Бетоны. Бетоноведение

Ремонт и гидроизоляция железобетонных изделий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Повреждение железобетонной конструкции неизбежно сопровождается трещинообразованием. Изучение трещин в бетоне, причин их возникновения, а также возможности ремонта конструкций—наиболее важный момент в общей проблеме восстановления и усиления железобетонных сооружений.

Важно понять, что трещины не обязательно являются повреждениями и не всегда свидетельствуют о разрушении в обычном понимании этого слова. Появление трещины, ширина, ее раскрытия, местоположение в элементе, степень незащищенности от внешних воздействий — все это факторы, определяющие: есть ли действительно повреждение и насколько оно серьезно. Причина образования трещины может быть установлена только после тщательного обследования, но ее ширина, местоположение и степень опасности всегда могут быть легко определены. Возникает вопрос о том, существует ли допустимая ширина раскрытия трещин. Под этим термином подразумевается ширина, которую при заданных условиях внешнего воздействия можно рассматривать .как незначительную и поэтому не влекущую за собой никакого ремонта или заделки конструкции. Точного ответа на этот вопрос не существует.

Нормы СР 110 для обычных условий рекомендуют принимать "максимальную ширину раскрытия трещины 6,3 мм. Эта ширина уменьшается до 0,004 от минимальной толщины защитного слоя рабочей арматуры, когда элементы подвергаются воздействию особенно агрессивной внешней среды. Постеднее ограничение дает пpИvTOЛщинe защитного слоя рабочей арматуры 40 тим в качестве допустимой максимальной ширины раскрытня трещины 0,16 мм. Ширина трещины измеряется на поверхности бетона. При этом предполагается, что по мере удаления от поверхности ширина трещины довольно быстро уменьшается. Это предположение, безусловно, справедливо. когда трещины вызываются растяжением в растянутой зоне элемента, но может оказаться неверным для трещин, вызываемых термическим сжатием и пластической усадкой. В условиях строительной площадки очень трудно измерить ширину трещины с заданной степенью точности.

В связи с допустимыми размерами раскрытия трещин возникает важный практический вопрос об изменении ширины раскрытия трещин: стремится ли трещина закрыться или постепенно увеличивается во времени? Если трещина вызвана какими-то временными перегрузками, то она вновь закрывается при снятии перегрузок. Если же причина возникновения трещины постоянна, то трещина, вероятно, не закроется, а под влиянием внешних воздействий появится тенденция к увеличению ширины ее раскрытия во времени.

Когда ширина трещины превышает определенное значение, внутрь ее возможно проникание влаги. Если влага просочится даже на небольшую глубину, то при падении температуры ниже 0°С она превращается в лед и возникающие силы расширения расклинивают края трещины. Это будет происходить и повторяться при каждом цикле замораживания и оттаивания. Поэтому ширина раскрытия трещины постепенно увеличивается, влага в конечном итоге достигает арматуры и начинается процесс ее коррозии. Продукты коррозии (ржавчина) занимают больший объем, чем исходный металл, а силы расширения вызывают растрескивание и расслоение бетона.

Некоторые факторы сдерживают раскрытие трещин. К «им относятся сжимающие напряжения которые действуют перпендикулярно к линии трещин, например в сжатой зоне несущих элементов. Другим фактором является выщелачивание извести из цементного теста, вызванное движением влаги через бетон и продолжающейся гидратацией частиц цемента. Это явление часто называют «самозалечиванием» трещин, и мы возвратимся к нему в главе 4. Еще одним фактором является небольшое расширение бетона, которое происходит от так называемой обратной усадки при высыхании илн движения влаги в самом бетоне. Типичным примером являются стены и пол сооружения для хранения воды после его наполнения и сдачи в эксплуатацию. Автор придерживается мнения, что все трещины шириной Солее 0,1 мм в наружных элементах или элементах, подверженных воздействию агрессивной окружающей среды, рекомендуется герметизировать. Если герметизация выполнена по воем правилам, она препятствует раскрытию трещины во .времени, исключая таким образом коррозию арматуры и дальнейшее разрушение конструкции.

Специалист, к которому обращаются за консультацией относительно трещин в железобетоне, должен прежде всего попытаться установить причину их возникновения и определить, оказывают ли трещины влияние на несущую способность конструкций. С такой просьбой могут обратиться в процессе строительства, вскоре после окончания строительства здания, а иногда много лет спустя. Чем раньше начинается обследование сооружения после обнаружения трещин, тем легче установить причину их возникновения. Стоимость ремонтных работ, естественно, возрастает, если обследование выполнено несвоевременно.