Армирующее компенсационное шовное устройство для бетонных плит - RU2285764C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к армирующему компенсационному шовному устройству для бетонных плит, содержащему первый профильный элемент, прикрепленный к краю первой бетонной плиты, и второй профильный элемент, прикрепленный к краю второй, примыкающей бетонной плиты, при этом указанные профильные элементы соединены вместе, по крайней мере, одной съемной соединительной планкой так, чтобы оставался зазор между профильными элементами.

В строительстве широко используемым элементом для образования пола является бетонная плита, которую укладывают на грунтовое основание, уложенный бетон или непосредственно поверх выровненного грунта или поверх теплоизоляционного слоя, расположенного на грунте. Усадка бетона, а также тепловые сжатие и расширение стремятся вызвать растрескивание больших плит, вследствие чего необходимо разделять большие плиты на меньшие плиты посредством компенсационных или изоляционных швов. Таким образом, деформации, вызываемые усадкой и тепловыми расширением и сжатием, будут происходить в компенсационных швах, так что плиты в остальном будут оставаться нерастресканными.

Простейший способ выполнения компенсационных швов включает вначале отливку цельной бетонной плиты, а затем после начала схватывания бетона разделение ее на меньшие части, отделенные друг от друга пазами, пропиленными на поверхности плиты посредством пилы с алмазным полотном. В таком случае последующие трещины сжатия будут появляться в пазах. Края пропиленных компенсационных швов склонны к выкрашиванию и откалыванию, так что они совершенно непригодны для тяжелонагруженных полов. Из предшествующего уровня техники известны также компенсационные шовные устройства, заделываемые в бетон с металлической арматурой по краям компенсационных швов. Одно такое устройство описано в патенте Финляндии 952994. Армирующее шовное устройство заделывают в свежеприготовленную бетонную смесь, и после затвердевания бетона раскрывают пропилом шов между плоскими стальными планками. Затем шов заполняют эластичным материалом. Установка такого компенсационного шовного устройства является трудоемким делом, так как шовное устройство необходимо вдавливать в уже выровненную свежеприготовленную бетонную смесь. Кроме того, пропиливание компенсационного шва означает дополнительную работу.

В патенте Великобритании 1139538, патенте США 3068763, патенте США 3276335 и патенте США 3455215, которые приведены в качестве ссылки, описываются компенсационные шовные устройства, заделываемые в поверхность бетонной плиты. Эти устройства - слабые и не предназначены для анкеровки в основание для бетонирования. Следовательно, они не могут служить в качестве форм для рабочих швов или в качестве маячковых направляющих во время разравнивания бетонной плиты. В большинстве таких технических решений зазор между двумя половинами шовного устройства закрывают, используя гибкое уплотнительное средство, прикрепляемое к шовному устройству и частично остающееся в отливке. Такое гибкое и мягкое уплотнительное средство легко изнашивается и разрушается, так что шов начинает протекать. Кроме того, невозможно заменить уплотнительное средство в отливке.

В патенте Финляндии 982675 описывается компенсационное шовное устройство с металлическим листовым профилем и металлическим уголковым профилем, неплотно прикрепленным к металлическому листовому профилю, например, заклепками или гибкими болтами. Металлический листовой профиль одновременно служит в качестве формы для отливаемой плиты. Металлический листовой профиль и уголковый профиль оба имеют выступающие крепежные средства, посредством которых они оказываются прикрепленными к бетону. Шовное устройство устанавливают таким образом, чтобы оно опиралось на волнистые стальные стержни, забитые в основание для бетонирования в соответствующих местах и имеющие соответствующую высоту, или на бетонные столбики, отлитые на основании для бетонирования, после чего отливают плиту. При усадке бетона уголковый профиль отходит от металлического листового профиля, тем самым открывая компенсационный шов между профилями.

Недостатком этого технического решения является плохая функциональность компенсационного шва. Компенсационный шов, вызываемый лишь усадкой бетона, является настолько узким, что его невозможно уплотнить герметизирующим составом. Это означает, что компенсационный шов не будет водонепроницаемым. Для создания достаточной ширины шва необходимо увеличить зазор между металлическим листовым профилем и уголковым профилем, но в результате этого зазор будет заполняться бетоном во время его укладки. Следовательно, до помещения герметика зазор требуется тщательно очищать, например, шлифовальным кругом, что увеличивает расходы на строительство. Несмотря на очистку, бетонная пыль и крошки часто остаются в зазоре, влияя на адгезию герметика к стенкам зазора. Следовательно, трудно сделать компенсационный шов водонепроницаемым. Кроме того, несколько труднее анкеровать компенсационное шовное устройство в основании для бетонирования и устанавливать его на правильной высоте.

Задачей изобретения является создание нового компенсационного шовного устройства, которое устраняет недостатки и неудобства, связанные с компенсационными швами согласно предшествующему уровню техники.

Компенсационное шовное устройство согласно изобретению является армирующим устройством, предназначенным для размещения между отдельными плитами системы бетонных плит и содержащим первый профильный элемент, прикрепленный к краю первой бетонной плиты, и второй профильный элемент, прикрепленный к краю второй, примыкающей, бетонной плиты. Профильные элементы соединены вместе съемными соединительными планками с образованием свободного зазора между профильными элементами. В компенсационном шовном устройстве согласно изобретению профильные элементы и соединительные планки образуют единый непрерывный элемент в виде алюминиевого профиля, полученного выдавливанием. Соединительные планки прикреплены своими краями к профильным элементам посредством очень тонких перемычек, которые удерживают элементы вместе во время отливки плиты. После достаточного затвердевания бетона отрывают соединительные планки, в результате чего будут разрушаться тонкие перемычки и будет ликвидироваться соединение между профильными элементами. Компенсационное шовное устройство согласно изобретению до отливки плиты устанавливают на соответствующей высоте на основании для бетонирования. При схватывании бетона шовное устройство остается в системе плит и становится частью отливки. Во время отливки плиты соединительные планки перекрывают зазор между профильными элементами и сохраняют его чистым. После достаточного затвердевания бетона отрывают соединительные планки, в результате чего профильные элементы становятся разъединенными. Получающийся в результате зазор заполняют эластичным герметиком, тем самым завершая выполнение компенсационного шва.

Преимуществом изобретения является то, что компенсационный шов может быть выполнен быстрее. При использовании устройства согласно изобретению не требуются пропиливание и очистка швов, необходимые при способах выполнения компенсационных швов согласно предшествующему уровню техники, и это приводит к экономии в затратах на строительство.

Другое преимущество изобретения - это улучшение качества компенсационных швов. При использовании устройства согласно изобретению зазор между профильными элементами получается чистым, с гладкими краями и достаточно широким, так что можно легко размещать эластичный герметик в зазоре и, кроме того, имеется хорошая адгезия между герметиком и стенками зазора. Таким образом, компенсационный шов будет водонепроницаемым, что улучшает долговечность и срок службы шва.

Дополнительным преимуществом изобретения является более легкий уход за компенсационным швом. Герметик в широком зазоре между профильными элементами при необходимости можно легко исправить или заменить в случае, если он отделился бы от стенок шва или иным образом потерял бы свою водонепроницаемость.

Еще одним преимуществом изобретения является то, что оно имеет несколько функций. Компенсационное шовное устройство, поддерживаемое на соответствующей высоте на основании для бетонирования, служит в качестве маячка для разравнивания рейкой во время укладки бетона, и, кроме того, оно может также служить в качестве формы для рабочего шва.

Еще одним дополнительным преимуществом изобретения является то, что устройство согласно изобретению - простое по конструкции, дешевое в изготовлении и хорошо подходит для промышленного производства.

Ниже изобретение подробно описано со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1- аксонометрический вид спереди компенсационного шовного устройства согласно изобретению,

фиг.2 - вид в разрезе компенсационного шва в только что отлитой бетонной плите с компенсационным шовным устройством согласно изобретению,

фиг.3 - вид в разрезе компенсационного шва в затвердевшей бетонной плите с компенсационным шовным устройством согласно изобретению.

На фиг.1 в качестве примера показан аксонометрический вид спереди компенсационного шовного устройства 1 согласно изобретению. Компенсационное шовное устройство изображено в вертикальном положении, т.е. в положении, в котором оно будет установлено. Компенсационное шовное устройство содержит два параллельных металлических профиля: первый профильный элемент 10 и второй профильный элемент 12. Первый профильный элемент - это металлический профиль, имеющий форму поперечного сечения, которая похожа на так называемую трапецию, содержащую три по существу параллельные плоские части: верхнюю часть 16, нижнюю часть 18 и среднюю часть 20. Верхняя и нижняя части расположены в по существу одной и той же вертикальной плоскости, но средняя часть находится в явно другой плоскости, чем верхняя и нижняя части. Средняя часть соединена с верхней и нижней частями посредством наклонных закраинных частей 22, так что эти части вместе образуют единый металлический профиль. На одной поверхности каждой закраинной части имеются короткие крепежные выступы 24, улучшающие сцепление первого профильного элемента с бетоном.

Второй профильный элемент 12 - это L-образный металлический профиль, параллельно прикрепленный к верхней части 16 первого профильного элемента посредством двух съемных соединительных планок 28 в продольном направлении профильных элементов. Крепление осуществлено таким образом, что первая боковая часть второго профильного элемента расположена вертикально и параллельно верхней части первого профильного элемента, а вторая боковая часть второго профильного элемента расположена горизонтально, выступая от первого профильного элемента. Соединительные планки - это металлические планки, прикрепленные своими первыми краями к первому элементу, а своими вторыми краями - к второму профильному элементу. Между первой боковой частью второго профильного элемента 12 и верхней частью 16 первого профильного элемента 10 имеется зазор 26, ширина которого может быть выбрана по желанию на стадии изготовления компенсационного шовного устройства. Эта ширина предпочтительно составляет около 10 мм. На первой боковой части второго профильного элемента имеется продольный выступ 30 и, наоборот, на верхней части 16 первого профильного элемента имеется соответственный выступ 32, так что два выступа обращены друг к другу в зазоре 26.

Первый и второй профильные элементы соединены между собой первой соединительной планкой 28 у верхнего края зазора 26 и второй соединительной планкой в середине зазора, где расположены выступы 30 и 32. Таким образом, в верхней части зазора 26 в продольном направлении компенсационного шовного устройства образована закрытая полость, ограниченная профильными элементами 10, 12 и соединительными планками 28. В нижней части зазора образован паз 40, ограниченный профильными элементами и нижней соединительной планкой, так что открыта сторона паза, обращенная вниз. Паз предпочтительно выполнен квадратным по форме и имеет ширину около 12 мм. Кроме того, в продольном направлении профиля имеется концевой канал 25 на свободном конце горизонтальной боковой части второго профильного элемента и на свободном конце нижней части 18 первого профильного элемента 10, при этом концевой канал имеет поперечное сечение, похожее на часть круглой дуги. Соседние компенсационные шовные устройства на своих концах соединены между собой посредством пружинных штифтов, помещенных в концевые каналы, или коротких стержней (не показаны), вставленных в концевые каналы, так что стержни простираются через место соединения и предотвращают смещение концов компенсационных шовных устройств относительно друг друга. Кроме того, концевые каналы улучшают сцепление профильных элементов с бетоном. Для еще большего сцепления может быть придана шероховатость поверхностям профильных элементов, предназначенным для соприкосновения с бетоном.

В компенсационном шовном устройстве согласно изобретению профильные элементы 10, 12 и соединительные планки 28 образуют единый выдавленный алюминиевый профиль. Соединительные планки прикреплены к профильным элементам посредством очень тонких перемычек, которые удерживают элементы вместе во время отливки плиты. Перемычки являются настолько тонкими, что они могут быть разрушены вручную. Таким образом, соединительные планки можно просто отделить от профильных элементов, отрывая их вручную, когда бетон достаточно затвердеет. Компенсационные шовные устройства могут быть изготовлены с разными размерами для различных случаев применения и окружающих сред. Общая высота компенсационного шовного устройства предпочтительно составляет около 10 - 15 см. Толщина стенки профильных элементов предпочтительно составляет около 2 - 3 мм. Длина компенсационного шовного элемента может быть выбрана на основании, например, критерия изготовления, транспортировки и монтажа. Длина компенсационного шовного устройства предпочтительно составляет 3 - 5 метров. Во время монтажа профильные элементы удерживаются вместе соединительными планками 28. В то же самое время соединительные планки предотвращают попадание свежеприготовленной бетонной смеси в шов 26, сохраняя, таким образом, шов чистым во время стадии отливки. После того как выровнена и разглажена поверхность бетона, отрывают соединительные планки от профильных элементов, так чтобы могли свободно происходить деформации, вызываемые сжатием плиты. После этого в зазор помещают эластичный герметик (фиг.3). По выбору, после извлечения соединительных планок, можно в шов во время сушки плиты вставить временную защитную ленту и в этом случае сам герметик 72 помещают позже, когда достаточно затвердеет бетон.

На фиг.2 в качестве примера показано компенсационное шовное устройство 1 согласно изобретению, залитое в систему бетонных плит. На фиг.2 показано состояние непосредственно после отливки плиты. Монтаж компенсационного шовного устройства начинают с того, что в основание для бетонирования 62 с предпочтительными интервалами около одного метра забивают в вертикальном положении монтажные стержни 50, каждый из которых имеет один заостренный конец. Монтажными стержнями 50 предпочтительно являются отрезки длиной около 40 см из обычного 10-мм волнистого стального прутка. Монтажные стержни посредством маячковой проволоки размещают по прямой линии на компенсационном шве, и их верхние концы точно располагают на заданной высоте, предпочтительно используя нивелир или лазерный луч. Затем устанавливают компенсационное шовное устройство на монтажные стержни, так чтобы концы монтажных стержней входили в паз 40 между профильными элементами, а края выступов 30, 32 опирались на концы стержней. Альтернативный полезный способ поддержания компенсационного шовного устройства заключается в том, чтобы с помощью маячной проволоки отливать вдоль шва небольшие бетонные столбики с интервалами около одного метра. После этого компенсационное шовное устройство располагают по одной линии поверх бетонных столбиков и точно выверяют на заданную высоту, используя, например, лазерный луч. Саму плиту отливают после того, как достаточно затвердеют бетонные столбики, например, в большинстве случаев на следующий день.

До отливки самой плиты верхний край компенсационного шовного устройства по возможности точно располагают на высоте, соответствующей высоте верхней поверхности отливаемой плиты, так чтобы компенсационное шовное устройство можно было использовать, например, в качестве маяка при выравнивании поверхности отливаемой плиты. Если зазор между основанием для бетонирования 62 и нижним краем компенсационного шовного устройства 1 оказывается большим, что его можно перекрыть отдельной листовой перегородкой 71, предпочтительно прикрепленной винтами или заклепками к нижней части 18 первого профильного элемента.

В зависимости от размера плиты и других факторов ее отливают за одну или несколько укладок бетонной смеси. Если плита небольшая, то бетонные плиты 66а, 66b по обеим сторонам компенсационного шовного устройства могут быть отлиты за одну укладку бетонной смеси. Большие плиты обычно невозможно отлить за одну укладку бетонной смеси, и бетонирование должно проводиться на протяжении нескольких дней. В таком случае бетонирование может быть прервано у компенсационного шва, и укладка бетонной смеси может быть продолжена на следующий день. Компенсационное шовное устройство тогда служит также в качестве формы для рабочего шва. По мере того как бетон затвердевает, компенсационное шовное устройство становится частью бетонной плиты. Трапециодальная форма первого профильного элемента 10 обусловливает образование клинообразного бетонного выступа в шве между бетонными плитами 66а, 66b, который воспринимает напряжения сдвига, присутствующие в шве. Для улучшения сцепления профильных элементов с бетонной отливкой к профильным элементам на стадии монтажа шовного устройства прикрепляют крепежные планки 54. Крепежные планки - это Y-образные алюминиевые планки, которые своими концами предпочтительно посредством сварки прикреплены к поверхности профильного элемента. Конечно, могут быть также применены крепежные элементы других видов, как например, снабженные резьбой стержни, закрепляемые на резьбе в отверстии, просверленном через стенку профильного элемента.

На фиг.3 в качестве примера показан поперечный разрез компенсационного шовного устройства 1 согласно изобретению, залитого в бетонную плиту. На фиг.3 показано состояние, в котором, по крайней мере, частично схвачен бетон плиты и началось сжатие плиты. При наличии избыточной воды плиты 66а, 66b сжимаются. В таком случае края плит будут отходить по направлению к их соответствующим центрам сжатия, оставляя зазор между плитами. При использовании компенсационного шовного устройства согласно изобретению первый профильный элемент 10 будет сцеплен с первой бетонной плитой 66а, а второй профильный элемент 12 - со второй бетонной плитой 66b, в результате чего деформации, вызываемые сжатием плит, будут происходить, главным образом, в зазоре 26. Для того чтобы деформации, вызываемые сжатием, могли свободно происходить, необходимо по возможности скорее удалять соединительные планки 28, предпочтительно непосредственно после разравнивания свежеуложенного бетона. После этого заполняют зазор 26 эластичным герметиком 72, который будет приспосабливаться к движениям краев плит. Уплотнительные планки защищали зазор во время работ по укладке бетонной смеси, так что герметик будет легко прилипать к чистым стенкам зазора. Таким образом, компенсационный шов будет водонепроницаемым. По мере того как будет происходить усадка бетона, торцевая поверхность второй плиты 66b будет отходить от первого профильного элемента 10 и перегородки 71, так что в шве плит, таким образом, создается соединение шип-паз, которое будет передавать напряжения сдвига.

Выше было описано несколько предпочтительных вариантов выполнения компенсационного шовного устройства согласно изобретению. Изобретение не ограничено вышеописанными техническими решениями, и сущность изобретения может быть реализована различными способами в пределах, определяемых прилагаемой формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к компенсационному шовному устройству, размещенному между примыкающими бетонными плитами в системе бетонных плит. Устройство содержит первый профильный элемент, прикрепленный к краю первой бетонной плиты, и второй профильный элемент, прикрепленный к краю второй бетонной плиты, при этом указанные профильные элементы соединены вместе съемными соединительными планками с образованием зазора между профильными элементами. В компенсационном шовном устройстве согласно изобретению профильные элементы и соединительные планки образуют единый непрерывный алюминиевый профиль, полученный выдавливанием. Соединительные планки прикреплены своими краями к профильным элементам посредством очень тонких перемычек, которые удерживают элементы вместе во время отливки плиты. Компенсационное шовное устройство согласно изобретению до отливки бетонной плиты устанавливают на соответствующей высоте на основании для бетонирования. Во время отливки плиты соединительные планки перекрывают зазор между профильными элементами и сохраняют его профильными элементами и сохраняют его чистым. Когда бетон достаточно затвердеет, отрывают соединительные планки и заполняют получающийся в результате зазор эластичным герметиком. Первый профильный элемент компенсационного шовного устройства выполнен таким образом, что он служит в качестве формы для рабочего шва, так чтобы при необходимости можно было бы в разное время отливать бетонные плиты по разным сторонам компенсационного шва. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула