Тріщини в бетоні та фундамент
Тріщини, що з'являються в бетоні, можуть погіршити його міцність, знизити здатність, що несе, погіршити придатність до використання і зовнішній вигляд, знизити розрахункову довговічність споруди. Не завжди можна уникнути утворення тріщин у бетоні. Проте чи всі тріщини є небезпечними. Гранично допустимими величинами тріщин для фундаментів є тріщини завширшки 0,15-0,18 мм [ACI-224, 1972].
За вітчизняними нормами допускається наявність у конструкціях з важкого бетону в умовах поперемінного заморожування та відтавання усадкових та інших поверхневих технологічних тріщин, ширина яких не повинна перевищувати 0,1 мм [пункт 5.2.3.2 ГОСТ 13015-2003]. За німецькими нормативами вважається, що поверхневі тріщини, розташовані перпендикулярно до осей робочої арматури розкриттям до 0,4 мм і вздовж арматури розкриттям до 0,3 мм, як правило, не призводять до значного зниження довговічності бетону. Однак потрібно контролювати величину їхнього розкриття та стежити за тим, щоб вони вчасно ремонтувалися.
Тріщини в бетоні утворюються в результаті впливу зовнішнього навантаження на бетон або внаслідок виникнення внутрішніх напруг у бетоні.
Тріщини в бетоні від зовнішніх навантажень
Тріщини від зовнішніх навантажень найчастіше пов'язані з деформаціями під впливом зовнішніх сил, що перевищують величину граничного опору бетону навантаженню. До тріщин такого типу відносяться тріщини на згині, тріщини зсуву, наскрізні тріщини та тріщини при з'єднаннях.Тріщини в бетоні на згині проходять перпендикулярно по відношенню до поздовжньої осі робочої арматури, що піддається розтягуванню при згині. Такі тріщини починаються з краю розтягнутої зони та закінчуються у зоні нульової лінії.Тріщини зсувув бетоні проявляються в зоні поперечного зусилля і утворюються з тріщин на вигині. Найчастіше тріщини зсуву проходять діагонально стосовно осі арматурних стрижнів.Наскрізні тріщини в бетоні виявляються при центральному розтягуванні або при виникненні напруги, що розтягує, з невеликою позацентричністю. Такі тріщини проходять через весь поперечний переріз бетонного елемента.Тріщини при з'єднаннях найчастіше виникають в області з'єднання та анкерування арматурних стрижнів. Такі тріщини проходять паралельно стрижням арматури. Такий вид тріщин проявляється при неправильному анкеруванні арматури у кутах стрічкового фундаменту і може призвести до відшарування захисного шару бетону. Тріщини такого типу можуть утворюватися в стрічковому фундаменті при деформації опори: просадці ґрунту, пученні ґрунту, підйомі ґрунту при водонасиченні, стисканні ґрунту при дренуванні. На ранніх етапах бетонування тріщини можуть виникнути через погано розраховану або закріплену опалубку, невиправдано ранньому додатку зовнішнього навантаження до набору бетоном необхідної міцності. Сприяти виникненню тріщин від зовнішніх навантажень може неправильний вибір перерізу арматури та її розташування, недостатнє ущільнення бетонної суміші вібруванням, а також недостатнє або неправильне витримування бетону. Найчастіше спостерігається комбінація кількох причин виникнення тріщин.
Тріщини в бетоні від внутрішньої напруги
Внутрішня напруга може виникнути внаслідок різниці температур поверхні бетону та його внутрішнього ядра. Різниця в температурах, що викликає внутрішні напруги в бетоні, може бути викликана як надмірним охолодженням поверхні бетону при впливі холодного повітря, води. Вітру, так і при виділенні значногокількості тепла при гідратації великої маси цементу у бетоні. Напруги, що утворюються в результаті різниці температур між ядром та краями бетонного елемента, можуть перевищити міцність бетону та викликати появу тріщин. Найчастіше у разі утворюються поверхневі тріщини. Вони можуть йти вглиб на кілька сантиметрів і за кілька тижнів можуть знову закритися при вирівнюванні різниці температур у бетоні. Інша причина появи тріщин - це напруги, що виникають при висиханні зовнішнього шару бетону під впливом вітру, температур повітря нижче температури бетону, впливу сонячних променів або високої температури повітря. Для профілактики виникнення тріщин від внутрішньої температурної напруги при бетонуванні масивних бетонних елементів (мінімальний розмір яких по одній з осей більше 80 см) можна порекомендувати використовувати низькотермічний цемент (маркування LH), наприклад шлакопортландцемент CEM III/B 42,5 N (LH ). Цей цемент поєднує в собі гарну міцність із сприятливим виділенням тепла при гідратації. Також можна застосовувати цемент із дуже низькою теплотою гідратації (позначається літерами VLH). Другим способом зниження температури бетонного ядра при гідратації цементу є використання бетонної суміші температурою не вище +20 °C. Низька температура свіжоприготовленої бетонної суміші позитивно впливає на зручність, дію добавок і кінцеву міцність.