Трещины в бетоне, что делать?

Почему бетон растрескивается?

Как устранить образования трещин в бетоне?

Почему в бетоне образуются трещины?

Как минимизировать возникновение трещин в бетоне?

Осознание того, что существуют перспективы появления трещин в бетонных полах или в бетонных сооружениях, в сочетании с правильной конструкцией, можно минимизировать появление трещин в бетоне, увеличить срок эксплуатации и эстетичность конструкции.

• Понятно, что бетон является, одной из основных технологий в строительстве, будучи долговечным и прочным строительным материалом. 

• Несмотря на то, что бетон имеет большую прочность на сжатие, его показатель прочности на растяжение, составляет всего около одной десятой, от прочности на сжатие.

• Поэтому бетон, может "трещать" и потенциально склонен к растрескиванию, если не принять меры для минимизации факторов, которые могут вызвать трещинообразование бетона.

• Образование трещин в бетоне, влияет не только на эстетическую привлекательность объекта.

• Растрескивание бетона, может оказать губительное влияние на долговечность бетонной конструкции. 

• Проблема растрескивания бетона, приобрела важную характеристику, с акцентом на монолитность в бетонном строительстве, в отношении срока службы и эксплуатации, вероятности ремонта или замены бетона.

"Растрескивание бетона из-за воздействия щелочей"

Почему растрескивается бетон?

Трещины в бетоне, появляются только по одной причине, когда его собственная прочность на растяжение, больше чем чистые растягивающие напряжения, индуцированные в его матрице.

Существует несколько факторов, по которым в бетоне возникают растягивающие напряжения, и поэтому для снижения возможности появления трещин в бетоне, важно, чтобы фундаментальная причина  его растрескивания, была правильно обозначена.

Это требует знания нескольких критереев, включая:

• характерность воздействия окружающей среды, во время и после строительства;

• качество и требования к бетонной смеси;

• структурные нагрузки;

• трещины могут возникать, когда бетон всё еще находится в пластичном состоянии или, как обычно, в затвердевшем состоянии.

Рассмотрим разные стадии бетона и возможность образования трещин на всех стадиях его твердения.

Пластичный бетон

В пластичном бетоне, трещинообразование может произойти, когда быстрое испарение воды с поверхности бетона, приводит к высыханию поверхности.

Факторы, которые влияют на скорость испарения воды:

• высокая температура окружающей среды и бетонной смеси;

• низка атмосферная относительная влажность;

• высокая скорость ветра. 

Трещины, которые образуются, классифицируются, как трещины от трещин или пластичные усадочные трещины, в зависимости от их внешнего вида.

Тип растрескивания, называемый оседающим растрескиванием, может происходить прямо над арматурной сталью, где сталь сдерживает движение вниз или оседание твердых материалов в пластичном бетоне.

Такое образование трещин в бетоне, можно минимизировать, просто добавив полимерную, синтетическую фибру.

• Микрофибра, упрочняет бетон, когда он не обладает необходимой прочностью на растяжение.

• Полипропиленовая фибра, также помогают свести к минимуму оседание твердых материалов, тем самым снижая образование трещин. 

• Помимо этих синтетических микроволокон, на бетонную поверхность необходимо наносить средства для уменьшения испарения, мембранообразователь или лак (акриловый, силикат-натриевый, силикат-литиевый).

• Лак-мембранообразователь, в неблагоприятную погоду, помогает свести к минимуму, быструю потерю влаги. 

• Таким образом, минимизируя возможность появления трещин.

Затвердевший бетон

Существует несколько факторов, по которым растягивающие напряжения, возникают в затвердевшем бетоне.

• Основная причина, связана со структурными нагрузками, что ожидаются. 

• Во-вторых, растягивающие напряжения, могут быть вызваны в бетоне, из-за сдерживания изменений объема, либо на сжатие, либо на расширение. 

• Потенциально деструктивные изменения объема, могут быть вызваны усадкой при высушивании, термическим расширением и сжатием, усадкой при карбонизации, коррозией встроенной арматуры, замерзанием и оттаиванием, в регионах с холодной погодой, а также многочисленными химическими процессами.

"Расчётные трещины над арматурой"

Основные виды трещинообразования бетона

Трещины в бетоне, можно описать несколькими вариантами.

Эти описания могут использоваться по отдельности или в комбинации для описания точного характера трещины.

То есть: внешний вид поверхности, ориентация, глубина, ширина и движение, характерные для трещины. 

Поверхностный вид трещины (трещин), может дать важную информацию, относительно причины трещинообразования.

• Трещины в бетоне в виде карты или рисунка, представляют собой серию взаимосвязанных и равномерно распределенных коротких трещин, которые подразделяют пораженную площадь бетонной поверхности на более мелкие кусочки, неправильной формы. 

• Трещины карты, могут быть относительно мелкими по глубине или они могут быть более глубокими и по всей матрице, как в случае трещин из-за реакционной способности щелочного агрегата. 

• Наоборот, трещины могут быть изолированными или индивидуальными по своей природе, как правило, в том же общем направлении, что и в случае пластических усадочных трещин. 

• Как таковые, термины диагональный, продольный, поперечный, вертикальный и горизонтальный часто используются для описания ориентации изолированных или отдельных трещин.

Знание глубины и ширины трещины в бетоне, полезно для оценки потенциального влияния трещины на долговечность бетона и определения эффективной стратегии ремонта.

• Как правило, поверхностные и мелкие трещины не будут оказывать огромного влияния на долговечность бетона, по сравнению с частичной глубиной и сквозными трещинами, которые обеспечат свободный доступ агрессивных агентов, в бетонную полость, на всю глубину. 

Что касается ширины трещины, они могут быть определены:

• как волосяные или мелкие по своей природе, когда ширина менее 1 мм;

• средние от 1 до 2 мм;

• широкие, если ширина больше 2 мм. 

• структурные трещины, как правило, будут изолированными, широкими и глубокими по природе.

Активные и бездействующие трещины в бетоне, применяются для описания движения или подвижности трещины.

• Характеристика движения, является важным критереем при определении того, какой ремонт трещины использовать. 

• Как следует из названия, активные трещиныв бетоне - это те, для которых все еще присутствует основной фактор или механизм, который привел к образованию трещин, что приводит к продолжению движения трещины. 

• С другой стороны, спящие трещины в бетоне - это те, которые больше не движутся или имеют незначительное движение, потому что основной механизм больше не является причиной их образования.

Также, трещины могут быть определены в отношении потенциальной причины, приводящей к образованию трещин.

Эти термины включают:

• пластическую усадку; 

• усушку при высыхании;

• термическую;

•  d-растрескивание; 

• структурную и расчетную.

Влияние проектных решений на трещинообразование

• Несоответствующий структурный дизайн, очевидно, приведет к разрушению и растрескиванию бетонных элементов под напряжением, во время эксплуатации. 

• Это включает в себя неправильный выбор, детализацию усиления, ограничения элементов, подверженных изменениям объема, вызванным температурой, влажностью, и неправильную конструкцию фундамента. 

• Кроме того, неправильная детализация, такая как, отсутсвие возможности, обеспечить адекватные усадочные швы (нарезка швов), в той или иной форме.

• Неспособность обеспечить необходимое усиление, в повторяющихся углах, может привести к растрескиванию бетонных полов.

" Ошибка при проектировании швов"

Влияние применяемых материалов и технологий укладки бетона на трещинообразование

В затвердевшем бетоне важно, чтобы бетон по своей природе, не обладал высокой усадкой при созревании, и чтобы были предприняты меры, для минимизации возможности появления трещин, по другим причинам, таким как: 

• коррозия встроенной арматуры;

• химическая реактивность заполнителя или воздействие сульфата. 

• низкая усадка бетона при высыхании, может быть достигнута сначала, ограничивая содержание воды в бетоне. 

• Значительное снижение усадки при сушке, может быть достигнуто, путём добавления в бетонную смесь, специализированных добавок, уменьшающих усадку или трещины. 

"Трещинообразование при ненадлежащем уплотнении и вибрировании бетонной смеси"

Эти технологии добавок, все чаще используются в конструкциях, удерживающих жидкость: 

• конструкции мостов;

• в конструкциях парковок и плитах на земле;

• а также в других областях, где требуется снижение образования трещин в бетоне.

Что касается растрескивания бетонных полов или конструкций, по причинам отличным от усадки при высыхании, то необходима низкая проницаемость бетона (водонепроницаемость) и добавление необходимых состовляющих элиментов, повышающих долговечность конструкции.

• Бетоны с низкой проницаемостью, могут быть эффективными для повышения долговечности бетона, подверженного воздействию хлоридов и сульфатов или других агрессивных веществ.

Что делать для снижения проницаемости бетона?

• Низкая проницаемость бетона, может быть достигнута с помощью, гидрофобных добавок, для снижения содержания воды в смеси, пуццоланы (такие как летучая зола, кремнезём, метакаолин) и шлаковый цемент. 

• Долговечность бетона в хлоридных средах, может быть дополнительно улучшена, путём использования добавки препятствующие коррозии арматуры, которые эффективно задерживают коррозию встраиваемой арматуры или предотвращают коррозию в течение всего срока службы конструкции. 

• В дополнение к этим мерам, бетонная смесь не должна иметь высоких остаточных количеств, свободного оксида кальция или оксида магния, или других материалов, которые могут привести к расширению в более позднем возрасте. 

• В максимально возможной степени, следует избегать, использования потенциально активных агрегатов или, если их использование неизбежно, следует принимать меры для подавления реакционной способности щелочных агрегатов. 

• Эти меры включают, использование соответствующих пуццоланов, шлакового цемента или добавки на основе лития. 

• В регионах с холодной погодой, бетон, который будет подвергаться воздействию элементов, должен быть увлечен воздухом с помощью соответствующей воздушно-пустотной системы (воздухововлекающие добавки).

• Также, следует избегать применения материалов, с разными температурными коэффициентами теплового расширения и сжатия.

• Повторное разбавление бетона водой, то есть добавление воды на рабочей площадке, сверх расчётного содержания воды, не рекомендуется. 

• Главным образом, из-за сопутствующего снижения прочности бетона на сжатие. 

• Тем самым, увеличивается величина усадки при созревании бетона, из-за дополнительной воды, добавляемой в бетонную смесь. 

• Сочетание более низкой прочности и повышенной усадки при высыхании, увеличивает вероятность растрескивания бетона. 

• Смягчение может быть устранено с помощью добавок, сохраняющих обрабатываемость, или добавок, контролирующих гидратацию.

Другие методы строительства, которые влияют на вероятность появления трещин, включают:

• ненадлежащее или недостаточное отверждение бетона;

•  не качественное уплотнение грунта (усадка грунта);

•  не правильную опалубку;

•  неудовлетворительное уплотнение и ошибочное соединение.

"Усадочные трещины в етонных полах"

Кто отвечает за образование трещин в бетоне?

Информация, представленная в этой статье, дает общее представление о том, что минимизация потенциала растрескивания бетона, является общей обязанностью инженера-проектировщика, производителя бетона и подрядчика.

Ответственность инженера-проектировщика

• Заключается в правильном проектировании и детализации конструкции, а также в разработке четких и кратких спецификаций, касающихся использования надлежащих методов строительства и использования правильных материалов для бетонирования.

 Ответственность производителя бетона

• Важно понимать влияние материалов при производстве бетона, на вероятность появления трещин в бетоне. 

• Также производитель бетона, несет ответственность за использование материалов, которые соответствуют техническим условиям проекта. 

• Кроме того, производитель бетона, должен предложить использование альтернативных материалов, где это необходимо, в качестве решения потенциальных проблем растрескивания. 

Некоторые из этих решений включают использование:

• добавки, уменьшающие усадку, чтобы минимизировать усадку при высыхании, особенно в плитах;

• добавки, препятствующие коррозии, для замедления наступления коррозии арматуры в агрессивных средах;
   
• пуццоланы, шлаковый цемент или добавки на основе лития, для ингибирования реакционной способности щелочь-диоксид кремния, если использование реакционноспособных агрегатов не может быть предотвращено.

Ответственность подрядчика

• Соблюдение правильной строительной практики, является обязательным для подрядчика, чтобы гарантировать, что проект, детализация конструкции и предоставленной бетонной смеси, не ставятся под угрозу.

• Для этого подготовка грунта, должна быть на совесть и по технологии, а опалубка должна быть правильно спроектирована и смонтирована. 

• Что наиболее важно для подрядчика, в бетон нельзя добавлять воду, так как дополнительная вода увеличит усадку и потенциал для растрескивания, в дополнение к снижению прочности. 

• Надлежащее бетонное уплотнение, отверждение и предоставление соответствующих соединений, где это необходимо, также являются основными требованиями.

Бетон действительно имеет низкую прочность на разрыв и может быть подвержен растрескиванию.

Однако при надлежащем проектировании и детализации, использовании хороших бетонирующих материалов, в том числе специальных смягчающих материалов, где это необходимо, и соблюдении передовых методов строительства, вероятность появления трещин в бетоне может быть сведена к минимуму.

"Снижайте трещинообразование в бетонных полах, эффективно"

Если данная статья вам понравилась и была  полезна,поделитесь ей в соцсетях — это поможет вашим друзьям узнать о ней и поддержит наш проект.

Спасибо!