БЕТОН — МАТЕРИАЛ, КОТОРЫЙ НЕ МОЖЕТ ПОДВЕРГАТЬСЯ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМАЦИЯМ. ЕСЛИ НАГРУЗКА НА БЕТОН ПРЕВЫШАЕТ ЕГО ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТО ОН ПОПРОСТУ РАСТРЕСКИВАЕТСЯ. ТАКОЙ ЖЕ РЕЗУЛЬТАТ ПОЛУЧАЕТСЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В БЕТОНЕ, ВЫЗВАННЫХ ДЕФОРМАЦИЯМИ ПРИ ТВЕРДЕНИИ, ПЕРЕПАДАМИ ТЕМПЕРАТУР И Т. Д. КАК РАЗ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ РАСТРЕСКИВАНИЯ ПОЛА И ВОЗМОЖНОСТИ КОНТРОЛИРОВАТЬ МЕСТА ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН В БЕТОННОЙ СТЯЖКЕ УСТРАИВАЮТ НАРЕЗКУ ШВОВ.
Растрескивания бетонных полов и необходимости их возможных ремонтов можно избежать посредством правильного ухода за бетоном. Практика показала, что протекание ранних фаз усадки определяет момент начала и проведения отдельных работ, начиная с ухода до затирки или до выполнения деформационных швов.
Деформационный шов предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха и основания, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций. Он представляет собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и тем самым придающий сооружению некоторую степень упругости. С целью герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.
Шов – всегда самое слабое место пола. Все разрушения полов начинаются со швов. И хотя в современном мире технологии укладки напольных покрытий стремятся к бесшовным конструкциям, швы, предотвращающие пол от растрескивания, попрежнему актуальны. ТИПЫ ШВОВ
При разбивке поверхности пола на карты (блоки) бетонирования устраиваются швы, которые не позволяют полу деформироваться. Отсюда и более общее название – деформационные швы. Однако всего выделяют четыре типа швов: технологические, усадочные, деформационные, разделительные (изоляционные).
Технологические швы создаются в основном по причине организационных и технологических перерывов в процессе бетонирования. Такими причинами могут быть окончание рабочей смены, нехватка материалов, поломка оборудования и т. д. Технологические швы часто называют строительными, конструкционными либо швами бетонирования. Грубо говоря, шов возникает тогда, когда заканчивается бетон. Количество таких швов должно быть минимальным, а перерывы в процессе укладки бетона лучше совмещать с деформационными швами. К слову, само понятие существует только на территории бывшего союза – ни в одной европейской стране возникновение шва по причине, например, нехватки материала недопустимо. Европейские специалисты в таком случае либо выбросят лишнюю часть бетона, либо довезут нужно количество, которое позволит дойти до следующего шва и получить целую карту, которая в свою очередь должна быть неделима. Чтобы не устраивать технологические швы, достаточно подбирать и заказывать нужное количество бетона. По возможности технологические швы выполняются на расстоянии не менее 1,5 м от любых других видов швов, расположенных параллельно им. Форма края стяжки для такого шва делается обычно по принципу «шип в паз».
Усадочные швы устраиваются для того, чтобы трещины при усадке бетона образовывались по заданным направлениям, а не хаотично, что приводит к разрушению бетонной поверхности. Усадочные швы создаются в основном по сетке колонн размером 6х6 м путем нарезки после финишной обработки бетона. Устраиваются они на следующий день или через день специальными алмазными дисками, которые режут бетон, потому что использование обычных дисков не позволит сделать этот процесс аккуратным: материал будет крошиться и край шва получится неровным. Такие швы также могут быть сделаны путем вставки специальных швоформирующих реек, пока бетон еще пластичен. Усадочные швы устраиваются на примерно одинаковых расстояниях – 4, 6, 7, 8 м, нарезаются по осям колонн и стыкуются с углами швов, идущими по периметру колонн. Они должны быть прямыми, без ответвлений, карты пола – по возможности квадратными. Необходимо избегать острых углов на участках стяжек, поскольку есть большая доля вероятности возникновения трещин. Такие швы делают на наружных углах, чтобы избежать трещин. Чем шире шов, тем больше места бетону совершать какие-то подвижки. Но, с другой стороны, чем шире шов, тем быстрее он будет разрушаться, так как это расстояние будет сильнее подвергаться деформационным нагрузкам и т. д. Деформационные швы служат для разделения зданий, сооружений и конструкций на отдельные части и элементы с целью уменьшения влияния усадки материалов конструкций, осадки опор или смещений отдельных частей сооружения, температурных или иных воздействий на их напряженное состояние. Деформационные швы выполнены в виде вертикальных прорезей на глубину, равную 1/3–2/3толщины плиты. Раскрытие таких швов составляет 15–25 мм. Деформационные швы устраиваются согласно проектам и ограничивают большие площади – около 2–5 тыс. м2. Они имеют большую ширину: если ширина усадочных швов 4,6 мм, то у деформационных может доходить до 2 см.
Если нагрузка плиты подготовки колесами транспортных средств превышает 40 кН, то швы должны усиливаться штырями, размещение которых по длине деформационного шва между ближайшими поперечными швами должно быть таковым:
• на обоих концах длиной 1 м до каждого угла штыри должны устанавливаться через каждые 25 см;
• на остальной (средней) части шва – по 2–3 шт./м.
Чтобы штырь имел возможность свободного перемещения, его поверхность должна быть покрыта пластмассовой оболочкой, а на конце – установлена втулка, обеспечивающая его свободное удлинение.
В Европе применяются специальные металлические пазогребневые конструкции, которые идеально сочетаются между собой входят паз в паз и, работая, не позволяют плитам смещаться.
В зависимости от способа организации вертикальных деформационных швов можно выделить деформационные швы традиционного исполнения – обычно оставляют свободное пространство между отдельными элементами или сегментами сооружения, которое может заполняться различными эластичными материалами, и деформационные швы со встроенными деформационными устройствами – представляют собой связную механическую конструкцию. Разделительные (изоляционные) швы устраивают для того, чтобы избежать передачи деформаций, возникающих под действием перемены температур, подвижек грунта и т. д., от стен и фундаментов на бетонный пол в местах соприкосновения бетонной стяжки пола со стенами, колоннами. Швы этого типа отделяют пол от самого здания. Именно для того чтобы такого не произошло, вдоль стен и колонн ставятся разделительные швы. В нашей действительности это отрезка бетонной плиты насквозь.
Разделительные швы устраиваются вдоль стен, вокруг всех колонн (могут быть квадратными икруглыми) и вокруг всего фундамента в случае, если стяжка граничит с другим основанием.
Если усадочный шов режется на 1/3–1/4 толщины бетонной плиты,а дальше он трескается сам, то разделительный шов режется полностью насквозь, чтобы отделить пол от здания, колонн и т. д.
Разделительные швы можно устраивать с помощью специальных металлических элементов, грубо говоря, это металлическая полоса, которая вставляется вдоль стены, заливается заподлицо с бетоном и отделяет пол от стены. Опять же на Западе такие конструкции присутствуют в полном ассортименте в любую толщину. В Беларуси их изготовление – индивидуальное, по желанию клиента.
Выбор швов в промышленных полах зависит от их назначения, вида и величины нагрузок, вызываемых давлением и торможением колес транспортных средств, а также переменных нагрузок стеллажами высокого складирования. Существенное значение имеют также объемные изменения бетона, его усадка и колебания наружной температуры. При наличии агрессивных средств или при воздействии воды под давлением деформационные швы должны отличаться плотностью, ограничивающей прохождение этих сред через конструкцию пола. ТЕХНОЛОГИЯ УКЛАДКИ ШВОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПОЛОВ
Несмотря на то, что швы – всего лишь элемент, несложная часть большой работы, правильное их выполнение не менее важно, чем непосредственно укладка пола. Существуют определенные правила размещения деформационных швов.
Во-первых, продольные и поперечные швы должны пересекаться только под прямым углом, но одновременно не должны образовывать сетки сдвинутых или очень близко расположенных параллельных стыков.
Во-вторых, швы не должны располагаться близко к осям наиболее нагруженных полос движения или полей максимальных сосредоточенных нагрузок.
В-третьих, лучше длину и ширину полей делать равной, образовывая тем самым квадрат. Если же формы поля прямоугольные, то соотношение его сторон не должно превышать 1,5. Швы устраиваются с различными диапазонами в зависимости от шага колонн, здания и т. д., как правило, это 6х6 м. Также следует учитывать, что боковая сторона отделяемой деформационными швами фигуры не должна превышать 6 м.
Рекомендуют располагать швы вдоль или около конструктивных элементов с разными нагрузками.
Указанные рекомендации для размещения деформационных швов разработаны с учетом необходимости предотвращения появления разрывов и усадочных трещин бетона. В местах со сложной конфигурацией, вблизи фундаментов тяжелого оборудования, а также в местах с резко отличающейся механической нагрузкой на основание могут выполняться дополнительные деформационные швы.
Нарезку швов следует выполнять не позднее двух суток после окончания работ по устройству пола. Направление резки должно точно соответствовать направлениям стыков карт, технологических стыков при временных разрывах в приемке бетона.
При планировании направлений резки следует избегать возможности появления Т-образных пересечений и появления острых (<30 °) углов на стыках швов.
Колонны (столбы) и фундаменты обрезают, как правило, по диагоналям к их осям, вершины прямоугольников должны совпадать с основным и швами.
При нарезке швов рекомендуется применять основные размеры квадратных полей до размеров 6х6 м. В случае устройства швов прямоугольниками возможно соотношение не более 1:1,5.
Пыль и вода после резки должны немедленно удаляться с поверхности пола пылесосом.
После нарезки шов герметизируется, чтобы туда не попадали различные отходы производства и бытовой жизнедеятельности, с помощью одно- и двукомпонентных полиуретановых герметиков, которые сегодня выпускаются рядом фирм, преимуществ между ними практически нет. Для них самое важное – чтобы влажность была минимальная.
Для того чтобы сделать качественный герметик для шва, нужно добиться полного высыхания бетона, что занимает, как минимум, месяц. Практика показывает, что лучше швы делать через дватри месяца после укладки бетона, но никто не дает полу отстояться два месяца. За это время, кроме того, что происходит загрязнение всего пола, по нему уже ходят люди, настраивают производство, какие-то вещи стоят уже на местах, и герметизация представляет определенный нервный процесс. В итоге страдает качество герметизации: как показывает практика, периодически герметики отстают от стенки шва, и приходится все это ремонтировать.
И еще один момент. Если швы укладываются с помощью полиуретановых герметиков, то обязательно нужно выждать, чтобы бетон набрал влажность 3–4 %. Есть такие объекты, где он вообще никогда не сможет набрать влажность, потому что, например, поздняя осень, помещение неотапливаемое, или зимняя пора года, когда бетон и за полгода не наберет влажность.
По этой причине, а также по причине трудоемкости процесса, описанного выше, в последнее время наблюдается тенденция к отходу от полиуретановых герметиков. Герметизация швов на сегодняшний день элементарна: самый современный метод – это специальный пластиковый шнур – профилированное гибкое изделие для заполнения швов, который, как елочка, вставляется в шов. Его преимущество налицо: шов нарезается, и тут же вставляется шнур. Стоимость практически одинакова, скорость выше, трудоемкость меньше.
Сегодня на рынке наиболее популярен гибкий шнур для заполнения швов (елочка) предназначен для заполнения швов усадки и изолирования промышленных полов, также он защищает края швов от скалывания. Этот профиль может быть уложен вручную с помощью каучукового молотка или специально предназначенной для этого машины. Позволяет максимальную усадку до 2 мм, существует в пяти размерах.
Глубина распила бетонного пола со сварной арматурной решеткой составляет минимум 1/4толщины слоя бетона. Например, для бетонного пола 12 см глубина распила будет равняться 3 см. Глубина же бетонного пола, армированного стальной фиброй, должна достигать 1/3толщины бетона.
Для продления срока службы швов и минимизирования риска скалывания специалисты рекомендуют использовать узкий диск при пропиле, временное заполнение швов гибким шнуром для заполнения швов (елочка), а после окончательной усадки – заполнение швов при помощи мастики или полимеров.
Временные швы устраивают для их защиты от загрязнения и закрывают специальным гибким пластиковым профилем на время до одного года.
При устройстве постоянных швов пластиковый шнур вручную удаляется, шов и поверхность вдоль него обеспыливаются с дух сторон пылесосом. Стенки шва при помощи малярной кисти обрабатываются специальным праймером, затем зачеканиваются специальным жгутом из пеннополиэтилена для оптимизации расхода герметика. Жгут зачеканивают шпателем на глубину, соответствующую величине слоя герметика (от5 до 10 мм). Шов заполняют слоем специального герметика. ОШИБКИ ПРИ УКЛАДКЕ ШВОВ
Самая распространенная и самая серьезная ошибка – это нарезка усадочного шва, которая проводится не вовремя. Шов должен нарезаться по влажному бетону, чтобы до момента усадки задать ему направление трещины. Усадочный шов режется на 1/3–1/4 толщины бетонной плиты по влажному бетону. Когда бетон «садится», это позволяет ему треснуть в том месте, где задано нужное направление. В ином случае, если шов не нарезан вовремя, бетон треснет там, где он слабее. И тогда дальнейшее нарезание усадочных швов не имеет смысла.
Время нарезки – это постоянная дилемма: если начать резать рано – можно испортить кромку шва, поздно – есть риск получить нежелательное трещинообразование. В этом случае могут помочь способы армирования бетона. Например, старые конструкции с двойным армированием, которые сегодня еще встречаются, позволяют происходить таким явлениям, когда трещина может получиться не по заданному усадочному шву: поскольку двойная арматура сильно держит всю эту усадку, пол трескается совершенно в другом месте.
Другое дело – современные способы армирования стальной фиброй, полипропиленовой фиброй, которые, во-первых, позволяют сделать швы гораздо шире – до 20 м между собой. Во-вторых, армирование фиброй позволяет делать нарезку швов позже, например не на следующий день, а через три дня, когда бетон набрал немного больше прочности и кромка шва уже более прочная.
Кроме того, влияют на качество шва способы упрочнения верхнего бетонного слоя с помощью упрочняющих материалов: получается более прочный верх поверхности, поскольку эти материалы укрепляют кромку шва. Любой специалист скажет, что одно дело – резать шов в чистом бетоне, другое – в бетоне с упрочненным верхним слоем. Упрочненный шов всегда будет более ровным, более качественным, в нем будет меньше сколов. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАРЕЗКИ ШВОВ
Специалисты говорят, что шов должен быть как струна – ровным и красивым. Поэтому немаловажное значение имеет оборудование для нарезки швов – швонарезчики. Хороший швонарезчик должен иметь довольно большой вес и мощный двигатель. Вес позволяет не колебаться от вибраций и т. д., а двигатель делает движение алмазного диска равномерным, чтобы оно не чувствовало нагрузок бетона.
Сегодня на рынке оборудования присутствует множество швонарезчиков – разных производителей и для разных целей: для резки асфальтовых, бетонных и других твердых покрытий. Однако сфера бетонных полов – довольно узкая. И чтобы сделать правильный выбор, лучше остановиться на оборудовании специализированных компаний. В сфере бетонных полов это, например, технику BARIKELL, WEBER, BELLE, ALLEN, CEDIMA и т. д. Однако у некоторых производителей имеется довольно широкий спектр моделей, и подобрать там нужную вещь не так-то просто – нужно быть большим специалистом. Поэтому лучше обращаться в фирму, которая производит оборудование именно для бетонных полов, и тогда очень просто купить все именно для пола. Это уже как народная мудрость: если у вас нет швонарезчика от фирмы-производителя бетонных полов, то и шва хорошего у вас не будет никогда. Он будет либо кривой в лучшем случае, либо со сколами. Режут пол красиво, даже те, которые предназначены для влажного бетона. Опять же все осуществляется путем отбора тех предприятий-производителей, которые гарантируют хорошее качество.
В заключение нужно отметить: проблема бетонных полов заключается в том, что брак практически не исправляется. Отколотый шов нельзя ничем заделать, в итоге поверхность остается поврежденной на все время эксплуатации. Существуют методы ремонта, однако они всегда дороже, занимают много времени и однозначно хуже того пола, который изначально должен быть.
Хотя в устройстве любой конструкции важна каждая деталь, шов не является сложной частью пола. Главное – нарезать вовремя и знать карту.
