Для многих построек температурный шов необходим для поддержания их прочности. Без него сооружение, построенное зимой, может разрушиться летом, даже если разница температур невелика.
Что такое температурный шов
Изменение температуры воздействует на размеры всех деталей, вне зависимости от их материала и габаритов, вызывая их увеличение или уменьшение. Несмотря на то, что линейные изменения составляют десятые доли миллиметра на каждый метр длины, влияние теплового расширения нельзя пренебречь. Возникающее при этом усилие может быть очень большим.
Температурный шов в железобетонных сооружениях — это промежуток между частями, позволяющий компенсировать тепловое расширение. Например, для моста из железобетона длиной 100 м температурный шов должен быть не менее 10 см. Видны зазоры на стыках рельс или постоянно высыпающийся шов на межблочной расшивке стен панельных многоэтажек.
Чем отличается температурный шов от деформационного шва
Все просто. Деформационный шов Это соединение частей или разделительная граница элементов, предотвращающая деформацию при воздействии нагрузки. Нагрузки могут быть вызваны любым фактором, включая тепловое.
Температурный шов напоминает деформационный, но создаётся лишь для гашения температурного расширения отдельных элементов, объединённых в единую группу или конструкцию.
Главное отличие состоит в том, что классический деформационный шов активизируется (выбирается или компенсируется) полностью или частично только после появления нагрузки. Например, деформационный зазор в цокольной части стены уменьшается под её весом и сохраняется в таком положении длительное время. Без него в стене появилась бы трещина из-за остаточных деформаций.
Зазором между внешними кирпичными стенами печи и внутренней футеровкой является пример температурного шва. Эти элементы соединены, и при нагреве свободное пространство уменьшается, а после охлаждения — увеличивается. В отличие от деформационного шва, температурный изменяется под воздействием циклических нагрузок, поэтому требования к его обустройству строже.
В каких случаях используется?
Температурный шов – обязательный элемент для любых построек, подвергающихся циклическому нагреву и охлаждению. Чаще всего необходимость в нем возникает из-за тепловых воздействий от солнечных лучей и тёплого ветра.
При изготовлении разделки (шов) изменения размеров из-за охлаждения практически не учитываются, потому что твердые предметы при низких температурах не меняют размер относительно друг друга.
Виды температурных швов
Выбор места для зазора между частями конструкции происходит по особым методам. Необходимо учитывать ряд факторов, воздействующих на работу строительной конструкции при повышении температуры.
- Расширение следует осуществлять в направлении, перпендикулярном плоскости наибольшей поверхности детали или конструкции.
- Расчет размера температурного шва выполняется исходя из наивысшей температуры нагрева в данной точке при самых неблагоприятных условиях.
- Необходимо обязательно выбрать способ закрытия швов от температуры.
Зазор следует заполнять только материалом, обладающим достаточной пластичностью и упругостью для компенсации колебаний ширины зазора.
По расположению
Швы могут быть вертикальными или горизонтальными, хотя это деление условно: в строительстве конструкции строят либо по направлению, параллельному поверхности земли, либо перпендикулярному ей.
Ещё одно требование — материал. Тепловой паз создаётся для…
- Крупные массивы из бетона или камня.
- Большие конструкции из множества мелких деталей, скреплённых клеем или раствором.
- Плоские изделия из глины или камня, установленные на опору.
Температурный шов применяется при жёсткой фиксации объекта (конструкции). Материал для него выбирается высокопрочный с малыми остаточными деформациями. Конструкция должна быть подвержена неоднородному нагреванию.
Правильно рассчитанный зазор позволяет более нагретым частям расширяться по отношению к холодным, предотвращая образование трещин.
Вертикальные температурно-усадочные швы
В качестве примера примем строительство новой кирпичной пристройки к дому из камня. Между постройками необходим вертикальный температурно-усадочный шов.
Такой подход позволяет постройке пройти весь цикл усадок стен и цоколя. Зимой дом и пристройка нагреваются до разной температуры: дом сильнее из-за отопления, пристройка слабее. Вертикальные температурно-усадочные швы компенсируют взаимные изменения размеров.
Важно! Этот вид термоусадочных швов выполняется исключительно вертикально и, как указано в СНиП 11-22-81, не опускается до основания, кончину проводят по цоколю стен.
Поперечный температурный шов
Используют на стяжках, плитах перекрытия, отмостке фундамента и бетонных полах. Температурный паз разрезают под прямым углом к направлению наибольшего расширения бетона. Так поперечный паз разделит длинный элемент (стяжку или отмостку) на несколько меньших участков.
По типу
Температурные зазоры необходимо располагать с учетом сохранности прочности конструкции и удобства ее ремонта или замены набивного материала.
В панельных домах
Здания панельного типа возводятся из сборных железобетонных плит. Панели устанавливаются в каркас здания с заметными промежутками, которые служат компенсационными швами для температурных колебаний.
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 здание сохраняет форму без потери устойчивости благодаря температурным швам.
В плитах перекрытий
В промышленных постройках основой крыши служат пустотные бетонные плиты. Даже с использованием утепляющего слоя и гидроизоляции, вся крыша летом нагревается до 45 градусов. оС.
Чтобы избежать разрушения, плиты устанавливают с зазорами или состыковывают подвижно. Разогретый бетон может растянуться и повредить стены, тогда здание получит трещины.
В бетонных полах
Большинству зданий бетонный пол монтируют на песчано-гравийную основу, размещенную на грунте. Температура застывания бетона значительно ниже будущей температуры помещения после завершения строительных работ.
Температурные швы обязательны, потому что после ввода помещения в эксплуатацию температура внутри повысится, и бетон расширится. При каждой 100 метрах длины увеличение размера может составить до 50 мм. Без температурных швов появятся трещины, возможны повреждения внутренних колонн, поддерживающих перекрытие.
В бетоне на улице
Бетонированные площадки или отлитые конструкции с большой площадью подвергаются нагреву солнечным светом и теплыми потоками воздуха. Зимой на бетоне могут оставаться лед и снег, что создает худшую ситуацию из-за неравномерного нагрева и возникающих сильных температурных напряжений. Без обустройства швов цикл нагрева-охлаждение приводит к растрескиванию поверхности.
В монолитных конструкциях
Толстый прокат испытывает более высокие температурные нагрузки в монолитных бетонных массивах из-за неравномерного нагрева. Внутренние температурные деформации в бетоне особенно заметны при затвердевании большой массивной отливки.
В процессе отвердения внутренние слои сильно нагреваются, а наружные — гораздо быстрее остывают. Это приводит к образованию температурных напряжений, которые можно устранить либо отказом от монолитной конструкции и послойным заливкой материала, либо созданием тепловых зазоров, компенсирующих расширение бетона.
В железобетонных конструкциях
Армированный слой из стальных стержней или сетки увеличивает прочность плит и панелей, однако не ликвидирует источник возникновения термических напряжений. Более сильное промерзание бетона обусловлено высокой теплопроводностью стали.
Поэтому норма по обустройству температурных швов для ЖБ-конструкций строже. При устройстве температурного шва на бетонных стенах через каждые 70-80 метров, для железобетона — через каждые 25 или 40 метров (для отапливаемых зданий).
В цементно-песчаных стяжках
Отливка ЦПС обладает большей пластичностью, то есть меньше склонна к образованию трещин из-за тепловых напряжений. При увеличении толщины стяжки, а также со временем, с возрастом и самоупрочнением материала риск растрескивания возрастает.
Для получения качественного и равномерного паза постоянного профиля стяжку на грунте или песчаной подушке отливают вместе с профилем или закладными рейками. После затвердевания рейки удаляют.
В отмостках
Бетонная лента, обхватывающая цокольную часть стен и фундамента, отливается опалубкой, разделенной на секции квадратной или прямоугольной формы. В отмостках у угловых зон и мест повышенной нагрузки на фундамент дома обязательно делают компенсирующие швы.
В фундаменте
При строительстве основания сооружения вопрос термических напряжений в фундаменте устраняют утеплением участка конструкции, опущенной в землю. Слой гидроизоляции, укладываемый на вертикальные и горизонтальные плоскости, частично компенсирует функции температурного шва.
На фасаде
Независимо от ориентации сооружения относительно солнечного пути по небосводу, часть его будет хорошо освещена и интенсивно нагреваться, другая же — останется в тени и будет прохладной.
Например, для кирпичного дома из пяти этажей, имеющего высоту 18-20 метров, зимняя разность температур на разнонаправленных стенах может достигать 30 градусов. оОтносительное расширение может составлять 10-15 мм. Без температурного шва на фасаде или тыльной стенке обязательно появится трещина.
На плитке
Плиточный облицовкой чаще всего покрывают бетонные поверхности, реже — кирпичную кладку. На монтаж материала всегда ориентируются с прокладкой температурного зазора.
Внутренние швы важны для удержания облицовки, потому что плитка нагревается и увеличивается в размерах больше, чем стена.
Внешние стены из плитки сильнее подвержены влиянию температурных колебаний кирпичной кладки или бетона, поскольку основной источник тепла — внутренняя часть сооружения.
На кровле
Температурные швы монтируют между плитами перекрытия и в месте соприкосновения с парапетом или стенами. Зазоры также необходимы на верхней защитной стяжке ЦПС, особенно при наличии уклонов кровли для стока воды.
Плоскость из бетона делится на сектора, разделенные линиями температурных швов. По периметру кровли создаются компенсирующие зазоры.
В итоге получается плоская крыша из бетона, состоящая из множества секций разной площади с уклонами и без них. Достаточно прочная и гибкая, чтобы выдержать нагрев от солнца без трещин и деформаций.
Чем заполняется температурный шов
Между двумя плитами из прочного и жесткого материала необходимо заложить материал с особыми свойствами: он должен быть гибким, пружинистым и устойчивым к воздействию жары, сырости, мороза и давлению льда.
В зависимости от места, где расположен паз, его заполняют:
- Мастиками и силиконовыми составами, твердеющими на воздухе.
- Готовые шнуры, ленты, профили из отвержденного силиконового каучука.
- Материалами с возможностью расширения, например, пенными составами на базе полиуретана.
Для заполнения швов нужен материал с поглощающими свойствами и небольшой остаточной деформацией. При сжатии и отпускании рукой он должен полностью восстанавливаться в размерах без пружинистости. Это необходимо для долговечности материала в швах бетонных полов и перекрытий, иначе он разрушится внутри паза.
Демпферная лента
Производится из вспененного полимера, чаще всего полистирола. Ширина варьируется от 50 до 150 мм и зависит от величины зазора между строительными элементами. Применяется для заполнения температурных промежутков между блоками, плитами и балками из железобетона.
Устанавливается либо руками, либо специальным устройством с барабаном для сбора материала.
Уплотнительный шнур
Вилатерм – это трубка или сплошной канат из вспененного полиэтилена высокого давления. Трубками заполняют пазы до 60 мм шириной, при этом вилатерм всегда укладывается вместе с гидроизоляционной пленкой.
Герметики и мастики
Гибкие одно- и двухкомпонентные мастики предназначены для герметизации кровель, перекрытий, стыков и зазоров в панельных домах. Использование мастик затруднено из-за необходимости совмещать их с шнуром или лентой, укладываемыми внутрь температурного шва.
Герметики производятся из акриловых или сили silikonных полимеров. Дороже по стоимости, попроще в использовании, но прочнее мастичных составов.
Специальные профили
Для герметизации температурных швов на горизонтальных поверхностях, например полах и стяжках, применяют профили из резины и металла или силикона. Пластиковые профили почти не используются.
Как выполняются — пошаговая инструкция
Местоположение температурных швов на бетонном основании или стене устанавливается во время проектирования. Расчет температурных нагрузок, расширения и необходимых зазоров для сглаживания деформаций ведется отдельно по смете.
Порой температурные швы формируют после обследования железобетонных сооружений. Если на полу образовалась продольная трещина, необходимо предусмотреть зазор, чтобы иметь возможность скомпенсировать тепловое расширение бетона.
Ширина температурных швов в ж/б конструкциях
Для определения параметров применяют много параметров. К определяющим относятся:
- марка бетона;
- толщина плиты или стяжки;
- Максимальная протяженность предмета.
- диапазон температур.
Расчёт сложный, поэтому в действительности применяют указания СНиП и СП. Для частного дома расстояние между краями можно определить по таблице из СП 63.13330.2012.
Технология работ с монолитом
Тепловой зазор можно создать при укладке плиты, стяжки или отмостки.
Его суть – создание зазора с помощью закладных элементов. Например: перед бетонированием плиты в опалубке внутрь короба устанавливают доску на ребро, шириной не менее 20 см. Толщина будет соответствовать расстоянию между смежными кромками. Доску предварительно обёртывают полиэтиленовой пленкой, иначе её потом не вытащить из бетона.
После застывания монолита зазор очищают от следов пленки, внутри укладывают пленочную гидроизоляцию, шнур и заделывают мастикой.
Для пола из бетона большого размера используют пазорез для резки пазов.
Ремонт температурного шва
Повторные нагрузки приводят к разрушению кромок, а заделочный материал вылетает из зазора. Необходимо предварительно убрать остатки шнура и тщательно очистить паз от заделки до бетона.
Ремонт совершается следующим образом:
- Поврежденные края следует обработать грунтовкой глубокого проникновения.
- По длине шва вставляют металлическую полоску в паз.
- По краям наносят смесь для ремонта. Смесь обычно состоит из цемента и акрилового клея.
- После затвердевания отремонтированных участков в пазе делают прорезь болгаркой или ручной машиной-пазорезателем, удаляют из него мусор и пыль.
Внутрь шва необходимо заложить новый вилотерм и заклеить полиуретановым или силиконовым герметиком. Ремонтированный температурный шов в гараже с бетонными полами обычно служит 3-4 года. При парковке грузовиков, тяжелой техники срок службы сокращается до года. В складских помещениях тепловой зазор выдерживает до семи лет.
Итоги
Правильно определить размер температурного шва непросто, но существуют упрощённые методы, позволяющие подобрать приблизительный размер и схему зазора. Можно использовать пример из готового решения. Создание такого шва обязательно.
Расскажите, какой опыт у вас есть в обустройстве тепловых зазоров. На что следует обратить особое внимание? Не забудьте поделиться статьёй в социальных сетях и сохранить её в закладках.