Виды трещин в бетоне: Классификация трещин в бетоне и их ремонт – ОДМ 218.3.100-2017 Рекомендации по применению материалов для ремонта бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений

Содержание

Виды трещин в бетонных конструкциях и причины их появления

Длительная эксплуатация любого материала приводит к его изнашиванию. Неудивительно, что в старых зданиях бетонные конструкции покрыты трещинами. Однако если в недавно возведённых конструкциях появляются трещины, это серьёзный повод для беспокойства, ведь от целостности бетонных элементов во многом зависит прочность всего строения. Сегодня мы рассмотрим, какие трещины могут появиться в таких конструкциях и что чаще служит причиной этому.


Виды трещин в бетоне

Виды трещин и причины их появления тесно взаимосвязаны, поэтому все трещины делят на два вида – появившиеся в результате воздействия внешних сил и внутреннего напряжения в материале.

Внешние силы, такие как растяжение, провоцируют характерные повреждения. Так, на изгибе арматуры, перпендикулярно оси обычно появляются трещины, поскольку именно на зону изгиба приходится наиболее сильное растяжение. На базе этих трещин нередко появляются трещины сдвига. Они обычно располагаются диагонально к оси арматуры.

Порой, при сильном центральном растяжении и больших нагрузках появляются сквозные трещины, пронизывающие бетон полностью. Они особенно опасны, когда появляются на потолочных бетонных элементах, поскольку могут привести к обрушению конструкции.

Параллельно стержням арматуры располагаются трещины на стыках манкировки и соединения стержней арматуры. Чаще всего причиной их появления становится несоблюдение технологии армирования бетона.


Причины появления трещин

Для возникновения повреждений бетонных конструкций есть несколько причин, некоторые из которых мы уже упоминали чуть выше. Из-за сильных нагрузок на растяжение или сжатие, бетонные конструкции могут давать трещины. Часто это происходит, когда нагрузка на элементы рассчитывается не правильно, или в строительстве используются марки бетона, не отвечающие требованиям для возводимых конструкций. Также трещины могут образоваться, если строительство было возобновлено после долгого перерыва, без проведения испытаний уже возведённых конструкций.

Ещё одна причина появления трещин – использование некачественных бетонных изделий. Доказать недобросовестность застройщика и получить компенсацию в этом случае можно в суде, предварительно заказав независимую судебную экспертизу в нашей лаборатории.

Внешние факторы, такие как перепады температур и влажность, также могут сказаться на прочности бетона и привести к образованию трещин. Поэтому стоит внимательно подходить к выбору бетонных конструкций для эксплуатации в агрессивной среде.

Узнать, насколько серьёзны повреждения, и своевременно принять необходимые меры вы сможете, обратившись в нашу лабораторию и заказав обследование трещин.

Виды трещин в бетоне и железобетоне

Здания, построенные с применением железобетона, служат десятки лет. Однако за конструкцией должен осуществляться определённый уход, чтобы сооружение эксплуатировалось положенный по нормативам период. Периодически на материале могут появляться трещины. Подобные дефекты можно быстро устранить при помощи процедуры точечной заливки небольших порций специального химического состава. Чтобы верно провести работы по инъецированию бетона, нужно исследовать причины появления трещин и их основные характеристики. Виды трещин в бетоне Данные разрушения строительных конструкций можно разделить на несколько категорий по источнику возникновения:

1. Усадочные. Они появляются в течение периода набора бетоном прочности. Такой дефект свидетельствует об ошибках, допущенных при смешивании раствора или заливке элемента.

2. Осадочные. Фундамент после завершения строительства всё сильнее давит на грунт, но почва оседает неравномерно. Так происходит из-за промерзания и оттаивания грунта, неравномерной плотности, неверного распределения нагрузки на основание и т.д.

3. Температурные трещины. Они возникают из-за сверхнормативной пористости бетона, а также из-за воздействия воды на часть конструкции. Особенно опасны циклы замерзания и оттаивания части бетона.

4. Трещины из-за недостатков армирования. Металлические стержни могут повреждать бетон в процессе окисления или при недостаточном сопротивлении давлению на изгиб.

5. Конструктивные. В процессе эксплуатации определённый участок бетонного элемента не выдерживает воздействующих на него нагрузок. Например, на изгиб.

По глубине трещины делятся на поверхностные и сквозные. По состоянию трещины разделяются на стабилизированные и не стабилизированные. Факторы, которые способствовали образованию повреждения, могут продолжать своё негативное воздействие на материал, усугубляя состояние бетонного элемента. Как происходит инъецирование трещин? Справиться с различными типами повреждения бетона можно при помощи инъецирования. В поверхности материала проделываются отверстия. Глубина и диаметр отверстий зависят от размеров трещины. Как правило, скважины формируются под углом в 45 градусов. В отверстия вставляются пакеры. Готовится специальный раствор. Насос поочерёдно подключается к каждому из инъекторов, раствор закачивается в полость. Когда раствор набирает прочность, происходит расширение вещества. Излишки выливаются через отверстие. После застывания смеси, можно удалить остатки и убрать пакеры. Далее проводится отделка поверхности, чтобы скрыть следы работ. Инъецирование трещин позволяет значительно укрепить конструкцию, предотвратить дальнейшее разрушение материала и создать защиту от распространения влаги. Если все операции проведены верно, технические характеристики бетона будут восстановлены. Точная оценка характера трещины и причины её возникновения даст ключ к правильному подбору методов по её устранению. Для этого необходимы специальные навыки и практический опыт проведения подобных работ. Компания Рембетон проводит инъецирование трещин в бетоне любой сложности. В штате работают только специалисты высокой квалификации. При проведении работ применяются качественные материалы, специально подобранные для выполнения конкретной задачи. Заказчик может получить сведения о стоимости работ и сроках их проведения, позвонив по телефону, указанному на сайте. Менеджер компании подробно расскажет о порядке проведения инъецирования, составлении сметы и других важных аспектах.

Трещины в бетоне: конструктивные, структурные

Несущая часть строительного объекта — бетонный массив. Серьезное беспокойство у строителей и жильцов дома вызывают трещины в бетоне, которые свидетельствуют о нарушениях в приготовлении раствора и технологии строительства. Нарушенная целостность бетонных перекрытий снижает их устойчивость и приводит здание в аварийное состояние.

Почему возникает такая проблема?

Основные причины:

  • несоблюдение технологических аспектов в приготовлении смеси;
  • ошибки в расчетах;
  • нехватка арматуры;
  • неправильная перевозка готовых бетонных конструкций;
  • игнорирование особенностей геологической среды;
  • разбавление смеси водой перед использованием;
  • несоблюдение температурного режима при строительстве.

Временной фактор также считается причиной того, что трескается бетон. Это результат внутреннего напряжения объекта, свидетельство деформации влияния больших нагрузок.

Ремонт и виды трещин

Чтобы устранить появившийся дефект на поверхности материала, его нужно расширить до допустимого значения с помощью зубила.

Выделяются такие этапы процедуры устранения дефектов:

  • определение причины;
  • выявление слабого места методом простукивания по поверхности;
  • расширение зубилом трещины до 6 мм — максимально допустимая ширина;
  • удаление пыли губкой с использованием воды;
  • применение антикоррозионного состава;
  • заливка ремонтной смеси.

Треснутый бетон исправляют с помощью дополнительного уплотнения. А также используют способы инъектирования — заполнения пустот специальным раствором, который набирает форму и затвердевает и герметизации. Перед началом работы последнего слабое место раскрывают, устраняют поврежденный материал и используют герметик. Немаловажным критерием, влияющим на выбор способа ремонта, является определение типа трещин.

Виды трещин

Конструктивные

Нередко низкокачественный материал приводит к таким последствиям.

Трещинообразование связано с ошибками при составлении расчетов. Это приводит к негативному влиянию на емкость нагрузки основы, понижению безопасности. Нарушение схемы проектирования, использование плохих материалов, отклонение от условий эксплуатации объекта — основные причины появления трещин этого типа.

Структурные

Высыхание раствора

Относится к наименее распространенным трещинам такого типа. Преимущественно возникают в тонких перекрытиях, при строительстве которых не была использована арматура. Нарушение структуры смеси — главный фактор их появления. Возникает по таким причинам, как:

  • большое количество воды;
  • использование некачественных материалов;
  • несоблюдение правил достаточной выдержки бетонного состава.
Внешние факторы
Такие деформации могут появляться на фоне усадки готовой конструкции.

Трещины чаще возникают по причине внезапной усадки бетонного изделия, возникающей вследствие плохих условий, к которым относят дожди, снегопады, неправильную эксплуатацию, потопы. Опасность представляют подземные грунты, из-за которых здание проседает полностью или отдельная его часть. В результате неравномерной нагрузки бетон трескается. Непрофессиональные подготовительные работы считаются главной причиной образования проблемы.

Нарушение пластической усадки

Быстрое испарение жидкости раствора случается довольно часто. Вместе с плавной усадкой конструкции возникают дефекты — волосяные трещины, как правило, небольших размеров. Нет повода для беспокойства, если трещиноватость поверхностная и небольшая. Однако ширина раскрытия трещин может увеличиваться под влиянием неблагоприятных факторов. Осадка затвердевшей бетонной конструкции наблюдается вследствие сопротивления сооружения, из-за задержки бетонного раствора на арматуре. Такие затвердевшие комки образуют трещины. Если трещина расширилась более, чем на 0,6 см, необходимо проводить ремонтные работы. Чтобы такого не случалось нужно правильно подбирать и замешивать комплектующие смеси.

Температурно-усадочные повреждения
Такой тип деформации возникает на этапе затвердения материала.

Процесс затвердения, когда схватывается цемент и вода, сопровождается выделением тепла. Вследствие этого температура смеси повышается. Отсутствие свободного места для деформации обуславливает напряжение температурных условий, что и является следствием образования трещин. Ситуация может возникать под влиянием температурных показателей воздуха и бетонного раствора. А также на это влияет время выдержки бетона. Чтобы восстановить бетонную конструкцию, осуществляют герметизацию трещины c нанесением декоративного слоя.

Профилактика разрушений

Предотвратить возникновение разломов бетонного изделия можно только при правильном уходе. Соблюдение правил, прописанных в инструкции бетонирования, поможет избежать проблемы. Растрескивание также предотвращают путем увлажнения поверхности. При строительстве нужно не забывать о соблюдении условий заливки бетона, контролировать температуру и влажность, применять качественные материалы. Бетон после заливки обязательно периодически рекомендуют штыковать, утрамбовывая при этом поверхность. Такие действия помогают устранить деформацию напряжения и уберегают бетон от возникновения такого дефекта.

Виды трещин в бетоне и причины их появления

Появление дефектов в структуре бетонных стен, в первую очередь, говорит о том, что были допущены оплошности в замесе растворов.

Виды трещин в бетонеВиды трещин в бетоне

Перед тем, как установить причину появления щелей и зазоров в бетоне, требуется тщательно их заделать, с целью устранения дальнейшей порчи.

Ниже, мы поговорим о видах трещин в бетонных стенах и причинах их возникновения.

Основные виды дефектов бетонных конструкций

Поверхности из бетона могут трескаться по-разному, поэтому и методы заделки дефектов могут отличаться. Исходя из этого, существуют такие типы растрескивания:

  • 1) сквозные дефекты;
  • 2) осадочные расколы;
  • 3) волосяные дефекты;
  • 4) деформационные новообразования.

Деформации считаются менее тяжелыми, также как и волосяные дефекты, не обладающие большой глубиной поражения. Оба варианта поддаются легкому процессу заделки.

При помощи цементной или бетонной смеси можно устранить первичные и последующие признаки дефектов. Трещины сдвигов и осадочные сколы можно без проблем обработать данными составами и предотвратить дальнейшее разрушение.

Трещину сквозного типа устранить гораздо сложнее. Особенно, это касается тех сооружений из бетона, в которых дефекты стен были обнаружены слишком поздно. В данном случае, здание будет подлежать сносу.

Почему трещины появляются

Профессионалы строительной индустрии выделяют несколько основных причин растрескивания бетона:

  • Вариативность температурных показателей на поверхностях стен.
  • Резкое усыхание бетонного слоя.
  • Неправильное смешивание бетонной смеси при строительстве.
  • Недочеты в подготовке и реализации заливки бетона.

Опасной причиной считается наличие постоянных температурных скачков в процессе подсыхания бетона. Маленькие дефекты, проявляющиеся при нагреве, впитывают водный конденсат, способствующий расширению трещин и остыванию. Следовательно, деформация поверхности лишь усугубляется.

При первичном затвердевании, пересыхание бетона, также негативно сказывается на конструкции. Под действием высокой температуры происходит испарение влаги, приводящее к сжатию состава и деформации его плоскости при изгибах.

Малые полости, образуемые в результате таких изменений, можно устранить при помощи инъектирования или шпаклевки на цементной основе.

Любые погрешности смешивания и заливки могут обнаружиться лишь по факту высыхания бетона. Бывают случаи, когда дефекты обнаруживаются после длительной эксплуатации здания.

В заключение, стоит отметить, что покупая материалы у надежных поставщиков, многие потребители смогут избежать наличия подобных проблем.

Причины появления трещин в бетоне. Причины образования трещин в бетоне и способы их устранения Почему при заливке бетона появляются трещины

Почему трескается бетон после заливки?


Все виды современных строительных мероприятий сложно представить без выполнения бетонных работ. Бетон традиционно применяется при заливке монолитных конструкций, железобетонных элементов, оснований. Бетонный массив является несущей частью любого объекта, определяющей его устойчивость, прочность, ресурс эксплуатации. Естественно, серьезная обеспокоенность у застройщиков и собственников жилья возникает, когда появляются трещины в бетоне.

Опасный симптом

Появление трещин сказывается на дальнейшей эксплуатации объекта строительства:

  • влияет на способность конструкции воспринимать действующие нагрузки;
  • значительно ухудшает внешний вид;
  • снижает срок эксплуатации сооружения;
  • уменьшает прочностные характеристики.

Зачастую при неправильном приготовлении и заливке, бетон после высыхания трескается и крошится

Образование любых трещин вызывает озабоченность. Ведь они сигнализируют о нарушении прочности постройки, и их результаты не всегда могут быть предсказуемы. В ряде случаев в новых строениях можно не допустить растрескивания монолита, если соблюдать технологический процесс заливки, применять качественные растворы.

Появляются трещины и с учетом возрастных факторов объекта строительства, когда бетонный массив со временем покрывается сетью опасных «паутинок». Они являются результатом внутренних напряжений конструкции или свидетельством деформации под воздействием внешних нагрузок.

Контроль состояния трещин, своевременный ремонт позволяет продлить срок эксплуатации конструкций. Рассмотрим более детально, почему трескается бетон после заливки, как можно заделывать появившиеся на поверхности дефекты, проанализируем причины их возникновения.

Дефекты бетонных конструкций проявляются в результате воздействия со стороны усилий на бетонный монолит и под влиянием внутренних напряжений. Остановимся на этих двух группах более подробно.

Внешние факторы

Основной причиной образования трещин и дефектов на поверхности под влиянием внешних усилий являются деформации.

Такие трещины являются серьезной угрозой для несущей способности конструкции, вплоть до ее разрушения

Трещины в бетоне, возникающие как результат внешних факторов, связаны со следующими процессами:

  • Изгибом. Они образуются перпендикулярно к стальным пруткам усиления, которые растягиваются под влиянием изгибающих нагрузок. Следы деформации берут свое начало в середине максимально деформированного участка и прекращаются там, где отсутствует влияние изгибающих процессов.
  • Сдвигом, который действует диагонально по отношению к продольной оси стержня. Внешне такие дефекты совпадают по направлению с поперечно приложенным усилием и берут свое начало из следов изгибающих деформаций.
  • Растягивающими конструкцию напряжениями, которые могут совпадать с осью арматурных стержней или действовать параллельно им. Следы центрального растяжения носят поперечный характер, расположены перпендикулярно продольной оси конструкции.
  • Нарушением требований правильной установки арматурных стержней, расположенных по углам ленточного основания. Установка анкеров, выполненная с отклонениями, приводит к отслоению предохраняющего арматуру защитного слоя, проявляется в виде трещин, расположенных параллельно закладным элементам усиления.

Мнение эксперта: Трещины в бетоне после заливки

Существует много факторов, которые могут повлиять на образование трещин в бетоне после заливки. Чаще всего бетон начинает трескаться из-за жары и резких перепадов температур. Предотвратить проблему возможно если на свежи-залитый бетон разбрызгивать воду температурой, чуть ниже температуры поверхности бетона. Дополнительно, бетон можно накрыть пленкой или слоем влажного песка.

Дмитрий Орлов

Внутренние процессы

Результатом внутренней деформации бетонного массива является напряжение, связанное со следующими моментами:

  • значительным охлаждением бетона в связи с резким перепадом температур в глубине и на поверхности. Такие дефекты возникают, когда быстро производится охлаждение смеси водой, воздухом и, одновременно, при созревании цемента происходит значительное тепловыделение. Если величина внутренних напряжений больше прочностных характеристик бетонного массива, то появляются поверхностные трещины, уходящие в глубину монолита. При изменении температуры они могут исчезать и проявляться вновь;

Усадочные трещины чаще всего являются следствием происходящих внутри затвердевающего бетонного монолита процессов

  • ускоренным высыханием под воздействием прямых солнечных лучей, повышенной температуры окружающего воздуха, ветра.

Нормативные документы допускают в бетонных конструкциях при циклическом замораживании и оттаивании наличие поверхностных, усадочных трещин шириной до 0,1 миллиметра. Они не влияют на долговечность, однако нуждаются в своевременной заделке.

Почему трескается бетон?

Основными причинами растрескивания фундамента ленточного типа являются:

  • Процессы, происходящие в почве, связанные с ее просадкой или пучением.
  • Избыточная концентрация влаги в грунте, вызывающая его подъем.
  • Сжатие почвы, связанное с работой дренажной системы.
  • Нарушение правил установки опалубки или ошибками при ее расчете.
  • Преждевременное приложение усилий к бетонному массиву, не достигшему эксплуатационной прочности.
  • Ошибки при выборе оптимального сечения стальной арматуры.
  • Нарушение точек размещения стальных стержней.
  • Присутствие воздушных полостей, связанное с некачественным уплотнением.
  • Несоблюдение времени выдержки раствора.
  • Глубокая коррозия арматуры, находящаяся внутри монолита.
  • Усадочные и температурные процессы, происходящие в начальной и завершающей стадии твердения раствора.
  • Причины сейсмического или техногенного характера.

АНАЛИЗ ТРЕЩИН В ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ | sibac.info

Одним из самых распространенных дефектов и индикатором неправильной работы в железобетоне являются трещины. Для начала разберем, какие трещины бывают в бетоне: (Классификация трещин приведена по столбцам)

Таблица 1.

Классификация трещин

По причине образования:

По величине раскрытия

По направлению:

По очертанию:

Деформационные

Волосные (до 0,1 мм)

Вертикальные

Прямолинейные

Конструктивные

Мелкие (до 0,3 мм)

Горизонтальные

Криволинейные

Температурные

Развитые (0,3-0,5 мм)

Наклонные

Замкнутые

Усадочные

Большие (более 0,5 мм)

 

Осадочные

 

Износа

 

 

По глубине:

По времени

По виду разрушения:

По степени опасности:

Поверхностные

Стабилизированные

Раздавливание

Опасные

Сквозные

Не стабилизированные

Разрыв

Не опасные

Срез

 

 

Подробно разберем все причины образования трещин:

  1. Деформационные и конструктивные

Конструктивные трещины — деформации при воздействии избыточных нагрузок на элементы конструкции. Они появляются в результате воздействия на материал фундамента, стен и перекрытий нагрузок, превышающих несущую способность элемента в конструкции. Причинами образования трещин от внешних воздействий также могут быть: неправильный выбор сечения и месторасположения арматурных стержней, слабое уплотнение бетонного элемента вибрированием, недостаточная или неправильная выдержка бетона, химические повреждения. На практике, в основном, встречается сочетание нескольких причин.

Трещины, возникающие под влиянием внешних сил, разделяют на несколько типов:

-Трещины на изгибе располагаются перпендикулярно продольной оси арматуры, которая подвергается растяжению при изгибе.

-Из трещин на изгибе образуются трещины сдвига. Появляются они в зоне поперечных усилий и располагаются по диагонали к осям арматурных стержней.

-Сквозные трещины полностью пронизывают поперечное сечение бетонной конструкции. Появляются при центральном растяжении или при напряжении на растягивание с малой внецентричностью.

-В местах соединения и анкеровки стержней арматуры возникают трещины при соединениях. Они располагаются параллельно арматурным стержням. Причиной образования таких дефектов являются: неграмотная анкеровка арматурных стержней в углах ленточных фундаментов, просадка или пучение грунта, неправильно рассчитанная или плохо закрепленная опалубка, слишком раннее нагружение бетона до момента его полного затвердевания. Трещины при соединениях вызывают расслоение бетонного элемента.

  1. Температурные

Во первых, температурные трещины связаны с изменением размеров бетонного камня при изменении температуры (коэффициент температурного расширения равен:     10-5 С-1 , иными словами, при перепаде температур от -40 ºС  до +40 ºС, расширение бетона может достигать 0,8 мм/м). В результате, такие трещины могут появляться при отсутствии деформационных швов во время быстрого перепада температур.  Во вторых, вызвать температурные трещины может попеременно замерзающая и оттаивающая вода в порах бетона, особенно в местах контакта с основанием, агрессивными и химически опасными средами.

 

Рисунок 1. Температурная трещина

 

И последнее от чего могут появиться температурные трещины это разница температур внешнего и внутреннего слоев бетонного элемента. Это актуально для больших объемов бетонных работ. В таких случаях следует устраивать технологические перерывы.

  1. Усадочные

В силу своих технологических особенностей, обычный бетон  приготовленный на портландцементе (а это примерно 90% от всего производимого бетона) имеет свойства давать естественную усадку порядка 0,5 – 2,5 мм на 1 метр. Проявляется усадка бетона при наборе прочности, в первые трое суток.

 

Рисунок 2. Усадочные трещины

 

Причинами подобных трещин является «лишняя» вода в бетонной смеси, так как она способствует развитию в дальнейшем образованию трещин. Так же причиной может служить и «лишний» цемент (больше чем указано в рецептуре). Часто встречаемая ошибка в замесах: бетонная смесь получается слишком жидкой, и человек, дополнительно добавляя цемент, надеется увеличить его прочность, не зная о том, что вместе с этим, растет и усадка бетона. (Излишнюю текучесть бетонной смеси лучше исправлять смесью цемента с песком в пропорции 1/3). Так же усадочные трещины возникают из за недостатка армирования и коррозии арматуры при повреждении защитного слоя.

  1. Осадочные

Осадочные трещины в основном проявляются, когда происходит неравномерная осадка фундамента, это приводит к деформации надземных конструкций. Причин, оказывающих влияние на осадку фундамента множество: неравномерное сжатие грунта, дополнительные пристройки, динамические воздействия, пучение и замачивание грунтов.

 

Рисунок 3. Осадочные трещины

 

В данном случае трещины являются только индикатором, поэтому в первую очередь устраняют неисправности в работе фундамента или проблемы с основанием и только потом переходят к ремонту трещин.

  1. Износа

Трещины износа появляются в результате длительной попеременно действующей нагрузке. При такой эксплуатации трещины возникают закрытые трещины  (внутри сечения), и постепенно увеличиваются в размере. В результате происходит опасное хрупкое разрушение. Если рассмотреть сечение после такого разрушения, то можно увидеть, что одна часть гладкая (как будто зашлифована), а другая с неровностями. Это говорит о том, что в момент образования трещины под действием попеременных нагрузок область между трещинами терлась друг об друга. И в результате, когда сечение ослабевает до критических значений, вторая часть скалывается и выглядит с неровностями.

 

Список литературы:

  1. Бетонные и железобетонные конструкции СП 63.13330.2012
  2. Портал «Бетон и строительные технологии»:  http://www.helpbeton.ru/

Трещины в бетоне, спецификация цемента

Трещины могут ухудшить несущую способность, пригодность к использованию и долговечность бетонных сооружений. В принципе, образования трещин избежать нельзя, однако они не всегда являются опасными. Их ширина должна быть безопасной, необходимо следить за тем, чтобы трещины были своевременно залиты.

1. Причины возникновения трещин

Трещины в свежеприготовленной бетонной смеси возникают в результате быстрого уменьшения объема поверхностного бетонного слоя вследствие обезвоживания. Этому высушиванию способствуют низкая влажность воздуха, ветер, солнечные лучи и неблагоприятная температура окружающей среды.
Трещины в свежем и затвердевшем бетоне образуются тогда, когда растягивающее напряжение, вызванное внутренним напряжением, давлением и внешними нагрузками, достигает имеющийся до этого момента предел прочности бетона.
Основные причины, признаки наличия трещин, а также данные о времени их возникновения представлены в таблице 1. В данной таблице не рассматриваются химические причины образования трещин, такие как щелочная реакция или образование сульфатов. В спецификации даются ссылки на соответствующую литературу, описывающую эти реакции. На практике трещины образуются в результате усадки, прежде всего, в результате преждевременной усадки, или выделения теплоты гидратации.

Стр
ока

Причины
образования
трещин

Признаки
образования
трещин

Время
образования
трещин

Повлиять на образование трещин можно с помощью

1

 

Усадка свежего бетона

 

Продольные трещины над верхней арматурой: в зависимости от обстоятельств ширина трещин составляет несколько

миллиметров; глубина трещин в целом
незначительная,
при
неблагоприятных условиях несколько сантиметров

В течение первых часов после
бетонирования до тех пор, пока бетон сохраняет пластичность

 

Состава бетонной смеси (содержание воды, кривая гранулометрического состава), укладки бетона,
дополнительное
уплотнение

 

2

Преждевременная
усадка
(пластическая

усадка)

Поверхностные трещины, прежде всего в плоских строительных элементах, часто без ярко выраженной направленности, в зависимости от обстоятельств ширина трещин превышает 1 мм, глубина трещин незначительная

Как в строке 2

 

Предотвращения быстрого высыхания с помощью защиты от быстрой потери влаги (обусловлена низкой относительной влажностью воздуха), ветра, солнечных лучей и/или высокой температуры. Кроме этого, смотри строку 2

3

Выделение теплоты гидратации

Поверхностные трещины, сквозные трещины, трещины при изгибе, в зависимости от обстоятельств свыше 1 мм

В течение первых дней после
бетонирования

Состава бетонной смеси, вида, состава и класса прочности вяжущих веществ, возможного охлаждения (в массивных строительных элементах), выдерживания, арматуры (количество, расположение), выбора сектора бетонирования (швы)

4

Усадка (усадка в
результате
высыхания)

Как в строке 3

Через несколько недель или месяцев после бетонирования

Состава бетонной смеси, арматуры, относительной влажности воздуха; вакуумирования; расположения швов

5

Влияние температуры окружающей среды

Трещины при изгибе и сквозные трещины, в зависимости от обстоятельств свыше 1 мм, возможны также поверхностные трещины

В любое время в течение всего срока
эксплуатации сооружения, при изменении температуры

Армирования, состава бетонной смеси, предварительного напряжения, расположения швов

6

 

Изменение условий опирания (например, в результате усадки, деформация опоры)

Трещины при изгибе и сквозные трещины, в зависимости от обстоятельств ширина превышает 1 мм

В любое время при изменении условий опирания

 

Статической системы (коэффициент жесткости), кроме этого смотри строку 5

 

7

Собственное
напряженное
состояние (например, в результате
ограничения
деформации,
перераспределение
внутреннего
усилия,
нелинейные
характеристики
несущей
конструкции)

Различные, в зависимости от причины возникновения

В любое время при растяжении, вызывающем образование
трещин

Целесообразный выбор и расположение арматуры

 

8

Внешняя (прямая) нагрузка

Трещины при изгибе, сквозные и микротрещины, трещины сдвига

В любое время в
процессе
эксплуатации

Целесообразный выбор и расположение арматуры

9

 

Мороз

 

Преимущественно трещины вдоль арматуры и/или растрескивания в зоне пустот, наполненных водой

В любое время при морозе

 

Уменьшение пустот, заполненных водой

 

10

 

Коррозия арматуры

 

Трещины вдоль арматуры и по углам
строительных
элементов,
растрескивания

через несколько лет

 

Толщины и качества бетонного покрытия

 


Рис. 1: Изменение температуры при нагревании и охлаждении

Рис. 2: Изменение температуры и внутренние напряжения на примере АТ

Усадка

С помощью усадки обозначается уменьшение объема бетона вследствие высыхания. Процесс высыхания начинается на наружной поверхности и распространяется вовнутрь бетона. Наружная поверхность начинает сжиматься, однако еще не высохший внутри бетон препятствует этому. Этот процесс, возникающий в свежем бетоне, и обозначается как преждевременная или пластичная усадка. Последующее высыхание бетона, продолжающееся недели и месяцы, охватывает все поперечное сечение и обозначается как усадка в результате высыхания.
Сужение, которое иногда путают с усадкой, образуется в результате химических связей воды в продуктах гидратации цемента. Процесс происходит внутри цементного камня и не оказывает влияния на внешние размеры бетонной конструкции.

Выделение теплоты гидратации

В массивных строительных элементах по причине больших размеров теплота, образуемая при затвердевании бетона вследствие гидратации цемента, медленно выделяется в воздух или в прилегающие элементы конструкции, таким образом, ядро строительного элемента нагревается значительно сильнее, чем оболочка (внутренне давление «поперечное напряжение»). Внутри поперечного сечения разница температур ведет к образованию сжимающего напряжения, а по краям — к образованию растягивающего напряжения (рис. 1 и 2).

Рис. 3: Изменение температуры и характеристика напряжения в свежем бетоне при ограниченной деформации
Таблица 2: Виды, формы проявления и признаки различных трещин согласно

Строка

Виды трещин

Формы проявления

Описание

1

Трещины, образуемые вследствие реологических свойств

Поверхностные трещины в виде сетки

Проявляются, прежде всего, на поверхности плоских деталей. Они могут повторять рисунок арматуры, а также располагаться хаотично. В большинстве случаев их глубина ограничена.

2

Усадочные
трещины

При уменьшении объема вследствие усадки трещины проявляются там, где армирование выполнено ненадлежащим образом. В большинстве случае трещины проходят по всей толщине строительного элемента и располагаются хаотично.

3

Трещины
вдоль
арматуры

Часто проходят поверх верхних арматурных стержней на неопалубленной поверхности строительного элемента. В зависимости от причины возникновения под арматурой образуются пустоты.

4

Трещины, образуемые вследствие внешней силы или давления

Трещины при изгибе

Проходят примерно вертикально по отношению к арматуре, подвергаемой растяжению при изгибе; начинаются с края растянутой зоны и заканчиваются в зоне нулевой линии.

5

Трещины
сдвига

Образуются из трещин при изгибе, в большинстве случае проходят диагонально по отношению к оси арматурных стержней, проявляются в зоне поперечного усилия.

6

Сквозная
трещина

Проходят через все поперечное сечение, проявляются при центральном растяжении или при растягивающем напряжении с небольшой внецентричностью.

7 Объединенная трещина Проходят параллельно стержням арматуры. Эти трещины проявляются, прежде всего, в зоне анкерного скрепления арматур

Растягивающее напряжение может образовываться также между различными элементами конструкции, если один элемент бетонируется как новая секция, укладываемая на старую. Свежеуложенный бетон выделяет тепло, в то время как бетон первой очереди строительства уже остыл и затвердел. При охлаждении того элемента, который бетонировался позднее, происходит его сужение, которому препятствует сцепление с первым элементом (внешнее давление, «продольное напряжение»).
На рис. 3 схематически представлена зависимость температуры и напряжения вследствие внешнего давления согласно. Временная зависимость кривых разделена на 5 стадий:

Стадия I (от 0 до 2 часов)
Начальная стадия без повышения температуры (период покоя)
Стадия II (от 2 до 6 часов)
Повышение температуры вследствие гидратации, измеримое напряжение отсутствует, так как в еще пластичном бетоне тепловые расширения преобразуются в относительное сжатие. В конце этой стадии температура обозначается как «первая температура при нулевом напряжении» T01.
Стадия III (от 6 до 9 часов)
Дальнейшее нагревание бетона, прочность бетона увеличивается и образуется сжимающее напряжение, частично снижающееся за счет релаксации. Стадия III заканчивается при достижении максимальной температуры Tmax.
Стадия IV (от 9 до 11 часов)
Преобладает теплоотдача: температура бетона и сжимающее напряжение в бетоне снижаются, часть сжимающегося напряжения уменьшается за счет релаксации. Достигается «вторая температура при нулевом напряжении» T02, которая по скорости охлаждения и возрасту бетона значительно превышает T01.
Стадия V (от 11 до 15 часов)
Дальнейшее охлаждение и увеличивающееся растягивающее напряжение, которые частично уменьшаются за счет релаксации. Если растягивающее напряжение достигает предела прочности бетона при растяжении (при ATkrit), образуются сквозные трещины.
Если в результате этой нагрузки (температура, усадка) растягивающее напряжение достигает предала прочности, то бетон разрывает. Ранее и позднее образование трещин представлено на рис. 4.

2. Виды трещин и характер их расположения

Обзор различных видов трещин и признаков их возникновения представлены в таблице 2.
Различают приповерхностные трещины (насечки) и сквозные трещины. На рис. 5 и 6 изображены трещины стен, чаще других образующиеся на практике.
Поверхностные трещины образуются, например, из-за слишком большой разницы температуры и влажности между ядром и оболочкой. Они уходят вглубь на несколько сантиметров и через несколько недель снова закрываются. При этом выявляется следующая закономерность: поверхностные трещины чаще всего проявляются в свежем бетоне тогда, когда разница между температурой ядра и оболочки превышает 20 К.

Рис. 4: Набор прочности бетона, а также образование напряжения от давления и нагрузки в строительных элементах из свежего бетона.

Сквозные трещины могут бразовываться, например, тогда, когда сплошной строительный элемент бетонируется на уже затвердевший фундамент (рис. 6).
В большинстве случаев сквозные трещины проходят вертикально к контактной поверхности поперек всей конструкции.

1. Предотвращение образования трещин

Опасность образования трещин или их уменьшение можно избежать с помощью технологических, строительно-технических и конструктивных мероприятий. При необходимости нагрузка от давления может восприниматься арматурой.
Технологические меры описаны в спецификации по массивному бетону. Они ссылаются на низкое выделение тепла в бетоне, низкую температуру бетона,

Рисунки виды трещин

a) низкие стены: трещины начинаются над опорной плитой и поднимаются к верхнему краю стены
b) высокие стены: трещины начинаются над опорной плитой, но часто заканчиваются под верхним краем стены; расстояние между трещинами меньше, чем в низких стенах

Таблица 3: Ориентировочные расстояния между швами в горизонтальных строительных элементах

Строительный элемент

Максимально допустимое расстояние [м]

Бесшовный пол на
открытом воздухе
Бесшовный пол в
помещении
Дорожное покрытие
Кровельное покрытие
(теплая крыша)
Кровельное покрытие
(холодная крыша)
Междуэтажное
перекрытие

от 2 до 4
от 4 до 6
от 4 до 7
от 4 до 6
от 10 до 15
от 20 до 30

В неармированном бетоне расстояние между швами не должно превышать, как правило, 5 м.

Таблица 4: Ориентировочные расстояния между швами в вертикальных строительных элементах в зависимости от разности температур

Разность температур [K]

Максимально допустимое расстояние [м]

< 20

от 20 до 40

от 20 до 30

от 10 до 20

от 30 до 40

от 6 до 10

от 40 до 50

от 4 до 6

В неармированном бетоне расстояние между швами не должно превышать, как правило, 10 м.

Таблица 5: Ориентировочные расстояния между швами в вертикальных строительных элементах в зависимости от их толщины

Толщина строительного элемента [см]

Максимально допустимое расстояние [м]

до 30

от 10 до 20

от 30 до 60

от 8 до 15

от 60 до 100

от 6 до 10

от 100 до 150

от 5 до 8

от 150 до 200

от 4 до 6

В неармированном бетоне расстояние между швами не должно превышать, как правило, 10 м.

Таблица 5: Требования по ограничению ширины трещин согласно DIN 1045-1

Класс
экспозиции

Расчетные значения ширины трещин wk [мм] для строительных элементов из железобетона

XC1

0,4

XC2, XC3, XC4

0,3

XD2, XD2, XS1,

0,3

XS 2, XS3

 

XD3

специальные мероприятия

Для специальных строительных элементов, например, мостов, сооружения, подвергаемые воздействию воды под давлением, емкости, «белая ванна», плоская бетонная крыша, гаражи, предварительно напряженные строительных элементы и т.д. могут предъявляться более высокие требования в отношении ширины трещин незначительное содержание цементного клея и низкое водоцементное отношение и действуют также для других строительных элементов из бетона. Так как при высоком содержании воды в бетоне и низкой теплотой гидратации цементного камня усадка бетона увеличивается, содержание воды должно быть ограничено до 170 л/м и проведено оптимальное выдерживание. При одновременном высыхании и охлаждении содержание воды более 170 л/м3 уже при небольшой разности температур может привести к образованию трещин. Высокая скорость ветра при низкой относительной влажности воздуха даже для бетона с содержанием воды ниже 170 л/м представляет опасность из-за большого испарения воды и образующегося при испарении на поверхности бетона понижения температуры.
При строительно-технических мерах следует особенно подчеркнуть укладку бетона и, прежде всего, тщательное выдерживание.

К конструктивным мерам относятся, например:
— Предотвращение большого изменения поперечного сечения в основании и стенах,
— Предотвращение сцепления в грунте (смещения)
— Предотвращение местного напряжения (например, углубления).

Можно проводить принципиальное различие между ограничением образования трещин с помощью размещения швов и ограничения ширины трещин с помощью арматуры. Для специальных сооружений оговаривается создание предварительного напряжения.
В отдельных случаях необходимо, прежде всего, определить, можно ли с помощью технологичных, строительно-технических или конструктивных мер предотвратить или уменьшить образование вынужденных напряжений. Только если будет установлено, что подобного рода меры будут недостаточны или их осуществление по тем или иным причинам не возможно, должно быть предусмотрено использование специальной арматуры.
Ограничение образования трещин
Необходимое расстояние между швами зависит от температуры свежеприготовленной бетонной смеси и температуры окружающей среды, свойств исходных веществ и бетона (прочность, модуль упругости, коэффициент теплового расширения, коэффициент ползучести), а также от размеров строительного элемента.
Ориентировочные значения для расстояния между швами в горизонтальных строительных элементах приведены в таблице 3, ориентировочные значения для расстояния между швами для вертикальных строительных элементов представлены в таблицах 4 и 5.
При условии соблюдения всех технологичных мер и безупречного производства и укладки бетона упрощенно можно представить следующие расстояния между швами

Расстояния между швами a в основаниях сооружений неармированные промышленные полы и др., бетонированные на открытом воздухе a ≤ 6 м и a ≤ (33 x толщину строительного элемента) в квадратных плитах или a ≤ (30 x толщину строительного элемента) в прямоугольных плитах Расстояния между швами a в стенах
- при толщине стены d=0,30-20м a≤9м-2,5 d
— рабочие швы a ≤ (2,5 х высоту строительного элемента)
— ложный шов a < (2,0 х высоту строительного элемента)
Необходимо выполнить швы соответствующей формы и при необходимости уплотнить их.

Ограничение ширины трещин
Если нельзя предотвратить давление, приводящее к образованию трещин, или нельзя сделать достоверных предположений об ожидаемой вынужденной нагрузке, для ограничения ширины трещин используется арматура.
Согласно DIN 1045-1 : 2001-07 ширину трещин необходимо ограничивать таким образом, чтобы не нарушить соответствующую эксплуатацию несущей конструкции, а также ее внешний вид и долговечность как следствие трещин. Требования по ограничению ширины трещин представлены в таблице 6.

4. Оценивание швов

Очень часто образование трещин может объясняться ошибками в проектировании (например, слишком большие расстояния между швами, недостаточные технологические меры, а также неполные или неправильные основы расчета) и ошибками в изготовлении (например, неправильное положение или расположение арматуры, недостаточное уплотнение, а также недостаточное или неправильное выдерживание бетона). Зачастую причинами возникновения трещин одновременно могут быть различные причины. Оценку влияния трещин на несущую способность, пригодность к использованию и долговечность проводит квалифицированные специалист или, если предусмотрен ремонт, «компетентный планировщик». Он должен определить причину возникновения трещин и предоставить данные о необходимости и виде их обработки. При образовании трещин вследствие нагрузки или давления, прежде всего путем проверки исходных данных, для расчета необходимо определить, возникли ли они из- за плановых или непредусмотренных усилий.

Кроме этого особое значение имеет то факт, является ли чрезмерная нагрузка однократной или повторяющейся. Если нагрузка носит неоднократный характер, то существует опасность, что в бетоне рядом с динамически связанной заделанной трещиной возникают новые. Если нельзя устранить причины, которые привели к образованию трещин (например, расположение теплоизолирующего покрытия для ограничения температурной продольной деформации), то успех может иметь упругое соединение на длительное время краев трещины.
До тех пор пока трещины в бетоне не превышают определенную ширину w, определяющим для длительной антикоррозионной защиты арматуры является не сама ширина трещины, а толщина и плотность бетона в зоне трещины. Если оба признака соответствуют приведенным в стандарте DIN 1045 требованиям, то трещины, расположенные в поперек арматуры размером до 0,4 мм и вдоль арматуры размером 0,3 мм как правило не приводят к значительного снижению долговечности. В любом случае уже при незначительной ширине трещин их необходимо заделывать, если сооружение или строительный элемент подвергаются особым условиям эксплуатации или воздействиям вредных веществ (таблица 7).
Ширину трещин в сооружении можно определить с помощью сравнительного масштаба толщины штриха или ширины трещин. Этот метод допускает различия в ширине трещин 0,05 мм, что в целом оказывается достаточным. Еще более точным (до 0,01 мм) является использование лупы для измерения трещин с подсветкой, однако из-за в большинстве случаев нерегулярного характера расположения трещин такой метод оказывается практически бесполезным. Каждое измерение (ряд измерений) должны сопровождаться указанием даты, времени, погодных условий и температуры строительного элемента, что позволяет провести более корректную оценку результатов измерения.
Не менее важным параметром, чем ширина трещин w, для успешных мероприятий по ремонту при подвижных трещинах является определение измерения ширины трещин Dw. Их размер имеет решающее значение при выборе соответствующего заполнителя, а также для оценки пригодности системы защиты поверхности по закрытию трещин.
Измерения ширины трещин могут носить кратковременный (например, вследствие нагрузки от транспортных средств), ежедневный (из-за разности дневной и ночной температуры) и долговременный (из- за сезонных колебаний климата) характер. Часто влияния наслаиваются, частично также с необратимой продольной деформацией, например, укорочение в результате усадки. Неподвижные трещины на практике встречаются редко.

Таблица 7: Допустимая ширина трещин в железобетоне согласно

Условия окружающей среды

Допустимая ширина трещин [мм]

Сухой воздух или
защитное покрытие
На открытом воздухе,
высокая влажность
воздуха, грунт
Размораживающие
соли
Морская вода, зона
водообмена
Резервуары для воды

0,40
0,30
0,18
0,15
0,10

Качественно определить движение трещин можно с помощью гипсовых слепков. Точный размер изменений ширины можно выполнить с помощью измерительных часов. С помощью индуктивного датчика перемещения с большой точностью (0,01 мм) можно определять и непрерывно фиксировать кратковременные перемещения.
Точная оценка трещин в бетоне часто затрудняется из-за влажности, загрязнений или выветривания. Перед проведением последующих мероприятий (прежде всего, перед пропиткой) необходимо регулярно очищать зону трещин. Кроме этого, для правильного выбора наполнителя и при необходимости времени ремонта необходимо определить, является ли трещина сухой, влажной или водоносной. В исключительных случаях, например, при внешне очень широких преждевременных усадочных трещинах для исследования профиля трещин
можно взять также керн. При определенных обстоятельствах трещина может быть заполнена эпоксидной смолой, чтобы при взятии керна не произошло изменение геометрии трещины.

5. Ремонт трещин в свежем бетоне

Не каждая трещина должна рассматриваться как повреждение или дефект бетона. Прежде чем отремонтировать трещины необходимо выяснить, необходимо ли это. Следующие указания предусмотрены для небольших работ на строительной площадке, а не в качестве мер по ремонту.
В свежем бетоне трещины необходимо как можно раньше закрыть путем втирания цементного шлама (состав смеси: 3 кг цемента на 1 л воды и при необходимости добавление разжижителя или пластификатора).

Кроме этого от случая к случаю могут помочь приведенные ниже мероприятия.
Поверхностные трещины в виде сетки можно отремонтироваться следующим образом:

— Сначала путем равномерной затирки пеностеклом или с помощью щетки с жесткой щетиной необходимо очистить бетон от прилипших мелких наслоений.
— Удалить продукты истирания с помощью мягкой щетки или отсасывания.
— Покрыть поверхность с трещинами замазкой (использовать готовый раствор или приготовленный из цемента с классом прочности 32,5 N или 32,5 R и устойчивого к омылению распыления акриловой смолы).
— После удаления раствора еще раз затереть поверхность, особенно по краям, с помощью пеностекла. Для придания оптического вида при необходимости покрыть лазурью.
Для сквозных трещин, которые являются неподвижными, можно предпринять следующие меры:
— Расширить трещину, освободить свободные частицы путем отстукивания и затем прочистить трещину с помощью стальной щетки.
— Бока трещины обмести плоской кисточкой или обдуть сжатым воздухом, не содержащим масла.
— Вдавить раствор с мелкозернистым песком (пример, готовый продукт с гидравлическим вяжущим веществом или из цемента класса прочности 32,5 N или 32,5 R, кварцевой муки и распыления акриловой смолы) в углубление трещины и выровнять заподлицо с поверхностью бетона.
— При необходимости покрыть поверхность тонким слоем замазки и натереть с помощью пеностекла
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *