Трещинообразование в строительных элементах и конструкциях, страница 2

Любая бетонная конструкция может со временем потрескаться. Трещины появляются через несколько лет, а иногда через несколько месяцев или недель и даже через несколько часов после изготовления конструкций. Причины их появления весьма разнообразны и часто трудно определимы. Образование трещин в бетонных конструкциях следует считать "патологическим" признаком, хотя с точки зрения требований эксплуатации некоторые типы трещин не оказывают отрицательного влияния на работу конструкций. Например, капиллярные трещины в растянутых зонах железобетонных конструкций, если они не вызваны физико-химическими изменениями вещества, свидетельствуют о нормальной работе элементов под воздействием эксплуатационных нагрузок.

Форма и расположение трещин могут служить основанием для определения причин их образования и степени опасности для конструкции, хотя иногда бывает достаточно трудно прийти к таким выводам.

Классификация причин, вызывающих появление трещин в бетонных элементах или конструкциях, часто носит субъективный характер.

Зачастую нет чёткого разделения причин трещинообразования, что затрудняет в большинстве случаев "диагностику" сущности повреждений бетонных элементов.

Некоторые исследователи выделяют две основные группы причин образования трещин в бетонных и железобетонных конструкциях. Первая группа связана с физическими процессами, протекающими в материале например, в результате твердения и температурных колебаний объём бетона изменяется, происходит его выпучивание, вспучивание. Вторая группа причин трещинообразования связана с прочностью материала, т. е. появление трещин может быть вызвано перегрузками и осадкой оснований. Кроме того, трещины могут быть вызваны ошибками проектирования и монтажа.

Нередко трещинообразование объясняется исходя из положений теории упругости и пластичности, как следствие нагрузки и перегрузки элементов конструкций. Эта группа причин трактуется как составная часть более широкой группы — "перегрузки".

В отдельную группу причин трещинообразования, связанную с прочностью материала, выделяются явления, вызванные чрезмерными деформациями железобетонных элементов, а также влияние этих деформаций на работу железобетонных и каменных элементов, работающих совместно с железобетонными.

Таким образом, трещины, образовавшиеся в результате ошибок проектирования и изготовления материала, не следует связывать с прочностью материала, так как эти ошибки могут вызвать появление трещин из-за неправильного конструирования деформационных швов или неверного выполнения противокоррозионной изоляции. Следовательно, причины такого трещинообразования надо относить к группе, связанной с физическими процессами, протекающими в материале. Кроме того, к этой группе причин необходимо, видимо, отнести не только конструктивные ошибки, но и ошибки, вытекающие из недостаточного понимания характера действительной работы конструкции.

Ползучесть бетона, возникающая в результате действия длительных нагрузок, часто является причиной трещинообразований и чрезмерных деформаций. Поэтому ползучесть следует отнести к группе причин, связанных с прочностью материала, но в то же время, поскольку непосредственными факторами, вызывающими ползучесть бетона, являются его структурные изменения, это явление может быть отнесено к группе причин трещинообразования, связанной с физическими процессами, протекающими в материале.

Условно можно предложить следующую классификацию трещин:

─  первичные (врожденные), возникающие во время формирования элементов, их соединения и т. п.;

─  видимые на облицовке и штукатурке, но не затрагивающие конструктивные элементы;

─  вызванные физико-химическими процессами, совершающимися в материале данного элемента;

─  из-за перегрузок;

─  арматурные (неправильное проектирование или армирование);

─  вызванные изменением статической схемы здания;

─  случайные.

Выбирая для классификации трещин критерии причин, их вызывающие, можно выделить следующие группы причин образования и распространения трещин в бетонных конструкциях:

─  перегрузки (чрезмерные деформации);

─  усадка, разбухание и ползучесть бетона;

─  колебания температуры;

─  химическая агрессия;

─  неравномерные осадки конструкции.