СКОЛЬЗЯЩАЯ ОПОРА ДЛЯ БЕТОННЫХ ПЛИТ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ ПЛИТЫ И СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ СО СКОЛЬЗЯЩЕЙ ОПОРОЙ
SLIDING SUPPORT FOR CONCRETE SLABS, METHOD FOR CONCRETE SLAB MANUFACTURING AND BUILDING STRUCTURE WITH SLIDING SUPPORT

Изобретение касается скользящей опоры для бетонных плит и способа изготовления бетонной плиты, причем скользящая опора содержит первую пленку и вторую пленку, причем первая пленка приводится в контакт с основанием бетонной плиты, а вторая пленка приводится в контакт при заливке бетона на вторую пленку с нижней стороной бетонной плиты, причем пленки по краям плотно соединены друг с другом.
При изготовлении бетонных плит, в частности, фундаментных плит из бетона или фибробетона, должны предусматриваться швы на расстоянии от 5 до 8 м, чтобы посредством этих швов скомпенсировать укорочение вследствие уменьшения теплоты гидратации, усадки и снижения температуры и избежать растрескивания блоков плит. Эти швы имеют тот недостаток, что они требуют интенсивного обслуживания и подвержены повреждениям.
Получение армированных фундаментных плит с большой шириной поверхности, составляющей приблизительно 20 м, возможно, если размеры армирования выбраны таким образом, что указанное укорочение компенсируется контролируемым образованием трещин внутри блоков плит. Однако это имеет тот недостаток, что образование трещин может также продолжиться на наружной поверхности, а использование армирования является сложным и дорогостоящим.
Кроме того, известно, что при изготовлении бетонных плит с как можно меньшим количеством трещин или соответственно блоков как можно большего размера они могут подвергаться предварительному напряжению. Но при этом, однако, возникает та проблема, что предварительное напряжение должно произойти как можно раньше (до уменьшения теплоты гидратации), однако бетон к этому моменту времени еще не обладает достаточной прочностью. Поэтому бетонная плита подвергается предварительному напряжению поэтапно (так называемое частичное предварительное напряжение). Предварительное напряжение бетонной плиты приводит к укорочению, для которого должна быть обеспечена возможность свободного скольжения бетонных плит по основанию.
Этой возможности скольжения препятствуют силы трения, которые зависят от веса бетонной плиты, коэффициента трения между бетонной плитой и основанием и расстоянием между концентратором напряжений и неподвижной точкой бетонной плиты. Сила предварительного напряжения, действующая на бетонную плиту, уменьшается с возрастанием расстояния от концентратора напряжений, и на определенном расстоянии обращается в ноль и, таким образом, не действует.
Для предотвращения проблем такого рода известно, например, что можно уменьшить коэффициент трения между бетонной плитой и основанием, расположив слой песка толщиной от 2 до 5 см, а также два слоя полиэтиленовой пленки, один или несколько битуминозных разделительных слоев или пленок для скольжения на бетонном основании между бетонной плитой и основанием.
Из выкладного описания DE 31 10 684 A1 известна скользящая опора растянутой в одном или в двух направлениях бетонной плиты, уложенной на другую бетонную плиту или на упрочненный грунт, причем эта бетонная плита укладывается на точечную опорную ленту или на линейную опорную ленту, и между этими опорными лентами на воздушную подушку.
Недостатком последней компоновки является всего лишь недостаточное улучшение трения скольжения, обусловленное утечкой воздуха из воздушных подушек, после чего бетонная плита лежит на небольших опорных поверхностях, оказывая на них высокие давления, а также большие затраты на изготовление такого рода компоновки.
Опора уже упомянутого рода известна, например, из DE 1 153788 A, в которой описана пленка для опоры скольжения в виде тонкостенного рукава, который располагается между двумя бетонными плитами или соответственно между бетонной плитой и основанием.
Недостаток при этом заключается, в частности, в том, что пленки могут быть повреждены промежуточными слоями песка и т.п., что характеристики трения скольжения неудовлетворительны, а также проникающая между пленками или между пленкой и бетоном вода неконтролируемым образом влияет на характеристики скольжения.
Из US 3 057 270 A известна опора скольжения для бетонной плиты, причем на основании располагается мембрана и на этой мембране предусмотрен слой песка, накрытый слоем строительного картона. Края мембраны забиваются перед заливкой бетона, причем они перекрывают строительный картон, так что благодаря этому образуется замкнутое ограждение.
Задачей изобретения является предложить опору скольжения для бетонных плит и способ изготовления бетонной плиты, которая сделает возможным изготовление больших бесшовных бетонных плит благодаря целенаправленному уменьшению сил трения между бетонной плитой и основанием.
Эта задача решается с помощью скользящей опоры уже описанного рода за счет того, что между пленками предусмотрен, по меньшей мере, один пропускающий газ и жидкость слой, выполненный из нетканого материала и/или текстильного изделия плоской формы, ткани, вязаного или трикотажного материала.
По меньшей мере, один пропускающий газ и жидкость слой служит при этом для уменьшения трения опоры бетонной плиты, при котором становится возможным равномерное, без внутренних напряжений затвердевание бетонной плиты после процесса заливки. Благодаря этому даже большие поверхности без компенсационных швов могут быть забетонированы так, что даже в течение длительного времени трещин, вызванных внутренними напряжениями, не возникает.
Другие предпочтительные мероприятия и усовершенствования предлагаемой изобретением скользящей опоры вытекают из зависимых пунктов 2-11.
Способ изготовления бетонной плиты, предпочтительным образом фундаментной бетонной плиты, с использованием скользящей опоры включает следующие этапы: укладывают первую пленку, предпочтительно, на основание фундаментной бетонной плиты, укладывают, по меньшей мере, один пропускающий газ и жидкость слой, выполненный из нетканого материала и/или текстильного изделия плоской формы, ткани, вязаного или трикотажного материала, на первую пленку, накрывают, по меньшей мере, один слой второй пленкой, осуществляют воздухонепроницаемое соединение пленок друг с другом по краям, бетонируют бетонную плиту на скользящей опоре, вводят жидкую или газообразную среду с заданным минимальным давлением в скользящую опору и поддерживают минимальное давление в скользящей опоре до затвердевания бетонной плиты.
При этом данный способ отличается простой и в высшей степени эффективной возможностью изготовления даже больших бетонных плит без трещин, вызываемых внутренними напряжениями.
Предпочтительные варианты предлагаемого изобретением способа охарактеризованы в пунктах 13-24.
Строительная конструкция, содержащая основание, скользящую опору и фундаментную бетонную плиту, отличается тем, что скользящая опора содержит первую пленку и вторую пленку, которые по краям плотно соединены друг с другом и между которыми предусмотрен, по меньшей мере, один пропускающий газ и жидкость слой, выполненный из нетканого материала и/или текстильного изделия плоской формы, ткани, вязаного или трикотажного материала, причем первая пленка прилегает к основанию бетонной плиты, а вторая пленка прилегает при заливке бетона на вторую пленку к нижней стороне бетонной плиты, причем предпочтительно между пленками находится затвердевшая среда.
Примеры осуществления изобретения представлены ниже на фигурах и поясняются более подробно в соответствующем описании. На фигурах показано:
Фиг.1 - очень схематичное изображение в разрезе примера осуществления выполненной в соответствии с изобретением скользящей опоры для фундаментной бетонной плиты.
Фиг.2 - очень схематичное изображение выполнения края представленного на Фиг.1 примера осуществления выполненной в соответствии с изобретением скользящей опоры.
Фиг.3 - очень схематичное изображение места заливки бетона для предлагаемой изобретением скользящей опоры.
На Фиг.1 очень схематично представлена скользящая опора между фундаментной бетонной плитой 2 и основанием 3. Основание 3 может быть, например, изготовлено из бетона или другого соответствующего материала, как представлено на фигурах, или даже состоять из одного только упрочненного грунта.
Между фундаментной бетонной плитой 2 и основанием 3 расположена предлагаемая изобретением скользящая опора 1, которая содержит первую пленку 4, вторую пленку 5 и, по меньшей мере, один расположенный между пленками 4, 5 пропускающий газ и жидкость слой 6. Проницаемый слой 6 может при этом быть выполнен в виде материала, в частности, нетканого материла, или другого соответствующего текстильного изделия плоской формы, состоящего из отдельных волокон. Также ткань, вязаный или трикотажный материал из пряжи с соответствующими свойствами, обеспечивающими пропускание газа и жидкости, могут быть использованы для проницаемого слоя 6.
Первая и вторая пленки 4, 5 по краям соединены по периметру, например, сварены методом сварки полимеров, так что между двумя пленками 4, 5 возникает воздухонепроницаемое закрытое пространство. Пример такого рода сварки 8 представлен на Фиг.2. Скользящая опора 1 к тому же, как видно из Фиг.2, по краям может быть отогнута вверх и поддерживаться с помощью опалубки 9, которая, например, может быть выполнена в виде L-образного углового профиля, причем опалубка 9 может быть соединена с основанием 3. Благодаря этому в дальнейшем гарантируется, что фундаментная бетонная плита 2 будет надежно поддерживаться во время процесса затвердевания. Также благодаря опалубке 9 можно избежать образования трещин в фундаментной бетонной плите 2.
Как видно из Фиг.3, изготовление скользящей опоры 1 может быть также упрощено за счет того, что первая пленка 4 отгибается на самое себя или соответственно на уложенный на нее сверху, по меньшей мере, один проницаемый слой 6, так что первая пленка 4 и вторая пленка 5 представляют собой два соединенных друг с другом по одной кромке 10 слоя одной и той же полимерной полосы. Благодаря этому необходимость сварки 8 на одном из краев 7 отпадает, за счет чего могут быть сокращены производственная себестоимость и издержки на производство.
Скользящая опора 1 изготавливается описанным ниже способом:
Сначала на основание 3 или соответственно на грунтовое основание кладется первая пленка 4, затем накрывается, по меньшей мере, одним пропускающим слоем 6, и этот слой накрывается второй пленкой 5. Могут быть также предусмотрены несколько слоев 6 или соответственно слоев пленки 4, 5. Возможна также сэндвичная конструкция, причем образовавшиеся между пленками 4, 5 воздушные пространства могут быть связаны друг с другом, или же закрыты друг от друга.
Затем пленки 4, 5 по краям 7 соединяются друг с другом воздухонепроницаемым соединением, как описано выше. После этого возможно бетонирование фундаментной бетонной плиты 2 на скользящей опоре. Вскоре после бетонирования фундаментной бетонной плиты 2 вводится жидкая или газообразная среда 14, газ или жидкость, по меньшей мере, в один проницаемый слой 6 между двумя пленками 4, 5, и таким образом создается минимальное давление, которое передается на бетонную фундаментную плиту 2 и тем самым поддерживает ее на протяжении процессов деформации во время упрочнения фундаментной бетонной плиты 2. Минимальное давление поддерживается, по меньшей мере, до тех пор, пока не произойдет частичное укорочение вследствие усадки фундаментной бетонной плиты 2 или соответственно пока фундаментная бетонная плита 2 снова не приобретет температуру окружающего воздуха.
Скользящая опора 1 может также быть выполнена как предварительно изготовленное изделие на основании 3, так чтобы пленки 4, 5, по меньшей мере, с одним расположенным между ними слоем 6, поставлялись, например, в виде бесконечной полосы и затем на месте только раскраивались и сваривались.
Давление в скользящей опоре 1 может также комбинироваться с предварительным напряжением фундаментной бетонной плиты 2, в этом случае скользящая опора 1 перед нагружением фундаментной бетонной плиты 2 предварительным напряжением нагружается давлением. Дополнительно может осуществляться центральное предварительное напряжение, так что деформации, возникающие вследствие усадки и понижения температуры, будут меньше, чем осаживание фундаментной бетонной плиты 2 вследствие предварительного напряжения.
Чтобы достичь равномерной опоры, среднее давление в слое 6 должно равняться 0,3-1,1-кратному, предпочтительным образом 0,8-1,0-кратному собственному весу фундаментной бетонной плиты 2. Для выпрессовывания среды 14 в пропускающем слое 6 могут быть использованы соответствующие материалы, такие как цементный раствор или тиксотропные жидкости, или же отсасывающая установка для отсасывания находящейся в слое 6 среды 14. Возможно также сохранение среды 14 в скользящей опоре 1 с отвердеванием с образованием эластичного демпфирующего слоя.
Чтобы ввести среду 14 в проницаемый слой 6, можно, как показано на Фиг.3, предусмотреть одно или несколько мест заливки бетона 11, которые, например, могут быть выполнены в виде клапана для заливки бетона 12 в пленке 4. По меньшей мере, один клапан для заливки бетона 12 находится, по меньшей мере, частично, внутри, по меньшей мере, одного проходящего сквозь бетонную фундаментную плиту 2 углубления 13 в фундаментной бетонной плите 2, через которое осуществляется соединение с устройством заливки путем подключения к клапану для заливки 12. Фундаментная бетонная плита 2 имеет, таким образом, только одно или несколько углублений 13, которые к тому же могут быть выполнены с возможностью закрытия простым способом, так что возможно очень однородное выполнение наружной поверхности фундаментной бетонной плиты 2.
2
Пленки 4, 5 изготавливаются при этом, предпочтительным образом, из полиэтилена, полипропилена или поливинилхлорида и имеют на один слой пленки минимальное разрывное усилие 5 Н/см в продольном и поперечном направлении. Прочность на разрыв на один слой пленки должна составлять 2000 Н/см в продольном и поперечном направлении. Удлинение при разрыве на один слой пленки принимается равным до 400% в продольном и поперечном направлении.
2
-3
Слой 6 изготавливается предпочтительно из полипропилена или полиэфира с удельным весом от 100 до 500 г/м на слой 6. Толщина каждого отдельного слоя 6 составляет предпочтительно от 1 до 4 мм. Максимальные усилия растяжения составляют предпочтительно от 9,5 до 30 кН/м. Водопроницаемость слоя 6 принимается равной приблизительно 3·10.
Пропускающий газ и/или жидкость слой 6 имеет при этом модуль упругости в направлении, перпендикулярном к средней плоскости слоя 6. Если собственный вес бетонной плиты 2 будет компенсироваться за счет давления воздуха или воды в слое 6, то слой 6, который получил осадку под собственным весом бетонной плиты 2, снова достигнет своего первоначального растяжения по толщине, при условии, если в слое 6 в направлении, перпендикулярном к средней плоскости слоя 6, упругие характеристики материала линейны. Этот эффект может быть выгоден, если благодаря достаточной толщине слоя 6, например, при использовании нескольких слоев нетканого материала, выровнены неровности грунтового основания при деформациях бетонной плиты 2 (например, при предварительном напряжении, вследствие уменьшения теплоты гидратации, резки или температуры).
Кроме того, может быть выгодным повышать давление в слое 6 в определенные моменты времени во время срока эксплуатации бетонной плиты 2, чтобы устранять периодически возникающие силы трения между бетонной плитой 2 и грунтовым основанием 3, например, из-за укорочения бетонной плиты 2 вследствие усадки или ползучести предварительно напряженной бетонной плиты 2. Это особенно хорошо функционирует у бетонных плит 2, не несущих постоянных высоких нагрузок, то есть, например, на дорогах или взлетных или посадочных полосах.
По меньшей мере, один слой 6 предотвращает возможное склеивание двух пленок 4, 5, например, вследствие влажности; по меньшей мере, в одном слое 6 воздух может распространяться медленно и равномерно.
Изобретение не ограничивается представленными примерами осуществления, а включает также изготовление бетонной плиты, которая после затвердевания на скользящей опоре снимается с нее и применяется в строительных конструкциях любого рода.