Трещины в бетоне – распространенное явление. Они появляются по разным причинам и, в зависимости от размеров и глубины, а также места расположения, могут значительно влиять на нагрузочные и эксплуатационные свойства конструкции.
Классификация повреждений бетона
В результате различных воздействий внутреннего и внешнего характера (см. таблицу 1) бетон может растрескиваться. Это касается крупных и малых объектов, напряженных внешними нагрузками или находящимися под напряжением от собственного веса. Чтобы разобраться, почему трескается бетон после заливки, сначала необходимо знать классификацию трещин.
Выкрашивания и щели в бетоне различаются:
- по характеру – сквозные и поверхностные (глубокие и неглубокие). Для определения глубины используются щупы разного вида, ультразвуковые приборы;
- по ширине – микроскопические (волосковые), средние (свыше 1 мм), широкие, массированные (более 10 мм). Для определения ширины трещин используют измерительные прибора разной точности и характера;
- по обнажению армирующих элементов – способствующие коррозии (до арматуры, с ее полным или частичным обнажением) и проходящие между элементами армирования (по краям, в промежутках);
- по времени образования – первичные (в процессе гидратации, усадки бетонной смеси) и вторичные (во время эксплуатации сооружения);
- по расположению – на углах и краях бетонного объекта, по всей поверхности, по всему объему, локальные (например, в области приложенного напряжения или периодических механических воздействий);
- по степени воздействия на конструкцию – уменьшающие прочность (5…50%), разрушающие (снижение прочности свыше 50%).
Причины появления трещин
Заделка трещин в бетоне зависит в большой степени от причины появления трещины, ее характера и места возникновения. Поэтому в первую очередь необходимо разобраться в причине явления и особенностях проявлений конкретных видов трещин.
Таблица 1. Причины трещин бетона
| Причина возникновения | Особенности процесса | Внешние признаки | Период появления | Возможности и способы профилактики |
| Усадка свежей смеси при бетонировании | Слишком быстрое обезвоживание (высокая или низкая температура, сухой воздух) | Трещины располагаются над верхней арматурой, глубина незначительная, ширина зависит от степени обезвоживания | Пока бетон сохраняет пластичность (1…3 часа) | Внимательное отношение к процентному составу раствора, вибрирование, повторное вибрирование до момента схватывания |
| Ранняя пластичная усадка | Сжатие высохших поверхностных слоев бетона при сопротивлении влажного ядра | Незначительная глубина, ширина более 1 мм, расположение без выраженной направленности | Во время сохранения пластичности | Повторное вибрирование, защита от преждевременного высыхания (увлажнение, укрытие пленкой) |
| Выделение тепла при гидратации | При массивном бетонировании гидратация ядра нагревает внутренние слои, наружные в это время охлаждаются. Разница температур вызывает рост напряжений (сжимающие в центре, растягивающие по краям) | Трещины сквозные и поверхностные, на изгибах, ширина до или свыше 1 мм | Первые дни после бетонирования, в зависимости от скорости гидратации и внешних условий | Внимание к процентному составу бетона, охлаждение массивного бетонирования, создание деформационных швов |
| Усадка по мере высыхания | Возникновение напряжения в результате уменьшения объема окончательно высохшей смеси | Трещины любого характера, в зависимости от геометрии массива, свыше 1 мм | После окончательного отверждения, через 2….20 недель после бетонирования и позже | Усиление армирования, подбор состава бетона, выполнение деформационных швов |
| Деформация в результате перепадов температур | При резком или длительном изменении температуры за пределами расчетного диапазона | Обычно сквозные и на изгибе, реже поверхностные повреждения, ширина более 1 мм | В любой момент | Увеличение расчетного диапазона температур при подборе смеси, усиление армирования, деформационные швы |
| Механические деформации | Возникают в результате изменения положения опор | Любого характера, чаще сквозные и на изгибах, более 1 мм | В любой момент | Предварительное напряжение арматуры и ее усиление, подбор смеси, устройство деформационных швов |
| Собственное напряжение | Неправильно подобранное положение и напряжение арматуры, состав смеси | Любые | При возникновении напряжения | Правильное армирование |
| Нагрузка извне | При повышенных или направленных отлично от расчетных внешних нагрузках | Повреждения на изгибе, сдвиги, микротрещины поверхностные и сквозные | При приложении нагрузки | Правильное армирование, точность расчетов |
| Морозное растрескивание | При массовом или местном охлаждении за пределами расчетного диапазона температур | Повреждения возникают вдоль арматуры, по пустотам (особенно влажным или заполненным водой) | В моменты охлаждения | Виброуплотнение бетона при укладки для предотвращения пустот, профилактика умышленной порчи |
| Коррозионные процессы в арматуре | Изменение напряжений в массиве из-за доступа влаги к арматуре, недостаточного защитного слоя бетона | По углам строительных элементов, вдоль армирующих деталей | Через 3…10 лет | Соблюдение правил относительно защитного слоя бетонного смеси, отсутствие доступа атмосферной или грунтовой влаги к армирующим элементам |
Защита и профилактика при бетонировании, средства и методы
Чтобы не трескался бетон, застывающую смесь необходимо защитить от внешних воздействий до полного отверждения и достижения марочной прочности. Для этого специалисты рекомендуют:
- сделать пластическую усадку смеси минимальной;
- обеспечить отсутствие воздействий, снижающих прочность и долговечность состава.
При этом по нормативным документам приемлемыми сроками начала работ с бетонированным объектам считаются такие, при которых достигнута 100% марочная прочность, а снятие опалубки предполагается после достижения 70% готовности состава.
Мероприятия по уменьшению пластической усадки бетона
- тщательный подбор процентного состава смеси с учетом условий эксплуатации;
- виброуплотнение, в том числе повторное при необходимости. Предпочтение следует отдавать машинному варианту, поскольку ручной не дает необходимой гарантии отсутствия полостей и правильного распределения объема по пространству опалубки.
Уход за бетоном в процессе отверждения
Чтобы не возникало проблемы «трескается бетон при высыхании», важно также обеспечить уход за смесью в процессе отверждения.
- Защита бетона на улице от избыточной сухости и ветра, суточных и длительных перепадов температуры. Для этого используют, в зависимости от температуры воздуха, такие меры – укрывание пленкой, увлажнение бетона и опалубки, поддержание тонкого слоя воды поверх залитой смеси, теплоизоляцию массива.
- Защита бетона от разрушения (механических и химических повреждений) до набора расчетной прочности. С этой целью опалубка может быть закрыта сверху щитами поверх пленки или термоизоляции.
Полимерные покрытие для бетона в процессе отверждения (пленка) укладываются по возможности цельным полотном или с нахлестом кусков не мене 30 см и проклейкой швов.
Если потрескался бетон
При появлении на бетонируемом массиве трещин любого характера необходимо отслеживать процесс и по возможности останавливать его. На стадии отверждения смеси это может быть своевременное увлажнение или защита от ветра. Прекращение процесса заметно уменьшит проблемы по ремонту трещин в бетоне и позволит сохранить работоспособность конструкции.
При обнаружении трещин в давно эксплуатируемом сооружении следует:
- провести осмотр всех частей здания (сооружения) для определения распределения трещин. Это позволит установить причину растрескивания;
- выявить характер обнаруженных повреждений (поверхностные или сквозные, обширные или микроскопические, с обнажением арматуры и без);
- определить ширину раскрытия трещин в бетоне и их геометрию (степень сужения по мере заглубления в массив, извилистость и прочее).
Решать вопрос о ремонтном составе для заделки трещин в бетоне необходимо после определения характера и распространенности повреждений, а также в зависимости от времени появления повреждений.
Щели появились до затвердевания – необходимо устроить дополнительное виброуплотнение, два и более раза, до устранения каверн. Если растрескивание началось в процессе твердения – в образовавшиеся полости втирается (вливается) цементная или бетонная смесь, поверхность затирается. По прошествии 5…6 часов после застывания смеси появившиеся щели очищаются, убирается пыль и производится затирка (заливка) смесью до полного выравнивания поверхности.
Чаще всего растрескивание происходит после нескольких месяцев или лет эксплуатации. В этом случае, в зависимости от характера и массированности повреждений, выбирается смесь для ремонта бетона:
- инъекционным способом. При таком варианте относительно жидкое «цементное тесто» подается через полимерный патрубок непосредственно в трещину под давлением. Пластичность состава и напор позволяют заделать глубокие и извилистые растрескивания в материале;
- затирочным/заливочным методом. В зависимости от расположения поверхности (вертикальная, горизонтальная, наклонная) выбирается более или менее густая смесь и способ ее утрамбовки в полости;
- торкретированием. В этом случае осуществляется полный ремонт бетона – устранение повреждений, усиление поверхности, удаление потерявшего необходимую прочность поверхностного слоя.
Состав смеси для ремонтных работ включает цемент, фракционный песок, воду и полимерные или органические добавки для увеличения пластичности смеси. Обычно в качестве пластифицирующей добавки используют клей ПВА.
Готовые смеси для ремонта бетона условно делятся по:
- области применения – восстановление дорожных и напольных покрытий, напряженных конструкций, сооружений с обнаженной и требующей защиты арматурой;
- сложности состава – одно-, двух- или многокомпонентные;
- условиям применения – при пониженных температурах, быстротвердеющие, литьевые (для горизонтально расположенных повреждений) и тиксотропные (для вертикальных поверхностей).
Окончательно решить, чем заделать трещины в бетоне, может только мастер после обследования объекта и наблюдения (анализа наблюдений) за повреждениями.
Порядок действий при ремонтных работах
Заделка обнаруженных в давно эксплуатируемых сооружениях повреждений осуществляется по схеме:
- уточнить ширину, глубину и характер щели, подобрать подходящий состав для ремонта и защиты бетона;
- раскрыть щель, удалить раскрошившиеся части материала, пыль, при необходимости зачистить арматуру от коррозии;
- каверна очищается водным раствором и щеткой (губкой, шприцеванием) с последующим удалением лишней влаги;
- мелкие трещины «расшить» до возможности заполнения, крупные подготовить для укрепления. Для этого выполняются бороздки под укладку армирующей проволоки (диаметр не менее 4 мм) поперек щели;
- выступающую после очистки каверны арматуру обрабатывают специальным составом для предотвращения дальнейшей коррозии;
- покрытие подлежащей ремонту поверхности грунтовкой для улучшения сцепления ремонтной смеси с существующим составом;
- непосредственная заделка. Для обширных и глубоких повреждений выполняется в несколько этапов. Если поэтапное восстановление невозможно, применяют стандартные меры для предотвращения преждевременного высыхания ремонтного состава. Чем покрыть бетон на улице от разрушения для создания требуемых условий отверждения, решается в зависимости от объема работ и погодных условий.
Дополнительно можно использовать защитное покрытие для бетона, чтобы предотвратить его разрушение в дальнейшем и образование новых повреждений. В качестве основной функции такие покрытия обеспечивают гидроизоляцию.
Выделяют разные виды покрытий.
Резиновое покрытие для бетона одно из наиболее сложных в плане приготовления раствора и использования специального оборудования и оснащения для нанесения, но имеет отличные эксплуатационные характеристики и высокую степень гидроизоляции. Особенно уместны реставрационные работы с резиновым покрытием для подвергающихся постоянному действию атмосферной и грунтовой влаги сооружений, в том числе фундаментов.
Заключение
Выполнить самостоятельно работы по ремонту бетонных сооружений не слишком сложно (за исключением обширных повреждений), но более значимой является задача по обеспечению начальной прочности материала и высоких эксплуатационных характеристик сооружения.
