Przy założeniu, że nie są one wymagane lub że naruszą integralność strukturalną, wielu wykonawców betonowych nie instaluje złączy skurczowych w płytach mieszkaniowych na gruncie. Jeśli rezygnujesz ze spoin, aby uniknąć bycia obwinianym za pęknięcia, uważaj.
Po pierwsze, Amerykański Instytut Betonu (ACI) Residential Code Requirements for Structural Concrete (ACI 332-14) wymaga spoin skurczowych i podaje tabelę do określenia rozstawu spoin dla betonu zwykłego i zbrojonego zawierającego do 0,5% zbrojenia (przedstawiona tutaj jako Tabela 1). Większość stropów mieszkalnych zawiera zbrojenie mniejsze niż 0.1%. (Na przykład, 0,1% zbrojenia w płycie o grubości 4 cali to #3 pręty w obu kierunkach na 24 cale.)
Po drugie, złącza skurczowe są rzadko stosowane w płytach strunobetonowych (PT), chociaż Instytut Strunobetonowych stwierdził, że ani przypadkowe pęknięcia, które są powszechne, ani złącza skurczowe (zwane również złączami kontrolnymi) nie wpływają na wydajność konstrukcji. Instytut nie wymaga stosowania szczelin skurczowych, ale zauważa, że „szczeliny kontrolne, które są osłabionymi płaszczyznami utworzonymi przez oprzyrządowanie, cięcia piłą lub urządzenia mechaniczne, mogą być wykorzystywane do przyciągania i ukrywania pęknięć związanych ze skracaniem”. Ich lokalizacja, którą powinien określić inżynier zapisujący, powinna unikać obszarów o wysokim momencie zginającym i ścinającym.
Na koniec, połączenia skurczowe mogą być konieczne, nawet jeśli nie są pokazane na planach konstrukcyjnych. Najprawdopodobniej umowa zawiera zapis mówiący, że należy przestrzegać odpowiednich przepisów. To nakłada na wykonawcę obowiązek złożenia wniosku o udzielenie informacji, który ostrzeże licencjonowanego specjalistę ds. projektowania, że połączenia są wymagane. Pomoże to zrzucić z siebie winę za przypadkowe pęknięcia i uchroni przed ewentualnymi sporami sądowymi związanymi z budową.
Układ złączy trakcyjnych w betonie niesprężonym
Zakłócenia powodowane przez stopy wewnętrzne, narożniki i elementy wbudowane zazwyczaj uniemożliwiają wykonanie złączy o równomiernym rozstawie, równoległych i prostych. Rozstaw często się zmienia, a połączenia mogą być ukośne lub nawet zakrzywione. Wygląd rzadko ma jednak znaczenie, ponieważ płyta będzie pokryta materiałami podłogowymi. Ważną rzeczą jest zminimalizowanie przypadkowych pęknięć.
Pierwszą kwestią jest połączenie płyty ze stopą obwodową.
Dla betonu zwykłego i zbrojonego, płyta na gruncie może być izolowana lub monolityczna ze stopą. W przypadku płyty izolowanej, pierwsze połączenie przy stopie fundamentowej może mieć rozstaw nie większy niż podany w Tablicy 1. Na przykład, jeżeli grubość płyty wynosi 4 cale, pierwsze złącze może być oddalone o 11,5 stopy przy użyciu betonu z kruszywem o maksymalnym rozmiarze ¾ cala.
| Grubość płyty (cale) | Maksymalny rozmiar kruszywa mniejszy niż 3/4 cala | Maksymalny rozmiar kruszywa 3/4 cala i większy |
| 3,5 | 8 stóp | 10 stóp |
| 4.5 | 10 stóp | 13 stóp |
| 5.5 | 12 stóp | 15 stóp |
Gdy płyta jest wylewana monolitycznie ze stopą obwodową, wymagana jest większa ilość spoin skurczowych. W tym przypadku, przewodnik ACI dotyczący szczegółowego projektowania w celu złagodzenia pęknięć wymaga, aby pierwsze połączenie od stopy miało rozstaw o połowę mniejszy niż rozstaw dozwolony w Tabeli 1.
Stopy zewnętrzne znajdują się pod ścianami nośnymi. Ukrycie szczelin skurczowych pod ścianą może wydawać się logiczne, ale szczelina umieszczona nad stopą wewnętrzną nie uaktywni się, tzn. pęknięcie nie rozwinie się na całej głębokości płyty i nie otworzy się podczas skurczu termicznego i schnięcia. Fuga musi być umieszczona w miejscu, gdzie płyta nie znajduje się nad stopą fundamentową. Rozstaw złączy jest taki sam jak w przypadku, gdy płyta jest wylewana monolitycznie ze stopą obwodową, mierzony od zewnętrznej krawędzi stopy.
Elementy wbudowane w płytę, takie jak śruby kotwiące i rury wodno-kanalizacyjne muszą być całkowicie omijane przez złącza, co jest kolejnym powodem zmiennego rozstawu i zakrzywionych lub kątowych złączy.
Płyty mieszkaniowe często mają liczne narożniki re-entrant, które często nie są w linii po przeciwnych stronach płyty. Narożniki mogą być połączone złączami kątowymi, a nawet zakrzywionymi, aby ominąć stopę wewnętrzną i powinny być przecięte co najmniej jednym złączem skurczowym. Jednak nie zawsze jest to możliwe. ACI wymaga, aby stosunek długości dłuższego boku do krótszego boku dla każdego panelu graniczącego ze szczelinami był mniejszy lub równy 1,5. Kryterium to zastępuje kryterium spoin przecinających się i często wymaga dodatkowych spoin. Dla niektórych płyt mieszkalnych, wynik będzie stawów, które są blisko siebie.
W niektórych przypadkach, re-entrant narożniki mogą być pozostawione bez połączenia. Pęknięcie może powstać na tych narożach, ale będzie krótkie i wąskie.
Rozmieszczenie złączy trakcyjnych w betonie sprężonym
Płyty mieszkalne ze złączami sprężonymi mają zazwyczaj maksymalne momenty w odległości 10 stóp od krawędzi płyty. W środkowej części płyty, zwanej strefą spoczynku, występują tylko niewielkie momenty, ścinanie i ugięcia różnicowe. Z tego powodu złącza skurczowe umieszczone w odległości większej niż 10 stóp od krawędzi i w zasadzie prostopadle do niej nie będą zakłócać nośności konstrukcyjnej.
Rozmieszczenie złączy skurczowych musi być określone przez inżyniera zapisującego.
Typy złączy skurczowych
Złącza skurczowe, lub złącza kontrolne, są instalowane przy użyciu narzędzi do rowkowania lub wkładek mechanicznych w świeżym betonie lub przez cięcie piłą po związaniu betonu.
Najbardziej funkcjonalne złącza to te instalowane w świeżym betonie. Tworzą one osłabioną płaszczyznę przed wystąpieniem skurczu, który może wynikać z reakcji chemicznych zachodzących podczas wiązania, utraty wilgoci w pierwszych godzinach i dniach po ułożeniu betonu oraz spadku temperatury betonu od momentu jego stwardnienia.
Early-entry sawcuts are the next best joints because they are installed within hours of placement.
Conventional, wet or dry, diamond blade sawcuts are the least desirable because they’re installed after the concrete has gained enough strength to resist raveling. Aby uzyskać wystarczającą wytrzymałość, czasami beton jest dozwolone do utwardzania przez noc, co może być zbyt długo przed zainstalowaniem stawów. Pęknięcia mogą już powstać z powodu skurczu termicznego i wtórnie z powodu skurczu suszenia.
Grooving jest dominującą metodą instalacji dla chodników, podjazdów i płyt garażowych. Wkładki mechaniczne, takie jak listwy zamkowe, mogą być stosowane na małych (mieszkaniowych) płytach. Wczesne cięcie jest preferowane dla większych płyt, ponieważ odległość między płytami może być zbyt duża dla rowków lub mechanicznych wkładek.
Nowa metoda mechanicznego wstawiania została niedawno wprowadzona, która wytwarza połączenie, które nie jest tak schludne jak cięcie piłą na początku, ale jest tak samo skuteczne i kosztuje około 75% mniej. Złożony pasek taśmy z tworzywa sztucznego jest osadzany w świeżym betonie za pomocą narzędzia, które jest ręcznie przesuwane do przodu po płycie. Operacja ta jest wykonywana przed lub po zalewaniu betonem, gdy beton jest jeszcze bardzo plastyczny i można kontrolować pionowe osadzenie i głębokość spoin. Taśmę instaluje się nieco poniżej powierzchni, dzięki czemu prace wykończeniowe nie są utrudnione. Ostateczny wygląd spoiny, po skurczu termicznym i schnięciu, to stosunkowo prosta rysa.
Głębokość złącza skurczowego
Wspólny wymóg to jedna czwarta grubości płyty lub minimum 1 cal, w zależności od tego, która wartość jest większa. Kryterium jednej czwartej głębokości odnosi się do konwencjonalnych pił z ostrzem diamentowym, pracujących na mokro lub sucho. Kiedy używane są piły z wczesnym wejściem, zgodnie z ACI 360 i 332, dozwolone jest kryterium głębokości 1 cala dla płyt o grubości do 9 cali. Logicznie rzecz biorąc, kryterium to stosuje się również do złączy z użyciem narzędzi i złączy z wkładką mechaniczną, ponieważ złącza te są również złączami skurczowymi z wczesnym wejściem.
Odpowiedzialność
Wykonawcy robót betonowych często ponoszą winę za przypadkowe pęknięcia. Zmieni się to, gdy w planach budowlanych zostanie uwzględniony wymóg stosowania spoin skurczowych. Jeśli plany nie przewidują złączy skurczowych, wykonawca betonu mieszkalnego powinien postępować zgodnie z zaleceniami ACI 332 i zainstalować złącza lub poinformować inżyniera, że złącza są wymagane.