Рабочий (холодный) шов при бетонировании: типы, устройство и назначение

Одной из особенностей бетонных конструкций является специальный шов, который называется рабочим или холодным. Образуется он между слоями материала, когда бетонирование по какой-то причине не осуществляется непрерывно. В этом случае новый слой укладывается только после того, как предыдущий набрал достаточную прочность, а в зоне соприкосновения образуется шов.

Типы швов при бетонировании

При сооружении бетонных конструкций используют несколько типов швов, у каждого из которых свои функции и способы устройства:

• Компенсационный или температурный. Предназначен для компенсации изменения размеров бетонной конструкции при её нагреве и охлаждении. При больших линейных размерах объекта изменения размеров могут быть значительными, а вероятность появления трещин – достаточно высокой. Для устройства шва при бетонировании в нужных местах конструкции устанавливаются ПВХ-профили, заполняемые эластичным материалом.
• Усадочный. Позволяет компенсировать напряжения при бетонировании стяжек, возникающие из-за разной скорости процессов отвердения на поверхности и внутри материала. Предотвратить появление трещин позволяет пропил бетонной стяжки не менее чем на треть ее толщины, при условии что она превышает 60 мм.  В месте пропила получается слабое место, и в процессе усадки бетона трещина пройдет именно здесь.
• Изоляционный. Такие швы делают на стяжках по периметру всех опор, включая стены, колонны и фундаменты под технологическое оборудование. А их основная задача – компенсация изменения размеров элементов при наборе прочности бетона. Когда бетонный раствор застывает, швы заполняют эластичными материалами.
• Конструкционный. Такой шов считается запланированным и устраивается в тех случаях, когда заливка бетона не может выполняться непрерывно. Применяются при возведении монолитных домов, чаще всего на стыках плит с вертикальными элементами.

На фото пример конструкционных швов между плитами перекрытия и колоннами.

При выполнении бетонных работ желательно, чтобы количество швов было минимальным. Потому, планируя их расположение, стоит в первую очередь рассматривать такие варианты, когда один стык выполняет сразу несколько функций.

Когда делают холодные стыки

Плоскость стыка между слоями бетона, которая называется рабочим, холодным или технологическим швом, является одним из слабых мест конструкции. Однако при соблюдении всех строительных правил и норм он практически не повлияет ни на прочность, ни на долговечность конструкции. Ведь, если бетонные работы по какой-то причине разбиваются на несколько этапов, без такого стыка всё равно не обойтись. Но устраивать его следует в правильном месте, соблюдая технологию и не забывая о гидроизоляции, если бетон будет подвержен воздействию влаги.

Технологический рабочий шов с гидроизоляционной шпонкой.

К причинам, которые делают устройство холодного шва обязательным этапом процесса сооружения бетонных конструкций, можно отнести:

• особенности организации рабочего процесса, включая технологические перерывы, ремонт техники и нехватку строительных материалов;
• большой объём работ, из-за которого заливка растягивается на несколько рабочих смен;
• необходимость обеспечить направленные деформации отдельных элементов или всей конструкции при воздействии нагрузки.

Рабочий шов между монолитной плитой перекрытия и бетонной стеной.

Если не предусмотреть искусственное создание холодных швов, появляется вероятность их спонтанного появления из-за затянувшихся перерывов после застывания бетона. Или из-за недостатка раствора, которого не хватает для заполнения предназначенной для этого формы или опалубки. Швы появляются при отсутствии необходимого опыта у строителей и недостаточной укомплектованности занимающихся бетонными работами бригад.

Недостатки не запланированного появления швов

Если рабочие швы образуются не запланировано, можно столкнуться с такими проблемами:

• появлением ослабленного участка в зоне стыка, из-за чего несущая способность конструкции снижается, а опасность для нагруженных конструкций увеличивается;
• ухудшением устойчивости бетона к действию влаги, мороза, коррозии арматуры и самого материала, из-за чего повышается риск разрушения конструкции;
• образованием на поверхности заметных дефектов – в первую очередь, трещин;
• уменьшением срока службы конструкции.

Холодный шов в монолитной железобетонной стене появившийся не запланировано. Образовался в результате долгого промежутка времени между укладками слоев бетонной смеси.

При спонтанном появлении холодных швов на поверхности бетонной конструкции появляются точки внутренних напряжений и начинают преобладать растягивающие усилия. А из-за того, что бетон, хорошо выдерживающий сжатие, плохо работает на растяжение, область стыка постепенно деформируется. Повышается вероятность появления силовой трещины, из-за которой конструкция быстрее разрушается, особенно это опасно при бетонировании плит перекрытия.

Ещё более серьёзной ситуация становится при попадании влаги в такие швы. Жидкость размывает материал и ускоряет его разрушение, что может быть особенно опасным для бетонных сооружений, заглублённых в почву. Кроме воды, на них действуют содержащиеся в грунте агрессивные вещества, что приводит к химической коррозии бетона. А зимой влага замерзает и снова оттаивает, усиливая разрушение монолита.

Расположение швов

Правила создания рабочих швов при бетонировании указываются в нормативной документации. В соответствии с её требованиями, такой стык не может находиться в ответственном месте. А его плоскость должна быть перпендикулярна осям тех элементов, которые бетонируются.

Допускается расположение холодных стыков в таких местах:

• для плоских монолитных плит перекрытия – шов должен быть параллельными меньшей стороне плиты и расположен в зоне где нагрузка на растяжение меньше, чаще всего в 1/3 от опор;
• для балок, монолитно соединённых с плитами – на расстоянии около 20-30 мм от поверхности последних;
• для ребристых плит – параллельно второстепенным балкам конструкции;
• для колонн – на уровне нижней части капители или прогона и верха основания;
• для арок, сводов и других сложных элементов – в местах, которые были определены при расчётах.

Рабочий шов на стыке монолитной лестницы с бетонной плитой перекрытия.

При устройстве холодных стыков могут учитываться и технологические перерывы в процессе бетонирования. Но оптимальным вариантом считается устройство рабочего шва в том месте, где он будет совпадать с положением нулевой поперечной силы. Найти его можно с помощью расчётов, для которых используют эпюры и специальное программное обеспечение. На чертежах такие стыки обозначаются пунктиром и подписываются как рабочие швы бетонирования (РШБ).

Этапы работ

Процесс устройства рабочих швов начинается с определением их местоположения. Затем выполняются такие действия.

1. Монтируется отсечка из досок или металлической сетки. После бетонирования, когда бетона наберет необходимую прочность её демонтируют.
2. Очистка поверхности застывшего бетона от цементной плёнки, грязи, мусора, а иногда – ещё и от снега, масел и льда. Задача этапа – увеличить адгезию монолита со свежей бетонной смесью. Для этого используют металлические щётки, воздушную или водяную струю, фрезы, алмазные или корундовые шлифовальные круги.
3. Удаление пыли с нижней части стыка путём её выдувки или смывки водой.
4. Послойная выкладка следующего слоя. Во время этого этапа следует контролировать, чтобы в бетоне отсутствовали пустоты и зазоры, а раствор обволакивал арматуру.
5. Уплотнение каждого нового слоя с помощью глубинных вибраторов. Рекомендованная толщина каждого слоя – не больше 1,25 длины вибробулавы. При уплотнении бетонной смеси вибрационное устройство не должно опираться на элементы опалубки.

При проведении бетонирования массивных конструкций типа фундаментной плиты укладка может быть не послойной, а ступенчатой. Продолжительность укладки каждого нового слоя не должна быть больше, чем схватывается предыдущий. Создание следующего рабочего шва начинается после того, как на поверхности бетона во время его трамбовки начинают появляться незатягивающиеся углубления.

Способы улучшения свойств холодного шва

При создании холодных швов важно придерживаться определённых требований к гидроизоляции поверхности стыков. Правильное выполнение этого вида работ позволяет избежать попадания воды в шов, а, значит, повышает прочность всей конструкции. Гидроизоляция рабочего стыка выполняется с помощью разных методов:

• Инъекции специальными растворами и смесями – цементно-песчаными, силоксановыми или силикатными. Подходит для таких условий эксплуатации конструкции, при которых вероятность попадания на них влаги будет очень высокой. Для заполнения шва пользуются специальными пакетами. А результатом заполнения шва такими компонентами становится создание непроницаемой для жидкости мембраны.
• Заполнение шва пенетрирующими смесями, которые образуют хорошо защищающую стык от воды гидропробку. Для затирки стыка применяют гидроизолирующую пасту. Способ не подходит для сооружений, на которые действуют гидродинамические конструкции, но позволяет защитить от влаги стены подвалов и фундаменты.
• Использование специального шнура, в составе которого есть каучук и бетонит – материалы впитывают влагу и обеспечивают высокий уровень защиты шва от влаги. Его крепят на застывший бетон перед заливкой следующего, чаще всего его применяют на стыке фундамента с цокольными стенами.
• Герметизация стыка с помощью набухающих вставок из неопрена – материала, который применяют для гидроизоляции одежды и обуви.
• Уплотнение шва с помощью специальной прокладки, сделанной из пористой резины. Она называется гермитовым профилем и хорошо защищает стык от попадания влаги.

При устройстве рабочих швов для бетонной конструкции стоит обеспечить не только гидроизоляцию его поверхности, но и достаточно высокую адгезию первого, затвердевшего слоя. Для этого могут применяться специальное армирование с помощью сетки или двухсторонних шпонок, клеевые и грунтовочные составы, с помощью которых обрабатывается монолит. Стыки, которые появились спонтанно, расширяют по периметру и заливают герметиком.

Как избежать появления рабочих стыков

Даже правильно выполненные рабочие швы увеличивают трудоёмкость бетонирования. Но иногда их появления можно попробовать избежать. Особенно, при строительстве небольших объектов типа дачи, частного дома или хозяйственных построек, когда для выполнения бетонных работ иногда достаточно всего одной смены. Для этого нужно правильно оценить объём бетонирования и опыт работников, которые его выполняют.

Увеличивает скорость заливки и применение дополнительной строительной техники – такой, как автобетононасос. Он обеспечит быструю выгрузку бетонной смеси при устройстве фундамента, перекрытия или площадки. Стоит предусмотреть и удобный подъезд миксеров с бетоном к строительной площадке, что позволит обойтись без задержек. А время выполнения работ не должно превышать одной рабочей смены.