Профильное уплотнение швов соединения элементов монолитных бетонных конструкций
Уплотнение предназначено для уплотнения швов соединения, в том числе деформационных, элементов монолитных бетонных конструкций, преимущественно при ведении работ методом «стена в грунте», а также может быть использовано при строительстве иных различных сооружений. Профильное уплотнение выполнено из эластичного материала в виде полосы с профилем в поперечном сечении, имеющим центральный участок в виде полой многоугольной камеры и два концевых участка, каждый из которых соединен полосовым участком с центральным участком и имеет анкерный выступ в виде выпуклой геометрической фигуры. Один из концевых участков имеет дополнительный анкерный выступ, соединенный с основным анкерным выступом дополнительным полосовым участком. Фигура, образованная профилем поперечного сечения полосы, является асимметричной относительно центральной поперечной оси полой многоугольной камеры, а поперечная плоскость, проходящая через эту ось, делит профиль на неравные части, где длина большей части профиля с дополнительным анкерным выступом составляет 1,5-2 длины меньшей части профиля (9 з.п. ф-лы, 1 ил.).
Полезная модель относится к области строительства, в частности к изделиям для уплотнения швов соединения, в том числе деформационных, элементов монолитных бетонных конструкций.
Применяемые в настоящее время изделия для уплотнения швов соединения строительных элементов, могут иметь различную конструкцию, в зависимости от предназначения.
При уплотнении деформационных швов, а также стыков, например, между элементами в конструкции «стена в грунте», применяются различные изделия для уплотнения, устанавливаемые при бетонировании (см. Шилин А.А. и др. «Гидроизоляция подземных и заглубленных сооружений при строительстве и ремонте», Тверь, 2003, с.368, 369, р.23).
Представленные изделия для уплотнения имеют очень сложную конфигурацию в поперечном сечении, показывая при этом высокую надежность по уплотнению шва, или имеют упрощенный профиль и сниженную надежность работы.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является профильное уплотнение, применяемое при строительстве для уплотнения швов соединения элементов монолитных бетонных конструкций, представляющее собой эластичную полосу, на которой размещена трубчатая камера, располагаемая по центру шва. Крайние участки уплотнения приспособлены для крепления к элементам арматуры, что делает удобным установку уплотнения при бетонировании (см. Шилин А.А. и др. «Гидроизоляция подземных и заглубленных сооружений при строительстве и ремонте», Тверь, 2003, с.370, р.24).
Указанное уплотнение продемонстрировало надежную работу однако монтаж уплотнения при ведении бетонных работ значительно усложнен.
Эксплуатация уплотнения показала, что при заделке уплотнения в строительную конструкцию, часть полосы, укладываемая первоначально, испытывает большие нагрузки, чем вторая часть, бетонируемая во вторую очередь. В соответствии с этим, вторая часть уплотнения может быть выполнена несколько меньшего размера, что позволит упростить технологию установки уплотнения при бетонировании, а также экономить материал, сохраняя надежную работу уплотнения при уплотнении строительных технологических швов.
Конструкция полезной модели направлена на решение задачи по созданию такой конструкции профильного уплотнения, которая обеспечивала бы надежное уплотнение стыка между различными строительными элементами при повышении удобства установки уплотнительного изделия и одновременном снижении веса уплотнения.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели заключается в снижении трудоемкости монтажа профильного уплотнения при упрощении его конструкции.
Поставленная задача решена за счет того, что в профильном уплотнении швов соединения элементов монолитных бетонных конструкций, выполненном из эластичного материала в виде полосы с профилем в поперечном сечении, имеющим центральный участок в виде полой многоугольной камеры и два концевых участка, каждый из которых соединен полосовым участком с центральным участком и имеет анкерный выступ в виде выпуклой геометрической фигуры, один из концевых участков имеет дополнительный анкерный выступ, соединенный с основным анкерным выступом дополнительным полосовым участком. Фигура, образованная профилем поперечного сечения полосы, является асимметричной относительно центральной поперечной оси полой многоугольной камеры, а поперечная плоскость, проходящая через эту ось, делит профиль на неравные части, где длина большей части профиля с дополнительным анкерным выступом составляет 1,5-2 длины меньшей части профиля.
Предпочтительно выполнение, когда поверхности полосовых участков профиля поперечного сечения образуют между собой угол величиной от 3 до 4 градусов.
Целесообразно выполнение на противолежащих стенках одного или обоих полосовых участков профиля угловых в поперечном сечении выступов, высота которых уменьшается в направлении соответствующего концевого участка.
Предпочтительно выполнение полой многоугольной камеры в виде полого шестиугольника.
Возможно выполнение одного или всех анкерных выступов в виде равнобедренного треугольника.
Также возможно выполнение одного или всех анкерных выступов в виде ромба.
Кроме того возможно выполнение одного или всех анкерных выступов в виде круга или части круга.
Предпочтительно выполнение профильное уплотнение по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что полость многоугольной камеры центрального участка в своем поперечном сечении имеет круглую, овальную или эллипсную форму.
Предпочтительно также выполнять профильное уплотнение из эластичного материала, который имеет прочность на растяжение 7-15 МПа, относительное удлинение 200-300%, твердость по Шору А 50-80, диапазон рабочих температур от -50°С до +70°С и температурный предел хрупкости ниже -50°С.
Существо полезной модели поясняется одной фигурой, на которой представлен поперечный разрез профильного уплотнения.
Уплотнение представляет собой полосу, выполненную из эластичного маслобензостойкого материала. Профиль поперечного сечения уплотнения является симметричным относительно его продольной оси А-А. Кроме маслобензостойкости эластичный материал, из которого изготовлено уплотнение, должен отвечать требованию стойкости к агрессивным средам таким, как растворы различных кислот, щелочей и солей, а также устойчивостью к воздействию атмосферы с ее температурными перепадами и стойкостью по отношению к действию озона.
Как показано на фиг.1, в поперечном сечении уплотнение содержит два концевых участка и центральный участок, выполненный в виде полой многоугольной камеры 1, большая продольная ось (А-А) поперечного сечения совпадает с осью его симметрии. Многоугольная камера 1, показанная на фиг.1, представляет собой шестиугольник, но может быть выполнена и в виде четырехугольника, восьмиугольника и т.д. В принципе возможно выполнение камеры 1 и в виде предельного многоугольника - окружности. Многоугольная камера 1 соединена полосовыми участками 2 с концевыми участками, каждый из которых в поперечном сечении имеет анкерный выступ 3, 4. Профиль анкерного выступа может иметь различную форму. Главным требованием, которому должен удовлетворять анкерный выступ - надежное удержание уплотнения в забетонированной конструкции. Кроме того, анкерный выступ меньшей части (плеча) уплотнения должен иметь такую форму, которая без труда и без повреждения могла быть пропущена при бетонировании через паз съемного торцевого технологического щита, используемого при обустройстве конструкции «стена в грунте». Один из концевых участков с анкерным выступом 3 имеет дополнительный анкерный выступ 5, соединенный с анкерным выступом 3 равнобедренного треугольника дополнительным полосовым участком 6. Фигура, образованная профилем поперечного сечения полосы, является асимметричной относительно центральной поперечной оси O-O многоугольной камеры 1. Поперечная плоскость, проходящая через эту ось, делит профиль на неравные части, где длина большей части профиля с дополнительным анкерным выступом 5 составляет 1,5-2 длины меньшей части профиля.
Толщина каждого из полосовых участков 2 уменьшается в направлении от многоугольной камеры 1 к концевому участку, при этом поверхности полосовых участков профиля поперечного сечения образуют между собой угол величиной от 3 до 4 градусов. На противолежащих стенках одного или обоих полосовых участков 2 профиля поперечного сечения выполнены угловые в поперечном сечении выступы, высота которых уменьшается в направлении соответствующего концевого участка. Эти выступы служат дополнительным препятствием для проникновения воды по поверхности уплотнения. Кроме того, такая конструкция уплотнения позволяет достичь равнопрочности сечения при работе уплотнения на изгиб при возникновении сдвигающих нагрузок в уплотняемом шве.
Экспериментально определено и соответствующие испытания различных уплотнений позволили выявить наиболее работоспособные в отечественных условиях конструкции уплотнения и наиболее подходящий материал для их изготовления. Было установлено, что эластичный материал, из которого выполнено профильное уплотнение, должен иметь прочность на растяжение от 7 до 15 МПа, при относительном удлинении 200-300%, твердость по Шору А 50-80, диапазон рабочих температур от -50°С до +70°С и температурный предел хрупкости ниже -50°С.
В целом предлагаемая конструкция профильного уплотнения швов соединения элементов монолитных бетонных конструкций позволяет создать профильное уплотнение, которое обеспечивает надежное уплотнение элементов монолитных бетонных конструкций, в том числе деформационных швов между различными конструктивными элементами, работающими в различных внешних условиях.
Работа с профильным уплотнением производится следующим образом. При ведении строительных бетонных работ, и особенно при ведении работ методом «стена в грунте», производят выемку грунта в местах последующей укладки монолитной бетонной конструкции. Выемка грунта производится отдельными заходками с последующей заливкой бетона в эти заходки. При заливке бетона в первую заходку, профильное уплотнение крепят в съемном торцевом технологическом щите опалубки с размещением в объеме опалубки концевого участка уплотнения с дополнительным анкерным выступом 5. После схватывания бетона в забетонированной заходке, съемный торцевой технологический щит опалубки извлекают в сторону соседней подготовленной заходки. При этом меньшая часть профиля позволяет произвести извлечение технологического щита опалубки без деформации профильного уплотнения. Эта меньшая часть профильного уплотнения размещается в объеме соседней заходки и закрепляется при бетонировании. Конструкция уплотнения и эластичность материала позволяют производить как уплотнение швов соединения элементов монолитных бетонных конструкций, так и уплотнение деформационных швов.
Все эти частные выполнения зависят от решаемой задачи и конструкции уплотняемого стыка. При эксплуатации профильного уплотнения анкерные выступы 3, 4, 5 служат якорями и препятствуют смещению уплотнения в пространстве шва при ведении бетонных работ и эксплуатации сооружения.
1. Профильное уплотнение швов соединения элементов монолитных бетонных конструкций, выполненное из эластичного материала в виде полосы с профилем в поперечном сечении, имеющим центральный участок в виде полой многоугольной камеры и два концевых участка, каждый из которых соединен полосовым участком с центральным участком и имеет анкерный выступ в виде выпуклой геометрической фигуры, отличающееся тем, что один из концевых участков имеет дополнительный анкерный выступ, соединенный с основным анкерным выступом дополнительным полосовым участком, при этом фигура, образованная профилем поперечного сечения полосы, является асимметричной относительно центральной поперечной оси полой многоугольной камеры, а поперечная плоскость, проходящая через эту ось, делит профиль на неравные части, где длина большей части профиля с дополнительным анкерным выступом составляет 1,5-2 длины меньшей части профиля.
2. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что толщина каждого из полосовых участков уменьшается в направлении от многоугольной камеры к концевому участку, при этом поверхности полосовых участков профиля поперечного сечения образуют между собой угол величиной от 3 до 4°.
3. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что полая многоугольная камера представляет собой полый шестиугольник.
4. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что выпуклая геометрическая фигура, по меньшей мере, одного из анкерных выступов представляет собой равнобедренный треугольник.
5. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что выпуклая геометрическая фигура, по меньшей мере, одного из анкерных выступов представляет собой ромб.
6. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что выпуклая геометрическая фигура, по меньшей мере, одного из анкерных выступов представляет собой круг или часть круга.
7. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что полость многоугольной камеры центрального участка в своем поперечном сечении имеет круглую, овальную или эллипсную форму.
8. Профильное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что эластичный материал, из которого оно выполнено, имеет прочность на растяжение 7-15 МПа, относительное удлинение 200-300% и твердость по Шору А 50-70, диапазон рабочих температур от -50 до +70°С и температурный предел хрупкости ниже -50°С.
