Трещины-расколы появляются в виде коротких параллельных вертикальных трещин в железобетонных колоннах. Они имеют разную ширину. Эти трещины характерны для колонн с низким качеством бетона и недостаточным стальным армированием. В железобетоне раскалывающие трещины в основном появляются в результате достижения его максимальной несущей способности.

Предельная несущая способность колонны превышена, когда поперечное сечение бетона недостаточно, коэффициент армирования недостаточен или их комбинация.

Коррозионные трещины в основном появляются по линии арматуры бетонной колонны. Коррозионные колонны в основном имеют одинаковую ширину и обычно расширяются по мере старения колонн. Неадекватные связи между бетоном и стальными стержнями и возможная коррозия арматуры являются основной причиной коррозии арматуры в бетонных колоннах.

Эти типы трещин в бетоне появляются в бетоне, который еще находится в пластическом состоянии (до затвердевания). Бетон в пластичном состоянии имеет большое количество воды. При высыхании эта вода улетучивается, покидая воздушное пространство. Эти воздушные пространства делают бетон более слабым и склонным к растрескиванию. Этот тип растрескивания называется «пластическим усадочным растрескиванием».

Хотя они могут появиться в любом месте бетонной плиты, пластические усадочные трещины обычно возникают во входящих углах (углы, которые направлены внутрь плиты). Они также распространены в круглых объектах или вокруг углов, в основном из-за неспособности бетона изгибаться.

При нагревании бетон расширяется и толкает все, что может быть на его пути. Сила, вызванная неспособностью сгибаться или изгибаться, приводит к растрескиванию бетона. Чтобы уменьшить эти типы трещин, компенсационные швы всегда используются в качестве точек изоляции между любыми другими статическими объектами. Компенсационные швы изготавливаются из сжимаемого материала, такого как асфальт, резина или пиломатериалы, и действуют как амортизаторы для снятия напряжения, вызванного расширением.

Из-за изменений температуры грунт может промерзать и расширяться. Во время этих перемещений бетон может подняться на несколько дюймов, прежде чем оттаять и снова осесть. Эти движения могут привести к растрескиванию бетона, особенно если плита не может свободно двигаться вместе с землей. Кроме того, большие корни деревьев могут пробить бетон и вызвать трещины.

Хотя бетон очень прочен, у него также есть пределы. При воздействии чрезмерного веса бетон может треснуть. После сильного дождя или таяния снега, когда земля под ним мягкая и влажная, чрезмерная нагрузка на плиту может придавить бетон и привести к трещинам.

Трещины в бетоне жилых домов, контроль и предотвращение

Трещины в бетоне бывают разных размеров и форм: от поверхностных, но эстетически неприятных поверхностных трещин до широких трещин на всю глубину. Эта статья написана для домовладельцев, строителей или строительных инспекторов, чтобы дать общее представление о наиболее распространенных типах трещин, их контроле и предотвращении.
 

Трещины в бетоне: распространенные типы и причины
Бетон в своей простейшей форме представляет собой смесь гидравлического цемента, заполнителей и воды ¹ . Большая часть производимого сегодня бетона также содержит химические добавки, такие как понизители водоотдачи, замедлители и ускорители схватывания. Как и многие другие строительные материалы, бетон расширяется и сжимается при изменении температуры и влажности. Он также может прогибаться в зависимости от приложенных нагрузок и условий поддержки.

Вы когда-нибудь видели плиту, подъездную дорожку, крыльцо или тротуар и думали, что они выглядят красиво, если бы не эта уродливая трещина? Когда происходит что-то, что вызывает расширение или сжатие бетона, или когда применяется большая нагрузка, или когда происходит изменение опоры, бетон, скорее всего, треснет.

Одной из наиболее распространенных форм трещин являются трещины пластической усадки. Трещины пластической усадки появляются на поверхности свежего бетона вскоре после его укладки и до его затвердевания ² . Они вызваны быстрой потерей воды с поверхности бетона до его затвердевания. Эти трещины обычно параллельны, неглубоки и не достигают края плиты. Добавление воды в бетон, высокие температуры, низкая влажность и скорость ветра являются основными причинами пластических усадочных трещин. Поскольку они неглубокие, они часто выглядят неприглядно, но редко ухудшают прочность или долговечность бетона.

Трещины, вызванные усадкой при высыхании, являются еще одной распространенной формой растрескивания и, вероятно, являются наиболее неправильно понимаемыми и вызывающими споры трещинами в жилом бетоне. При укладке бетона он имеет наибольший объем. По мере затвердевания вода из бетона выходит на поверхность и испаряется; эта вода называется сточной водой. Потеря сбрасываемой воды приводит к уменьшению объема, и бетон начинает давать усадку. Как только бетон начинает затвердевать (благодаря гидратации цемента), в процессе реакции расходуется вода, в то время как он продолжает высыхать снаружи. Эта полная потеря воды приводит к усадке бетона, называемой усадкой при высыхании, и является основной причиной более крупных, неприглядных, часто трещин на всю глубину, известных как трещины при усадке при высыхании. При сдерживании бетона от свободной усадки, например, за счет утолщений кромок по периметру, внутренних поперечных балок для несущих стен, черновиков М-Э-П и т. д., увеличивается вероятность и размеры усадочных трещин при высыхании. Усадка при высыхании — вот почему бетонщики размещают швы в бетоне; стыки — это просто «красивые трещины». В среднем бетон дает усадку на 1/8 дюйма на двадцать футов, но в целом усадка при высыхании пропорциональна количеству воды в бетоне.0088 3 .

Трещины могут также образовываться из-за оседания бетона вокруг стальных конструкций (вероятность возникновения которых увеличивается при добавлении воды), движения опалубки, изменений в опоре земляного полотна (например, при неправильном уплотнении траншеи) или значительных изменений температуры во время бетон все еще находится на ранних стадиях твердения ² .

Как упоминалось выше, обычная практика добавления воды в бетон для облегчения его укладки и отделки часто является основной причиной многих из этих трещин и, как минимум, способствует их усугублению. Таким образом, добавление водопонижающей добавки среднего или высокого уровня для сведения к минимуму количества воды в бетоне поможет решить многие из этих проблем.
 

Армирование сварной проволокой (WWR)
Большинство жилых перекрытий не имеют основного или конструкционного стального армирования. Если используется сталь, она используется в качестве вторичной арматуры, которая определяется Американским институтом бетона (ACI) ⁴ как «неструктурная арматура, такая как (WWR), волокна или стержни для минимизации ширины трещин, вызванных тепловым расширением и сжатием. или усадка».

Институт армирования проволоки (WRI) сообщает, что усадка при высыхании является самой большой проблемой при проектировании и строительстве плит на грунте. Они определяют три основные цели армирования плит на грунте: (сушка) контроль усадки, контроль температуры и устойчивость к моменту ⁵ . Чтобы WWR работал, он должен быть точно расположен в верхней трети бетона с соответствующей поддержкой. Одной из основных причин неудовлетворительных характеристик жилых перекрытий является неправильное расположение или полное отсутствие опор ⁶ . Исследования показывают, что для тонкостенных ВВР, обычно используемых в жилых плитах, расстояние между опорами должно быть не более 12 дюймов в каждом направлении ⁷ . Кроме того, WWR не предусматривает уменьшения растрескивания при пластической усадке. Тем не менее, существует альтернатива, которая обеспечивает все три основные цели для армирования плиты и борьбы с пластическими усадочными трещинами…
 

Синтетические волокна
Синтетические волокна (волокна) определяются ACI как «рубленые волокна из полиолефинов, таких как полипропиленовые и полиэтиленовые материалы, используемые в качестве армирования в бетоне» ⁸ . За последние четыре десятилетия использование Волокна в бетоне увеличиваются экспоненциально. Они обеспечивают более полное решение проблемы растрескивания из-за их рассеяния по всему бетону. В то время как стальная проволока может иметь ~ 150 футов, расположенных в двух измерениях только на одной глубине в заданном объеме. бетона, альтернативно, в том же объеме имеются сотни тысяч волокон, расположенных в трех измерениях по всей глубине плиты. они могут образовываться

ASTM C1116/C1116M определяет армированный синтетическим волокном бетон типа III как бетон, содержащий синтетические волокна, для которых могут быть представлены документальные доказательства, подтверждающие их устойчивость к износу ⁹ . Существует два различных типа синтетических волокон, которые можно использовать для FRC: микросинтетические волокна и макросинтетические волокна.
 

Микросинтетические волокна
ACI ¹⁰ определяет микроволокна как волокна диаметром менее 0,012 дюйма (0,3 мм). Существует два типа микроволокна: моноволокно и фибриллированное. Эти волокна обычно имеют длину от 0,5 до 1,5 дюймов и добавляются в бетон в количестве от 0,5 до 3,0 фунтов на кубический ярд (pcy). Монофиламентные микроволокна похожи на отдельные нити шелка, тогда как фибриллированные микроволокна похожи на сетку. Фибриллированные микроволокна, как правило, толще и шире, чем микроволокна из моноволокна, и разрезаются по рисунку в продольном направлении, образуя сетку при разрыве. Микроволокна обеспечивают превосходную устойчивость к образованию трещин пластической усадки, особенно по сравнению с WWR. Они также помогают повысить устойчивость к замораживанию и оттаиванию, а также устойчивость к растрескиванию и отслаиванию. Однако после образования трещины они не могут обеспечить несущую способность после трещины и, следовательно, не являются эквивалентной заменой WWR. Однако фибриллированные микроволокна при дозировке не менее 1,5 pcy могут использоваться в качестве альтернативы WWR для обеспечения контроля температуры и усадочных трещин.

Макросинтетические волокна
ACI ^{8, 10} определяет макроволокна как волокна диаметром более 0,012 дюйма (0,3 мм) и способные улучшать технические свойства бетона; то есть обеспечить производительность, которая соответствует или превышает производительность WWR. Эти волокна обычно имеют длину от 1,25 до 2 дюймов, а для жилых плит их обычно добавляют в бетон в количестве от 3 до 5 фунтов на кубический ярд. Макроволокна имеют множество форм, включая ленту, соломку или скрученные нити. Они обладают всеми преимуществами микроволокон, а также повышенной прочностью и ударной вязкостью, а также равным или лучшим контролем за распространением трещин и раскрытием трещин по ширине по сравнению с WWR. Проще говоря, макроволокна работают так же, как WWR, плюс помогают свести к минимуму пластические трещины при усадке, если используется правильная дозировка, поскольку они распределяются по всему бетону.

Определение эквивалентных характеристик
Макроволокна могут быть разработаны для обеспечения характеристик, равных характеристикам WWR. Чтобы определить правильную дозировку, можно сравнить фактические данные о производительности. Для получения данных о производительности можно использовать различные тесты, но только ASTM C1609/C1609M ¹¹ можно использовать для тестирования волокон и WWR в лобовой части. Два основных результата испытаний, которые необходимо рассмотреть, — это эквивалентная остаточная прочность на изгиб, f _e3 или f _(e,150) ¹⁵⁰ и эквивалентный коэффициент остаточной прочности при изгибе R _e3 или R _(T,150) ¹⁵⁰ . Поскольку на f _e3 влияют прочность на сжатие и пиковая прочность на изгиб, сравнение значений f _e3 между испытаниями может быть затруднено. Таким образом, сравнение значений R _e3 является более подходящим, поскольку оно относится к f _e3 в процентах от пикового напряжения в бетоне. Соответственно, чтобы гарантировать, что характеристики синтетического волокна соответствуют характеристикам WWR или превышают их, R 9 волокнаЗначение 0160 e3 должно быть больше, чем значение WWR при тестировании с использованием ASTM C1609/C1609M. Приведенные ниже результаты испытаний, выполненные независимой лабораторией, предоставляют сравнительные данные ASTM C1609/C1609M для микроволокна, макроволокна и WWR.

Основываясь на этих данных, STRUX 90/40, синтетическое макроволокно, добавляемое в бетон в количестве 3,0 фунта на кубический ярд, превосходит характеристики WWR. Микроволокно, хотя и превосходит WWR по способности смягчать трещины при пластической усадке, не может соответствовать или превосходить характеристики WWR после появления трещины.

Каталожные номера:
1. Терминология бетона ACI 2018	7. «Дилемма подрядчика по армированию сварной проволокой (WWR)»; Малиш, Уорд и Супренант, Брюс
2. NRMCA CIP 5 «Растрескивание пластика при усадке»	8. ACI 544.4R-18 «Руководство по проектированию фибробетона»
3. ACI 224R-01 «Контроль образования трещин в бетонных конструкциях»	9. ASTM C1116/C1116M «Стандартные технические условия для фибробетона»
4. Образовательный бюллетень ACI E2-00 «Армирование бетона – материалы и применение»	10.  ACI 544.3R-08 «Руководство по спецификации, дозированию и производству фибробетона»
5. Технический факт WRI TF-705-R-03 «Формулы успеха: инновационные способы армирования плит на грунте»	11. ASTM C1609/C1609M «Стандартный метод испытаний на изгиб армированного волокном Бетон (с использованием балки с нагрузкой в ​​третьей точке)
6.WRI Tech Fact TF 702-R-08 «Малообслуживаемые плиты: опоры необходимы для долговременной работы сварной проволочной арматуры в плитах на грунте»

Мы надеемся, что информация здесь будет полезной. Он основан на данных и знаниях, которые считаются достоверными и точными, и предлагается пользователю для рассмотрения, изучения и проверки, но мы не гарантируем, что результаты будут получены. Пожалуйста, ознакомьтесь со всеми заявлениями, рекомендациями и предложениями вместе с нашими условиями продажи, которые распространяются на все поставляемые нами товары. Никакие заявления, рекомендации или предложения не предназначены для использования в нарушение каких-либо патентов, авторских прав или других прав третьих лиц.

SINTA и STRUX являются товарными знаками, которые могут быть зарегистрированы в США и/или других странах компании GCP Applied Technologies Inc. Этот список товарных знаков был составлен с использованием доступной опубликованной информации на дату публикации и может неточно отражать текущий товарный знак. собственности или статуса.

© Copyright 2020 GCP Applied Technologies Inc. Все права защищены.
.

GCP Applied Technologies Inc., 2325 Lakeview Parkway, Suite 450, Alpharetta, GA 30009, США
GCP Canada, Inc., 294 Clements Road, West, Ajax, Ontario, Canada L1S 3C6
Этот документ актуален только на дату последнего обновления, указанную ниже, и действителен только для использования в США. Важно, чтобы вы всегда обращались к доступной в настоящее время информации по указанному ниже URL-адресу, чтобы предоставить самую последнюю информацию о продукте на момент использования.