Деформационный шов фундамента: температурный и усадочный

Температурно-усадочные и осадочные швы

Всякий конструктивный элемент строения в процессе своей работы в конструкции несёт определённую силовую нагрузку. Причём она не всегда связана с сейсмическими колебаниями или весом здания как такового. Сама проблема строительной физики уже длительное время представляет собой неравномерное расширение разных материалов при нагревании и их же сужение при остывании.

К примеру:
Коэффициенты температурного расширения металла и дерева отличаются в несколько раз. Этим обосновывается механическое разрушение деревянных балок, находящихся в холодном подкровельном пространстве, которые закреплены с помощью обычных шпилек и арматуры без терморазрыва. Для решения такой и некоторых иных задач в общестроительной практике применяется устройство деформационных швов.
Ниже приведём полный список проблем, когда этот элемент «работает» и помогает сохранить конструктивную целостность всего здания:

• сейсмическая активность земной коры;
• осадка грунта, подъём грунтовых вод;
• силовые деформации;
• резкое изменение температуры окружающего воздуха.

В зависимости от характера решаемой задачи все деформационные швы подразделяются на температурные, усадочные, сейсмические и осадочные.

Температурный деформационный шов

Конструктивно деформационный шов представляет собой разрез, который разделяет все строение на секции. Размер секций и направление деления – вертикальное или горизонтальное – определяется проектным решением и силовым расчётом статических и динамических нагрузок.
Для герметизации разрезов и снижения уровня теплопотерь через деформационные швы они заполняются упругим теплоизолятором, чаще всего это специальные прорезиненные материалы. Благодаря такому разделению конструктивная упругость всего здания возрастает и температурное расширение отдельных его элементов не оказывает разрушительного воздействия на остальные материалы.

Как правило, температурный деформационный шов проходит от кровли до самого фундамента дома, разделяя его на секции. Сам фундамент делить не имеет смысла, поскольку он находится ниже глубины промерзания грунта и не испытывает на себе такого негативного воздействия, как остальное здание. На шаг деформационных температурных швов будут влиять тип применённых строительных материалов и географические положение объекта, определяющее среднюю зимнюю температуру.

В статически неопределимых системах железобетонных зданий и сооружений кроме усилий от внешних нагрузок возникают дополнительные усилия в результате изменений температуры и усадки бетона. С целью ограничения величины этих усилий устраивают температурно-усадочные швы, расстояния между которыми определяют расчётом.
Расчёт допускается не делать для конструкций 3-й категории трещиностойкости при расчётных низких температурах наружного воздуха выше минус 40° С, если расстояния между деформационными швами не превышают нужных величин, приведенных в таблице СНиП. В любом случае расстояния между швами обязаны быть не больше:

150 м для отапливаемых зданий из сборных конструкций;
90 м — для отапливаемых зданий из сборно-монолитных и монолитных конструкций.

Для неотапливаемых строений и сооружений указанные значения необходимо уменьшать как минимум на 20 %. Для предотвращения происхождения дополнительных усилий при неравномерных осадках основания (разновысокие секции, сложные грунтовые условия и т.п.) предусматривается устройство осадочных швов.
Следует обратить внимание на то, что осадочные швы прорезают сооружение до основания, а температурно-усадочные швы — только до верха фундаментов. Осадочные швы в то же время исполняют роль и температурно-усадочных швов.

Схемы деформационных швов

Ширина температурно-усадочного шва обычно 2…3 см, она уточняется расчётом в зависимости от длины температурного блока и температурного перепада.

Основные моменты в проблеме температурного расчета

Мнение эксперта.
Неопределенность с жесткостными характеристиками основания в горизонтальном направлении – к примеру, учитывая скорость приложения температурной нагрузки, может иметь место изрядная реология. Трение о грунт будет разным на различных участках фундамента в зависимости от давления на грунт на этих участках. Локальные повреждения гидроизоляции – могут ли быть и стоит ли их учитывать? А локальные зоны пластики в грунтах? Ну и плюс, упомянутая мною обратная засыпка. Варьирование жесткостных характеристик основания в горизонтальном направлении может неоднократно изменять усилия от температурных нагрузок. Со сваями все еще труднее.

Нелинейность железобетона, его достаточно “длительные” жесткостные характеристики – какое будет изменение диаграммы деформирования железобетона при скорости нагружения, отличительной для температурных нагрузок? Я уже молчу про все остальные тонкости моделирования нелинейных свойств железобетона – как минимум нужно солидами моделировать, чтобы учесть снижение в том числе сдвиговой жесткости всех элементов, особенно массивных, которые являются концентраторами.

Неопределенность с самими температурными нагрузками. В железобетоне и без этих нагрузок будут раскрыты многочисленные трещины, а уж с учетом температуры – тем более. И понижаться будет не только жесткость каркаса, но и сами нагрузки, т.к. убавляется сама площадь элементов (в связи с образованием трещин), что знаменитыми мне методиками никак не учитывается.
Таким образом, считаю, что полноценный температурный расчет ЖБ каркасов в настоящее время – это гадание, и единственное, чему нужно верить – это опыт проектирования, отраженный в частности в рекомендуемых расстояниях между температурными блоками.

Осадочный деформационный шов

Второй важной областью применения деформационных швов является компенсация неравномерного давления на грунт при строительстве зданий переменной этажности. В этом случае более высокая часть здания (и соответственно, более тяжёлая) будет давить на грунт с большей силой, чем низкая часть. В результате могут образовываться трещины в стенах и фундаменте здания. Схожей проблемой может стать и осадка грунта в пределах площади под фундаментом здания.
Для предотвращения растрескивания стен в этих случаях используются осадочные деформационные швы, которые, в отличие от предыдущего типа, делят не только само здание, но и его фундамент. Нередко в одном и том же здании возникает необходимость применения швов различных типов. Совмещённые деформационные швы называются температурно-осадочными.

Антисейсмические деформационные швы

Как следует из их названия, такие швы применяются в зданиях, находящихся в сейсмоопасных зонах Земли. Суть этих швов в делении всего здания на «кубы» – отсеки, представляющие сами по себе устойчивые ёмкости. Такой «куб» должен быть ограничен деформационными швами со всех сторон, по всем граням. Только в этом случае антисейсмический шов будет работать.
Вдоль антисейсмических швов устраиваются двойные стены или сдвоенные ряды опорных колонн, которые являются основой несущей конструкции каждого отдельно взятого отсека.

Усадочный деформационный шов

Усадочные деформационные швы применяются в монолитно-бетонных каркасах, поскольку бетон при затвердевании имеет свойство несколько уменьшаться в объёме из-за испарения воды. Усадочный шов не допускает возникновения трещин, которые нарушают несущую способность монолитного каркаса.

Смысл такого шва в том, чтобы он расширялся всё больше, параллельно твердению монолитного каркаса. После того как твердение закончится, образовавшийся деформационный шов полностью зачеканивают. Для придания герметической стойкости усадочным и любым другим деформационным швам применяют специальные герметики и гидрошпонки.

Деформационный шов в фундаменте: виды и их устройство

Фундаментное основание, заложенное под любым по своим параметрам зданием, представляет собой основное несущее сооружение, именно на него возлагается большинство нагрузок. В связи с этим, особое внимание уделялось качественному выполнению такой конструкции. Отдельного рассмотрения при обустройстве основания достоин такой элемент, как деформационный шов в фундаменте. Он представляет собой специальным образом выполненное место, основная задача которого заключается в защите фундаментного основания от различных движений грунта, а также от резких изменений температуры.

Обустройство таких элементов, как деформационный шов, больше всего касается построек, возводимых в сейсмически опасной местности. Стоит также отметить и то, что рассматриваемую составляющую принято обустраивать при ленточном фундаментном основании. В настоящее время используются различные разновидности подобного рода швов. Сюда можно отнести швы температурного типа, осадочный подвид, а также усадочный шов. К их числу также относится и сейсмический шов.

Важно отметить, что их обустройство полностью зависит от качества почвы, на которой будет возведена постройка, а также от температурного фона той или иной местности.

Далее рассмотрим что такое деформационный шов, основные разновидности деформационных швов, а также некоторые особенности их обустройства.

Осадочные и сейсмические

Швы, относящиеся к группе сейсмических, обустраивают на местности, подверженной угрозе землетрясения. Это и есть сейсмически-опасная зона. Использование швов подобного типа осуществляется для того чтобы стало возможным предотвращение негативного воздействия разного рода колебаний земли. Таким образом, данный элемент попросту не даст основанию и стенам постройки растрескаться.

Для их грамотного устройства следует, для начала, разбить основание на несколько кубов, имеющих одинаковую сторону. Важно отметить, что по всем этим рёбрам таких кубов и будут делаться швы. Следует их выполнить таким образом, чтобы они внешне являлись небольшими отсеками. Для надёжной защиты от пагубного воздействия температуры и излишней влаги используются гидроизоляционные материалы.

Если рассматривать осадочный деформационный шов фундамента, то его обустройство должно выполняться для оснований таких построек, которые в будущем станут характеризоваться переменной этажностью. Объясняется это тем, что обычно часть постройки с меньшей этажностью будет оказывать воздействие на фундаментное основание меньше, если сравнивать с большим количеством этажей. Швы же, обладают возможностью в перераспределении подобного рода нагрузки. Кроме всего прочего, их обустройство во многом предотвращает появление проблем, которые могут возникнуть в тех случаях, когда происходит осадка грунта.

Принцип его обустройства заключается в разделении на несколько узлов фундаментного основания. В большинстве случаев это касается также и самого здания. Важно, чтобы каждый из этих швов был бы защищён узлом. Их следует также устраивать и на плите возводимого сооружения. На самом деле, это может привести к возрастанию затрат на исходные материалы, а также понадобиться потратить и немало времени. Но оно того стоит, поскольку качественно выполненный деформационный шов между фундаментами позволяет свести к минимуму вероятность появления трещин на стенах.

Температурные и усадочные швы

Что касается деформационных швов, относящихся к классу температурных, то их обустройство актуально в тех местах, где климат обладает сильной переменчивостью. Таким образом, в данном случае температурные условия зачастую сильно влияют на качество постройки. Это условие применимо как к местам с чрезмерно жарким, так и с суровым холодным климатом.

Согласно технологии обустройства швов температурного типа, всё здание должно быть подразделено на несколько квадратных отсеков, имеющих квадратную форму. Что касается их размеров, то этот параметр вычисляется отдельно, с помощью расчётов. Весьма удобно осуществлять эти действия на плите, поскольку в данном случае все полученные замеры станут значительно более чёткими. В то же время, следует учитывать ряд различных факторов. Сюда относятся сейсмические условия местности, а также географическое положение. Немаловажную роль играют планируемые параметры постройки, а также глубина залегания уровня промерзания почвы. Подобного рода швы не так уж и часто обустраивают на фундаментных основаниях, но многие специалисты всё-таки рекомендуют выполнять эту операцию. Объясняется это также тем, что в различные периоды времени уровень промерзания почвы может иметь различную глубину.

Усадочный деформационный шов ленточного фундамента следует использовать в тех случаях, когда при возведении фундаментных оснований и самих построек используются большие объёмы бетона. Особо актуально в таких ситуациях, когда строительство предусматривает использование большого количества бетона, заливаемого поверх каркаса монолита.

Вышеперечисленные требования вполне объяснимы. Так, с течением времени бетон склонен отдавать влагу. Таким образом, он несколько уменьшается в своих размерах. Зачастую уменьшения невелики, но даже незначительное такое изменение ведёт к более серьёзным деформационным процессам. В результате на стенах и на фундаментном основании могут появляться некоторые трещины. В связи с этим, обустройство усадочного шва является просто обязательным в тех случаях, когда имеет место применение большого количества бетона.

Стоит отметить также и то, что наилучшим решением специалистами считается объединение швов различных типов – усадочного и температурного. Благодаря использованию такого варианта, становится возможным получить наилучшую эффективность. Кроме всего прочего, их обустройство является достаточно простым. Следует знать и то, что подобного рода комбинация широко используется при возведении зданий, характеризующимся любой этажностью. Также особого значения не имеет тип фундамента.

Как следует обустраивать деформационные швы

Обустройство деформационного шва

Для начала прибегнем к рассмотрению основных правил при устройстве каждой из разновидности такого шва. Сперва следует сделать предварительные геодезические расчёты, а, уже опираясь на их результаты, вы сможете определить то, какое конкретное число следует для возведения основания вашей постройки. После этого можно приниматься за устройство деформационных швов в фундаментах.

При этом не забывайте о соблюдении некоторых нюансов:

1. Что касается высоты каждого из швов, она должна быть соразмерной соответствующему параметру фундаментного основания. Недопустимыми являются те случаи, когда высота полученных швов меньше, нежели высота фундамента.
2. Дистанция между швами зависит от того, из чего планируется возводить постройку. Так, к примеру, если будет сооружена древесная постройка, то наилучшим вариантом станет шестидесятиметровое расстояние между швами. Кирпичное здание предполагает пятнадцатиметровую дистанцию.

Определимся и с другими немаловажными нюансами и особенностями конструкции:

• Если планируется возведение крупной постройки, которая будет обладать не менее одной пристройки, то угловые границы необходимо снабдить дополнительными швами. Так что, принимайте во внимание и структуру здания.

• Швы следует обустраивать не только a ленте фундаментного основания, но в самой плите (зависит от типа фундамента). Наилучшим вариантом для плиточного основания станет просмоленная пакля, которая успешно справится с функциями утеплителя и гидроизоляционного материала. Если имеет место фундамент ленточного типа, то в данном случае понадобится приобретение отдельно утеплителя и отдельно гидроизоляции.
• Также устройство деформационного шва в фундаменте предполагает ширину швов около десяти сантиметров. Чаще всего это постоянное значение.
• Важную роль играет отмостка, которую следует оснастить деревянной рейкой, которую заливают битумом.

Вышеописанные рекомендации распространяются на обустройство швов различных типов. Таким образом, их можно считать универсальными. В процессе осуществления работ следует придерживаться основной технологии, и рекомендуем также не пренебрегать приведёнными советами.

Температурные и осадочные швы

Для предотвращения деформаций в конструкциях их разделяют на отсеки (по длине) вертикальными зазорами – деформационными швами. Необходимость устройства таких швов определяется внешними условиями и геометрическими параметрами конструкции.

При любой выбранной системе перевязки возведение стены начинают с кладки углов. Важно устроить перевязку швов в углах не только таким образом, чтобы соблюдался выбранный рисунок перевязки в наружных верстах обеих пересекающихся стен, но и так, чтобы перевязка была выполнена с максимальным перекрытием швов.

По своему назначению деформационные швы бывают температурными и осадочными. Расположение деформационных швов обязательно указывают в проекте.

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 (рис. 34).

Рисунок 34. Устройство осадочного шва в кирпичной кладке: а) фундамент (план); б) стена (план); в) продольный разрез по фундаменту и стене; 1 – кладка фундамента; 2 – кладка стены; 3 – осадочный шов; 4 – шпунт; 5 – зазор под шпунтом для осадки

Шов должен быть перпендикулярным стене или фундаменту. В месте шва кирпичи не перевязывают друг с другом, вместо этого устраивают прокладку из гидроизоляционного материала в два – три слоя (толь, рубероид, стеклоткань и т. д.). 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 оставляют 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 (например, железобетона), 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. С наружной стороны фундамента устраивают глиняный замок или другой вариант гидроизоляции.

Необходимость в устройстве осадочных швов возникает в нескольких случаях.

1. Примыкание новой стены к старой. В этом случае шов может быть устроен без шпунта, поскольку вырезать паз в старой стене – трудоемкое занятие.

2. 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.

3. 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.

Температурные швы

Температурные (температурно-усадочные) швы защищают здание или сооружение от деформаций (трещин, разрывов кладки, перекосов, сдвигов кладки по швам), связанных с изменением температуры воздуха и самих конструкций. При пониженных температурах каменная кладка имеет свойство сжиматься, а в жару – расширяться. Так, на каждые 10 м длины кирпичная конструкция при изменении температуры с 20 °C до –20 °C сокращается в размерах на 5 мм. Кроме того, перепад температур может возникать в различных частях здания.

Температурные швы делят здание на отсеки по всей высоте стен, не включая фундамент. То есть, в отличие от осадочных швов, температурными швами фундамент не разделяют. Устройство температурного шва в кирпичной стене аналогично устройству осадочного: в виде шпунта с прослойкой изоляционного материала и заделкой герметиком с наружной стороны стены. Герметик для заделки температурного шва должен быть рассчитан на все температуры, возможные при эксплуатации здания или сооружения.

Толщина температурного шва в кирпичной кладке должна составлять 10–20 мм. Если кладку ведут при температуре воздуха 10 °C и выше, толщина шва может быть уменьшена.

Необходимость в устройстве температурных шов возникает при большой длине кирпичных стен и при значительных перепадах температуры воздуха между зимним и летним периодами года. Строительные нормы и правила (СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции») устанавливают максимально допустимые расстояния между температурными швами в кирпичных стенах. Эти расстояния зависят от средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки года, вида кирпича и марки раствора. В наиболее сложных климатических условиях максимально допустимое расстояние между температурными швами в отапливаемых строениях в кладке из керамического кирпича составляет 50 м, в кладке из силикатного кирпича – 35 м. Поскольку стены индивидуальных строений редко достигают такой длины, температурные швы в них практически не устраивают. Для неотапливаемых закрытых построек максимальная длина стены без температурных швов может составлять: в кладке из керамического кирпича – 35 м, в кладке из силикатного кирпича – 24,5 м. Для не отапливаемых открытых строений (например, кирпичных заборов) эти нормативные величины соответственно равны 30 м и 21 м.

При необходимости устройства в здании как осадочных, так и температурно-усадочных швов их совмещают и устраивают деформационный шов (или несколько шов) универсального назначения, с разрезкой конструкций по всей высоте (от подошвы фундамента до верха карниза).

Деформационный шов

Деформационный шов в бетоне – это разновидность «подвижного» компенсационного шва наряду с температурным и осадочным швом. Деформационными швами строители «разгружают» бетонные массивы и минимизируют нагрузки, которые приводят к поперечным, продольным и скручивающим усилиям и в итоге -к деформациям бетонных конструкций и оснований. Не все разрезы и швы в бетоне являются деформационными. Классификация швов в бетонных монолитных, сборных железобетонных конструкциях и основаниях (армированных и неармированных) достаточно обширна и сложна, и часто возникающая путаница в определениях в общем понятна: разных швов много, у них разное назначение, технология и конструкция, к тому же часто встречаются термины вроде температурно-усадочный шов; температурно-деформационный шов, температурно-компенсационный шов и так далее.

Усадочные и рабочие швы деформационными не являются. К деформационным, или подвижным (не корректное, но распространенное определение) относятся также швы температурные и осадочные, а также и варианты деформационных комбинированных швов.

Устройство деформационных швов

Устройство деформационных швов выполняют на стадии укладки бетона или же формируют разрез уже затвердевшей (набравшей часть марочной прочности) бетонной плиты. Первый вид формирования шва – монтажный, выполняют в примерной последовательности: Конструкцию (стяжку, плиту) делят на секции, используя эластичные или твердые материалы-прокладки. Демпфирующую закладную деталь из обвернутой рубероидом доски или бруса, пластиковой вагонки, полимерной ленты, стекла, рулонного материала для гидроизоляции или обрезка теплоизоляционной плиты и т.д. закладывают на полную глубину конструкции. После схватывания бетона закладка-демпфер может извлекаться из шва, который далее заполняют теплоизоляционным материалом, уплотнительным жгутом или шнуром типа Вилатерм и герметизируют определенным видом мастики или герметика, но может и оставаться в шве на все время эксплуатации конструкции, согласно виду конструкции и ее назначению. Пример: деформационный шов фундаментной плиты:

Второй метод устройства шва: разрезают частично затвердевшие бетонные плиты не на всю глубину, а только на нормированную. Затем шов зачищают и заделывают – опять же в зависимости от размеров и назначения шва: или специальными эластичными профилями, изоляторами, демпферами, или только полимерным герметиком (мастикой). Есть случаи, когда шов следует оставлять незаполненным.

Конструкция деформационного шва

Шов должен быть идеально прямой. Пересекаться швы должны исключительно под прямыми углами. Но одновременно с этими правилами важно выполнить и еще одно: никогда не делать Т- образный (в плане) стык рассечения, поскольку такая фрагментация создаст дополнительные неравномерные нагрузки в конструкции. Когда треугольные пересечки швов (в плане) неизбежны, поступают следующим образом: «делят» плоскость на равносторонние фигуры, при этом получается больше швов.

Ширину швов делают в зависимости от толщины стяжки бетона или плиты, но минимум ширины шва равен 6 мм. Глубина сечения шва должна составлять от половины высоты плиты до четверти. Карта (внутренняя площадь в границах таких разрезов-швов) может не делиться на фрагменты в случаях, когда:

• Площадь не превышает 30 м2;
• Фрагмент квадратный;
• Фрагмент прямоугольный с соотношением сторон не более 1:1,5.

Еще несколько нормативных правил:

• Если площадка больше 30 м2, то ее делят еще одной группой усадочных швов.
• Для любой площади стяжки или плиты: если длина укладки бетона больше 250 см, то обязательно рассечение этой ленты швом. Такие ленты могут быть узкими, в этих случаях швы выполняют поперек ленты. Но если лента затвердевающего бетона шире 300 см, то швы выполняют продольными.
• В случаях, когда плита или стяжка предназначена для эксплуатации под открытым небом, резы делают в интервале 3 м при максимальной площади площадки не больше 9 м2.
• Дорожки или коридоры, уложенные монолитной стяжкой, рассекают поперечными резами в шаге до 600 см. шаг можно подсчитать, умножив на 2 ширину бетонной ленты.
• Поворотные углы Г-образных форм фрагментируют на квадратные или прямоугольные участки.

Плита пола, опоясывающая стойки, колонны небольшие фундаментные опоры и др. должна быть разрезана строго по квадратам, причем все углы этих квадратов должны быть расположены напротив плоскостей опор. Другими словами, следует повернуть площадку, ограниченную разрезами относительно опоры (колонны и т.д.) таким образом, чтобы угол поворота был 45 град.

Профиль деформационный

Рассеченные стяжки и основания должны сохранять конструкционную целостность. Для этого их укрепляют специальными элементами – деформационными металлическими профилями и/или уплотнителями. Профили могут помещаться в разрезы, или накладываться на сверху.

Компенсационный шов

Компенсационные швы бетонных конструкций и оснований (фундамента, стены, кровли и всех без исключения конструкций) выполняются целенаправленно и выглядят как разделение конструкций. Цель этой фрагментации – ослабить внутренние и внешние напряжения в бетонном монолите. Минимизировать воздействие внутренних напряжений необходимо, так как они ведут к неконтролируемым деформациям, а в тяжелых случаях и к полному разрушению бетонного монолита на всю его глубину. Деформации – причина низких характеристик построек, недолгой эксплуатации и многочисленных проблем с разнообразными трещинами, перекошенными оконными коробками и незакрывающимися дверями, и так далее.

Бетонное основание – долговечное, надежное и прочное, и пока еще бетону альтернативы нет. Есть новые технологии, присадки и наполнители – но все это лишь развитие и рост бетона, имеющего свои «корни» в глубокой древности. Одно из качеств бетона как искусственного микропористого камня – это некоторая капризность сформированных объемов конструкций, а также поверхностных реакций бетонных массивов в эксплуатации. Внутри бетонного монолита всегда действуют силы, порожденные разными причинами, и эти силы дают нагрузки как на саму бетонную конструкцию, так и на ее внутреннюю структуру. Эти нагрузки неконтролируемы, и их последствия – растрескивание монолита. Так и случается, если проектировщик и строитель не принял меры – то есть не компенсировал монолит разрезами. Пример – компенсационные швы в бетонной отмостке вокруг дома, о необходимости которых знает любой частный строитель. Отмостка обязательно отделяется пристеночным швом, который заполняют рулонным гидроизоляционным материалом на битуме или герметизируют водостойким безусадочным герметиком.

Делят отмостки на небольшие участки – всего по 200-250 см, поскольку работают эти простые конструкции в тяжелейших условиях – вода, перепады температур, сезоны жара-мороз и т.д. все швы отмосток делают под прямыми углами к примыкающим стенам, строго по перпендикуляру и на всю глубину заливаемой бетонной смеси. В шов закладывают просмоленную (антисептированную, промазанную битумом и обвернутую рубероидом – в самом простом варианте) деревянную доску толщиной 25-30 мм.

Доска на ребро будет выполнять функцию несъемной опалубки бетонного сектора отмостки, поэтому по верху доску выравнивают с основной съемной опалубкой заподлицо. Вместо доски сегодня можно взять специальную виниловую прокладку для швов, ее толщина различна, но для отмостки нужна толщина ленты до 1,5 см. Бетонируют отмостку только после устройства компенсационных швов.

Компенсационные разрезы, или швы – это своего рода демпферы бетонных монолитов. Пример: компенсационный деформационный шов в фундаменте, усиленный деформационными профилями:

Швы в бетоне могут быть не только подвижными, но и условно-неподвижными – это рабочие (холодные) швы бетонирования, вызванные как форс-мажором, так и заранее предусмотренными технологическими перерывами в укладке бетона. Как уже было сказано выше, технологические и холодные швы в бетоне деформационными ни в коем случае не являются, так же, как и усадочные швы (не путать с осадочными). Пример: деформационный шов плиты монолитного перекрытия, заполненный эластичными элементами:

Компенсационные швы делают не только в бетоне. Прорезать бывает необходимо и напольное покрытие, и основание пола по контуру дверных проемов, а также на участках перепадов высот (ступеньках) в плитах и стяжках. Такой шов, точно так же как шов под паркетными досками, оставляют незаполненным в помещении. На улице все швы обязательно герметизируют.

Осадочный шов

Осадочный шов тоже относится к деформационным швам и делается в целях разгрузки конструкции. Разницу между осадочным и температурным деформационным швом можно видеть (упрощенно) на рисунке:

Осадочный шов фундамента точно так же разрезает массив на две “независимые” части.

Деформационные швы, работающие в сложных условиях, могут быть усилены специальными элементами: арматурными стержнями, металлическими закладными пластинами и др.

Все компенсационные швы – необходимый элемент бетонной постройки: каркасов, массивов, элементов и узлов сборных конструкций, плоских плит и стяжек. Правильный шов – это гарант беспроблемной и долгой эксплуатации дома и любого сооружения. Для того, чтобы внутренние отделки и декоры сохраняли эластичность и не подвергались деформациям, точно так же необходимы компенсационные швы.

Деформационный шов фундамента: температурный и усадочный

Деформационные швы в зданиях устраивают для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах прогнозируемых деформаций, возникающих при колебаниях температуры, сейсмических воздействий, неравномерной осадки грунта и способных вызвать опасные нагрузки.

В зависимости от назначения деформационные швы можно разделить на температурные, осадочные, сейсмические и усадочные.

Температурный деформационный шов

В жаркую погоду, при нагревании, здание расширяется и удлиняется, зимой же при охлаждении оно сокращается, эти температурные деформации приводят к появлению трещин.

Температурные швы делят надземную конструкцию строения по вертикали на отдельные части, что обеспечивает независимое горизонтальное перемещение отдельных частей здания. В фундаментах и других подземных элементах здания температурные швы не устраивают, так как они находясь в грунте, не подвержены значительным изменениям температуры воздуха.

Устройство температурных швов в наружных стенах зданий:

А, Б – с сухим и нормальным режимами эксплуатации; В, Г – с влажным и мокрым режимами;

1 – утеплитель; 2 – штукатурка; 3 – расшивка; 4 – компенсатор; 5 – антисептированные деревянные рейки 60х60 мм; 6 – утеплитель; 7 – вертикальные швы, заполненные цементным раствором.

Расстояние между температурными швами определяют в зависимости от материала стен и температурных показателей района строительства.

Температурные швы наружных стен должны быть водо- и воздухонепроницаемыми и непромерзаемыми, для чего они должны иметь утеплитель и надежную герметизацию в виде упругих и долговечных уплотнителей из легкосжимаемых и несминаемых материалов (для зданий с сухим и нормальным режимами эксплуатации), металлических или пластмассовых компенсаторов из коррозиеустойчивых материалов (для зданий с влажным и мокрым режимами).

Осадочный деформационный шов

Осадочные швы учитывают в тех случаях, когда предполагается разное и неравномерное оседание смежных элементов строения. Отдельные смежные части здания могут быть разными по этажности и протяженности. В этом случае более высокая часть здания, которая будет тяжелее, будет давить на грунт с большей силой, чем низкая часть. Такая неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и в фундаменте здания.

Осадочные швы расчленяют по вертикали все конструкции здания, включая его подземную часть – фундамент.

Схемы устройства деформационных швов в зданиях:

А – осадочный; Б – температурно-осадочный:

1 – деформационный шов; 2 – подземная часть (фундамент) здания; 3 – надземная часть здания;

Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

Антисейсмический деформационный шов

Антисейсмические швы устраивают в зданиях, строящихся в сейсмоопасных районах, подверженных землетрясениям. Они делят всё здание на отсеки, которые в конструкции представляют собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов устраиваются двойные стены или сдвоенные ряды опорных колонн, которые являются основой несущей конструкции каждого отдельно взятого отсека и обеспечивают их независимую осадку.

Схема расположения сейсмических поясов в зданиях с каменными стенами и конструкция антисейсмических поясов наружной стены:

А – фасад; Б – разрез по стене; В – план наружной стены; Г,Д – внутренняя часть; Е – деталь плана антисейсмического пояса наружной стены;

1 – антисейсмический пояс; 2 – железобетонный сердечник в простенке; 3 – стена; 4 – панели перекрытия; 5 – арматурный каркас в швах между панелями перекрытий;

Усадочный деформационный шов

Усадочные деформационные швы делают в монолитно-бетонных каркасах, так как бетон при твердении уменьшается в объёме из-за испарения воды. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, которые нарушают несущую способность монолитно-бетонного каркаса. После того как твердение закончится, оставшийся усадочный деформационный шов полностью заделывают.

В кирпичных стенах деформационные швы устраивают в четверть или в шпунт. В мелкоблоковых стенах примыкание смежных участков осуществляется впритык и дополнительно защищается от продувания стальными компенсаторами.

Деформационные швы в кирпичных стенах:

А – в кирпичной стене, примыкание в шпунт; Б – в кирпичной стене, примыкание в четверть; В – с компенсатором из кровельной стали в мелкоблочной стене;

1, 2 – прокладка; 3 – стальной компенсатор; 4 – блоки;

Монтаж деформационного шва фундамента

Как известно, фундамент является наиболее важной частью любого сооружения. Он принимает на себя нагрузки от вышерасположенных конструктивных элементов, а также усилия, воздействующие со стороны грунтовых слоев. В процессе эксплуатации здание подвергается различным деформациям, зависящим от многих факторов, которые требуется учитывать еще на стадии проектирования.

Профессиональный подход позволяет минимизировать риски, связанные с существенными повреждениями строения и постоянными ремонтами. В частности, устройство деформационных швов на фундаменте и других конструктивных элементах дает возможность строить дома в сейсмически опасных районах или на участках со сложной структурой грунта. Швы необходимы, также, при сооружении зданий большой протяженности и массивных домов.

Виды деформационных швов фундамента

Деформационные швы предназначены для разделения фундаментной плиты или ленты на отдельные участки (блоки). Благодаря их наличию сводится к минимуму напряжение между соседними, контактирующими зонами, поэтому при почвенных колебаниях либо при воздействии температурных перепадов на любой отсек, расположенный рядом с ним, участки не пострадают от деформационных процессов.

По своей конструкции швы – это разрезы, выполняющие функции компенсаторов, которые смягчают негативные воздействия.

Виды деформационных швов и их назначение представлены в таблице ниже.

Компенсационные разрезы располагают друг от друга на расстояниях, указанных в строительных нормах. Частота их расположения определяется следующими факторами:

• материалом, из которого строится основание;
• типом грунта на участке проведения строительных работ;
• параметрами и весом воздвигаемого сооружения.

Компенсационный разрез

Стандартами определяется наибольшее расстояние между соседними швами, которое можно принимать без выполнения предварительных расчетов. Для проведения точных вычислений в нормах приводятся соответствующие формулы.

Компенсационные стыки используются при строительстве фундамента плитного, ленточного и сборного типов. Их конструкция подбирается по условиям, существующим на стройплощадке.

Осадочные и усадочные швы

Существуют различные причины осадки основания. Основные из них следующие:

• неравномерность нагрузки на участки фундамента;
• наличие на стройплощадке различных по свойствам почвенных пластов.

Неравномерность распределения нагрузки часто вызывается размещением на отдельных участках 1-го основания разного количества этажей.

Если воздвигаемо сооружение занимает значительную площадь, то грунт под ним редко бывает однородного строения и типа. Пласты обладают разной несущей способностью, поэтому основание и построенное здание деформируются, вплоть до неустранимых разрушений.

Осадочный шов оберегает конструкцию от вертикальных подвижек и предотвращает просадку как проблемного участка, так и соседних с ним отделов. При этом перекоса сооружения не происходит.

Обустройство компенсационного стыка необходимо в месте соприкосновения построек, имеющих разное число этажей. Примером может служить дом, с пристраиваемым к нему гаражом, либо террасой. При этом соседние фундаменты не связываются жестким способом друг с другом. Нагрузки распределяются отдельно, поэтому основания допускается закладывать на разную глубину.

Усадочный шов

При затвердевании бетон теряет воду. Влага имеет первостепенное значение в процессе набора прочности материалом. Во время ее испарения бетон в размерах незначительно уменьшается. Результатом этого является стягивание, приводящее к образованию трещин. Особенно сильно данное явление характерно для больших объемов залитого раствора.

Для предотвращения таких негативных процессов предназначен усадочный шов в монолитной плите или ленте. Компенсационные разрезы избавляют от образования надломов и разрывов.

Осадочные и усадочные стыки располагают по площади фундамента согласно выполненным расчетам. При этом учитывают особенности надземной и подземной частей возводимого сооружения.

Особенности температурного и сейсмического швов

Строительный материал изменяет свои размеры под действием температуры. Особенно быстро негативные последствия «сжатий-расширений» проявляются в регионах со значительными ее сезонными колебаниями. Напряжение внутри основания создаются из-за разности температур снаружи здания и внутри:

• зимой холодный уличный воздух охлаждает внешние участки стен (в результате происходит сжатие), а тепло помещений – нагревает их изнутри (способствуя расширению);
• летом все происходит наоборот: снаружи происходит нагревание фундамента, а внутри, циркулирующая, более охлажденная, воздушная масса сдерживает процесс расширения.

Результатом возникших напряжений является разрушение надземных частей фундамента. Расположенные в почве его элементы не испытывают существенных перепадов. Отдельным случаем являются подвалы, имеющие систему отопления, расположенные в регионах с глубоким промерзанием почвы. Но при этом возникающие деформационные напряжения меньше, чем в надземных частях постройки.

Создание температурного шва сводит к минимуму отрицательное действие температурных колебаний. Стыки данного типа делают только в конструкциях, расположенных над землей, в цоколе.

Швы под значительные нагрузки

Устройство деформационных швов является строительной нормой в местностях с возможным проявлением сейсмической активности. Фундамент разделяют на отдельные отсеки. Их обустраивают требуемым образом по всему периметру. Разрезы предотвращают разрушение конструкции в случае действия волн, возникающих при землетрясении.

Температурные и усадочные стыки довольно часто совмещают друг с другом. Такое комбинирование позволяет повысить надежность защиты здания от разрушения и продлить срок его эксплуатации.

Особенности применения температурных и усадочных швов

Область применения температурных швов для фундаментных оснований обусловлена климатическими особенностями региона, запланированного под строительство, способными оказывать негативное влияние на материалы, применяемые при строительстве здания. Фундаментные швы этого типа применяются при возведении зданий как в холодном, так и в жарком климатах.

Устройство температурных швов подразумевает, что вся постройка разделяется на несколько квадратных блоков, виды этих блоков и их размер определяются, когда производится предварительный расчет. При подготовке учитываются такие факторы, как глубина промерзания почвы, сейсмическая стабильность региона и множество других показателей. Следует заметить, что гидроизоляция швов обязательна в любых условиях.

Усадочные швы для фундаментных оснований применяются для защиты ленточного фундамента при строительстве монолитно-бетонных каркасов, для которых используются большие объемы бетонных смесей. В процессе эксплуатации бетон отдает, содержащуюся в плите влагу, уменьшаясь в объеме.

Это может вызвать возникновение усадочных трещин и расколов, уменьшающих несущие свойства монолитно-бетонного сооружения. Устройство усадочного деформационного шва препятствует появлению разрушений в плите, расширяясь вместе с бетоном по мере его высыхания.

По окончании высыхания бетонного монолита, усадочный шов в плите зачеканивают. Для проведения таких работ, как гидроизоляция шва применяются специальные герметики.

Основные правила устройства швов

Расчет необходимого количества деформационных швов должен осуществляется опытным специалистом. Для того, чтобы швы качественно выполняли свое предназначение по защите фундамента и всего здания необходимо соблюдать несколько условий:

• высота фундаментного деформационного шва должна равняться высоте всего основания;
• расчет расстояния между швами проводится на основании условий, среди которых материал, применяемый при возведении стен постройки;
• проект здания и его архитектура играют важную роль: расчет дополнительных деформационных швов по углам строения потребуется для зданий с пристройками;
• обычная ширина деформационных швов для фундаментных оснований составляет в среднем 100-120 миллиметров;
• расчет способов тепло и гидроизоляции происходит в зависимости от запланированного типа фундамента. Гидроизоляция ленточного фундамента производится отдельными тепло и гидрогерметиками, а при возведении плиточного фундамента как гидроизоляция может использоваться просмоленная пакля;
• в возводимой отмостке применяются деревянные рейки, для защиты от влаги залитые битумом.
• если основание защищено от воздействия влаги, в дополнительном шве по отмостке и фундаменту нет необходимости.

Соблюдая эти, универсальные для всех типов швов, правила можно значительно увеличить срок эксплуатации фундамента.

Деформационные швы дома (видео)

Правила изоляции деформационных швов

Обязательным условием при монтаже деформационных швов любого типа является их гидроизоляция. Расчет подбора герметика или гидроизоляционного материала должен учитывать следующие факторы:

• наличие цокольного этажа или подвала;
• давление воды в почве;
• длина и ширина деформационного шва;
• характер деформаций и их вероятность;
• максимальная нагрузка на фундамент.

После выбора гидроизолирующего материала и проведения комплекса таких работ, как гидроизоляция швов, желательно убедиться в отсутствии протечек в местах соединений. Швы не должны подвергаться воздействию влаги.

Устройство, защищенных по всем правилам деформационных швов фундамента, обеспечит надежность основания здания на десятилетия.

Как следует обустраивать деформационные швы

Обустройство деформационного шва

Для начала прибегнем к рассмотрению основных правил при устройстве каждой из разновидности такого шва. Сперва следует сделать предварительные геодезические расчёты, а, уже опираясь на их результаты, вы сможете определить то, какое конкретное число следует для возведения основания вашей постройки. После этого можно приниматься за устройство деформационных швов в фундаментах.

При этом не забывайте о соблюдении некоторых нюансов:

1. Что касается высоты каждого из швов, она должна быть соразмерной соответствующему параметру фундаментного основания. Недопустимыми являются те случаи, когда высота полученных швов меньше, нежели высота фундамента.
2. Дистанция между швами зависит от того, из чего планируется возводить постройку. Так, к примеру, если будет сооружена древесная постройка, то наилучшим вариантом станет шестидесятиметровое расстояние между швами. Кирпичное здание предполагает пятнадцатиметровую дистанцию.

Определимся и с другими немаловажными нюансами и особенностями конструкции:

• Если планируется возведение крупной постройки, которая будет обладать не менее одной пристройки, то угловые границы необходимо снабдить дополнительными швами. Так что, принимайте во внимание и структуру здания.

• Швы следует обустраивать не только a ленте фундаментного основания, но в самой плите (зависит от типа фундамента). Наилучшим вариантом для плиточного основания станет просмоленная пакля, которая успешно справится с функциями утеплителя и гидроизоляционного материала. Если имеет место фундамент ленточного типа, то в данном случае понадобится приобретение отдельно утеплителя и отдельно гидроизоляции.
• Также устройство деформационного шва в фундаменте предполагает ширину швов около десяти сантиметров. Чаще всего это постоянное значение.
• Важную роль играет отмостка, которую следует оснастить деревянной рейкой, которую заливают битумом.

Вышеописанные рекомендации распространяются на обустройство швов различных типов. Таким образом, их можно считать универсальными. В процессе осуществления работ следует придерживаться основной технологии, и рекомендуем также не пренебрегать приведёнными советами.

Чем заполнить и чем изолировать деформационные швы

Для основания здания важную роль играет методика, которой будет заложен шов. При обустройстве деформационных швов следует учитывать ряд особенностей производства работ:

• Разрыв шва должен быть равен высоте всего фундамента. В противном случае утрачивается смысл выполнения этого комплекса работ.
• Горизонтальное расстояние между закладываемыми швами определяется в зависимости от материала здания. Деревянные конструкции могут иметь между швами 60 метров, а кирпичные не более 15.
• При анализе грунтов необходимо установить степень морозного пучения грунта при отрицательных температурах. С ростом степени пучения сокращается расстояние между швами.
• Компенсационный шов в фундаменте должен иметь ширину в 10 см – это позволяет утеплить его и провести гидроизоляцию.
• На участке стыка с пристройками всегда предусматривается шов, независимо от расстояния до ближайшего разрыва.
• После проведения всех работ по изоляции шва, обязательно проводят его герметизацию специальным составом.

Указанные правила закладывания разрывов являются универсальными и обязательными для всех типов деформационных швов. При этом, разработка проекта каждого фундамента имеет свои особенности и коррективы. Кроме создания шва, важно грамотно обеспечить его изоляцию и герметизацию – так удастся продлить срок его эксплуатации и снизить риск деформаций.

Конструкция деформационных швов

Для герметизации деформационных швов используют различные материалы:

• Герметики из битума с полимерными соединениями.
• Бутил-каучуковые герметики. Самый дешевый вариант.
• Герметики на основе силикона.
• Полиуретановые виды герметиков.

В сегодняшнем строительстве последний вариант герметиков является наиболее востребованным. Они имеют высокую стоимость, но обеспечивают максимальную прочность при воздействии негативных факторов окружающей среды и давления здания.

Химическое производство использует для создания первоклассных герметиков только специальные полимерные материалы. Использование этих средств позволяет обеспечить надежную защиту фундаменту. При недостаточной внимательности к конструкции она может быстро подвергнуться разрушениям, вплоть до обвала.

Перед непосредственной герметизацией разрыва, необходимо выполнить комплекс действий по подготовке поверхности. Без этого нельзя создать качественное и долговечное покрытие. Полиуретановые герметики гарантируют высокую эластичность и обеспечивают высокий уровень сцепления с поверхностью. Этот вид герметиков обладает высокой термической стойкостью и способны выдерживать колебания температуры от минус 100 градусов до +100.

Подведение итогов

Для того чтобы добиться максимальной прочности от фундамента, обязательно следует воспользоваться одновременно несколькими видами деформационных швов. Они позволят укрепить здание начиная с момента заливки и до того времени, пока дом не будет подвержен естественному физическому износу. А до этого момента защита от каждого шва будет максимальной.

Чем изолировать швы

Деформационный шов в фундаментах, СНИП на который регламентирует все процессы производства работ и качество применяемых материалов, играет важную роль в нормальной эксплуатации строения. Его обустройство требует существенных затрат времени и денег, но предотвращает возможные деформации.

При разработке проекта размещения швов, весь периметр фундамент разделяется на самостоятельные участки – узлы для деформационных швов. При проведении работ обязательно правильная гидроизоляция, особенно если в доме есть подвал.

На выбор конкретного материала для гидроизоляции влияет ряд факторов:

1. Размер шва.
2. Вероятность деформаций.
3. Давление на фундамент и уровень максимальной нагрузки.
4. Характер внешнего воздействия на шов.

Для прочности шва важно обеспечить защиту от воды. Наиболее эффективная методика – создание искусственной петли, которая собирает влагу. Кроме этого, при монтаже устанавливают влагопоглощающие прокладки в толще бетона.

Деформационные швы, которые заложены по всем установленным правилам, гарантируют надежность основанию здания на долгие годы. При строительстве домов на зыбких и подверженных смещениям грунтах создание швов обязательно. В других случаях — это выбор владельца. Соблюдение установленных правил изоляции деформационных швов оказывает решающее влияние на прочность фундамента и увеличивает срок его безопасной эксплуатации.