Бетонные покрытия испытывают значительные тепловые напряжения, обусловленные как суточными, так и сезонными температурными колебаниями, помимо механических нагрузок. Неконтролируемые тепловые деформации способствуют интенсивному разрушению материала. Для нивелирования этих деформаций и предотвращения возникновения трещин в конструкции предусматриваются деформационные швы. Эти конструктивные элементы представляют собой разрезы, разделяющие монолитное бетонное полотно на отдельные плиты. Они обеспечивают свободное тепловое расширение и сжатие бетона, исключая возникновение критических внутренних напряжений и последующее разрушение.
На какие виды швов подразделяются деформационные швы:
- Поперечный ложный шов – это шов сжатия, который нарезается перпендикулярно по отношению к дорожной оси и позволяет деформировать цементобетонным плитам по направлению вдоль.
- Продольный сквозной (технологический) шов – это шов сжатия, параллельный оси или совпадающий с ней. Он снижает вероятность разрушения от растягивающих нагрузок.
- Шов расширения - поперечныйдеформационный шов, устраиваемый перпендикулярно к оси цементобетонного покрытия на всю толщину. Он обеспечивает продольную устойчивость конструкции при существенном повышении температуры.
- Сквозной (технологический) шов с деформационной прокладкой – это шов, устраиваемый на границах покрытий.
- Шов на примыкании асфальтобетонного покрытия к цементобетонному – это шов, устраиваемый на стыке асфальтобетонного и цементобетонного покрытия.
- Рабочий шов - поперечный деформационный шов, устраиваемый в конце рабочей смены или при вынужденных перерывах укладки цементобетонного покрытия, выполняющий функцию поперечного шва сжатия.
Поперечный ложный швы сжатия нарезается на 1/3-1/2 толщины покрытия для создания условий уменьшения объёма плиты во время охлаждения. Выполняются по свежеуложенной или затвердевшей асфальтобетонной смеси.
Поперечный шов сжатия включает в себя следующие операции:
- Геодезическая разметка тахеометром линии шва с использованием шнура полипропиленового и аэрозольной краски.
- Распиливание одиночным резом шириной 3-5 мм диском д.450-500 мм на проектную глубину за два прохода.
- Устройство камеры шва шириной 0,01 м и глубиной 0,04 м.
- Промывка камеры шва при помощи водоструйной установки.
- Продувка камеры шва сжатым воздухом при помощи компрессора.
- Снятие фаски с двух сторон камеры шва.
- Прочистка камеры шва щеточной машиной.
- Продувка камеры шва сжатым воздухом при помощи компрессора.
- Укладка термостойкого уплотнительного шнура диаметром 13 мм при помощи закаточного ролика.
- Обработка стенок камеры шва грунтовкой для битумных герметиков шприцом Глория или малярной кистью.
- Заполнение камеры шва мастикой c недоливом на 3-5мм и образованием вогнутого мениска с использованием котла-заливщика с принудительным перемешиванием и подогревом термомасла.
Продольный сквозной (технологический) шов сжатия нарезается, когда ширина покрытия более чем в 25 раз превышает толщину покрытия, но не более 7,5 метров, для предупреждения появления извилистых трещин. Их причинами могут стать неравномерные нагрузки от тяжёлого транспорта, а также прочие физические воздействия. Работы по устройству продольного сквозного (технологического) шва сжатия включают в себя точно такие же операции, как и по устройству поперечного шва сжатия.Глубина пропила так же составляет четверть толщины покрытия – при недостаточно глубоком пропиле продольный сквозной (технологический) шов не срабатывает, и появляются трещины.
Шов расширения обеспечивает продольную устойчивость конструкции при существенном повышении температуры.
Шов расширения выполняется по следующей технологии:
- Геодезическая разметка тахеометром с использованием шнура полипропиленового 3-6 мм и аэрозольной краски.
- Распиливание одиночным резом шириной 3-5 мм алмазными дисками разных диаметров (зависит от глубины покрытия) на проектную глубину за несколько проходов с двух сторон, образуя 2 пропила с расстоянием 20-30 мм между ними.
- Выемка бетонного лома и удаление грязи из нарезанного паза шва.
- Промывка камеры шва при помощи водоструйной установки.
- Продувка камеры шва сжатым воздухом при помощи компрессора.
- Снятие фаски с двух сторон камеры шва.
- Установка податливой прокладки из пенополиуретана толщиной 30 мм на проектную глубину.
- Укладка термостойкого уплотнительного шнура диаметром 38 мм при помощи закаточного ролика.
- Обработка стенок камеры шва грунтовкой для битумных герметиков шприцом Глория или малярной кистью.
- Заполнение камеры шва мастикой c недоливом на 3-5мм и образованием вогнутого мениска с использованием котла-заливщика с принудительным перемешиванием и подогревом термомасла.
Сквозной (технологический) шов с деформационной прокладкой включает в себя следующие операции:
- Приклейка податливой прокладки проектной ширины и толщиной 20 мм перед укладкой смежного ряда.
- Удаление верхней части податливой прокладки на глубину 50 мм металлическими щетками с применением нарезчиков малой мощности (до 25 кВт) типа SFВ-В.
- Снятие фаски с двух сторон камеры шва.
- Продувка камеры шва сжатым воздухом при помощи компрессора.
- Укладка в камеру шва термостойкого уплотняющего шнура диаметром D=25мм. при помощи закаточного ролика.
- Обработка стенок паза шва грунтовкой для битумных герметиков шприцом Глория или малярной кистью.
- Заполнение камеры шва герметизирующей мастикой c недоливом на 3-5мм и образованием вогнутого мениска с использованием котла-заливщика с принудительным перемешиванием и подогревом термомасла.
Шов на примыкании асфальтобетонного покрытия к цементобетонному покрытию включает в себя следующие виды работ:
- Нарезка цементобетонного покрытия на глубину 40 мм и шириной 10 мм нарезчиками швов более 25 кВт, с применением дисков с алмазными сегментами Ø450мм.
- Прочистка камеры металлическими щетками с применением нарезчиков малой мощности (до 25 кВт) типа SFВ-В
- Продувка камеры шва сжатым воздухом при помощи компрессора.
- Укладка в камеру шва термостойкого уплотняющего шнура диаметром D=13мм. при помощи закаточного ролика.
- Обработка поверхности камеры шва грунтовкой для битумных герметиков шприцом Глория или малярной кистью.
- Заполнение камеры шва герметизирующей мастикой c недоливом на 3-5мм и образованием вогнутого мениска с использованием котла-заливщика с принудительным перемешиванием и подогревом термомасла.
Рабочие швы в цементобетоне нарезаются на участке стыка между затвердевшим и новым бетоном при паузах в бетонировании от двух часов.
К устройству рабочего шва предъявляются требования по качеству, основное из которых: шов должен предполагать целостность монолитной конструкции.
Правила устройства рабочего шва:
- Возобновлять прерванное бетонирование можно только после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретёт прочность не менее 1,5 МПа.
- Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна оси элемента, а в стенах и плитах — их поверхности.
- Для надёжного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают: кромку схватившегося бетона очищают от цементной плёнки и продувают сжатым воздухом.