Трещины в железобетонных конструкциях: виды и процесс устранения

Почему появляются трещины в конструкциях из железобетона и как их устранить?

Одним из самых распространенных изъянов являются трещины в железобетонных конструкциях. Причины возникновения таких повреждений разнообразны: плохое качество материалов, нарушение стандартов проектирования, несоблюдение правил эксплуатации и другие. Правильный анализ повреждений позволит произвести качественный ремонт.

Причины возникновения дефектов

Трещины в железобетоне возникают по разным причинам. Насколько они серьезны решают эксперты, предварительно изучив дефект, ширину излома, проанализировав момент его возникновения и другие важные факторы. Среди основных аспектов, которые влияют на их образование, выделяют:

  • изменения (перепады) температуры;
  • несоблюдения стандартов и требований при строительстве;
  • ошибочно составленная документация;
  • аварии;
  • воздействие стихии.

Коррозия арматуры изделия является одной из причин возникновения трещин на бетонных элементах.

Высыхание конструкции провоцирует сжатие бетона, что является следствием появления щелей. Контролировать этот процесс сложно, тем более если работы проводятся на улице. Щели в железобетонных конструкциях не всегда являются признаком разрушения дома. Силовое влияние на сооружение также провоцирует возникновение дефектов. А также одной из частых причин возникновения трещин считается коррозия изделия.

Виды повреждений: какие бывают?

Чтобы распознать степень опасности возникшей трещины и причину появления, проводится тщательное обследование железобетонных конструкций. В результате воздействия сжимающих сил бетон сдавливается, при этом защитное покрытие отслаивается. Допускаемый размер щели — 3 мм. Если ширина дефекта превышает норму, он подвергается влиянию влаги. Это приводит к разрушению бетонной конструкции. Трещины железобетонных конструкций имеют такие разновидности:

  • сквозные клиновидные;
  • параллельные сквозные;
  • сквозные внахлестку;
  • несквозные клиновидные;
  • несквозные продольные.

Дефекты бывают маленькими (волосяными), которые видны только внешне либо располагаются вдоль металлического стержня. Сопровождаются изломы ржавчиной, отслаиванием бетона, расширяя при этом проем дефекта. Силовое влияние приводит к усадочным трещинам, через которые просачиваются воздух и газы, вызывая коррозию. При возникновении щелей в балках разрушается строительное сооружение, возникает серьезная угроза прочности.

Ремонтные работы

Устранение волосяных трещин — несложный процесс, их замазывают раствором. Что касается излома стержня металла, нужно возобновлять защитный слой, укреплять поверхность возле трещины. Сколы бетона замазываются раствором (мелкозернистым), если произошло замасливание, то поврежденный слой удаляют. При расколе фундамента проводится усиление, чтобы избежать вибрации. Незначительные дефекты нужно устранять на начальных стадиях. В случае если сохранилась несущая способность, применяют расшивку в такой последовательности:

  1. Устраняют сколы.
  2. Очищенное пространство продувают.
  3. Замазывают смесью (полимерцементной).
  4. Выравнивают уровень с бетонной поверхностью.

Скрытые сколы, возникшие в момент работы, немедленно удаляют.

В случае потери несущей способности трещинки устраняют при помощи инъекций полимерных смол, их наносят в пустоту. Тщательное обследование бетонных и железобетонных конструкций помогает сохранить прочность и долговечность сооружению. Повредить железобетонные изделия можно в процессе монтажа, эксплуатации, транспортировки, как следствие, возникают дефекты.

Виды трещин в бетоне и их заделка

Существуют различные виды разрушений бетонного покрытия. Одним из них являются трещины в бетоне. Они образуются при его быстром твердении из-за сжатия смеси, от излишней механической нагрузки или воздействия негативных факторов. Технология устранения трещин зависит от причины появления, их размера.

Причины появления

Выделим основные причины, почему трескается бетон при высыхании:

  • Усадка. Этот вид трещин образуется при неправильном составе компонентов смеси или ненадлежащем уходе за свежим бетонным покрытием после заливки, воздействии прямых солнечных лучей;
  • Перепады температуры в течение суток. Разница может быть 15 ° С и выше. Трещины появляются при бетонировании покрытия длинной более 100 м. Чтобы это исключить, в бетоне устраивают температурные швы;
  • Осадка. Опасное явление для фундаментов и стен. Возникает при неравномерных нагрузках на конструкции, недостаточно прочном основании. Является причиной внутренних напряжений в бетоне и образованию наклонных растрескиваний, при этом прочность сооружения снижается;
  • Пучение грунта. Происходит при замерзании почвы в зимнее время и оттаивание весной. Исключить растрескивание можно при глубине заложения подошвы фундаментов ниже слоя промерзания грунта;
  • Неправильное армирование бетонных конструкций. Нарушение расположения арматуры, несоблюдение толщины защитного слоя бетона. Это становится причиной деформации и коррозии металла, образовании дефектов.

Чтобы исключить возникновение трещин на поверхности бетона после заливки, следует выполнять следующие меры:

  • Обеспечить наименьшую усадку смеси при отвердении;
  • Не допускать быстрого высыхания залитого бетона;
  • Исключить перепады температуры во время твердения;
  • Исключить механические и химические действующие факторы.

Чтобы оградить свежеуложенный бетон от неприятных воздействий, его укрывают брезентом или пленкой. Это защитит смесь от солнечного нагрева, обеспечит укрытие от дождя и снега. Важно следить за состоянием опалубки, исключить вытекание не отвердевшего раствора. При температуре воздуха выше 5 ° С необходимо поливать бетонную поверхность каждые 8 часов. Применять глубинные вибраторы при укладке толстого бетонного слоя.

Классификация

Рассмотрим классификацию трещин, образующихся в бетоне после заливки:

  • поверхностные волосяные трещины в бетоне;
  • температурно-усадочные;
  • осадочные трещины.

Последние являются самыми опасными, появляются, как результат неравномерной нагрузки на конструкции и могут быть причиной разрушения всего здания.

Наиболее подвержен разрушению бетон конструкций, находящихся на улице. Кроме механических нагрузок их образование обуславливают химические вещества в окружающей среде, негативное воздействие климата.

Допуски

Ширина раскрытия трещин в бетоне — важный фактор для определения технического состояния и несущей способности сооружения. СНиП 52-01-2003 указывает допуски на ширину трещин. Приведем их значения для различных условий:

  • Из условия сохранения арматуры в бетоне, их ширина не должна быть более 0,3 мм при продолжительном раскрытии, и 0,4 мм при непродолжительном;
  • Исходя из требований к проницаемости бетона. Это значение не может быть больше 0,2 мм при продолжительном раскрытии и 0,3 мм при непродолжительном;
  • Для гидротехнических сооружений величина принимается 0,5 мм;
  • Трещина не должна быть ширине 0,3 мм, при условии, что конструкция находится в агрессивной среде;
  • Не следует допускать трещины шириной 0,3 мм и выше, если бетонная конструкция армирована металлическими элементами с низкой коррозийной стойкостью.

Материалы для заделки трещин

Заделать потрескавшийся бетонный пол можно смесью цемента и песка с добавкой бутадиен-стирольного латекса. Мелкие волосяные растрескивания в бетоне замазывают цементным раствором. Для устранения широких и глубоких образований в конструкциях используют эпоксидные смолы или герметики, применяют саморасширяющуюся ленту и шнур.

Трещины армируют обрезками проволоки. Для конструкций из бетона, которые подвергаются воздействию влаги, подходящим будет жидкое стекло. В этом старинном методе ремонта оно заменяет эпоксидную смолу.

Применяют специальные составы для ремонта. Ремонтная смесь для бетона включает цементно-песчаный раствор, полимерные добавки из спирта и сульфанола. Их можно заменить клеем ПВА. Подойдут готовые ремонтные составы – Репер, Люгато, Минутен Мортель, клей Константа Гранито.

Способы

Это зависит от ее размеров, происхождения и расположения, от назначения конструкции, места образования.

Ремонт пола и стен

Прежде всего, трещину следует подготовить. Щеткой очищают пыль и грязь, промывают водой. Поверхность должна высохнуть перед нанесением раствора. Его наносят шпателем, затем удаляют излишки, выравнивая шов на одном уровне с поверхностью пола. Глубокие трещины заполняют эпоксидной смолой или укладывают в них расширяющийся герметик.

Если в полу образовалась большая дыра, и видна арматура, придется производить более сложные действия. После удаления осколков бетона и пыли нужно обработать металлические элементы антикоррозийным составом. Для увеличения прочности покрытия в отверстие укладывают куски проволоки.

Всю поверхность дыры покрывают грунтовкой. Не дожидаясь высыхания, заливают цементную ремонтную смесь. При необходимости толстого слоя выполняют в 2-3 приема, смачивая каждый слой водой. При уплотнении выполняют вибрирующие движения для заполнения полостей.

Заделанную поверхность выравнивают шпателем или гладилкой, придавая ей ровный гладкий вид. В дальнейшем покрытие можно отшлифовать и покрыть отделочным составом, чтобы скрыть дефект.

Ремонт стен производят инъекционным методом. При этом связующий раствор подается в образовавшуюся полость при помощи шприца. Нагнетаемая под давлением смесь плотно заполняет трещину и образует надежное ее скрепление.

Использование герметика и саморасширяющейся ленты или шнура

Для этого нужно приобрести шнур нужной толщины, монтажный пистолет, герметик. Подготавливаем трещину. Далее укладываем шнур. Заполняем свободное пространство герметиком. Излишки убираем шпателем. Получаем надежное соединение, не пропускающее воду.

Наибольшая популярность присуща герметику ЭЛАСТОСИЛ, российского производства, французский Рабберфлекс и лента ПЛУГ, так же отечественного производителя.

Заделка трещин в наружных бетонных покрытиях

Заделка трещин в бетоне, уложенном под открытым воздухом, требует особой тщательности и применения прочных материалов. Здесь используют различные смолы, отвердители.

Подготовительные работы включают расшивку швов, нарезку поперечных прорезов длиной 100-150 мм, прорезанных через 400 мм. Далее производим следующее: сметаем обрезки бетона, удаляем пылесосом пыль. Поверхность покрываем грунтовкой. Можно использовать грунт бетоноконтакт для наружных работ. Нарезанные канавки фиксируем скобами.

Для ремонта используем эпоксидные смолы. Заделываем трещину и канавки со скобами смолой, быстро выравниваем. Смола твердеет в течение 10 минут. Отремонтированную поверхность присыпаем песком, который удаляем пылесосом перед дальнейшей отделкой.

Лучшими считают отечественные смолы марки ЭД-16, ЭД-20, немецкая UZIN KR 416, чешский состав EPOXY 520, итальянская SIKA.

Один из способов ремонта бетонного покрытия — торкретирование. Метод предполагает нанесение слоя строительного материала под давлением на всю поверхность. При обработке бетонных стен ремонтная смесь имеет в качестве основного компонента цемент. Для повышения прочности и лучшей адгезии в нее добавляют битум, синтетические смолы, латекс.

Этот метод невозможно применять в домашнем ремонте, так как он требует специального оборудования. Торкретирование хорошо зарекомендовало себя при ремонтно-восстановительных работах, реконструкции различных сооружений и их усилении.

Строительные конструкции требуют внимания при возведении и эксплуатации. Чтобы предотвратить образование трещин, соблюдают правила укладки бетонной смеси, не нарушать пропорции входящих компонентов, не подвергать незастывший бетон механическим воздействиям.

Своевременный осмотр конструкций позволит определить момент начала разрушения и предотвратить его на ранней стадии.

Дефекты железобетонных конструкций

Безопасность и надежность зданий и сооружений напрямую зависит от их технического состояния. Но выполненные из бетона или железобетона конструктивные элементы строительных объектов в процессе эксплуатации подвергаются разнообразным негативным воздействиям, в результате чего образуются дефекты и повреждения железобетонных конструкций.

Читайте также:  Отслоившийся бетон: причины, виды и контроль консистенции

Почему в ЖБИ образуются дефекты

Существует множество разных причин, по которых возникают дефекты бетонных конструкций. К наиболее распространенным относят:

  • допущенные в процессе проектирования ошибки, состоящие в неправильном определении воздействующих нагрузок, неточностях при создании узлов сопряжения, потери прочности из-за малого количества связующих компонентов, некачественному исследованию и оценке грунтов основания;
  • применение некачественных материалов: недостаточная морозостойкость раствора, плохой обжиг кирпича или искривление его граней, отклонение от проекта и использование цемента низших марок раствора при приготовлении раствора;
  • низкое качество строительных работ: несоблюдение горизонтальности, отклонение от вертикали столбов и несущих стен, нарушение правил перевязки швов и их толщины, выполнение кладки при слишком низких температурах;
  • неравномерность осадки оснований под столбами и фундаментами вследствие неправильно проведенных строительных и земляных работ;
  • выполнение отверстий и штраб в ходе строительства, что заметно уменьшает сечение конструктивных элементов.

Каждый из этих факторов или даже несколько в совокупности могут спровоцировать дефекты монолитных железобетонных конструкций. Чтобы предотвратить дальнейшее разрушение объектов из железобетона следует как можно скорее устранить выявленные повреждения и таким образом избежать капитального ремонта.

Какие бывают дефекты, основные виды

Качество и прочность строительных объектов определяется по итогам обследований технического состояния зданий и сооружений, проводимого в соответствии требований СНиП 2.03.01-84.

Выявленные в процессе обследований повреждения по степени важности и опасности разделяют на три группы:

  • дефекты, которые не уменьшают долговечности конструкций, не понижают прочностные характеристики. К данной группе относят поверхностные пустоты, раковины, сколы, при которых не произошло оголение арматуры, трещины, раскрытие которых не превышает 0,2 мм. Срочные действия по устранению таких дефектов не требуются. Важно только остановить расширение мелких трещин и предотвратить появление новых;
  • дефекты, ухудшающие эксплуатационные характеристики и срок службы изделий. Это трещины на участке рабочей арматуры, раскрытие которых больше 0,1 мм, сколы бетона с оголением арматуры, коррозионные трещины толщиной от 0,2 мм и больше и другие нарушения. В случае обнаружения принадлежащих ко второй группе повреждений приостановить дальнейшее разрушение поможет усиление железобетонных и каменных конструкций СП посредством проведения ремонтных работ;
  • дефекты, появление которых существенно ухудшает несущие способности выполненных из ЖБИ конструкций. Сюда относят значительные повреждения защитного слоя, большие пустоты и раковины в бетоне, трещины наклонные в стенах балок и горизонтальные в пролетных строениях или в сопряжении плиты. В зависимости от типа и сложности выявленного повреждения для восстановления несущей способности проводят ремонт по предварительно выполненным поверочным расчетам.

Рассматривая все существующие характерные дефекты сооружений из железобетона, наиболее опасными и часто встречающимися считаются трещин. В зависимости от степени тяжести, причины возникновения и других факторов существует определенная классификация трещин в железобетонных конструкциях.

Какими бывают трещины

Дефекты железобетонных плит перекрытия или других конструктивных элементов, проявляющиеся в виде трещин, классифицируются по нескольким признакам.

По причине возникновения трещины образуются:

  • вследствие превышения допустимых нагрузок на конструкцию при ее эксплуатации;
  • из-за неправильного складирования изделий, их перевозки и монтажных работ;
  • при использовании предварительно напряженной арматуры при обжатии бетона;
  • в результате усадки или плохого уплотнения;
  • при образовании коррозионных процессов на используемой арматуре.

Выделяют две подгруппы трещин в зависимости от времени их возникновения:

  • появившиеся еще до начала эксплуатации конструкций трещины. К ним принадлежат усадочные, возникшие из-за несоблюдения технологии затвердевания бетона и технологичные – образованные при несоблюдении условий и правил транспортирования, складирования и монтажа;
  • образовавшиеся в ходе эксплуатации объектов. Выделяют следующие виды дефектов бетонной поверхности: появившиеся вследствие отсутствия или неточного создания деформационных швов; спровоцированные неравномерным проседанием грунта в связи с проведением вблизи земляных или других работ, или же чрезмерным замачиванием грунтовыми водами, прохождении автомагистралей рядом с объектом; вызванные превышающими расчетные показатели силовыми воздействиями.

Кроме этого различают дефекты сборных железобетонных конструкций и целостных, а также группируют повреждения по типу элементов, в которых они возникают.

Трещины в изгибаемых элементах

Образующиеся в изгибаемых частях строительной конструкции трещины разделяются на:

  • нормальные, направленные под прямым углом к продольной оси. Максимальной ширины они достигают в крайних растянутых волокнах, входящих в площадь сечения;
  • расположенные под наклоном к продольной оси, возникшие в месте изгибающих или перерезывающих моментов. Раскрытие таких трещин начинается уже от середины боковых и направляется в сторону растянутых граней.

Обычно при образовании трещин в изгибаемых элементах увеличиваются углы поворота, что повышает выраженность и прогибов. Если по ширине трещина выше 0,5 мм и при этом сами прогибы занимают больше чем 1/50 всего расстояния пролета, то они считаются аварийными.

В таблице ниже приведены предельно допустимые значения прогибов для железобетонных конструкций.

Элементы конструкцийПредельно допустимые прогибы
1. Подкрановые балки при кранах:
ручныхl/500
электрическихl/600
2. Перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия (кроме указанных в поз. 4) при пролетах, м:
l 7,5l/250
3. Перекрытия с ребристым потолком и элементы лестниц при пролетах, м:
l 10l/400
4. Элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения при пролетах, м:
l 10l/250
5. Навесные стеновые панели (при расчете из плоскости) при пролетах, м:
l 7,5l/250

Обозначение, принятое в табл. 3: l — пролет балок или плит; для консолей принимается значение l, равное удвоенному вылету консоли.

Примечание. При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок и плит не должен превышать l/150 пролета и l/75 вылета консоли. Предельно допустимые прогибы по поз. 1 и 5 обусловлены технологическими и конструктивными, а по поз. 2-4 — эстетическими требованиями.

Трещины в предварительно напряженных балках

Армированные арматурой с повышенной прочностью балки соответствуют всем требованиям трещиностойкости. Если в таких конструкциях выявлены трещины, то это указывает на существенные технологические недоработки или на значительные перегрузки.

В таких случаях существуют высокие риски аварии и дефекты требуют немедленного устранения.

Трещины в сжатых элементах

Если по направлению расположенной внутри конструкции арматуры образовались продольные трещины, то это напрямую говорит о потере устойчивости сжатой арматуры. Вследствие понижаются несущие возможности и технические характеристики, что в итоге приводит к аварийному состоянию.

Трещины в плитах перекрытия

Возникающие в плитах дефекты бывают:

  • расположенные в поперечном направлении в отношении к рабочему пролету по центру плиты, которые больше всего раскрываются на нижнем ее участке;
  • в опорных местах, которые в верхней части плиты достигают максимального расширения;
  • концевые и радиальные. В данном случае возможно отпадение защитного слоя, что влечет за собой разрушение бетона;
  • вдоль арматуры по нижнему участку стены.

Дефекты могут возникать и в других конструктивных элементах. Для выявления повреждений проводится специальное обследование строительных объектов. По результатам обследований составляется заключение с указанием вида дефектов и причины их образования.

Выявление и устранение дефектов железобетонных конструкций

Своевременное обнаружение и устранение дефектов позволяет предотвратить развитие трещин и других повреждений и продлить срок эксплуатации сооружения без предварительного капитального ремонта.

Одним из распространенных видов выявления повреждений в железобетонных конструкциях считается неразрушающий контроль дефектов бетона. Он позволяет с точностью установить размеры и степень тяжести повреждений.

Для восстановления конструкций используют разные методы устранения дефектов: инъектирование, цементирование, заделка глубоких раковин и пустот, обетонирование и торкретирование поверхности и другие.

Подробно и точно правила как проводить ремонт и устранение дефектов железобетонных конструкций ГОСТ 31384 описывает и до мельчайших подробностей регламентирует технологии проведения восстановительных и защитных работ.

Экспертиза: какие трещины допустимы и недопустимы в железобетонных элементах?

При приемке конструкций на стройплощадке важно своевременно оценить их техническое состояние по внешним признакам и при необходимости выставить свои обоснованные претензии заводу-изготовителю, поставщику конструкций, подрядчику. Рассмотрим более подробно вопрос о допустимости трещин в железобетонных элементах.

Какие трещины в железобетонных элементах не являются опасными?

Каждое появление трещины в железобетонном элементе свидетельствует о том, что произошла разрядка накопившихся напряжений в данной области конструкции. Причиной возникновения трещин являются внутренние растягивающие напряжения, которые могут возникать из-за внутренних процессов в элементе и от внешних нагрузок на конструкцию.

Ширина трещины в железобетонном элементе

Ширина раскрытия трещины

Согласно ДБН В.2.6-98:2009 «Бетонные и железобетонные конструкции» для разных железобетонных элементов и конструкций предъявляются свои требования относительно трещинообразования – и для одних конструкций определенные трещины приемлемы, а для других – категорически не допускается.

В таблице 1 приведены виды трещин, причины их возникновения, которые не являются опасными

Вид трещинВероятные причины появления трещинХарактер трещинРазмер трещин
УсадочныеНеправильно подобранный состав бетона (большой расход цемента — более 600…700 кг/м 3 ), нарушен процесс твердения, неправильный уход при твердении бетона, неправильное армированиеСтабилизированные, нестабилизированныеВолосяные, до 0,1 мм
ТехнологическиеРасслаивание бетонной смеси при укладке, вибрации и уплотнении; температурные деформации форм, нарушена режим прогрева бетона, неправильное натяжение арматуры в преднапряженных элементах и т.д.Стабилизированные, односторонние, сквозныеМелкие,до 0,3 мм
ДеформационныеПри складировании и транспортировке, монтаже и эксплуатацииСтабилизированные, сквозные и односторонниеМелкие,до 0,3 мм

Также при исследовании целого ряда нормативных документов были собраны следующие данные по допуску эксплуатации железобетонных элементов и конструкций при наличии некоторых трещин.

В зависимости от условий эксплуатации предельно-допустимая ширина раскрытия трещин составляет (п. 2.2.2.3 ДБН В.2.6-98:2009):

  • не более 0,5 мм – для конструкций, эксплуатируемых в условиях, защищенных от климатических воздействий (вода, влага, отрицательная температура и т.д.);
  • не более 0,4 мм – для конструкций подвергающиеся климатическому влиянию;
  • не более 0,3 мм – для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах;
  • не более 0,2 мм – для конструкций с арматурой с пониженной коррозионной стойкостью.

В соответствии с пунктами 4.5.3, 5.4.3 ДСТУ Б В.2.6-2-95 «Конструкции зданий и сооружений. Изделия бетонные и железобетонные» при изготовлении предварительно напряженных конструкций допускаются поперечные трещины от обжатия бетона при преднапряжении, а также усадочные и другие поверхностные технологичные трещины (кроме трещин, которые проходят вдоль стержней рабочей арматуры) шириной раскрытия не более:

  • 0,1 мм в предварительно напряженных изделиях, в элементах колон и стоек, а также в изделиях из тяжелого бетона, к которым предъявляются требования по морозостойкости;
  • 0,2 мм в других случаях.
Читайте также:  Холодные швы в бетоне: недостатки и размещение стыков

Считаются неопасными горизонтальные трещины в железобетонных колоннах с небольшим раскрытием.

Следует помнить, что даже выше перечисленные трещины, которые считаются допустимые, необходимо заделывать (зачеканивать), потому что практически любая трещина позволяет агрессивным средам проникать вглубь бетона, и со временем, приводить к разрушению бетона и коррозии арматуры.

В каких конструкциях образования трещин не допускается?

  1. железобетонные конструкции, которые находятся под давлением жидкостей и газов, т.е. те, которые должны обеспечивать непроницаемость и герметичность;
  2. конструкции с повышенными сроками долговечности;
  3. конструкции, подвергающиеся сильным агрессивным воздействиям внешней среды (в условиях эксплуатации железобетонной конструкции в жилище среда считается неагрессивной).

Правила обследования трещин

При затруднении в определении допустимости данных трещин, необходимо выполнить целый ряд мероприятий для определения характера появления.

Прежде всего, необходимо определить положение, форму, направление, длину, ширину и глубину раскрытия трещин. Ширину раскрытия трещин определяют с помощью микроскопов МПБ-2, МИР-2, лупой Бринелля или другими приборами, у которых точность измерения не ниже 0,1 мм.

Глубина трещин определяется с помощью игл, проволочных щупов или с помощью ультразвуковых приборов, например бетон-3М, УКБ-1М, УК-10П и др.

Далее необходимо определить развивается или нет трещина. Для этого, используют гипсовые или цементно-песчаные маяки, которые устанавливаются в местах максимального раскрытия трещин. Если трещина дальше развивается, на маяке образовываются продольные трещины. Конец трещины фиксируют поперечными штрихами и отметкой даты измерения. Расположение трещин наносят на чертежи общего вида, где обязательно отмечают номер и дату установки маяков. Периодически трещины и поставленные маяки осматриваются, и результаты осмотра заносятся в акт обследования конструкции. По результатам осмотра судят об опасности, точной причине возникновении трещины.

Приборы для измерения раскрытия трещин: а) отсчетный микроскоп МПБ-2 и лупа Бринелля

Приборы для измерения раскрытия трещин: б) измерение ширины раскрытия трещины лупой; в) – щуп: 1 — трещина; 2 – деление шкалы лупы

В спорных ситуациях, при обнаружении трещин в железобетонных элементах следует обращаться к экспертам по строительным конструкциям с целью оценки технического состояния конструкций и составления экспертного заключения, в котором должны отражаться: причины, характер и допустимость выявленных трещин.

Возникновение трещин в бетонных и железобетонных конструкциях

Почему возникают трещины в бетонных конструкциях (вертикальные) при снятии опалубки?

Трещины на поверхности бетонных конструкций могут образоваться по различным причинам.

Причины появление трещин :

– слишком высокая температура (характерно для помещений, в которых используют отопительные приборы);

– достаточно большой слой бетонируемой поверхности;

– отсутствие полипропиленовой фибры и пластификаторов в составе бетона.

Трещины также возникают при высыхании бетона, так как бетонная поверхность, теряя воду, сжимается.

Однако данный процесс контролировать очень сложно, особенно если работы проводятся не в помещении.

При проведении наружных работ, чтобы предотвратить слишком быстрое высыхание от воздействия солнечных лучей, рекомендуется накрывать полиэтиленовыми пленками выполненную забетонированную поверхность.

При низких температурах воздуха пользуются этой же рекомендацией.

Неплохим действенным методом, помогающим бороться с трещинами, является метод нарезания швов.

Нарезают швы по свежей бетонной поверхности, которые представляют собой своеобразные разделители на части этой поверхности.

Специалисты рекомендуют делать такую нарезку при нормальной температуре воздуха приблизительно через 12 часов после укладки бетона, через 24 часа – при пониженной температуре.

Отсюда видно, что сроки нарезки швов сокращаются, если температура воздуха высокая.

Глубина нарезанных швов должна составлять примерно 1/4-1/3 толщины бетонируемой поверхности.

Кроме этого нужно учитывать еще и расстояние между нарезанными швами, составлять оно должно от 200 до 300 сантиметров. Если площадь бетонирования велика, то нарезку швов выполняют квадратами.

Достаточно часто в бетонной поверхности, которая не успела набрать свою прочность, образуются трещины.

Эти усадочные трещины зачастую возникают, если на улице жаркая ветреная и к тому же сухая погода.

Если ожидается именно такая погода в период устройства бетонной поверхности, то имеет смысл применить специальный бетон с синтетическими добавками (синтетические добавки в виде волокон).

Процесс затирки и укладки бетонной поверхности желательно сопровождать смачиванием поверхности водой (это делается для замедления процесса высыхания).

Неконструктивные (структурные) трещины :

Термин “неконструктивные трещины” относится к трещинам в железобетонных элементах, для которых при их возникновении принятый коэффициент безопасности не снижается и не требуется усиление элементов с помощью дополнительной aрматуры или бетона.

Существует два типа трещин при пластической усадке.

Первые, наиболее распространенные, появляются в результате очень быстрого испарения влаги с открытой поверхности бетона, когда он находится еще в пластичном состоянии.

Обычно они называются поверхностными трещинами при пластической усадке.

Такие трещины на горизонтальной поверхности образуются вследствие быстрого испарения с нее влаги (высыхания).

Когда скорость испарения превышает скорость подъема воды к поверхности (известно как водоотделение), поверхность свежеуложенного бетона при пластической усадке растрескивается.

Скорость, с которой вода в бетонной смеси достигает поверхности, и общее количество воды зависят от многих факторов.

Факторы, которые имеют большое значение для рассматриваемого явления :

– зерновой состав, влагосодержание, водопоглощение и тип используемого заполнителя;

– общее содержание воды в смеси;

– толщина бетонной плиты;

– характеристики всех используемых добавок;

– достигаемая степень уплотнения и, следовательно, плотность бетона; важно также была ли увлажнена опалубка (или подстилающий слон раствора), на которую был уложен бетон.

Скорость испарения влаги с поверхности также зависит от ряда достаточно хорошо исследованных факторов :

– температуры окружающего воздуха;

– скорости ветра; степени воздействия солнца и ветра па поверхность плиты.

Поверхностные трещины при пластической усадке представляют собой волосные довольно прямые трещины длиной 50-750 мм.

Они часто располагаются перпендикулярно рабочей арматуре.

Иногда несколько трещин образуются параллельно друг другу на расстоянии 50-80 мм.

Трещины, как правило, неглубокие и редко проникают ниже верхней части защитного слоя бетона, хотя в неблагоприятных условиях они могут быть более глубокими и даже прорезать плиту насквозь.

Эти трещины обычно образуются в жаркую солнечную погоду или в сухие, очень ветреные дни.

Если растрескивание незначительно, трещины неглубокие и не приводят к разрушению поверхности плиты; в этом случае оно относительно безопасно.

Трещины следует заделать раствором на портландцементе и хорошо загладить щеткой.

Затем обработанную поверхность закрывают полиэтиленовой пленкой не менее чем на 48 ч, закрепив ее по краям планками и брусками.

Применение добавки для вовлечения в бетон 4,5±1,5% воздуха значительно уменьшает растрескивание от пластической усадки.

Всегда лучше предотвратить разрушение, чем исправлять его последствия.

Если бетон по окончании укладки хорошо укрыть пластмассовой пленкой и закрепить ее по периметру, то растрескивание поверхности свежеуложенного бетона при пластической усадке вряд ли возможно.

Второй тип трещин от пластической усадки возникает при оседании твердеющей бетонной смеси.

Причина появления таких трещин иная, чем поверхностных трещин от пластической усадки.

Такие трещины могут быть обусловлены двумя основными моментами.

Первый – сопротивление поверхности формы оседанию (уплотнению) пластичного батона под действием глубинных вибраторов и силы тяжести.

Сопротивление формы сдерживает это движение. Если смесь все же оседает, а твердение уже началось, весьма вероятно образование трещин, которые, как правило, повреждают поверхность бетона.

Они шире на поверхности и их глубина не более 20-25 мм.

Второй момент – более серьезный, потому что трещины часто достигают арматуры.

Они могут быть шире внутри, чем на поверхности, бетона, и связаны с образованием раковин.

Трещины вызываются тем, что бетонная смесь “застревает” на арматуре, в результате чего при последующем ее твердении образуются трещины.

Соответствующая корректировка в составе смеси и более тщательное уплотнение помогают устранить эту причину.

Трещины этого типа рекомендуется ремонтировать при помощи инъектирования в них раствора. Простая обработка поверхности вряд ли будет достаточна для обеспечения длительного срока службы.

Если такие трещины наблюдаются в высоких балках и толстых плитах, то рекомендуется проверить, есть ли в бетоне раковины, и принять меры по восстановлению в соответствии с рекомендациями раздела настоящей главы, посвященного ремонту ячеистого бетона.

Температурно-усадочные трещины

При схватывании и в начале процесса твердения благодаря химической реакции между водой и цементом выделяется значительное количество тепла, которое приводит к повышению температуры бетона.

Степень повышения и максимально достигаемая температура, а также время, за которое достигается этот максимум, и последующее охлаждение бетона зависят от большого числа факторов.

Среди них наибольшее значение имеют температуры окружающего воздуха и бетона во время укладки; тип используемой опалубки (деревянная, пластмассовая, стальная) и время выдерживания в ней бетона; отношение открытой поверхности бетона, т.е. площади, не защищенной опалубкой, к объему бетона; толщина сечения бетонируемого элемента; тип используемого цемента и его содержание в смеси; мероприятия по теплоизоляции бетона после снятия опалубки; метод выдерживания.

При повышении температуры бетон расширяется, а при охлаждении – сжимается.

Температурный коэффициент расширения (сжатия) определяется рядом факторов, основными из которых являются тип заполнителя и состав смеси.

Если элемент (перекрытие, стена или покрытие) не имеет полной свободы деформации (чего практически никогда не бывает), при охлаждении и усадке бетона в нем развиваются температурные напряжения.

Чем выше степень заделки, тем больше температурно-усадочные напряжения.

Эти напряжения, как правило, бывают растягивающими, однако в отдельных частях строительных конструкций возможно появление сжимающих напряжений.

Растягивающие напряжения часто превышают прочность бетона на растяжение или прочность сцепления между бетоном и арматурой, что приводит к образованию трещин.

Температурно-усадочные трещины пересекают весь элемент.

Хотя такие трещины редко оказывают существенное влияние на несущую способность, они создают места ослабления конструкции, пока не будут надлежащим образом заделаны.

Усадка при нормальном высыхании приводит к раскрытию этих первоначально очень мелких трещин (обычно не шире 0,05 мм).

По этой причине они часто незаметны в течение нескольких недель после бетонирования.

Читайте также:  Срок эксплуатации бетона: что влияет на продление срока службы?

Метод восстановления обычно зависит от того, отмечаются ли в трещине движения за последнее время, т.е. “живет” ли она.

Если таких движений не ожидается, то трещину можно заполнить жестким материалом.

В противном случае при восстановлении следует обеспечить некоторую степень податливости.

Каким образом это будет осуществлено, зависит от окружающей среды и типа отделки элемента, приемлемой для заказчика.

Практически выбор осуществляется между инъектированием трещины и обработкой поверхности, которые сопровождаются качественной герметизацией и нанесением декоративного слоя.

Усадочные трещины при высыхании

Усадочные трещины при высыхании, как правило, имеют ограниченное распространение.

Они появляются в ненесущих элементах, не имеющих арматуры или армированных только исходя из требований к монтажу и тонких покрытиях, стяжках и слоях штукатурки.

В большинстве случаев причиной их возникновения принято считать неудачное проектирование смеси, которое усугубляется неправильным выдерживанием.

Использование в качестве добавки хлорида кальция или присутствие хлоридов в заполнителях увеличивает усадку при высыхании.

К ошибкам при проектировании смеси относится использование избыточного количества воды или применение плохо отсортированных заполнителей, которые содержат большое количество очень мелких фракций.

Чем больше в бетоне или растворе мелких заполнителей, тем выше водопотребность для обеспечения удобоукладываемости.

Все бетоны и растворы подвержены усадке при высыхании, что приводит к раскрытию трещин, возникших по другим причинам, например при температурной усадке.

Сжатие из-за усадки при высыхании составляет в 28-суточном возрасте примерно 25% величины в возрасте 180 суток.

Метод восстановления в каждом случае зависит от конкретных особенностей.

В покрывающем слое, стяжках и слоях штукатурки усадочные трещины при высыхании могут сопровождаться короблением и нарушением сцепления.

Трещины не всегда являются опасными для бетона.

Определяющими факторами для принятия решения о проведении ремонта и методе заделки трещин являются :

– причина образования трещин;

– ширина их раскрытия и местоположение;

– степень атмосферного воздействия на элементы.

Обычно при ремонте неконструктивных трещин затруднения не возникают.

Однако они могут появиться, если необходимо заделать трещину так, чтобы ремонт не был заметен после завершения.

Поскольку трещины вблизи всегда видны, практически невозможно скрыть следы ремонта, если на весь элемент не нанести декоративное покрытие.

Трещины на наружных поверхностях открытых элементов постепенно расширяются и становятся все более заметными.

Такие явления характерны прежде всего для бетонных конструкций, подверженных суровым атмосферным воздействиям, и для светлых конструкций в городских условиях.

В условиях агрессивной среды трещины шириной более 0,1 мм в наружных элементах и тонких поверхностных слоях следует герметически заделывать.

Если нет ржавых пятен и бетон не выкрашивается, а при обстукивании трещины молотком не обнаруживается пустот, то есть основание полагать, что коррозия арматуры незначительна.

В таком случае при ремонте расшивать трещину не рекомендуется.

Чтобы проверить состояние арматуры, можно вырубить бетон в нескольких местах и этим ограничиться.

Также можно взять несколько проб бетона для контроля его качества и других характеристик, а также для определения концентрации хлоридов.

Приведенные ниже рекомендации можно использовать при заделке неглубоких трещин, появившихся по разным причинам и не вызванных внешними нагрузками.

Когда внешний вид поверхности бетона не имеет значения, рекомендуется очень тщательно простучать всю линию трещины долотом.

Это помогает выявлять даже незначительные пустоты.

Следует отметить, что при этом бетон из трещины не вырубается.

Вся каменная мелочь, пыль и грязь удаляются при помощи щетки, а поверхность бетона по обеим сторонам трещины очищается проволочной щеткой.

После такой подготовки в трещину кистью вводят латексный раствор.

Целесообразно также кистью нанести раствор на поверхность бетона шириной примерно 75 мм с каждой стороны трещины, т.е. на те участки, которые были очищены проволочной щеткой.

В случае необходимости через одну-две недели можно нанести еще один слой раствора.

Для открытых бетонных элементов предлагается следующий метод восстановления, который применим только к волосным трещинам при отсутствии коррозии арматуры и выкрашивании бетона.

Прежде всего, нужно вымыть холодной водой поверхность бетона шириной примерно 75 мм по обеим сторонам от трещины.

Затем при помощи деревянного шпателя с резиновой пластинкой ввести в трещину жидкий раствор или цементное тесто.

Раствор приготовляется на белом или на смеси белого и серого цементов (в зависимости от цвета восстанавливаемого бетонного элемента).

Добавление латекса белого искусственного каучука способствует уменьшению водопроницаемости и усадки.

Через две недели после окончания ремонта все бетонные элементы следует промыть водой.

Трещины в бетоне – причины и как устранить?

Бетонные и железобетонные конструкции, обладая прочностью камня, тем не менее, имеют склонность к растрескиванию. Впоследствии трещины в бетоне становятся причиной сначала частичного, а впоследствии полного разрушения. Поэтому обнаружив растрескивание бетона, необходимо как можно быстрее, используя информацию данной статьи выполнить ремонт.

Трещины в бетоне: причины появления

Для лучшего понимания технологий ремонта трещин, необходимо рассмотреть виды и причины их появления данных дефектов. Трещины в бетоне классифицируют по следующим факторам:

  • Глубина повреждения: волосяные, сквозные, поверхностные.
  • Направление трещин: вертикальные, наклонные, горизонтальные, криволинейные и замкнутые.
  • Тип разрушения бетона: сдвиг, срез, разрыв, смятие.

Причины, по которым бетонный материал начинает разрушаться:

  • Усадка. Усадочные трещины в бетоне являются результатом неправильных пропорций компонентов при приготовлении раствора или неправильным уходом за свежезалитой конструкцией. Этот вид повреждений появляется в отсутствие нагрузки и характеризуется: небольшим раскрытием (до 2 мм), равномерным распределением по всей длине конструкции.
  • Перепады температуры. При длине бетонной конструкции 100 метров, изменение температуры окружающей среды на 1 градус Цельсия вызывает изменение линейных размеров примерно на 1 миллиметр. В связи с тем, что в течение суток перепады температуры могут достигать 15 и более градусов, бетон растрескивается. Для устранения этого вредного явления используется технология «температурных швов». При этом расстояние между температурными швами рассчитывается индивидуально в зависимости от габаритов конструкции и других факторов.
  • Осадка. Неравномерная осадка бетонных фундаментов и стен несет серьезную опасность для только что построенных сооружений. Осадка является причиной самых «нехороших» наклонных трещин. Для предотвращения неравномерной осадки, следует строго соблюдать технологию подготовки грунта и возводить коробку здания (нагружать фундамент) после естественной осадки – через 12 месяцев после заливки.
  • Пучение. Явление пучения грунта происходит в зимний период. Промерзший грунт старается «вытолкнуть» здание из земли, в результате чего могут образоваться очень серьезные разрушения. Как показывает практика, линейные перемещения здания в результате пучения могут достигать 15 сантиметров. Предупредить образование трещин от пучения можно правильной глубиной заделки фундамента ниже уровня максимального промерзания грунта в данной местности.
  • Коррозия стальной арматуры и неправильное армирование. В соответствии с законами химии, корродированный металл увеличивается в объеме и соответственно начинает «рвать» бетон. Также к появлению трещин может привести неправильный расчет арматурного пояса.

Ремонт трещин в бетоне

Ширина раскрытия трещин в бетоне регламентирована действующим нормативным документом СНиП 52-01-2003. Трещины в бетоне снип допускает в следующих пределах:

  • Исходя из условия сохранности армирования: до 0,3 мм при продолжительном раскрытии и до 0,4 мм при непродолжительном раскрытии.
  • Исходя из условия проницаемости бетона: до 0,2 мм при продолжительном раскрытии и до 0,3 мм при непродолжительном раскрытии.
  • Для масштабных гидротехнических сооружений: до 0,5 мм.

Волосяные трещины в бетоне, который уже схватился и затвердел можно устранить металлической щеткой. Заделку трещин в бетоне, который еще не начал схватываться и твердеть, можно двумя способами: дополнительной вибрацией до устранения повреждений, либо использовать цементнопесчаный раствор, приготовленный в соотношении 1 часть портландцемента, 3 части песка (раствор втирают в дефекты мастерком или шпателем).

Средства для заделки трещин

Герметизацию трещин в бетоне, который уже полностью схватился и застыл, и заделка трещин в бетоне на улице производится специальными ремонтными составами. Наиболее популярные ремонтные составы для трещин в бетоне:

  • Бетонный состав. Считается наиболее предпочтительным для устранения широких и обширных повреждений. Для приготовления бетонного ремонтного состава используют песок и напрягающий цемент с малой энергией самонапряжения (НЦ20). Затворителем выступает бутадиен-стирольный латекс обеспечивающий водонепроницаемость и адгезию к основанию. Соотношение цемента и песка, а также крупность песка зависят от габаритов повреждения. 1:1 для трещин шириной до 0,3 мм (максимально мелкий песок или доломитовая мука), 1:2 для дефектов от 0,3 до 3 мм (песок с величиной фракции до 0,1 мм), и 1:3 для повреждений шириной более 3 мм (речной песок крупностью фракции 1,5 мм). Количество затворителя принимается 40-45% от веса цемента.
  • Состав на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя ИМТГФА и песка (доломитовой муки или известняковой муки. Смолу смешивают с отвердителем в соотношении согласно прилагаемой инструкции. Далее в состав добавляют мелкий песок в соотношении 1 часть смолы и 1 часть песка по объему и производят наполнение трещины любым удобным способом: шпателем, мастерком или ножом.
  • Жидкое стекло. Жидкое стекло для заделки трещин в бетоне используется в смеси с цементом и песком в качестве затворителя. По сути, жидкое стекло является бюджетным аналогом эпоксидной смолы и перед смешиванием с цементом и песком разбавляется в пропорции 1 часть жидкого стекла к 2 частям воды.
  • Специальный ремонтный состав для заделки трещин в бетоне, предлагаемый производителями и торговыми сетями: «РЕПЕР», Lugato 5-Minuten Mortel (Schneller Mortel) и «Клей Константа Гранито».

Ремонт трещин в бетоне инъекционным методом «идет» отдельным методом, потому что требует наличия специального технологического оборудования и специальных материалов.

Техническая суть метода инъектирования трещин заключается в нагнетании в трещины составы на основы полимеров или цементных смесей со специальными присадками. В этом случае смесь для заделки трещин в бетоне, заполняет все уголки повреждений и надежно герметизирует конструкцию.

Заключение

Если рассматривать актуальную проблему, чем можно заделать трещины в бетоне, можно отметить следующие основные принципы. Трещины должны быть тщательно расшиты и очищены под ремонт, а ремонтные составы должны отвечать требованиям климатических условий, водонепроницаемости и минимальной усадки после полимеризации или отвердения.

Добавить комментарий