Гидрошпонка: что это такое и для чего нужна в бетоне
Гидрошпонка — это профильный элемент из полимерного материала, закладываемый в тело бетонной конструкции на стыке двух массивов бетона. Её задача — герметизировать шов и одновременно обеспечить независимое перемещение сопрягаемых частей конструкции без потери водонепроницаемости. Ниже — что это такое, где применяется, как работает и по каким нормативам подбирается.
Гидрошпонка: определение и принцип работы
Гидрошпонка (гидроизоляционная шпонка) — это профиль, закладываемый в шов железобетонной конструкции для гидроизоляции шва и обеспечения независимого перемещения сопрягаемых частей. Формулировка «гидрошпонка это» в строительной практике означает именно профильное изделие заводского изготовления, а не герметик или инъекционный материал. Профиль работает как физический барьер: он перекрывает путь воде по телу шва, повторяя деформации конструкции.
Принцип работы основан на двух свойствах материала:
- Материал профиля эластичен и способен растягиваться, сжиматься и сдвигаться вместе с бетоном, не разрываясь.
- Анкерные (ребристые) части профиля замоноличиваются в бетон и создают длинный путь фильтрации вдоль поверхности контакта «бетон — профиль».
Гидрошпонка это в строительстве элемент, который закладывается на стадии армирования и бетонирования, то есть до набора прочности бетона. Заменить её на этапе эксплуатации без вскрытия конструкции невозможно — это ключевое отличие от поверхностной гидроизоляции. Поэтому корректный подбор профиля и его правильная установка критичны: ошибка на этапе монтажа не исправляется ремонтными составами. Каталог профилей под конкретные типы швов приведён в разделе гидрошпонки.
Какие швы герметизируют гидрошпонкой
Гидрошпонки применяются для двух категорий швов, и это принципиальное разделение.
Деформационные швы
Деформационный шов — температурный, осадочный, антисейсмический шов, а также их сочетания. Такие швы проектируются с расчётом на взаимные перемещения сопрягаемых блоков: сжатие, растяжение, поперечный сдвиг, продольный сдвиг. Гидрошпонка здесь должна не только герметизировать, но и свободно деформироваться вместе с швом.
Технологические швы бетонирования
Технологический шов бетонирования — шов в месте контакта бетона разного возраста, обусловленный технологией производства бетонных работ. Перемещения в таком шве, как правило, минимальны (усадка, температурные деформации в период твердения), поэтому к профилю предъявляются иные требования — прежде всего надёжное сцепление с бетоном и перекрытие пути фильтрации.
Конструкция профиля и материалы
Типовой профиль гидрошпонки состоит из центральной деформируемой части и анкерных элементов по краям. Центральная часть обеспечивает подвижность, анкерные — защемление в бетоне. Материал определяет диапазон рабочих температур, химическую стойкость и допустимые перемещения.
| Материал | Рабочие температуры, °C | Ключевые показатели | Применение |
|---|---|---|---|
| Резина на основе EPDM | от −50 до +80 | Твёрдость по Шор А 70 ± 5; прочность при растяжении не менее 7,5 МПа; удлинение при разрыве не менее 200 %; остаточная деформация не более 50 %; температурный предел хрупкости −50 °C | Гидрошпонки, профильные уплотнения СВГ, компенсаторы ДШН и ДШК |
| ПВХ-П (пластифицированный ПВХ) | от −40 до +70 | Твёрдость по Шор А 70 ± 5; прочность при разрыве не менее 11,7 МПа; удлинение при разрыве не менее 300 %; сопротивление раздиру не менее 39,2 Н/мм; температура хрупкости −40 °C | Гидрошпонки, профильные уплотнения СВГ и ЕЛОЧКА |
| ПЭВД (полиэтилен высокого давления) | от −50 до +70 | — | Гидрошпонки ДОМ, ХОМ в полиэтиленовом исполнении |
Резины на основе этиленпропиленового каучука (EPDM) сохраняют гибкость и эластичность при отрицательных температурах, обладают высокой химической стойкостью и допущены к применению в контакте с питьевой водой. ПВХ-П даёт более высокие прочностные показатели при разрыве и большее удлинение, но с более узким температурным диапазоном. Выбор между ними определяется условиями эксплуатации конструкции и требованиями проекта.
Типы гидрошпонок: деформационные и технологические
По типу заложения профили делятся на внутренние и наружные. Внутренние закладываются в тело конструкции, наружные — по её внешней поверхности. Ниже — сопоставление по назначению.
| Тип профиля | Вид шва | Тип заложения | Область применения |
|---|---|---|---|
| ДВ — деформационная внутренняя | Деформационный | Внутренняя | Герметизация деформационных швов при строительстве заглублённых и подземных сооружений |
Профили серии ДВ выпускаются в резиновом и ПВХ-П исполнении. Конкретные типоразмеры различаются допустимыми перемещениями и выдерживаемым давлением воды — эти параметры приведены в следующем разделе.
Как подобрать гидрошпонку: параметры и перемещения
Подбор ведётся по расчётным перемещениям шва и требуемому давлению воды. Ниже — характеристики серии ДВ по данным каталога.
| Типоразмер | Сжатие, мм | Растяжение, мм | Сдвиг поперечный, мм | Сдвиг продольный, мм | Давление воды, МПа | Упаковка |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДВ-170/12 | 7 | 12 | 7 | 3 | 0,47 | Бухты по 30 м |
| ДВ-220/25 | 15 | 25 | 15 | 10 | 0,58 | Бухты по 30 м |
| ДВ-270/25 | 15 | 25 | — | — | — | — |
Порядок подбора:
- Определить расчётные перемещения шва по проекту: сжатие, растяжение, поперечный и продольный сдвиг.
- Сопоставить их с допустимыми перемещениями профиля — они должны быть не меньше расчётных.
- Проверить требуемое давление воды: выдерживаемое профилем давление должно превышать расчётное.
- Выбрать материал по температурному диапазону эксплуатации и химической агрессивности среды.
Для деформационного шва заглублённого сооружения с расчётным растяжением до 20 мм и поперечным сдвигом до 12 мм профиль ДВ-170/12 не подходит: его растяжение ограничено 12 мм, сдвиг — 7 мм. В этом случае применяется ДВ-220/25 с растяжением до 25 мм и поперечным сдвигом до 15 мм, выдерживающий давление воды до 0,58 МПа.
Монтаж: технология и требования ТР 186-07
Установка гидрошпонок выполняется по технологическому регламенту ТР 186-07 (НИИМосстрой). Основные требования:
- Профиль устанавливается симметрично оси шва.
- В горизонтальных конструкциях шпонка укладывается с прогибом под углом около 10° — это компенсирует усадку бетона и исключает образование воздушных полостей под профилем.
- Крепление к арматурному каркасу выполняется вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм.
- Перед бетонированием проверяется целостность профиля и отсутствие его смещения относительно оси шва.
Соблюдение шага крепления и симметрии критично: смещение профиля от оси шва уменьшает эффективную длину пути фильтрации и снижает герметизирующую способность узла. Полный ассортимент профилей и комплектующих доступен в каталоге.
Типовые ошибки при закладке в бетон
- Несимметричная установка относительно оси шва — приводит к одностороннему защемлению и снижению допустимых перемещений.
- Редкое крепление к арматуре — профиль смещается при укладке и вибрировании бетона.
- Применение профиля для деформационного шва там, где проектом предусмотрен технологический шов бетонирования (и наоборот) без учёта различий в характере перемещений.
- Отсутствие прогиба под углом около 10° в горизонтальных конструкциях.
- Повреждение профиля при бетонировании (попадание бетона под анкерные рёбра, разрыв при вибрировании).
Нормативная база и условия эксплуатации
Гидрошпонки изготавливаются по ТУ 5775-002-46603100-03 (с изменениями 1 и 2). Установка регламентируется ТР 186-07. Защита подземных сооружений от подземных вод проектируется по СП 250.1325800.2016, защита конструкций от коррозии — по СП 28.13330.2017, расчёт бетонных и железобетонных конструкций — по СП 63.13330.2018.
Условия транспортирования и хранения нормируются по ГОСТ 15150: транспортирование — группа 8, хранение — группа 3. Гарантийный срок эксплуатации — 5 лет, срок хранения — 2 года со дня изготовления.
Часто задаваемые вопросы
Что такое гидрошпонка простыми словами?
Это профиль из резины, ПВХ или полиэтилена, который закладывают в шов бетонной конструкции до бетонирования. Он перекрывает путь воде по шву и при этом деформируется вместе с конструкцией, не разрываясь.
Чем гидрошпонка отличается от герметика?
Герметик наносится на поверхность шва и работает как поверхностный барьер. Гидрошпонка замоноличивается в тело бетона и перекрывает путь фильтрации по всему сечению шва, включая зону контакта бетона с профилем. Заменить гидрошпонку без вскрытия конструкции невозможно.
Можно ли одну шпонку применять и для деформационного, и для технологического шва?
Нет. Гидрошпонки применяются либо для деформационных швов, либо для технологических швов бетонирования. Совмещение допускается только если это прямо оговорено в документации на конкретное изделие.
Какой материал выбрать — EPDM или ПВХ-П?
EPDM работает в диапазоне от −50 до +80 °C, сохраняет эластичность при отрицательных температурах и допущен к контакту с питьевой водой. ПВХ-П имеет более высокую прочность при разрыве (не менее 11,7 МПа) и удлинение (не менее 300 %), но диапазон от −40 до +70 °C. Выбор определяется условиями эксплуатации по проекту.
С каким шагом крепится гидрошпонка к арматуре?
По ТР 186-07 — вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм.
Какой срок службы и хранения гидрошпонки?
Гарантийный срок эксплуатации — 5 лет, срок хранения — 2 года со дня изготовления. Транспортирование — по ГОСТ 15150, группа 8; хранение — группа 3.
Использованные нормативные документы
- ТУ 5775-002-46603100-03 «Шпонки гидроизоляционные. Технические условия» (с изм. 1, 2).
- ТР 186-07 «Технологический регламент на установку гидроизоляционных шпонок» (НИИМосстрой).
- СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод».
- СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии».
- СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции».
- ГОСТ 15150 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов».
- ГОСТ 13015-2012 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства».
- ГОСТ 19177-81 «Прокладки резиновые пористые уплотняющие. Технические условия».
