Термическое растрескивание бетона и его предотвращение
Разница температур внутри бетонной конструкции может быть вызвана тем, что части конструкции теряют тепло гидратации с разной скоростью или погодные условия охлаждают или нагревают одну часть конструкции в другой степени или с другой скоростью, чем другую часть конструкции.
Эти температурные различия приводят к дифференциальному изменению объема, что приводит к образованию трещин. Обычно это связано с массовым бетоном, включая большие и толстые секции (³ 500 мм) колонн, пирсов, балок, фундаментов и плит.
Перепад температур, вызванный изменением температуры окружающей среды, может повлиять на любую конструкцию.
Температурный градиент может быть вызван либо тем, что центральная часть бетона нагревается сильнее, чем внешняя, из-за выделения тепла при гидратации цемента, либо более быстрым охлаждением внешней части по сравнению с внутренней.
Оба случая приводят к растягивающим напряжениям на внешней стороне, и если прочность на растяжение превышена, происходит растрескивание. Растягивающие напряжения пропорциональны разнице температур, коэффициенту теплового расширения, эффективному модулю упругости (который уменьшается за счет ползучести) и степени ограничения.
Чем массивнее конструкция, тем больше потенциал для перепада температур и сдерживания. Затвердевший бетон имеет коэффициент теплового расширения, который может составлять от 4 до 9х10-6 на град. F. Когда одна часть конструкции подвергается температурному изменению объема, возникает возможность термически вызванного растрескивания.
Особое внимание следует уделить проектированию конструкций, в которых некоторые части подвергаются воздействию температурных изменений, в то время как другие части конструкции частично или полностью защищены.
Снижение температуры может привести к образованию трещин в подверженном воздействию элементе, в то время как повышение температуры может привести к образованию трещин в защищенной части конструкции.
Профилактические меры:
- Снижение максимальной внутренней температуры.
- Задержка начала охлаждения.
- Контроль скорости остывания бетона путем изоляции открытой поверхности бетона в течение первых 5 дней. Это можно сделать с помощью листов термокола толщиной 50 мм, покрытых полиэтиленовой пленкой, уложенных на бетонные поверхности, уже покрытые гессиновой тканью, и полива водой, чтобы гессин оставался влажным. Температурный градиент между сердцевиной бетона и поверхностями не должен превышать 150 C.
- Повышение прочности бетона на растяжение.
- Снижение температуры бетона при укладке до, скажем, 32 0 C.
- Использование цемента с низкой теплотой гидратации или замена части цемента летучей золой.
- Сохранение тепла стальной опалубки путем воздушного отопления в зимний период.
- Использование теплоизолирующего материала в качестве опалубки.
- Сохранение теплоизолирующей опалубки в течение длительного времени.
- Низкая марка цемента, лучше всего подходит марка OPC 33.
- Цемент с высоким содержанием C2S.
Ремонтные работы: Заделка и затирка трещин в бетоне.
Читать далее:
Необходимые свойства материалов для ремонта бетона
Армированный фибробетон – виды, свойства и преимущества армированного фибробетона
Почему стоит выбрать железобетон в качестве строительного материала для сооружения?
Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Долговечность бетонных конструкций.
- Что такое тепловая масса в пассивном солнечном здании?.
- Гибридный фиброармированный бетон – преимущества и применение в строительстве.
- Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта.
- Критерии проектирования деревянной опалубки для бетона с формулами расчета.
- Виды опалубки для бетонных конструкций и ее свойства [PDF].