Для большинства составных, сборных и даже монолитных конструкций устройством температурного шва обеспечивается сохранение целостности конструкции. В противном случае то, что построено зимой, может разрушиться летом, несмотря на незначительное изменение температуры воздуха.
Что такое температурный шов
Металлические и неметаллические детали любых габаритов меняют свои размеры при изменении температуры: увеличиваются или уменьшаются. Изменение линейных размеров на каждый метр длины – десятые доли миллиметра, но тепловое расширение нельзя игнорировать, так как возникающее при этом усилие может быть очень большим.
Температурные швы в железобетонных конструкциях — это зазоры, компенсирующие тепловое расширение отдельных частей. Например, для моста из железобетона длиной 100 метров температурный шов должен быть не менее 10 см. Зазоры на стыках рельс или высыпающийся шов между межблочной расшивкой стен панельных многоэтажек — примеры такого решения.
Чем отличается температурный шов от деформационного шва
Все просто. Деформационный шовЭто соединительная линия между частями или разделительная граница, предназначенная для предотвращения деформации при воздействии нагрузки. Нагрузка может быть вызвана любыми причинами, например, тепловым воздействием.
Температурный шов очень напоминает деформационный. Его делают лишь для того, чтобы сгладить воздействие температурного расширения разных элементов, объединенных в одну группу или конструкцию.
Главное отличие состоит в том, что классический деформационный шов срабатывает (выбирается или компенсируется) полностью или частично только после появления нагрузки. Например, деформационный зазор в цокольной части стены уменьшается под ее весом и сохраняется длительное время. Без него в стене могла бы появиться трещина из-за остаточных деформаций.
Тепловой швов примером может служить пространство между наружными кирпичными стенами печи и внутренней ее футеровкой. Эти две части связаны друг с другом. При нагревании свободное место уменьшается, при остывании — увеличивается. В отличие от деформационного зазора, температурный меняется под воздействием циклической нагрузки, поэтому требования к его устройству строже.
В каких случаях используется?
Температурный шов – необходимый элемент всех строительных конструкций, эксплуатируемых при переменных температурах.
Разделывают швы с учетом возможного изменения размеров при охлаждении почти не приходится, потому что твердые тела при низких температурах сокращаются и не оказывают друг на друга влияния.
Виды температурных швов
Выбор места для создания зазора между элементами происходит по определенным методам.
- В основном направлении увеличения разделительный температурный зазор создаётся перпендикулярно плоскости наибольших размеров детали или конструкции.
- Размер температурного шва определяют по самой высокой температуре нагрева в конкретной точке при наихудших условиях.
- Необходимо определиться с методом закрытия температурного шва.
Зазор нельзя заполнять любым материалом. Материал для него должен быть пластичным и упругим, чтобы компенсировать изменения ширины зазора в процессе эксплуатации.
По расположению
Существуют швы вертикального и горизонтального типа. Классификация условная, поскольку речь идёт о строительных элементах, ориентированных либо параллельно, либо перпендикулярно поверхности земли.
Ещё одно требование — материал. Теплый паз выполняется для:
- Массивные бетонные или каменные сооружения.
- Монументальные постройки, собранные из множества мелких элементов с использованием клея или раствора.
- Плоские изделия из керамики или камня, прикреплённые к опоре.
Температурный шов создают при жесткой фиксации объекта (конструкции). Материалом для него служат высокопрочные материалы с малыми остаточными деформациями. Необходимо также чтобы конструкция испытывала неравномерное нагревание.
Зазор, созданный верно, позволяет более нагретым частям расширяться по сравнению с холодными и предохраняет от появления трещин.
Вертикальные температурно-усадочные швы
В качестве примера можно привести строительство новой кирпичной пристройки к зданию из камня. Между ними необходимо создать вертикальный швов для компенсации температурных расширений и усадок.
Это позволяет постройке пройти полный цикл усадочных процессов стен и цоколя. К тому же, в зимний период оба строения нагреваются до разной температуры: дом благодаря отоплению сильнее, пристройка — слабее. Вертикальные температурно-усадочные швы компенсируют взаимное изменение размеров.
Важно!Этот вид температурно-усадочных швов выполняется исключительно в вертикальном направлении и не подходит к фундаменту по нормам СНиП 11-22-81. Линия шва заканчивается на цоколе стен.
Поперечный температурный шов
Используют на стяжках, плитах перекрытия, отмостке фундамента и бетонных полах. Температурный паз разрезают перпендикулярно направлению наибольшего расширения бетона. В результате поперечный паз разделит длинный элемент (стяжку или отмостку) на меньшие отрезки.
По типу
Температурные зазоры необходимо располагать с умом. Место для нарезки компенсационного зазора выбирают таким образом, чтобы не снизить прочность конструкции и обеспечить доступность шва для ремонта или замены набивного материала.
В панельных домах
Панельные дома строятся из отлитых бетоновых плит, армированных внутри. Каждая панель крепится в каркас строения с промежутками между собой.
Компенсируют расширение и деформацию каждой ячейки без образования трещин в стенах. Правда из-за постоянного суточного температурного расширения-сжатия заделочный материал высыпается из швов. Приходится задувать стыки мастикой и монтажной пеной. В целом, благодаря температурным швам здание сохраняет форму без потери устойчивости.
В плитах перекрытий
В промышленном строительстве основой крыши служат пустотные бетонные плиты. Даже с утеплителем и гидроизоляцией конструкция летом может разогреться до 45 градусов. оС.
Чтобы избежать повреждений, плиты устанавливают с температурным зазором или выполняют скользящие стыки.
В бетонных полах
Для многих строений бетонный пол залить можно по слою песка и щебня, который сделан на грунте. Температура формирования отливки оказывается меньше, чем та, которая будет в помещении после окончания работ.
Температурные швы необходимы, потому что после ввода помещения в эксплуатацию внутренняя температура повысится и бетон расширится. За каждые 100 метров длины увеличение размера может составлять до 50 мм. Отсутствие температурных швов приводит к образованию трещин, а также может повредить внутренние колонны, поддерживающие перекрытие.
В бетоне на улице
Площадка из бетона или отлитая конструкция с большой площадью подвергаются нагреву солнечным светом и теплыми потоками воздуха. Зимой на бетоне могут быть следы льда и снега. Такая ситуация наихудшая, так как неравномерный нагрев вызывает сильные температурные напряжения. Без швов цикл нагрева-охлаждения приводит к растрескиванию поверхности.
В монолитных конструкциях
Толщина отливки влияет на уровень температурных напряжений в монолитных бетонных конструкциях, поскольку нагрев неравномерный. Внутренние температурные деформации в бетоне особенно заметны при застывании больших монолитных отливок.
Внутренние слои сильно нагреваются при твердении, в то время как наружные остывают быстрее. Это создает температурные напряжения, устранить которые можно, отказавшись от монолитной структуры и заливая конструкцию послойно или сделав тепловые зазоры для компенсации внутренних расширений бетона.
В железобетонных конструкциях
Армирующий слой из стальных прутков или сетки увеличивает прочность плит и панелей, однако не исключает образование температурных напряжений. Сверх того, высокая теплопроводность стали усиливает промерзание бетона.
В связи с этим нормативные требования по обустройству температурных швов для ЖБ-конструкций более строгие. При устройстве температурных швов на бетонных стенах интервал составляет 70-80 метров, а для железобетона — 25 или 40 метров (для отапливаемых зданий).
В цементно-песчаных стяжках
Отливка ЦПС более пластична и меньше подвержена образованию трещин под воздействием температурных напряжений. С ростом толщины стяжки и со временем, по мере старения и самопрочностного упрочнения материала, риск растрескивания возрастает.
Стяжки на грунте или песчаной подушке заливают одновременно с профилем или закладными рейками. После застывания реек снимают их, получая качественный и ровный паз постоянного профиля.
В отмостках
Бетонная лента, обхватывающая цоколь стен и фундамент, отливается опалубкой, разделенной на секции квадратной или прямоугольной формы. В отмостках для углов и участков с повышенной нагрузкой на фундамент обязательны компенсирующие швы.
В фундаменте
При возведении здания вопрос тепловых напряжений в фундаменте устраняется утеплением той его части, которая находится в грунте. Слой гидроизоляции, укладываемый на вертикальные и горизонтальные участки, также несет часть функций температурного шва.
На фасаде
Независимо от ориентации строения по отношению к солнцу на небе, всегда найдется участок, который хорошо освещается и нагревается, а другая половина остаётся в тени и прохладной.
Зимой разность температур на разных стенах кирпичной пятиэтажки высотой 18-20 метров может достигать 30 градусов. оРасширение может составлять 10-15 мм. Отсутствие температурного шва неизбежно приведет к образованию трещины на фасаде или тыльной стенке.
На плитке
Плитка монтируется чаще всего на бетоне, реже – на кирпиче. Клеевое крепление материала предусматривает наличие температурного зазора.
Внутри зданий шов нужен для удержания облицовочного материала, потому что плитка набирает температуру и увеличивается в размерах больше, чем стенка.
На внешних стенах облицовочный материал сильнее подвержен влиянию температурных изменений по сравнению с кирпичом или бетоном, ведь нагрев происходит в основном от внутреннего пространства сооружения.
На кровле
Температурные швы монтируют между плитами перекрытия и там, где примыкает к парапету или стене. Также зазоры создают на верхней защитной стяжке ЦПС, особенно если кровля имеет уклон для стока дождевой воды.
Плоскость из бетона разделена на сегменты, границы которых определяют температурные швы. По периметру кровли создаются компенсирующие зазоры. В итоге получается плоская бетонная крыша, состоящая из секций разной площади с уклонами и без них. Она достаточно прочная и гибкая, чтобы выдерживать нагрев солнечного света без трещин и деформаций.
Чем заполняется температурный шов
Необходимо закрыть зазор между плитами из прочных материалов специальным материалом – гибким, эластичным и устойчивым к воздействию высоких и низких температур, влажности и механическим нагрузкам от льда.
В зависимости от места, где расположен паз, его заполняют:
- Мастики и силиконовые композиты, твердеющие естественным образом.
- Профили, шнуры и ленты из отверждённого силиконового каучука.
- Материалами для расширения, включая пену на основе полиуретана.
Материал для заполнения должен поглощать удары и после снятия нагрузки возвращаться к исходному размеру без остаточных деформаций. Это важно для устройства швов на бетонных полах и перекрытиях, чтобы материал не ломался из-за постоянного сжатия.
Демпферная лента
Изготавливается из вспененного полимера, чаще всего полистирола. Ширина составляет от 50 до 150 мм и варьируется в зависимости от расстояния между кромками. Используется для заполнения температурных зазоров между железобетонными блоками, плитами и балками.
Можна уложить вручную или с помощью механизма с барабанным бункером.
Уплотнительный шнур
Вилатерм – это трубка или канат из вспененного полиэтилена высокого давления. Трубки используют для заполнения пазов шириной до 60 мм, а вилатерм всегда располагают вместе с гидроизоляционной пленкой.
Герметики и мастики
Гибкие одно- и двухкомпонентные мастики предназначены для герметизации крыш, перекрытий, стыков и зазоров в панельных домах. Применение мастик затруднено, поскольку одновременно с ними внутрь температурного шва помещается шнур или лента.
Акриловые и силиконовые полимеры служат основой для изготовления герметиков. Цена их выше, чем у мастичных материалов, однако заполнение швов проще, а прочность выше.
Специальные профили
Для устранения температурных швов на горизонтальных поверхностях применяются профили. Чаще всего такие профили используются для пола и стяжек. Профиль может быть резино-металлическим или силиконовым, пластиковые почти не применяют.
Как выполняются — пошаговая инструкция
Места расположения температурных швов на бетоне определяют на стадии проектирования. Расчет температурных воздействий на поверхность, её расширения и требуемых зазоров для компенсации деформаций производится отдельно по смете.
Температурные швы иногда обустраивают после обследования бетонных сооружений. При обнаружении линейной трещины на полу целесообразно предусмотреть зазор для компенсации теплового расширения бетона при возможности.
Ширина температурных швов в ж/б конструкциях
Для определения параметров применяют значительное число параметров. Выделяют следующие определяющие:.
- марка бетона;
- толщина плиты или стяжки;
- Максимальная протяжённость предмета.
- диапазон температур.
Рассчёт оказывается довольно сложным, поэтому в действительности чаще применяют рекомендации СНиП и СП. Для частного строения размер отступа от краёв можно определить по таблице из СП 63.13330.2012.
Технология работ с монолитом
Тепловой зазор формируется при укладке плит, стяжек или отмосток. Это простая и действенная техника, не нуждающаяся в дорогостоящем оборудовании.
В основе этого метода лежит создание зазора с помощью специальных элементов. К примеру, перед заливкой бетона в опалубку плиты внутрь короба устанавливают доску на ребро, шириной минимум 20 сантиметров. Толщина доски равна расстоянию между смежными краями. Доску предварительно покрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы ее потом было легче извлечь из бетона.
Когда монолит застывает, из зазора удаляют остатки пленки. Внутрь кладут гидроизоляцию из пленки, после чего укладывают шнур и закрывают всё мастикой.
Паз можно сформировать с помощью специального инструмента — пазореза. Такой метод чаще всего используют при работе с бетоном больших площадей.
Ремонт температурного шва
Постоянные нагрузки разрушают кромки, а набивной материал выпадает из щели. Прежде чем действовать, необходимо удалить фрагменты старого шнура и очистить паз до бетонной поверхности.
Ремонт совершается следующим образом:
- Края с разрушениями нужно зашпаклевать грунтовкой глубокого проникновения.
- В паз вставляется металлическая полоса вдоль всего шва.
- По краям наносят смесь для ремонта, основу которой составляют цемент и акриловой клей.
- После затвердевания отремонтированных зон прорезь делается в пазе болгаркой или вручную с помощью машины-пазореза (штробореза), затем тщательно удаляют мусор и пыль.
Внутрь шва необходимо поместить новый вилотерм и заклеить полиуретановым или силиконовым герметиком. Отремонтированный температурный шов в гараже с бетонными полами обычно служит 3-4 года. При парковке грузовиков или тяжелой техники — максимум год. В складских помещениях тепловой зазор выдерживает до 7 лет.
Итоги
Рассчитать температурный шов не просто, но существуют упрощенные методы для выбора приблизительного размера и схемы зазора.
Можно взять за основу готовое решение. Его создание обязательно.
Поделитесь своим опытом утепления тепловых зазоров. Какие моменты важны с самого начала? Расскажите о статье в социальных сетях и сохраните её для себя.