Обследование бетонных и железобетонных конструкций: трещины, их виды, причины и мониторинг

Трещины в бетонных конструкциях следует делить на 2 вида:

· Трещины вызванные напряжениями в доэксплуатационный период.

· Трещины обусловленные эксплуатационными нагрузками и воздействием окружающей среды.

 К первому виду относят: технологические и усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона; трещины вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины возникшие в процессе складирования, транспортировки и монтажа.

 Ко второму виду относят:

· Трещины, возникающие от температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов.

· Трещины вызванные неравномерностью осадок грунта из-за неправильного устройства деформационных швов, или в силу других причин (осадка от воды, земляные работы вблизи)

 · Трещины вызванные силовыми воздействиями, превышающими несущую способность железобетонных элементов.

 В железобетонных конструкциях наиболее часто встречаются следующие виды силовых трещин:

1. В изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме (балки, прогоны), возникают трещины:

· Перпендикулярные (нормальные) продольной оси вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов.

 · Наклонные к продольной оси, вызванные растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибаемых моментов. 2. В плитах возникают трещины:

· В средней части плиты, имеющие направление поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на нижней поверхности плиты.

· На опорных участках, имеющие направление поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на верхней поверхности плиты.

· Радиальные и концевые с возможным отпадением защитного слоя и разрушением бетона плиты.

· Вдоль арматуры по нижней плоскости стены

3. В колоннах образуются вертикальные трещины на гранях колонн и горизонтальные через все сечение.

4. В изгибаемых и растянутых элементах возможно появление поперечной, практически перпендикулярной продольной оси элемента трещины, проходящей через все сечения.

 5. Трещины на опорных участках и торцах железобетонных конструкций, в том числе у предварительно напряженных элементов, ориентированные вдоль арматуры.

6. Железобетонные раскосные фермы могут испытывать сжатие, растяжение, а в опорных узлах – действие перерезывающих сил. В опорном узле помимо трещин могут возникать повреждения в виде отколов и выкрашивания бетона.

При действии нагрузки на элементы железобетонных конструкций в них могут образовываться трещины с определенной шириной раскрытия. Раскрытие трещин в растянутой зоне до величины 0,3 мм указывает на нормальную работу элемента под полной нагрузкой.

Раскрытие трещины в растянутой зоне свыше 0,5 мм свидетельствует о перегрузке конструкции, приведшей к образованию остаточных деформаций в виде пластических деформаций в арматуре или образованию сдвигов от нарушения сцепления арматуры с бетоном. Раскрытие трещин в растянутой зоне более 2 мм до сантиметров свидетельствует о разрушении конструкции с возможным разрывом арматуры и аварийном состоянии с опасностью обрушения.

 При осевом растяжении всегда появляются трещины, проходящие через все сечение и перпендикулярные направлению действия силы. Если ширина трещины не превышает 0,2 мм, то они не вызывают коррозии арматуры в неагрессивной среде и неопасны.

Продольные трещины в растянутых элементах свидетельствуют о возникновении в элементах растяжения в поперечном направлении, возникающего от усадки, обжатия преднапряженной арматурой, недостаточности поперечного армирования или выдергивания рабочей арматуры.

Появление параллельных или наклонных трещин чаще всего под углом 45º к оси стержня свидетельствует об их перегрузке.

Появление трещин при сжатии, при которых отделяется защитный слой бетона и происходит выпучивание продольной арматуры, свидетельствует об аварийном состоянии.