Трещины в бетонных зданиях имеют несколько причин. Они могут показывать общую степень повреждения или проблемы большего масштаба. Они могут представлять собой критическое нарушение структуры, недостаток прочности, или же влиять только на внешний вид. Важность трещин зависит от характера трещин и типа конструкции.
Причины возникновения различных типов трещин в зданиях и способы их устранения будут рассмотрены ниже.
Причины трещин в бетонных зданиях
Основные причины возникновения трещин в зданиях следующие:
1. Проницаемость бетона
Поскольку процесс разрушения бетона начинается с проникновения в него различных агрессивных агентов, она определяет способность бетона противостоять атмосферному воздействию, химической атаке или любому процессу разрушения. Поэтому низкая проницаемость является ключевым фактором долговечности бетона.
Существует ряд факторов, контролирующих проницаемость бетона, таких как водоцементное отношение, использование добавок, твердение, воздушные пустоты из-за недостаточного уплотнения, микротрещины из-за нагрузки, циклическое воздействие температурных колебаний и возраст бетона.
Первые три показателя также связаны с прочностью бетона. Проницаемость цементной пасты является функцией водоцементного отношения при условии хорошего качества материалов, удовлетворительного пропорционирования и хорошей строительной практики; проницаемость бетона является прямой функцией пористости и взаимосвязи пор цементной пасты.
Меры по устранению недостатков
Вышеизложенное обсуждение предлагает подходящие меры для снижения проницаемости бетона и, следовательно, трещин.
2. Тепловое движение
Тепловое движение является одной из наиболее серьезных причин образования трещин в зданиях. Все материалы в большей или меньшей степени расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении.
Изменение температуры окружающей среды и потеря теплоты гидратации в части конструкции с разной скоростью приводят к колебаниям температуры и последующему тепловому движению.
Тепловое движение в компоненте зависит от ряда факторов, таких как колебания температуры, размеры, коэффициент теплового расширения и некоторые другие физические свойства материалов.
Тепловые колебания во внутренних стенах и промежуточных перекрытиях незначительны и поэтому не вызывают растрескивания.
В основном трещины возникают в наружных стенах, особенно в тонких стенах, подверженных прямому солнечному излучению, и в крыше, которые подвержены значительным тепловым колебаниям.
Растрескивание бетона из-за колебаний температуры
Растрескивание из-за теплового движения
Меры по устранению
Соединения должны быть учтены при проектировании и выполнены надлежащим образом. Например, деформационные швы, строительные швы, контрольные швы и швы скольжения.
Швы для предотвращения растрескивания из-за теплового движения
3. Движение ползучести
Постепенная и медленная, зависящая от времени деформация бетонной конструкции при длительных нагрузках известна как ползучесть. Она может вызвать чрезмерное напряжение и привести к развитию трещин.
Ползучесть увеличивается с увеличением содержания воды и цемента, водоцементного отношения и температуры.
Кроме того, добавки и пуццоланы увеличивают ползучесть. Повышение температуры в стальных стержнях также увеличивает ползучесть.
Однако она уменьшается с увеличением влажности окружающей атмосферы и возраста материала на момент нагрузки.
трещины в бетонных зданиях из-за движения ползучести
Меры по устранению
- Используйте минимально возможное количество воды.
- Используйте крупный крупный заполнитель.
- По возможности используйте компрессионную арматуру.
- Избегайте снятия опалубки в раннем возрасте.
- Правильно отверждайте бетон.
- назначайте правильное поперечное сечение бетонного элемента.
4. Коррозия арматуры
Коррозия арматуры приводит к образованию оксида и гидроксида железа на поверхности стального стержня, в результате чего его объем увеличивается.
Такое увеличение объема вызывает высокие радиальные разрывные напряжения вокруг арматуры и приводит к образованию местных радиальных трещин. Эти разрывные трещины приводят к образованию продольных трещин, параллельных стержню.
Коррозия арматуры будет происходить, если она не защищена должным образом. Стальная арматура может быть защищена путем обеспечения соответствующего непроницаемого бетонного покрытия. Это предотвратит попадание влаги и других агрессивных элементов.
Коррозия стали не будет происходить до тех пор, пока окружающий ее бетон имеет щелочную природу и высокое значение pH.
Растрескивание из-за коррозии арматуры
Растрескивание бетона из-за коррозии арматуры
- Используйте бетон с низкой проницаемостью
- Обеспечьте достаточную толщину покрытия
- Убедитесь, что сцепление бетона со сталью настолько хорошее, насколько это возможно. Это необходимо потому, что бетон сам по себе не способен противостоять растягивающим усилиям, которым он часто подвергается. В противном случае бетон может растрескаться и позволить вредным веществам воздействовать на стальные стержни.
5. Движение влаги
Большинство строительных материалов, имеющих в своей структуре поры в виде межмолекулярного пространства, расширяются при поглощении влаги и сжимаются при высыхании.
Эти движения носят циклический характер и вызваны увеличением или уменьшением межпорового давления при изменении влажности.
Усадка может быть пластической или сухой. Факторы, вызывающие усадку цемента или раствора, включают избыток воды и количество цемента; богатые цементные смеси подвержены большей усадке.
Трещина над окном из-за усадки
растрескивание бетона из-за движения влаги
- Обеспечьте подвижные швы
- Используйте минимально возможное количество воды для затворения цементного бетона или цементного раствора
- Правильно уплотняйте бетон; вибрированный бетон страдает от меньшей усадки по сравнению с бетоном, уплотненным вручную.
- Наконец, избегайте использования избыточного количества цемента.
6. Плохая строительная практика
Существует широкий спектр строительных методов, которые приводят к растрескиванию бетона. Как правило, неправильная строительная практика вызвана незнанием, небрежностью, жадностью или халатностью.
основные причины плохой строительной практики:
- Неправильный выбор материалов.
- Выбор дешевых материалов низкого качества.
- Неадекватное и неправильное соотношение компонентов смеси бетона, раствора и т.д.
- Недостаточный контроль на различных этапах производства бетона, таких как дозирование, смешивание, транспортировка, укладка, отделка и отверждение.
- Перегрузки, возникающие в процессе строительства, часто могут быть более серьезными, чем те, которые возникают в процессе эксплуатации.
- Недостаточный контроль и надзор за качеством, приводящий к образованию больших пустот (соты) и трещин, что приводит к утечкам и, в конечном итоге, к ускоренному разрушению бетона.
- Неправильные строительные швы между последующими заливками бетона или между бетонным каркасом и кирпичной кладкой.
- Добавление избыточного количества воды в бетонные и растворные смеси.
- Наконец, низкое качество сантехнических и санитарных материалов и методов.
Растрескивание бетонного здания из-за плохой строительной практики; добавление воды в свежий бетон
Меры по исправлению ситуации
- надлежащий контроль за процессом строительства.
- Использование материалов хорошего качества во время строительства.
7. Неправильное конструктивное проектирование и технические условия
Несколько проблем могут возникнуть из-за неправильного проектирования, детализации и спецификаций конструкции.
Ошибки, которые могут возникнуть на этом этапе, включают недостаточную толщину, недостаточное армирование, неправильную геометрию, неправильное использование материалов и неправильную детализацию.
Проблемы, возникающие из-за этих ошибок, включают растрескивание из-за недостаточного армирования, чрезмерные дифференциальные перемещения из-за неправильного проектирования фундамента, повышенную концентрацию напряжений в результате плохого проектирования повторных заходов и т.д. …..
Кроме того, очень важно, чтобы проектировщик учитывал условия окружающей среды, существующие на строительной площадке.
Крупная структурная трещина в балке из-за некачественного проектирования
Меры по исправлению ситуации
Архитекторы, консультанты по конструкциям и спецификаторы должны рассмотреть следующие меры, чтобы избежать образования трещин и последующего разрушения конструкций:
- Правильная спецификация бетонных материалов и бетона.
- Надлежащие технические условия, учитывающие экологические и грунтовые условия.
- Конструктивное и адекватное структурное проектирование.
- Надлежащее качество и толщина бетонного покрытия вокруг арматурной стали.
- Планирование правильного расположения арматуры и ее детализация в тонких конструкциях для облегчения правильной укладки бетона без расслоения.
- Выбор надлежащего агентства для строительства своих конструкций.
8. Плохое техническое обслуживание
Сооружение нуждается в обслуживании по истечении определенного периода после завершения строительства.
Некоторые сооружения могут нуждаться в очень раннем рассмотрении проблем, связанных с их износом, в то время как другие могут прекрасно прослужить в течение многих лет в зависимости от качества проектирования и строительства.
Кроме того, регулярная внешняя покраска здания в определенной степени помогает защитить его от влаги и других химических воздействий.
Гидроизоляция и защитное покрытие на арматурной стали или бетоне – все это вторая линия обороны, и успех их защиты будет в значительной степени зависеть от качества бетона.
Утечки следует устранять как можно раньше, пока не началась коррозия стали внутри бетона и не произошел откол бетона.
Кроме того, скорость коррозии увеличивается, так как ржавая сталь полностью подвергается воздействию агрессивной среды.
Наконец, важно не только отремонтировать разрушенный бетон, но и предотвратить попадание влаги и агрессивных химических веществ в бетон и предотвратить его дальнейшее разрушение.
Протечка из кровельного перекрытия
9. Движение в результате химических реакций
Бетон может растрескаться в результате реакции расширения между заполнителем, который содержит активный кремнезем, и щелочью, полученной в результате гидратации цемента.
Реакция щелочного кремнезема приводит к образованию набухающего геля. Это приводит к вытягиванию воды из других частей бетона. Вследствие этого происходит местное расширение, что приводит к образованию трещин в конструкции.
Растрескивание из-за реакции щелочи с кремнеземом
- Используйте цемент с низким содержанием щелочи
- Используйте пуццолан
- Подберите подходящие заполнители.
10. Другие факторы
- Грубая отделка, свободное удаление несущих стен или отверстий, вызывающих трещины.
- Возгорания, вызванные авариями, пожарами, слабыми землетрясениями и т.д.
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита.
- Что такое тепловая масса в пассивном солнечном здании?.
- Виды усадки бетона и ее предотвращение.
- Долговечность бетонных конструкций.
- Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта.
- Как уменьшить усадку бетона на строительной площадке? [PDF].