РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ОКЛЕЕННЫХ ШВОВ

В оклеенных швах определяют толщину клеевого слоя, толщину и фактуру армирующей основы и толщину защитного слоя герметика. Эти параметры уточнены экспериментально с учетом технологических требований. Так, толщина клеевого слоя должна быть по возможности минимальной и с учетом шероховатости поверхности кромок смежных панелей составляет 0,2 ± 0,05 мм. Такой слой обычно получается при кистевой окраске за один—два прохода.

Исследованиями и натурными экспериментами установлены рациональные армирующие основы — базальтовая ткань, стеклоткань типа Т-12-41 толщиной 0,15—0,25 мм и нетканый лавсановый или лавсановискозный материал с поверхностной плотностью 75-90 г/м2. Толщина защитного слоя герметика должна составлять 1,0 ± 0,3 мм из расчета максимального воздействия ветра и дождя в течение 20 лет. Надежность герметизации определяется расчетом параметров компенсационной складки-провиса при минимальном и максимальном раскрытии стыкового соединения и экстремальных температурно-влажностных воздействиях.

В качестве примера выполняем расчет при следующих исходных данных:

• характерная длина бетонной панели — 6 м (ее поверхность не защищена

от проникновения влаги);

  • расчетная зимняя температура —31 °С, летняя +30°С;
  • проектная ширина стыка (b) — 20 мм, максимальная тах) — 50 мм, минимальная тт) — 10 мм, устье — 15 х 15 мм х 45°;
  • по суммарному воздействию на ограждающие конструкции влажности и температуры за экстремумы принимаем январь и июль месяцы. Расчет начинаем с определения величины продольной деформации

стеновой панели с учетом воздействия влажности и температуры, а затем определяем величины компенсационной складки для стыков с шагом 10 мм от 6mjn до b . В экстремальном случае температурно-влажностные воздействия вызывают деформации панелей в одном направлении: зимой в случае минимальной влажности панели (у ; ) с наименьшей температурой (/ j ) = —ЗГС, летом /тах = +30°С. Максимальная деформация тах) панели составит:

где а — усредненный коэффициент1 линейного расширения панели 10“ 5град-1; i — коэффициент линейного набухания бетона панели; At — действующая разность экстремальных температур; AU — расчетный перепад влажности; / — длина панели.

Коэффициент линейного набухания определяем, исходя из условия атмосферных воздействий на панели:

где Umax, Umin соответственно максимальная и минимальная среднемесячные относительные влажности наружного воздуха; р — числовая величина по данным Александровского С.В.; т, время в часах с отсчетом от января месяца.

Подставляя величины Umin 30%, Umax 90%, т, = 8640, т = 4320, р = та, определяем = 0,0125 г/ч.

Тогда из (1) следует, что максимальное осевое приращение длины панели составит:

С учетом возможных вариаций составов бетона назначаем коэффициент запаса К= 1,2, тогда расчетное значение величины деформации панели составит:

Данные для определения величины стрелы прогиба для различных значений b приведены в табл. III.3.1.

Для состава смеси цемент + песок 1:1 а = 12,6 • 10 6град ’, для состава смеси 1:8 а = 9,5 • 10_6град_|, усредненное значение а = 10 • 10-6град-1 = 10_:>град_1.

Ь, мм

L, мм

И, мм

10

14,8

4,15

20

24,8

6,15

30

34,8

7,55

40

44,8

8,71

50

54,8

9,73

N1.3.1. Схема оклеечного шва с компенсатором

Рис. N1.3.1. Схема оклеечного шва с компенсатором:

?>ш — ширина шва; h — стрела провиса;

/ — длина ленты армогерметика без учета длины наклеенных краев

Проведенные расчеты еще раз достаточно убедительно показывают, что уплотнять деформирующиеся («дышащие») в процессе эксплуатации стыковые соединения нельзя, так как раскрытие стыка в средней полосе России может превышать 5 мм, т.е. в среднем 1/4 часть типового устья стыка.

Оклеенные армогерметиками швы выдерживают давление воды, как это показано на рис. III.3.2.

N1.3.2. Графическая зависимость толщины слоя герметика-эластомера при одно-, двух- и трехслойном армировании стеклотканью Т-12-41 под избыточным давлением воды

Рис. N1.3.2. Графическая зависимость толщины слоя герметика-эластомера при одно-, двух- и трехслойном армировании стеклотканью Т-12-41 под избыточным давлением воды:

1,2,3 — стеклоизол на мастике КМ-0,5; 4, 5,6 — стекпогермосур; 7 — стекло БСКМ

Проанализируем потери тепла через стыки открытого и закрытого типов, выполненные как по расчету, так и с отклонениями, на примере двух типов стыков серий московских домов 1605 (многослойные) и П46 (однослойные).

В таблице III.3.6 приведены коэффициенты теплопроводности материалов многослойной панели.

Таблица III.3.2

Сравнительные показатели затрат при герметизации швов традиционными материалами и полимерными армогерметиками

п/п

Наименование способа герметизации

Расход материалов на 1 м шва, кг

Затраты времени на 1 м шва, мин

Долговечность,

лет

1

Герметизация швов двухкулачковой резиной

1,5

9,5

20

2

Герметизация трехкулачковой резиной

4,5

11,5

20

3

Герметизация швов закладного типа стеклотиоколом шириной 22 см

0,17

11,1

20

4

Герметизация швов оклеенного типа стеклотиоколом шириной 16 см

0,26

7,6

15

5

Заливочный шов с пористой подкладкой

0,45

15

По методу «сетки» с учетом расчетных условий по Москве:

На рис. III.3.3 ось 0—0 характеризует симметрию температурного поля, измеряющегося до радиуса г» 2d (d — толщина панели).

Графики ни рис. III.3.3 показывают, что ти(ср) = —28,615°С, тв = = 11,77°С, следовательно, среднее температурное сопротивление стыка

в зоне, равной 2d, составляет: R = -— X = 1,04 град м2ч/ккал.

'Св «в

Средние потери на 1 м погонной длины стыка достигают:

Потери на самой панели (7200 х 2890 мм) с учетом ширины стыка равны:

Показатели физико-механических свойств оклеечных армогерметиков при отслаивании

Испытываемый армогерме- тик и адгезив

Прочностные показатели, кгс/см

Контрольные образцы

После выдержки в воде, сутки

После выдержки в морской воде, сутки

После 24 ч при -30°С

После 24 ч при +70°С

До испытания

После испытания

3

10

30

3

10

30

Базальтополиэф на полиэфирной мастике

К; 3,47- 4,35

АК; 1,43— 3,04

А;

0,170

А; б/н

А; 0,63

А; б/н

К; 3,45- 4,35

А; 3,1 — 3,45

Базальтотиокол на тиоко- ловой мастике КМ-0,5

К; 3,40

К; 3-4,5

К; 2,8

К; 2,6

К; 2,5

К; 3,5

К; 2,8

К; 2,5

К; 3,7- 4,3

К; 6,2

Базальтотиокол на эпоксидной смоле ЭД-16

А; 1,57

А; 1,4

А; 1,0

А; 0,6

А; 0,6

А; 1,2

А; 1,0

А; 0,8

А; 0,75

А; 0,82

Базальтотиокол на смоле ПН-1

А; 0,85

А; 1,2

А; б/н

А; б/н

А; б/н

Базальтополиэф на эпоксидной смоле ЭД-16

А; 0,95

А; 1,2

А; 0,85

А; 0,68

А; 0,65

А; 1,2

А; 1,0

А; 0,9

А; 1,6

А; 1,2

Базальтотиокол на эпок- сидно-тиоколовой композиции (ЭД-16 + НВТ-1)

А; 5,5

А; 5,8

А; 5,75

А; 5,65

А; 4,5

А; 4,2

А; 3,8

А; 4,5

А; 4,2

А; 3,5

Стеклополиэф на полиэфирной мастике

К; 2,4- 4,0 К; 5,17

А; 0,27

А; 0,2

А; 0,1

А; 0,1

А; б/н

А; б/н

А; 4,5- 5,5

А; 3,3- 3,5

Стеклополиэф на эпоксидной смоле ЭЛ-16

А; 1,35

А; 1,45

А; 0,9

А; 0,6

А; 0,65

А; 1,15

А; 0,95

А; 0,8

А; 1,8

А; 1,15

Окончание табл. II 1.3.3

Испытываемый армогерме- тик и адгезив

Прочностные показатели, кгс/см

Контрольные образцы

После выдержки в воде, сутки

После выдержки в морской воде, сутки

После 24 ч при -30°С

После 24 ч при +70°С

До испытания

После испытания

3

10

30

3

10

30

Стеклотиокол на тиоколо- вой мастике КБ-0,5

А; 2,55

А; 2,80

А; 2,80

А; 2,40

А; 2,40

А; 2,65

А; 2,6

АК; 2,78

А; 2,3

А; 2,36

Стеклотиокол на эпок- сидно-тиоколовой композиции

АК; 4,2

А; 4,5

А; 4,8

А; 4,2

А; 4,0

А; 3,8

А; 3,5

А; 3,2

А;4,1

А; 3,8

Стеклополиэф на эпок- сидно-тиоколовой композиции

АК;4,5

А; 4,5

А; 4,43

А; 4,0

А; 3,8

А; 4,1

А; 4,0

А; 3,8

А; 4,2

А; 4,0

Полиизобутиленовая пластина на клее БОВ-1

А; 1,33

К; 1,55

А; 1,41

А; 1,2

А; 0,8

А; 1,2

А; 1,1

А; 1,0

А; 1,2

К; 1,5

Полиизобутиленовая пластина на клее № 88

А; 1,1

А; 1,2

А; 0,9

А; б/н

А; б/н

А; 1,2

А; 1,1

А; 0,8

А; 0,36

А; 0,45- 0,78

Примечание: А — адгезионное разрушение; К — когезионное разрушение; АК — смешанное разрушение; б/н — разрушение без нагрузки.

Физико-механические свойства листовых и армогерметиков

Наименование

герметика

Прочность

исходных

образцов,

кгс/см2

Прочность, кгс/,см2 к кгс/см

Облучение в везе- рометре в течение 500 ч

Относительное удлинение при разрыве, %

после воздействия воды, сутки

после воздействия морской воды, сутки

исходный

образец

после выдержки в воде в течение 30 суток

после выдержки в рассоле в течение 30 суток

кгс/см

3

10

30

3

10

30

Стеклополиэф (на тонкой ткани)

  • 1800
  • 18,0
  • 1600
  • 16,0
  • 1100
  • 11,0
  • 600
  • 6,0
  • 1050
  • 10,5
  • 560
  • 5,6
  • 350
  • 3,5
  • 1800
  • 18,0

16,0

2,0

3,0

Стеклополиэф (на толстой ткани)

  • 500
  • 8,6

  • 220
  • 3,9
  • 280
  • 4,9

  • 260
  • 4,5
  • 520
  • 9,2

100,0

38,0

216

Стеклотиокол (на тонкой ткани)

  • 1400
  • 14,0
  • 1000
  • 10,0
  • 800
  • 8,0
  • 600
  • 6,0
  • 1360
  • 13,6
  • 780
  • 7,8
  • 850
  • 8,5
  • 1470
  • 14,7

8,0

4,0

4,0

Базальтополиэф

  • 1050
  • 42,0

  • 840
  • 33,5
  • 810
  • 32,3

1100 44,4

  • 1050
  • 42,0
  • 1000
  • 40,0
  • 1020
  • 40,6

14,0

24,0

20,0

Полиизобутиле- новая пластина

15,0

14,9

П,4

15,0

14,1

12,4

17,2

16,0

620,0

540

510

Показатели механических свойств трехкомпонентных тиоколовых мастик 51 -УТ-37 и 51-УТ-37А

Марки

мастики

Условие хранения

Прочность при отрыве от бетона, кгс/см

Прочность при отслаивании от бетона, кгс/см

3 сут.

10 сут.

30 сут.

3 сут.

10 сут.

30 сут.

51-УТ-37

Воздушное хране- ние при +20 ± 3°С

13,4

13,5

13,4

2,77

51-УТ-37А

3,4

8,1

7,9

-

4,32

51-УТ-37

Хранение в воде при +20 ± 3°С

8,6

8,3

3,34

1,36

1,5

1,29

51-УТ-37А

3,9

7,1

7,4

0,44

0,50

0,87

Таблица III.3.6

п/п

Материал панели

Коэффициент теплопроводности, ккал/м2ч • град

Толщина, мм

1

Бетон

1,25

90

2

Стиропор

0,04

50

3

Бетон

1,4

40

4

Минвата

0,06

55

5

Цементный фибролит

0,13

75

6

Бетон

1,4

80

7

Бетон

1,25

105

N1.3.3. Изменение температуры вдоль ограждающей конструкции дома на внутренней (сверху) и внешней стороне стыка (снизу)

Рис. N1.3.3. Изменение температуры вдоль ограждающей конструкции дома на внутренней (сверху) и внешней стороне стыка (снизу)

N1.3.4. Диаграмма, характеризующая величины раскрытия межпанельных швов в течение года

Рис. N1.3.4. Диаграмма, характеризующая величины раскрытия межпанельных швов в течение года:

  • --во всем диапазоне эксплуатационных температур;
  • -----при отрицательных температурах

Таблица III.3.7

Характеристика стыка

Теплопотери, ккал/м2ч

Частичный ремонт (сочетание гернитовой прокладки с герметиком)

20,9

Полный ремонт (уплотнение полости паклей, прокладка и герметик-эластомер)

10,2

Неотремонтированный шов (через 3 года эксплуатации)

27,2

Суммарные потери на одну панель достигают:

При условии равенства термического сопротивления стыка этому же параметру для панели потери составили бы:

Перерасход тепла из-за потерь за счет стыков достигает 22% при нормативном перерасходе 10%.

При изменении ширины устья с 20 до 40 мм (согласно допускам по СНиП) перерасход, определенный аналогичным расчетом, достигает до 30%.

По стыку открытого типа с параметрами, близкими к проектным перерасход тепла составил 10% в однослойных керамзитобетонных панелях d + + 34 см, R панели = 1,2 град • м2ч/ккал.

Общая потеря на модуль без учета стыка составила бы:

Для серий П-30, П-46, П-47 с открытыми стыками в зависимости от качества ремонта потери превышают 20 ккал/м2ч.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >