Почему трескается бетон при высыхании

Современное строительство не обходится без использования бетонных конструкций. Они придают объектам прочность и долговечность. Поэтому контроль за качеством бетонных элементов вызывает особое внимание со стороны надзорных организаций, застройщиков. Трещины в бетоне постоянно отслеживаются, выясняются причины их появления и устраняются при наличии такой возможности.

Формирование трещин — опасный симптом, так как он провоцирует крошение, растрескивание, падение расчетного давления (это особенно важно в условиях повышенной влажности и температурных колебаний). Одновременно с этим, сокращаются эксплуатационные сроки и страдают эстетические качества.

Часто трещины появляются по вине производителей, не соблюдавших условия изготовления сырья, проектировщиков или строителей, нарушивших технологию. Иногда причиной дефектов является преждевременное введение объекта в эксплуатацию. Не набравшая прочность масса под действием нагрузок деформируется и покрывается расколами. К прочим факторам относят эксплуатационный износ, стихийные бедствия. Изучение причин и портрета трещин позволяет понять, насколько дефекты опасны и как исправить ситуацию.

В статье можно ознакомиться с графиком набора прочности бетона.

Научное объяснение процесса трещинообразования

Ключом к производству крепкого и надежного бетона является тщательное соблюдение пропорций. Основной элемент сырья — портландцемент, в составе которого присутствуют минералы. Для приготовления раствора портландцемент перемешивают с водой и добавками (песком, щебнем, гравием, шлаком). Иногда в исходную массу вводят присадки.

Минералы, входящие в состав портландцемента, при контакте с водой вызывают реакцию гидратации с образованием кристаллогидратов. В результате этой реакции формируются новые соединения и образуется кристаллическая структура, характерная для бетона. Иначе говоря, гидратация — процесс затвердевания и «набирания силы» сырья. Материал становится твердым. Именно его мы и называем бетоном. В процессе гидратации скрыты основные свойства материала. Он гибкий и пластичный сразу после перемешивания компонентов. А после затвердевания становится прочным и надежным. Поэтому из него строят мосты, дамбы и даже небоскребы.

Важно заранее понять, почему трескается бетон. Во время гидратации происходят сложные процессы, которые иногда приводят к растрескиванию. Причины могут быть связаны с неправильной подготовкой смеси. Нарушение пропорций провоцирует неравномерное высыхание и расколы, вызванные внутренним напряжением. Поэтому важно соблюдать пропорции, чтобы предотвратить появление проблем на начальном этапе.

Классификация трещин в бетоне

Трещины, возникающие в процессе отвердевания, часто возникают по вине производителей сырья или строителей.

• Недостаточное уплотнение рабочего состава. В массе появляются пустоты, провоцирующие разрастание дефектов.
• Чрезмерное включение армирующих элементов, которые действуют на массу изнутри.
• Погрешности при расчете температуры и влажности. Заливка бетона в неподходящих условиях вызывает неравномерное внутреннее напряжение.
• Некорректно рассчитанное движение грунта приводит к изменению допустимой нагрузки и формированию дефектов.
• Нарушение технологических процессов. Ошибки могут быть допущены на всех этапах, начиная от установки опалубки и заканчивая введением армирующих элементов.

Проблемы возникают и после полного затвердевания бетона по следующим причинам:

• Неправильная эксплуатация;
• Эксплуатационный износ (со временем блоки утрачивают прочностные характеристики);
• Внешние воздействия в виде пожаров, ураганов, наводнений и других стихийных явлений, которые заставляют конструкции испытывать повышенные нагрузки;
• Некорректное распределение нагрузки.

Все трещины должны подвергаться техническому обследованию. Допустимая ширина трещин в бетоне, позволяющая оценить степень проблемы, приведена в СНиП. По ширине раскрытия трещины делят на три группы: волосные (менее 0.1 мм), мелкие (0.1—0.3 мм), крупные (свыше 0.3 мм). Если поврежденная конструкция применяется в агрессивной среде, то раскрытие не может превышать 0.3 мм. Для гидротехнических допустимо наличие расколов до 0.5 мм по ширине.

Основные причины появления трещин

Существуют разные причины, разрушающие бетон после заливки:

• Структурные. Проблемы возникают из-за усадки бетона или при нарушении пропорций сырья.
• Внешние факторы — снегопады, дождь, палящее солнце. Конденсация влаги и перепады температуры приводят к деформации изделий. Если температурные трещины в бетоне мелкие, беспокоиться не стоит. Проблемы возникают при формировании крупных дефектов. Использование такой конструкции может быть ограничено.
• Технологические ошибки при заливке. Недочеты в расчетах приводят к расколам и снижают характеристики готовых сооружений.

Правильный уход за бетоном

Свежему бетону требуется время, чтобы набрать прочность и стать камнем. Важную роль в уходе за бетоном играет вода. При ее недостатке наблюдается замедление увеличения прочности и формирование усадочных трещин в бетоне. Особенно вода актуальна в жаркую или засушливую погоду. Поэтому такая конструкция в первые несколько недель нуждается в «водных» процедурах.

Как предотвратить трещины в бетоне с помощью полива:

• Схватившийся раствор надо поливать водой, особенно в первые несколько дней после заливки. Такой уход за бетоном способствует тому, что процесс гидратации будет происходить равномерно.
• Поливка бетона водой выполняется с учетом погодных условий. Сколько дней поливать бетон после заливки зависит от температуры на улице, силы ветра и от периода нахождения под солнечными лучами. Весной-летом, при температуре от +18 до +23 градусов, первую поливку надо выполнять через несколько часов после укладки. Если температура превышает отметку в 25 градусов, поливка выполняется через 1—1.5 ч. А при низкой температуре (от +5 до +10 градусов) начинают поливать через 10—12 часов. Что касается зимы, то при температуре ниже +5 градусов поливка не является обязательной процедурой.
• Придерживайтесь оптимального графика полива. Если на улице +25 градусов и выше, на протяжении первых 3—5 суток надо поливать через каждые несколько часов. При температуре ниже +25 градусов, поливка осуществляется по схеме — 3 раза в светлое время суток и 1 раз ночью. Все это время объект должен находиться под влагонепроницаемым материалом, например, брезентом, пленкой.

Учитывайте, если при попадании воды на бетон появляется «шипение», материал пересушен и следует увеличить объем и частоту полива.

Методы предотвращения трещин

Предотвращение трещин — многогранный процесс, который требует соблюдения целого комплекса важных моментов. Ключевую роль играет правильный полив водой. Дополнительно для создания безопасных и долговечных конструкций следует обеспечить:

• Соблюдение пропорций при изготовлении смеси и правильный выбор добавок;
• Использование качественной арматуры (она не должна быть покрыта коррозией, а также ее количество в составе армированной конструкции должно быть грамотно рассчитано специалистами);
• Использование деформационных швов предотвращает порчу материала из-за температурных колебаний или усадки бетона;
• Контроль температуры и защита от солнечных лучей (температурные колебания и палящее солнце приводят к термическому напряжению).

Заключение

Борьба с трещинами имеет решающее значение в предотвращении снижения прочности и долговечности конструкции. Образовавшиеся дефекты не только портят вид объекта, но и создают угрозу для людей. Стратегия по обеспечению защиты от трещин начинается с выполнения требований к пропорциям сырья, условиям затвердевания и влиянию среды. Важно строго соблюдать рецептуру, уплотнять массу, оперативно устранять дефекты и увлажнять поверхность монолита после заливки в соответствии с инструкцией.