наглядно.
На чертежах стык между слоями бетона традиционно изображается пунктиром. Для более точного определения используется соответствующая выноска — «рабочий шов бетонирования». Стоит отметить, что изменение положения швов не допускается в обход выполненных на чертежах схемах, а соблюдение достаточно понятных рекомендаций, обозначенных в СНиП 3.03.01-87, позволит получить прочное и долговечное сооружение.
Лекции / Устройство рабочих швов при бетонировании. Рабочий шов
При выполнении монолитных работ наиболее часто применяется стандартная схема бетонирования с укладкой в одном направлении горизонтальных слоев равной толщины. Укладка бетона может вестись с непрерывным перекрытием слоев, но до начала схватывания предыдущего слоя. Или проводится бетонирование с перерывами, когда перекрытие ранее уложенного слоя последующим выполняется после набора бетоном необходимой прочности. В последнем случае в месте соприкосновения ранее уложенного и свежеуложенного бетона образуется так называемый рабочий или холодный шов.
Необходимость в перерывах между укладкой слоев объясняется сложностью или невозможностью непрерывного бетонирования объектов большой площадью, а также временными потерями на установку опалубки и арматуры.
При этом продолжительность укладки ограничивается временем начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Время перекрытия слоев определяется строительной лабораторией и большей частью зависит от специфики использующегося цемента, погодных условий, температуры наружного воздуха. При укладке строительной смеси с перерывами возобновление работ допускается только при наборе последней прочности выше 1.5 МПа. Такой способ укладки распространен как в гражданском и промышленном, так и в частном строительстве.
Специфика холодных стыков
По определению рабочий шов является ослабленным местом, но при качественном выполнении с соблюдением строительных норм и правил шов бетонирования не нарушает целостности конструкции, не снижает ее прочностные свойства, не отражается на долговечности последней.
В производстве бетонных работ сложилась достаточно парадоксальная ситуация: когда сооружения желательно возводить без швов, но выполнению этих требований противоречит необходимость разбивки крупных сооружений на секции с устройством деформационных сквозных швов. Кроме того, секции между деформационными швами разбиваются дополнительными строительными и усадочными швами на блоки или бетонируемые без перерыва меньшие части. Устройство строительных и усадочных швов объясняется как уменьшением площади бетонируемых участков, так и необходимыми мероприятиями для снижения деформаций бетона. Поскольку на крупных объектах бетонирование в большинстве случаев проводится с перерывами, холодные стыки или швы бетонирования чаще совмещают с усадочными и строительными.
Что это такое?
В строительстве стен и колонн допускается формирование только горизонтальных швов в бетоне
При возведении крупных объектов, конструкций, габаритных перекрытий, заливку бетона невозможно провести за один раз. Работа растягивается на несколько дней либо в течение рабочего дня делаются перерывы. Если заливка опалубка проводится в несколько приемов, смесь застывает по мере ее добавления и между слоями раствора появляются границы — холодные швы.
Стыки в бетоне считаются слабым местом возводимого объекта. Чтобы предупредить дальнейшее разрушение, эти границы подвергают специальной обработке. При заливке раствора нужно брать во внимание архитектурную специфику здания. Выделяют следующие виды стыков:
Формирование такого стыка поможет смеси высохнуть более равномерно.
Обработка холодного шва
Целостность и надежность конструкции при бетонировании с перерывами зависит от правильного расположения рабочих швов и качества сцепки слоев. Для обеспечения прочного сцепления предыдущий слой выполняют с неровной поверхностью и проводят дополнительную обработку затвердевшего бетона. Перед дальнейшим бетонированием удаляются загрязнения, цементная пленка. Обязательно очищается арматурный прокат. После соответствующей подготовки поверхность по всей площади покрывается цементным раствором (возможно применение пластичной бетонной смеси). Обязательным условием является соответствие прочности бетона конструкции и затвердевшего бетона или раствора в местах холодного шва.
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:
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:
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.
Обязательно очищают арматуру. Растворы, залитые в разных слоях, должны демонстрировать идентичные показатели и характеристики, основными из которых являются прочность и несущая способность.
Расположение стыков по СНиП
При любых условиях забетонированный стык не должен являться местом концентрации напряжения. Расположение шва допускается только перпендикулярно оси балок, колонн, плит и прочих бетонируемых элементов.
Когда допускается устраивать швы бетонирования:
Располагаться швы бетонирования могут как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.
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 конструкция строящегося здания небольшая. 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 необходимо 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.
Идеальное положение шва
В наиболее предпочтительном варианте расположение шва точно совпадает с положением нулевой (минимальной) поперечной силы в монолитной конструкции. Такое место можно обнаружить посредством выполнения специализированных расчетов (в эпюре поперечных сил). Если расчеты проводятся вручную, то определяется место, где эпюра пересекает горизонталь (оптимальное место для шва, поскольку в этом месте поперечная сила стремится к нулю). При расчетах с помощью специализированных программ проводится анализ эпюры поперечных сил или их цветных схем, что более наглядно.
На чертежах стык между слоями бетона традиционно изображается пунктиром. Для более точного определения используется соответствующая выноска — «рабочий шов бетонирования». Стоит отметить, что изменение положения швов не допускается в обход выполненных на чертежах схемах, а соблюдение достаточно понятных рекомендаций, обозначенных в СНиП 3.03.01-87, позволит получить прочное и долговечное сооружение.
Недостатки швов
К негативным сторонам холодных стыков бетонного раствора относят:
При наличии такого стыка в конструкции фундамента потолок подвала может начать мокнуть.
При отсутствии необходимости оформлять рабочие швы нужно их избегать. Монолиты без стыков, плиты, стены, фундамент выдерживают большие нагрузки при усадке и в течение всего периода эксплуатации. Если проводится масштабная работа, прибегают к ступенчатой технике заливки бетона. Особенность в наложении нового слоя до того, как успеет схватиться предыдущий.
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: