Виды трещин в бетоне
Пластичная усушка бетона вызывает трещины. Этот процесс происходит при воздействии очень быстрой потери влаги, вызванной сочетанием факторов, которые включают температуру воздуха и бетона, относительную влажность и скорость ветра на поверхности бетона. Эти факторы могут сочетаться, чтобы вызвать высокие темпы поверхностного испарения как в жаркую, так и в холодную погоду. Если у вас при заливке бетона появились трещины, тогда это связано с тем, что влага испаряется с поверхности свежеуложенного бетона быстрее, чем она заменяется стекающей водой, поверхность бетона сжимается. Поскольку растрескивание пластической усадки происходит из-за дифференциального изменения объема пластичного бетона, успешные меры контроля требуют уменьшения относительного изменения объема между поверхностью и другими частями бетона. Эти меры включают использование сопел для насыщения воздухом над поверхностью и использование пластиковой обшивки для покрытия.
Особенности возникновения трещин в бетоне
После первоначального размещения, вибрации и отделки бетон имеет тенденцию продолжать сжиматься. В течение этого периода бетон может быть локально укреплен армирующей сталью или опалубкой. Это локальное ограничение может привести к образованию пустот или трещин, прилегающих к ограничительному элементу. Допустимые трещины в бетоне не оказывают негативного влияние на его общие показатели. При связывании с армирующей сталью расчетное растрескивание увеличивается в зависимости от размера стержня, а также спада и уменьшением покрытия. Использование наименьшего возможного провала, а также увеличение бетонного покрытия позволит уменьшить расчетное растрескивание. Если расчетные значения превышают норму, тогда возможна заделка трещин в бетоне эпоксидной смолой, что не занимает много времени и считается, достаточно эффективным способом.
Трещины в затвердевшем бетоне
Распространенной причиной образования трещин в бетоне является сдержанная сушка усадки. Усушка засыхания связана с потерей влаги от компонента цемента. При смачивании бетон имеет тенденцию расширяться. Если бы усадка бетона могла происходить без ограничений, то бетон не трескался бы.Чем выше содержание воды, тем больше величина усадки. Усадку можно уменьшить путем увеличения количества заполнителя и уменьшения содержания воды.
Трещины, вызванные термическими напряжениями
Перепады температур внутри бетонной конструкции могут быть вызваны тем, что части конструкции теряют тепло гидратации с разной скоростью или погодными условиями, охлаждающими или нагревающими одну часть конструкции в разной степени или с разной скоростью. Эти перепады температур приводят к дифференциальным изменениям объема. Когда напряжения растяжения равны дифференциальным изменениям, тогда они превысят емкость напряжения растяжения, поэтому бетон треснет. Растрескивание в бетоне может быть вызвано большей температурой внутри, чем снаружи. Материал для заделки трещин в бетоне выбирается в зависимости от особенностей их появления. Процедуры, способствующие снижению термически индуцированного растрескивания, включают в себя снижение максимальной внутренней температуры, задержку начала охлаждения, регулирование скорости охлаждения бетона и повышение прочности бетона на растяжение. Измерение трещин в бетоне проводится при помощи использования специализированных методов. Монтажная пена для заделки щелей в бетоне является хорошим вариантом и часто используется для этих работ.
Трещины, вызванные химической реакцией
Вредные химические реакции могут вызвать растрескивание бетона. Эти реакции могут быть обусловлены материалами, используемыми для изготовления бетона, или теми, которые вступают в контакт с бетоном после его затвердевания. Бетон может со временем трескаться в результате медленно развивающихся экспансивных реакций между заполнителями, содержащими активный кремнезем и щелочи, полученные из гидратации цемента, примесей или внешних источников (например, отверждающей воды, грунтовых вод, щелочных растворов, хранящихся или используемых в готовой конструкции). Щелочно-кремнеземная реакция приводит к образованию набухающего геля, который имеет тенденцию вытягивать воду из других частей бетона. Это вызывает локальное расширение и сопутствующие растягивающие напряжения, а в конечном итоге может привести к полному износу конструкции.
Трещины выветривания
Процессы выветривания, которые могут вызвать растрескивание, включают замораживание и оттаивание, увлажнение, сушку, нагрев и охлаждение. Растрескивание бетона из-за естественного выветривания сильно заметно, и это может создать впечатление, что бетон находится на грани распада, даже если ухудшение состояния не может прогрессировать намного ниже поверхности. Ущерб от замерзания и оттаивания является наиболее распространенным физическим ухудшением, связанным с погодой. Бетон лучше всего защищен от замерзания и оттаивания за счет использования самого низкого практического соотношения воды и цемента, общего содержания воды, прочного заполнителя. Адекватное отверждение до воздействия условий замораживания также имеет важное значение. Позволяя структуре высохнуть после отверждения, вы повысите ее морозильную и оттаивающую прочность. Другими процессами выветривания, которые могут вызвать растрескивание бетона, являются попеременное смачивание и сушка, а также нагрев и охлаждение. Оба процесса производят изменения объема, которые могут привести к растрескиванию. Если изменения объема чрезмерны, могут возникнуть трещины. В таком случае, имеется возможность использовать раствор для трещин в бетоне, который эффективен и достаточно надежен.
Коррозия арматуры
Коррозия металла-это электрохимический процесс, который требует окислителя, влаги и электронного потока внутри металла на поверхности металла и прилегающей к ней поверхности протекает ряд химических реакций. Ключом к защите металла от коррозии является остановка или обращение вспять химических реакций. Это может быть сделано путем отключения подачи кислорода или влаги или при подаче избыточных электронов на аноды, чтобы предотвратить образование ионов металла (катодная защита). Армирующая сталь обычно не корродирует в бетоне, потому что плотно прилегающее защитное оксидное покрытие образуется в сильно щелочной среде. Это называется пассивной защитой. Армирующая сталь может подвергаться коррозии, однако, если щелочность бетона снижается путем карбонизации или если пассивность этой стали разрушается агрессивными ионами (обычно хлоридами).
Коррозия стали приводит к образованию оксидов и гидроксидов железа, объем которых значительно превышает показатели исходного металлического железа. Это увеличение объема вызывает высокие радиальные разрывные напряжения вокруг арматурных стержней и приводит к образованию локальных радиальных трещин. Эти трещины расщепления могут распространяться вдоль стержня, что приводит к образованию продольных трещин (т. е. параллельно стержню) или скола бетона. Широкая трещина может также образовываться в плоскости стержней, параллельных бетонной поверхности, что приводит к расслаиванию, хорошо известной проблеме в мостовых палубах. Трещины в бетоне после заливки имеется возможность быстро устранять если они превышают допустимые показатели.
Трещины обеспечивают легкий доступ кислорода, влаги и хлоридов, и, таким образом, незначительные трещины расщепления могут создавать условия, в которых коррозии и растрескивание ускоряются. Трещины поперечные к арматуре обычно не вызывают продолжающейся коррозии арматуры, если бетон имеет низкую проницаемость. Это связано с тем, что обнаженная часть бруска при растрескивании выступает в качестве анода. Чем шире трещина, тем больше коррозия, просто потому, что большая часть стержня потеряла свою пассивную защиту. Однако для того, чтобы коррозия продолжалась, кислород и влага должны подаваться к другим частям того же самого стержня или стержней, которые электрически соединены прямым контактом или через такие аппаратные средства.
Если сочетание плотности и толщины покрытия достаточно для ограничения потока кислорода и влаги, то процесс коррозии является самоуплотнением. Коррозия может продолжаться, если продольная трещина образуется параллельно арматуре, поскольку пассивность теряется во многих местах, а кислород и влага легко доступны по всей длине трещины. Другие причины продольного растрескивания, такие как высокие напряжения связи, поперечное натяжение (например, вдоль плит с двусторонним натяжением), усадка и осаждение, могут инициировать коррозию. Для общей бетонной конструкции наилучшей защитой от коррозионного расщепления является использование бетона с низкой проницаемостью и адекватным покрытием. Увеличенное бетонное покрытие поверх армирующего слоя эффективно для замедления процесса коррозии, а также для сопротивления расщеплению и сколу, вызванному коррозией или поперечным натяжением.
В случае больших стержней и толстых покрытий может потребоваться добавить небольшую поперечную арматуру (при сохранении минимальных требований к покрытию) для ограничения расщепления и уменьшения ширины поверхностной трещины. В очень тяжелых условиях воздействия могут потребоваться дополнительные защитные меры имеется ряд доступных вариантов, таких как армирование с покрытием или накладки на бетон, ингибирующие коррозию примеси и катодная защита. Любая процедура, которая эффективно предотвращает доступ кислорода и влаги к стальной поверхности или обращает поток электронов на аноде, что защитит сталь. В большинстве случаев бетон должен иметь возможность дышать, то есть любая обработка поверхности бетона должна позволять воде испаряться из бетона. Образование трещин в бетоне может быть связано с различными процессами, что требуется понимать и учитывать.
