Betonverbindungen - Arten und Zweck von Verbindungen in Beton

Fugen in Beton können sowohl zur Verhinderung von Rissen als auch als dekoratives Element dienen.

Beton ist kein duktiles Material - er dehnt oder biegt sich nicht, ohne zu brechen. Das ist sowohl seine größte Stärke als auch seine größte Schwäche. Aufgrund seiner Härte und hohen Druckfestigkeit verwenden wir so viel davon im Bauwesen. Aber Beton bewegt sich - er schrumpft, dehnt sich aus und verschiedene Teile eines Gebäudes bewegen sich auf unterschiedliche Weise. Hier kommen Gelenke ins Spiel.

Obwohl viele Bauelemente mit Fugen entworfen und gebaut werden, einschließlich Wänden und Fundamenten, beschränken wir diese Diskussion auf Fugen in Betonplatten. Hier finden Sie eine Übersicht über die Gelenktypen, ihre Funktion und Tipps zum Auffinden und Installieren von Gelenken.

Verschiedene Fugen in Betonplatten haben alle den gleichen Zweck, Risse zu vermeiden.

Der Zweck von Verbindungen in Betonplatten

Wenn sich Beton bewegt, wenn er an eine andere Struktur oder sogar an sich selbst gebunden ist, erhalten wir eine sogenannte Zurückhaltung, die Zugkräfte verursacht und ausnahmslos zu Rissen führt. Zurückhaltung bedeutet einfach, dass das Betonelement (ob es sich um eine Platte, eine Wand oder ein Fundament handelt) beim Trocknen nicht frei schrumpfen oder sich bei Temperaturänderungen ausdehnen und zusammenziehen oder sich etwas im Untergrund absetzen darf (siehe Subgrades und Subbases ).

Durch Fugen kann sich ein Betonelement unabhängig von anderen Teilen des Gebäudes oder der Struktur bewegen. Durch die Fugen schrumpft der Beton beim Trocknen und verhindert so die sogenannte innere Zurückhaltung. Interne Zurückhaltung entsteht, wenn ein Teil einer Platte stärker als ein anderer schrumpft oder in eine andere Richtung schrumpft. Überlegen Sie, wie schlecht Sie sich fühlen, wenn ein Teil von Ihnen eine Sache tun möchte und ein anderer Teil etwas anderes tun möchte! Beton fühlt sich genauso an.

Verschiedene Fugen in Betonplatten haben alle den gleichen Zweck, Risse zu vermeiden.

In Platten gibt es drei Arten von Verbindungen:

• Isolationsfugen (manchmal auch als Dehnungsfugen)

• Arbeitsfugen (die auch als Kontraktionsgelenke fungieren können)

• Kontraktionsfugen (manchmal auch als Kontrollgelenke bezeichnet)

Dekorative Fugen

Eine sauber gesägte Verbindung beeinträchtigt das Erscheinungsbild einer geprägten Platte kaum. Super-Krete International

Dekorative Betonflacharbeiten benötigen noch Fugen, um Risse zu vermeiden, was noch weniger akzeptabel ist als bei typischem grauem Beton. Isolationsfugen und Arbeitsfugen in dekorativem Beton sind genau die gleichen wie bei jedem anderen Beton.

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Dieses abgeschrägte Sägeblatt verwandelt eine Standard-Sägeverbindung in ein dekoratives Element. Husqvarna Soff-Cut.

Hier einige Tipps zur Herstellung von Kontraktionsfugen in dekorativem Beton:

• Verwechseln Sie ein gestempeltes Muster oder ein graviertes Muster nicht mit einem gestempelten Muster, und die Gravurschnitte sind nicht tief genug, um die geschwächte Ebene für eine Kontraktionsfuge zu erzeugen. Stellen Sie sicher, dass die Verbindungstiefe mindestens ¼ der Plattendicke beträgt.
• Abstand und Anordnung der Fugen für Stanzbeton sind mit allen anderen Betontypen identisch.
• Wenn das Muster bei Stanzbeton gerade Linien wie Schiefer-, Ziegel- oder Holzmuster aufweist, schneiden Sie die Fugen so, dass sie dem Stanzmuster so weit wie möglich folgen. Die Position der Gelenke kann einige Zentimeter oder sogar ein oder zwei Fuß variieren, ohne dass es zu Rissen kommt. Einige Stanzunternehmen verwenden speziell angefertigte Meißel, um Fugen in das gestempelte Muster zu schneiden.
• Bei Feldstein- oder Kopfsteinpflastermustern ist es unwahrscheinlich, dass ein Fugenschnitt, der dem gestempelten Muster folgt, ordnungsgemäß funktioniert, da die Schrumpfbewegung nicht immer senkrecht zur Fuge verläuft. Jede Bewegung parallel zum Gelenk würde das Gelenk wahrscheinlich blockieren und zu unkontrollierten Rissen führen.
• Bei Stanzbeton ist das Schneiden von Fugen möglicherweise am besten mit einer Trennsäge möglich. Die unregelmäßige Oberfläche macht es schwierig, eine Rollsäge zu kontrollieren. Tipps dazu finden Sie unter Bob Harris 'Video oder eine Kopie von ihm bekommen Leitfaden für Stanzbeton -Gelenke werden in Kapitel 23 behandelt.
• Gesägte Kontraktionsfugen sind ideal für dekorativen Beton, da die Fuge schmaler und sauberer als eine Werkzeugfuge ist.
• Frühsägen machen einen schönen, sauberen Schnitt für dekorative Betonfugen. Die 150D-Säge von Soff-Cut ist für dekorative Schnitte konzipiert.
• Soff-Cut stellt auch ein abgeschrägtes Sägeblatt her, das am zweiten Tag verwendet wird, um eine typische Sägeschnittverbindung (oder Früheintrittsverbindung) in eine dekorative Verbindung umzuwandeln. Lesen Sie mehr über Soff-Cut's Ultra Early Entry Betonschneidsägen und Diamantklingen .
• Schneiden Sie bei geklebten Überzügen die Fugen genau so, dass sie mit den Fugen in der Grundplatte übereinstimmen. Es sind keine zusätzlichen Gelenke erforderlich.
• Für ungebundene Beläge empfiehlt ACI 360R-06 Folgendes: 'Für eine dünne, unverstärkte, ungebundene Belagplatte sollten zusätzliche Fugen zwischen den vorhandenen Fugen in der Bodenplatte berücksichtigt werden, um die Kräuselungsspannung in der Belagplatte zu minimieren. Die Deckplatte kann eine hohe Kräuselungsspannung aufweisen, da die Bodenplatte eine harte Basis für die Deckplatte ist. Außerdem sollten alle Risse in der Grundplatte, die nicht stabil sind, repariert werden, um sicherzustellen, dass sie nicht in eine unverstärkte Deckplatte reflektiert werden. “

Fugenlose Platten

Dieser Belag hat dank einer hohen Dosis struktureller synthetischer Fasern keine Fugen und keine Risse. Forta Corp.

Obwohl für die meisten Anwendungen Kontraktionsgelenke unerlässlich sind, gibt es Techniken, mit denen die Anzahl der Gelenke beseitigt oder verringert werden kann.

• Hohe Dosen von 'strukturellen' synthetischen Fasern (auch als Makropolymerfasern oder hochvolumige synthetische Fasern bezeichnet) können die Verringerung oder Beseitigung von Verbindungen ermöglichen. Eine 4-Zoll-Betondecke mit 7,5 Pfund / Kubikmeter Starke Eisenfasern wurde auf der Sparkles Roller Rink in Marietta, Georgia, ohne Fugen platziert und hat nach 3 Jahren im Betrieb keine Risse festgestellt.


Dieses australische System führt dazu, dass sich auf 1-Meter-Quadraten feine Risse bilden, und verhindert das Schneiden von Fugen. Joint Free Slabs Ltd.

• Wenn Sie 0,5% Bewehrungsstahl in beiden Richtungen in die oberen 2 Zoll der Platte legen, können Sie Fugen beseitigen. Das ist ungefähr ein # 4 Balken bei 10 Zoll in der Mitte. Dies beseitigt Risse nicht wirklich, führt jedoch zu sehr feinen, enger beieinander liegenden Rissen.
• Ein kürzlich eingeführtes Produkt aus Australien, das Gemeinsame freie Platte induziert schmale Risse auf einem 1-Quadratmeter-Gitter, indem Rissinduktionsrohre vor dem Einbringen des Betons auf dem Unterbau positioniert werden.
• Durch Vorspannen der Platte in beide Richtungen können Fugen beseitigt werden, indem die Platte kontinuierlich zusammengedrückt wird. Nachgespannte Platten können auch bei schlechten Untergründen gut funktionieren.
• Schrumpfausgleichsbeton (Typ K) kann mit einem erfahrenen Bauunternehmer und Konstrukteur eine Reduzierung oder Beseitigung von Fugen ermöglichen. Die Bewehrung (Bewehrungsstab oder Stahlfasern) wird platziert und der Beton dehnt sich beim Aushärten tatsächlich aus, was zu einer Spannung des Stahls führt. Schließlich schrumpft der Beton zurück und verhält sich ähnlich wie eine nachgespannte Platte. Schrumpfausgleichsbeton hat jedoch bei unsachgemäßer Verwendung zu einigen Problemen geführt. Es erfordert Kenntnisse darüber, wie viel expansiver Zement verwendet werden muss und andere Faktoren. Ein Unternehmen, das damit viel Erfolg hatte, ist CTS-Zement .

Lastübertragung

Diese Kunststoffhülsen sind an ein Holzschott genagelt, um Platz für einen Lastübertragungsdübel zu schaffen. Greenstreak.

Bei den meisten leichten Platten, auch bei Einfahrten, sorgen wir uns nicht zu sehr um die Übertragung von Lasten über Gelenke - oder wir verlassen uns bei der Ausführung auf die Aggregatverriegelung. Bei Konstruktionsfugen oder Kontraktionsfugen in Platten mit höheren Lasten müssen die Platten jedoch beim Überqueren des Verkehrs vertikal ausgerichtet bleiben. Das Problem ist, dass, wenn sich eine Seite des Gelenks unter Last auslenkt, die Räder auf der anderen Seite des Gelenks leicht ansteigen und schließlich die Kanten der Gelenke zusammenbrechen. In diesen Fällen, in denen Lasten übertragen werden müssen, sollten Sie Folgendes beachten:

Rautenförmige Lastplatten übertragen Lasten über eine Arbeitsfuge, ohne in irgendeiner Richtung eine Zurückhaltung zu erzeugen. Beachten Sie das aktivierte Kontraktionsgelenk. PNA Construction Technologies.

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• Innerhalb eines aktivierten Kontraktionsgelenks wird eine aggregierte Verriegelung erzeugt. Die gebrochene Kante unter der Fuge ist so unregelmäßig, dass das hervorstehende Aggregat auf der anderen Seite einrastet. Wenn die Fugen eng beieinander liegen (oder der Beton nicht stark schrumpft), damit sie sich nicht zu stark öffnen, kann eine Aggregatverriegelung wirksam sein. Verwenden Sie für schwerere Lasten jedoch eine mechanische Scherübertragungsmethode.
• Es gibt eine Vielzahl mechanischer Lastübertragungs- (oder Scherübertragungs-) Vorrichtungen, einschließlich Dübel (sowohl quadratisch als auch rund), rautenförmige Lastplatten und Keilnuten.
• Passfedernuten wurden im Abschnitt über Arbeitsfugen erwähnt. Sie werden normalerweise nicht empfohlen, können jedoch bei Arbeitsfugen wirksam sein, die dicht bleiben.
• Dübel müssen richtig ausgerichtet sein, um effektiv zu sein. Die Dübel müssen sowohl vertikal als auch horizontal senkrecht zum Gelenk stehen. Falsch ausgerichtete Dübel können zu einer Verschlechterung der Gelenke führen.
• Die Dübel müssen glatt sein und dürfen keine scharfen Kanten aufweisen, die sich im Beton verfangen können. Bewehrungsstäbe sind keine guten Dübel. Eine Hälfte des Dübels innerhalb des Betons auf der einen oder anderen Seite darf nicht mit dem Beton verbunden werden, damit sich die Fuge beim Schrumpfen des Betons öffnen kann. Üblicherweise werden Ablösemittel oder Fett verwendet. Tragen Sie das Fett nicht zu dick auf.
• Der beste Weg, um die Dübel in einer Arbeitsfuge richtig auszurichten, besteht darin, Löcher durch die Schotte zu bohren oder eine proprietäre Schottform zu verwenden, die die Dübel ausrichtet.
• Bei sägegeschnittenen Kontraktionsfugen ist es am besten, Dübelkörbe zu verwenden und dann die Fuge über den Dübeln zu schneiden.
• Rautenförmige Lastplatten für Arbeitsfugen sind eine neuere und sehr effektive Methode, mit der die Platte in zwei Richtungen schrumpfen kann, wodurch jegliche Rückhaltung beseitigt wird.
• Größen und Abstände für runde. Quadratische und rechteckige Dübel sowie rautenförmige Lastplatten sind in ACI 302.1R-04, Leitfaden für die Konstruktion von Betonböden und -platten oder ACI 360R-06, Bemessung von Bodenplatten, enthalten.