Трещины в бетоне — распространенная и неприятная проблема в строительстве. Они не только влияют на внешний вид зданий, но и могут привести к функциональным проблемам, таким как протечки, что, в свою очередь, угрожает безопасности и долговечности конструкции здания.
1. Материальные факторы:
◆ Цемент: Теплота гидратации цемента является одним из важных факторов, приводящих к растрескиванию бетона. Во время гидратации цемента выделяется большое количество тепла. Когда разница температур внутри и снаружи бетона слишком велика, возникает температурное напряжение. Если это напряжение превышает прочность бетона на растяжение, появляются трещины. Кроме того, тип, качество и неправильное количество цемента также могут повлиять на характеристики бетона. Например, высокощелочной цемент может привести к увеличению усадки бетона, тем самым увеличивая вероятность появления трещин.
◆Агрегаты: Размер частиц, сортировка и содержание глины в заполнителях оказывают значительное влияние на характеристики бетона. Если размер частиц заполнителя слишком велик или градация не соответствует требованиям, пористость бетона увеличивается, снижая его плотность и делая его более склонным к образованию трещин. Заполнители с высоким содержанием глины влияют на связь между цементом и заполнителем, а также увеличивают усадку бетона, что приводит к растрескиванию.
◆ Добавки: Неправильный выбор типа и количества добавок также может привести к растрескиванию бетона. Например, избыток водоредуцирующих добавок может увеличить осадку бетона, что приведет к увеличению усадки в процессе затвердевания и, как следствие, к образованию трещин. Некоторые воздухововлекающие добавки при неправильном использовании вводят в бетон слишком много пузырьков, снижая его прочность и также вызывая трещины.
2. Строительные факторы:
◆ Заливка: Во время заливки, если скорость заливки слишком быстрая, высота заливки слишком большая или вибрация недостаточно плотная, внутри бетона появятся пустоты и соты, что вызовет неравномерную нагрузку на бетон и приведет к трещинам. Кроме того, заливка бетона при слишком высокой или слишком низкой температуре также негативно влияет на его характеристики. Высокие температуры ускоряют реакцию гидратации цемента и увеличивают усадку бетона. Низкие температуры продлевают время схватывания бетона, замедляют набор прочности и делают его более восприимчивым к повреждениям от мороза и растрескиванию.
◆ Твердение: Твердение — ключевая часть процесса строительства, и неправильное твердение является одной из распространенных причин растрескивания бетона. Если бетон недостаточно увлажнен и не затвердел на ранних стадиях, вода будет уходить слишком быстро, что приведет к высыханию и усадке бетонной поверхности и образованию трещин. Слишком короткое время твердения, неподходящая температура или влажность влияют на развитие прочности и долговечности бетона, повышая риск образования трещин.
3. Факторы проектирования:
◆ Необоснованное структурное проектирование: Если в конструкции здания имеются дефекты, такие как неравномерное распределение напряжений, малые размеры поперечного сечения элементов, недостаточное армирование и т.д., бетон будет испытывать чрезмерное напряжение при восприятии нагрузок, что может привести к появлению трещин. Кроме того, в некоторых больших зданиях или сложных конструкциях, если не учитывать такие факторы, как усадка и ползучесть бетона, трещины могут появиться и в процессе эксплуатации.
◆Неправильно установленные деформационные швы: Деформационные швы предназначены для предотвращения чрезмерных напряжений в бетоне под воздействием таких факторов, как перепады температуры и усадка. Если расстояние между деформационными швами слишком велико, ширина недостаточна или конструкция неразумна, деформационное напряжение в бетоне не может быть эффективно снято, что может привести к появлению трещин.
4. Факторы окружающей среды:
◆Температурные изменения: На бетон влияют изменения температуры в процессе затвердевания и во время эксплуатации. При значительном изменении температуры окружающей среды бетон будет испытывать тепловое расширение и сжатие. Если он ограничен, в нем возникает температурное напряжение. Когда это напряжение превышает предел прочности бетона на растяжение, появляются трещины. Например, в летнюю жару температура поверхности бетона высокая, а внутренняя температура относительно низкая. Такая разница температур вызывает растягивающее напряжение на поверхности, что чревато появлением трещин. В холодных зимних районах, если не принять эффективных мер по изоляции бетона, он также будет трескаться из-за замерзания.
◆ Изменение влажности: Изменения влажности могут повлиять на содержание влаги в бетоне, что может привести к усадке или расширению. В сухой среде влага в бетоне будет постепенно улетучиваться, что приведет к появлению усадочных трещин. Во влажной среде, если непроницаемость бетона недостаточна и вода попадает внутрь бетона, это может привести к коррозии стальных стержней и, в свою очередь, к появлению трещин в бетоне.