Конструкции стыков стеновых панелей

Эксплуатационные качества панельных домов в значительной степени зависят от конструкции стыков между панелями. Основными требованиями, предъявляемыми к стыкам крупнопанельных наружных стен, являются герметичность (т. е, малая воздухопроницаемость стыков и исключение проникания через них дождевой воды), а также недопустимость образования в месте стыка зимой конденсата (вследствие недостаточных теплозащитных свойств). Кроме того, в несущих и самонесущих панелях конструкция вертикального стыка должна надежно воспринимать растягивающие и сжимающие усилия, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин.

Трещины в вертикальных стыках между панелями могут появиться из-за неравномерной осадки фундамента, температурных деформаций панелей, усадки бетона панелей и раствора заделки стыков.

Следует иметь в виду, что крупнопанельные дома весьма чувствительны к неравномерным осадкам, поскольку в таких зданиях деформации осадки не распределяются по многочисленным швам, как в кирпичной кладке, а концентрируются в стыках между панелями, что приводит к образованию в них трещин. Поэтому при выборе фундаментов для крупнопанельных зданий надо принимать меры по обеспечению более равномерной осадки здания.

Не меньшее внимание необходимо уделять температурным деформациям, которые возникают постоянно, тогда как неравномерные осадки фундаментов, заметные обычно в первое время эксплуатации здания, в дальнейшем постепенно затухают.

Под влиянием изменений температуры постоянно изменяются как общие размеры всей стены, так и размеры каждой панели. При этом в результате зимнего охлаждения стены снаружи и обогрева ее изнутри изменяется величина изгиба в плоскости панелей. Возникающие при этом усилия приводят к образованию трещин.

Качество панельных стыков зависит в значительной степени от их конструкции, от физических свойств материалов, применяемых для их заполнения, а также от качества работ по их заделке. Конструкция стыка должна отличаться простотой и обеспечивать удобство тщательной его заделки.

Ниже рассмотрены основные конструктивные решения стыков и сделан их анализ с точки зрения удовлетворения главнейшим требованиям, предъявляемым к ним.

Различают стыки вертикальные и горизонтальные. Вертикальные стыки между стеновыми панелями можно подразделить на две группы. К первой группе относят так называемые упруго-податливые стыки, в которых панели в стыках соединяют при помощи стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. Пустоты, образующиеся в стыках, заполняют раствором или бетоном, Ко второй группе относятся жесткие стыки - монолитные железобетонные, в которых прочность стыкового соединения обеспечивается имеющейся в нем замоноличенной стальной арматурой.

На рис. 14 изображен вертикальный упруго-податливый стык двух тонких керамзитобетонных стеновых панелей. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к стальным закладным деталям панелей.

Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный жгут гернита на клее КН-2 или пороизола на мастике «изол». С наружной стороны стык зачеканивают цементным раствором или промазывают мастикой - тиоколовым герметикой. Для лучшей изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полосу из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

В железобетонных панелях или тонких легкобетонных стык изнутри утепляют термовкладышем из минеральной ваты, обвернутой полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (стиропора).

Серьезным недостатком упруго-податливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей.

Стальные крепления стеновых панелей, представляющие собой чаще всего 6 -8-миллиметровые полоски, подвергаются коррозии вследствие проникания влаги через трещины в стыках и если они находятся в зоне точки росы. В этом случае в особенно неблагоприятных условиях находятся стальные крепления в стыках, заполняемых пористым (легким) бетоном, обладающим большим водопоглощением.

Необходимо также иметь в виду, что нижняя плоскость закладной детали при сварке под влиянием высокой температуры отрывается от бетона, в который она была замоноличена на заводе. Таким образом, даже при защите от коррозии наружной поверхности закладной детали нижняя ее плоскость может ржаветь под воздействием проникающей атмосферной или конденсационной влаги в щель между нижней поверхностью закладной детали и бетоном.

Для защиты связей и закладных деталей от коррозии рекомендуется на заводе со всех сторон покрывать их цинком путем распыления, горячего оцинкования или гальванизации.

После сварки в условиях монтажа защитный слой цинка с лицевой стороны закладной детали и связи-накладки восстанавливается с помощью газопламенной металлизации. Кроме того, оцинкованные стальные элементы защищают замоноличиванием их цементнопесчаным раствором (1:1,5 - 1:2) толщиной не менее 20 мм. Как было указано выше, вертикальные стыки между стеновыми панелями, заполняемые раствором или бетоном (малоупругими материалами), неизбежно по целому ряду причин растрескиваются. Для того чтобы дождевая вода не проникала в помещение через трещины в стыках, а также в целях восстановления герметизации стыка, разработай ряд мероприятий.

С обеих сторон вертикального стыка на наружной поверхности панели рекомендуется, например, устраивать вертикальные канавки (каннелюры) или же бортики. Вместо применявшейся ранее конопатки стыка просмоленной паклей или жгутом рекомендуется для уплотнения шва применять жгуты из пороизоле или гернита.

Пороизол представляет собой эластичный пористый герметизирующий материал, изготовляемый в виде брусков сечением 30X40 и 40X40 мм или жгута диаметром от 10 до 60 мм, приклеиваемый на мастике «изол». Сырьем для изготовления пороизола служат старые изношенные автомобильные покрышки и нефтяные дистилляты. Пороиаол легко сжимается руками до 50% первоначального объема и в таком виде укладывается в шов.

Мастику «изол» получают также из старой авторезины и нефтяных битумов; ею можно склеивать бетон, керамику, металл, стекло. Так как пороизол имеет открытые поры и, следовательно, большое водопоглощение, его следует применять в сочетании с излом, ко­торый водонепроницаем.

Рис. 14. Конструкции горизонтальных стыков наружных стеновых панелей: а — с противодождевым барьером; б — то же, е зубом; 1 — прокладка из пористой резины; 2 — наружная стеновая панель; 3—цементный раствор состава 1: 3; 4 — монтажная прокладка (2 шт. на панель); 5—панель перекрытия; 6 — вкладыш из минераловатных плит толщиной 50 мм, обернутый в пергамин, или из пенопласта; 7 — зачеканка раствором; 8 — зуб

Гернит - пористые эластичные жгуты круглого сечения диаметром 30 и 40 мм, изготовляемые из синтетического наиритового каучука. Ввиду того, что водопоглощение гернита колеблется в пределах от 0,7 до 6,5%, требуется дополнительно защищать его поверхность. Поэтому прокладки можно применять только в сочетании с клеями КН-2 и 88-Н. Эти клеи изготовляют на базе наиритового каучука, однородного с гернитом материала. Оба клея хорошо сцепляются с бетоном.

В целях герметизации стыков используют так называемые герметики, главным образом, для обмазки снаружи швов стыков.

В строительстве применяют изготовляемые на основе тиоколового каучука мастичные-герметики У-ЗОМ черного цвета, УЗ-35 (светло-серого цвета), ГС-1 (разнообразной окраски).

Герметик У-З0М получают из пластической пасты У-30, в которую непосредственно перед герметизацией стыков вводят 4 -9% весовых частей пасты № 9, после чего начинается, процесс вулканизации, т, е, переход пластической массы в упругое состояние, в резину (срок перехода не превышает 2 -3 ч). Этот процесс можно ускорить до 20 -30 мин, введе­нием в смесь около 1% дефинилгуанидана (ДФГ). Пасту наносят на шов стыка шпателем с постепенным наслаиванием до толщины 1,5 - 2 мм.

После образования такой пленки ее с помощью шпателя или кисти обрабатывают концентрированным раствором ДФГ (20 г на 100 г ацетона). Благодаря этому вулканизация ускоряется. Герметик наносят на шов и по сторонам его на 20 мм (зимой площадки сцепления увеличивают до 30 мм).

Для устройства горизонтального стыка (рис. 14) верхнюю стеновую панель ставят на нижнюю на цементном растворе. Через горизонтальный стык, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса влаги через раствор.

Чтобы предотвратить проникание дождевой воды через горизонтальный стык, в нем снаружи устраивают так называемый противодождевой барьер (рис. 14, а) или зуб (рис. 14, б) в виде гребня, идущего сверху вниз. На наклонной части барьера, или зуба, раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается.

По верху барьера или вообще по верху нижележащей панели рекомендуется прокладывать ленту на пористой резины с целью лучшей герметизации стыка.

В однослойных стеновых панелях толщиной 300 мм противодождевые барьеры или зубья не устраивают.

Как было сказано выше, стальные крепления в упруго-податливых стыках не являются достаточно надежными связями между панелями. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранять стык от растрескивания.

Более надежны жесткие монолитные стыки, прочность которых обеспечивается замоноличенной стальной арматурой. При устройстве таких стыков имеется возможность избежать трещин в стыках, исключается также опасность коррозии стальных связей. На рис. 15 показан монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Герметизация стыка обеспечивается прокладкой по-роизола на мастике «изол» и обмазкой наружного шва герметикой. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образовала вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим вниз попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя.

Рис. 15. Монолитный стык панелей наружных стен серии МГ-300:

а — вертикальный стык: 1 — мастика типа УМ-40; 2 — пергамин; 3 — стиропор; 4 — фибролит; 5 — монолитный бетон марки 200; б — расположе­ние связей между панелями наруж­ных и внутренних стен (сечение 1—1 по месту постоянных связей, сечение II — II по монтажным связям): 1 — скоба; 2 — петля; 3 — бетон замоноличивания; 4 — закладные детали; 5 — накладка; 6— сварные швы.

При монтаже домов из панелей небольшой толщины в вертикальных стыках применяют утепляющие вкладыши из минеральной ваты, обвернутой полиэтиленовой пленкой, или из пенопласта (рис. 15, б). При проверке петлевых соединений были обнаружены зазоры между отгибами скоб и петлями, которые в случае недостаточно плотного замоноличивания вызывали значительную податливость связей. Для уменьшения податливости такого рода несварных связей в некоторых типовых сериях панельных жилых домов были предусмотрены дополнительные сварные связи, запроектированные как монтажные.

На рис. 15 изображен монолитный вертикальный стык панельного жилого дома серии МГ-300. Несварные петлевые соединения выполняют в двух уровнях - в верхней и нижней частях панелей. Кроме того, для фиксирования заданного панелями положения во время монтажа, когда стыки еще не замоноличены, предусмотрены монтажные связи в виде трапециевидных стальных пластинок толщиной 8 мм, приваренных к закладным деталям соединяемых стеновых панелей.

Анализ деформаций таких комбинированных связей показал, что после установки петлевых связей сварная связь воспринимает большую часть усилий, возникающих в стыке от температурных, осадочных и других деформаций панелей. Петлевые же связи и после их замоноличивания работают слабо, воспринимая только 15 -20% общих усилий.

Рис. 16. Тип соединения стеновых панелей е помощью сварного стального анкера связи; 1 - арматурные выпуски из панелей; 2 - Т - образный анкер-связь; 3 - сварные швы.

Таким образом, работа элементов комбинированных связей является малоэффективной, несмотря на большой расход стали. Кроме того, необходимо отметить, что горизонтальное расположение соединительных элементов мешает плотному заполнению стыка бетоном.

Более рациональным является предложение проф. А. А. Шишкина применять для соединения стеновых панелей сварные анкера связи (рис. 16), которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке «на ребро». Для устройства соединения в стеновых панелях оставляют концевые выпуски арматуры (в пределах габарита форм), которые приваривают к концам анкеров. Благодаря вертикальному расположению полосовой связи в стыке обеспечивается возможность плотного заполнения полости бетоном. Расход стали в данном соединении оказывается в 3 раза меньшим, чем в ранее описанных. Это объясняется более полным участием металла связей в работе по восприятию усилий, возникающих в стыке при монтаже и эксплуатации здания.

Рис. 17. Безметальная конструкция стыка:

а - горизонтальный стык; б - вертикальный стык; в - схема панели; 1 – панель наружной стены; 2 - панель внутренней поперечной стены; 3 - панель перекрытия; 4 - раствор; 5 – утеплитель; 6 - жгут гернита; 7 - конопатка; в - герметик; 9 - шпонка

Заслуживает внимания так называемый безметальный стык в виде ласточкина хвоста, разработанный Б. Н. Смирновым (ЦНИИЭП жилища), который позволяет совсем исклю­чить стальные связи (рис. 17). Благодаря усложненной «шпоночной» форме краев всех четырех сторон стеновой панели стыки способны воспринимать значительные растягивающие усилия.

Дата добавления: 2014-11-08