Трещиностойкость железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции как строительный материал привлекательны своей прочностью. Несмотря на то, что ЖБК в процессе эксплуатации несут больше своего веса, чем дополнительного, надежность их проверена практикой и вполне достаточна для возведения самых разных объектов

18 Ноября 2019
Категории трещиностойкости ЖБК - фото

Железобетонные конструкции как строительный материал привлекательны своей прочностью. Несмотря на то, что ЖБК в процессе эксплуатации несут больше своего веса, чем дополнительного, надежность их проверена практикой и вполне достаточна для возведения самых разных объектов.

Потеря прочности является основной проблемой, она всегда начинается с образования трещин в материале. Вот почему требования к трещиностойкости важны для качественных бетонных материалов. Разберемся, какими бывают категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций.

Почему образуются трещины?

Трещиностойкостью железобетонной конструкции называют способность изделия максимально сохранять герметичность защитного слоя бетона (от внешнего края до стального каркаса внутри).

Трещина в бетоне – это прямой путь для попадания в структуру материала агрессивных веществ. Даже обычный воздух и вода постепенно разрушают бетонную деталь изнутри. Если трещина быстро увеличивается, то может обнажиться и стальной каркас ЖБИ, а это уже дополнительные проблемы, так как металл ржавеет, и продукты его распада еще больше разрушают сам бетон. Качественное изделие отличается повышенной трещиностойкостью.

Образование трещин идет по двум типичным сценариям:

  1. Трещины возникают во время производства изделия, когда бетон набирает прочность. Эти реакции протекают с выделением тепла – внутри застывающее бетонное изделие обычно теплее, чем снаружи, и этот дисбаланс приводит к возникновению микротрещин. Впоследствии они могут расширяться и приведут к снижению прочности. Вот почему строгие требования к трещиностойкости предъявляются уже на этапе производства.
  2. В процессе эксплуатации, когда задние или сооружение уже готово и используется, ЖБК испытывают разрушающие нагрузки. На них действуют разные силы: на сжатие, растяжение, изгиб, скручивание. Часто они комбинируются, что и приводит к образованию новых трещин или расширению имеющихся. Соответствие ж/б конструкции определенной категории требований трещиностойкости – залог безопасности и долгого срока службы строения.

Категории трещиностойкости для железобетонной конструкции

Различают три категории трещиностойкости:

  • первая – самая строгая – образование трещин полностью недопустимо, что относится к особо ответственным конструкциям, в том числе предварительно напряженным, работающим в жидкой или газовой среде под давлением – такие изделия должны быть полностью непроницаемыми;
  • вторая – трещины не могут превышать в ширину 0,2 мм и должны закрываться, ремонтироваться;
  • третья категория – допустимая ширина трещин составляет 0,3 мм, их раскрытие может быть непродолжительным (постоянные + периодические короткие нагрузки) или продолжительным (только под влиянием постоянных нагрузок).

Для определения фактических категорий устойчивости к образованию трещин проводят испытания трех образцов в условиях лаборатории.

Для этого полученные эталоны ж/б конструкций подвергают максимально допустимой нагрузке (она обычно превышает реальные показатели в эксплуатации). Эталоны помещают под гидравлический пресс, фиксирующий величину давления (с учетом категорий требований, указанных выше).

Тестируемые изделия должны выдерживать:

Первая категория – 95% нагрузки для образца №1 до появления первой трещины, 90% для образцов №1 и 2 и 85% нагрузки для образцов №1, 2 и 3;

Вторая и третья категории – ширина трещин не должна быть больше 0,3 мм, а ширина их раскрытия не превышает контрольного значения, умноженного на коэффициент 1,05 для одного образца, 1,1 – для двух и 1,15 для трех.

Как избежать образования трещин

Образование и рост трещин в итоге может привести к обрушению конструкции, поэтому важно предотвратить этот процесс. Технологически это возможно и не так уж сложно.

В процессе производства следует соблюдать установленную ГОСТом силу, с которой растягивают арматуру для выпуска предварительно напряженных конструкций. Для простых, ненапряженных изделий, важно создать комфортные условия для набора прочности – ЖБИ укрывают пленками или нагревают до установленной температуры.

Важную роль играет и состав бетона. Чтобы увеличить трещиностойкость, добавляют пластифицирующие вещества, увеличивают плотность бетона. Такие свойства, как водонепроницаемость и морозоустойчивость тоже положительно влияют на качество конструкций: трещин образуется меньше.

Если избежать возникновение трещин в конструкции невозможно (что допустимо для второй и третьей категории), то их в готовом изделии заделывают. Это помогает сохранить структуру материала и продлить срок его службы.

Другие новости