Пукнатини в бетона

Явлението „напукване”

При изливането бетонът обикновено съдържа повече вода, отколкото е необходима за хидратацията на цимента. С втвърдяването той започва да губи излишната вода и започва свиването. Ако бетонът не е ограничен, няма да има пукнатини. Но практически една конструкция със значими размери не може да се поддържа без никакви ограничения.
Явлението „напукване” е сложно и зависи от много неща: скоростта и размера на сушенето, свиването, якостта на опън, устойчивостта на опън, свличането, еластичността, степента на ограничение и други фактори.
Въпреки че повечето пукнатини не засягат структурната стабилност или устойчивостта, всички те са грозни и в някои екстремни случаи могат да влошат експлоатацията на конструкцията. Поради тази причина пукнатините трябва да се свеждат до минимум.

В лабораториите тестовете за напукване при изсъхване се извършват най-лесно и най-често във връзка с проблеми от свиване/напукване. Понякога, обаче, се набляга твърде много на свиването при изсъхване на втвърден бетон като основен критерий за чувствителност към напукване.

Самото свиване при изсъхване се влияе от много фактори – съотношението вода-цимент, количеството, фиността (по-ситно смленият цимент има по –голяма склонност към напукване) и състава на цимента (обикновеният портландцимент СЕМ І има по-малка склонност към напукване, в сравнение със смесения портландцимент), минералния състав, коравостта, формата, текстурата на повърхността и сортирането на инертните материали, характеристиката и количеството на добавките, размера и формата на бетонната маса, условията на влага и температура.

Най-доброто средство за минимизиране на пукнатините са превантивните мерки в момента на леенето на бетона и подпомагането на неговото втвърдяване.

Някои видове и причини

В повечето случаи на поява на пукнатини самата пукнатина може да се открие и да се определи причината за нея. Извършеното подробно проучване установи, че напукването се дължи на следното:

Проблеми при строителството и надзора – около 36 .
Дефекти при проектирането – около 27 .
Околната среда /температура, влажност и т.н./ - около 21 .
Качество на материалите – около 17 .

Освен това всички пукнатини могат да се разделят на две общи категории:

Пукнатини, възникнали преди и по време на втвърдяването.
Пукнатини, възникнали след втвърдяването на бетона.

Как да разпознаваме пукнатините

Пукнатини от свиване:

Избягвайте ги, като изрязвате компенсационния шев /фуга/ по пунктираната линия.

Пукнатини от свиване, причинени от концентрация на стреса в ъглите:

Избягвайте ги, като поставяте компенсационния шев на пунктираната линия или като използвате армировъчна стомана.

Пукнатини от утаяване поради движение на земното платно или фундамента.
Пукнатини от повдигане под плочата поради лош дренаж в земното платно.
Пукнатини от разширение:

Избягвайте ги, като поставяте компенсационните шевове /фуги/ по пунктираните линии.

Пукнатини от свиване в секторите със шипове /пера/

Избягвайте тесни сектори с шипове /пера/

Пукнатини от пластично свиване:
Поради бърза загуба на вода към сухо земно платно или към атмосферата.
Пукнатини от свиване в ъглите до вратите или прозорците.

Избягвайте ги, като използвате армировъчна стомана или /при плътни бетонни стени/ чрез внимателно изливане на саморазливен бетон.

Пукнатини преди и по време на втвърдяването

Пукнатините от пластично свиване възникват, когато скоростта на вятъра, ниската относителна влажност, високата температура на околната среда или комбинация от тези три фактора кара водата да се изпарява от повърхността на бетона по-бързо, отколкото може да бъде заменена с вода, постъпваща към повърхността от по-долните пластове. Бързото изпарение, причиняващо пукнатините, може да се спре чрез прегради срещу вятъра, засенчване и повърхностна обработка.

Вертикалните пукнатини могат да бъдат причинени от утаяването на бетона около пръчките на арматурата. Такъв вид напукване може да се установи по модел, който следва армирането. Пукнатините често могат да се предотвратят чрез ре-вибрации на бетона. Наклонените пукнатини се появяват, когато грубите частици на инертните материали близо до повърхността оформят скелет, в който циментовата замазка може да се утаи и отдели. Това напукване отново може да се намали или предотврати чрез вибрации или ре-вибрации.

Относително слабите движения на кофража в началото на втвърдяването могат да причинят напукване. Обичайните причини за движенията, които предизвикват неравни и несиметрични пукнатини, са подуване на дървения материал, повдигане на гвоздеите, неумела или прекалена употреба на вибратори.

Широките пукнатини, преминаващи през плочата, възникват когато земния пласт уляга преди бетонът да е развил якостта си. Това може да се случи защото земния пласт не е равен и добре уплътнен, или е кален или нестабилен поради друга причина.

Пукнатини след втвърдяването

Тази категория включва поведението на бетона, чиято форма вече не може да бъде променена без да се повреди. Тя включва пукнатини, причинени от свиване при сушенето, както и пукнатини, получени от температурни промени, възникващи във всички материали, изложени на въздействието на времето. Ако въпросната конструкция не позволява движение на елементите й без прекомерен стрес, могат да се появят обширни пукнатини.

След втвърдяването могат да се получат микропукнатини от прекалено заглаждане, което извлича вода и цимент на повърхността и отслабва бетона, който е подложен на висок стрес от свиване. Най-често това се дължи на лоши грижи за бетона след неговото полагане . Други пукнатини, появяващи се след втвърдяването, могат да бъдат причинени от недостатъчно подсилване в ъглите, недостатъчна дълбочина на бетона при извивките на арматурата, липсата на фуги за разширяване и свиване.

Жлебове и фуги

Пукнатините от свиване не винаги могат да се избегнат, но могат да се контролират чрез плоскости на най-малкото съпротивление, за да се установи посоката на пукнатините, когато възникне свиване. Това се прави, като се изрежат жлебове до една трета от дебелината на плочите, веднага щом бетонът е достатъчно твърд да понесе щетите от рязането. Напукването, ако има такова, ще се появи под линията на жлеба. /Ако срязването се извърши много по-късно от гореспоменатия момент, могат внезапно да се появят повърхностни пукнатини, излизащи от линията на срязването./

Жлебовете трябва да се прорежат на логическите точки на стрес, на разстояния от ½ до 2 м, а по алеи и големи подове разстоянията могат да бъдат 5 до 7 м. Където подът е разделен от колони, фугите могат да се поставят от колона до колона за по-добър външен вид /вижте илюстрацията/. Но не трябва да са на повече от 7 м една от друга, освен ако плочите съдържат значителна стоманена армировка. Фугите за разширение и изолация обикновено се състоят от предварително оформен материал с дебелина 10 мм и дълбочина и дължина колкото плочата. Те трябва да се поставят там, където пътеките и алеите се срещат и където плочите опират в основа на колона, стена или друга маса, която ще се съпротивлява на разширение в тази посока /виж илюстрацията/.

Вода – добавена и изпарена

За да може да се излива и обработва, почти всеки бетон съдържа повече вода от необходимата за хидратацията на цимента. Добавянето на вода към готовата бетонова смес увеличава вероятността от сегрегация на бетона и прекалено отделяне на вода, което може да направи повърхността на бетона пореста и слаба и да предизвика напукване. От друго страна, твърде бързото изпарение на водата от повърхността при втвърдяването също може да предизвика образуване на пукнатини, следователно за подпомагането на втвърдяването непрекъснато трябва да се използва потапяне, спрей с водна мъгла или водозадържащи покрития. Постоянният проблем на ръководителите е да накарат хората си да разберат, че твърде много вода на етапа на изливането е толкова вредна, колкото твърде малко при втвърдяването.

Резюме

Повечето пукнатини се появяват до 2-3 дни след изливането на бетона. Ето някои превантивни мерки, които ще намалят напукването в този период:

Погрижете се земният пласт да бъде добре уплътнен.
Проверете устойчивостта на кофража.
Погрижете се земният пласт и кофражът да бъдат влажни преди изливането.
Не добавяйте вода към готовата бетонова смес при изливането.
Уплътнявайте добре твърдите /земновлажните/ бетонови смеси.
Прорязвайте достатъчно фуги за свиване.
Осигурявайте фуги за разширение, където е нужно.
Започвайте да подпомагате втвърдяването колкото е възможно по-скоро.
Поддържайте правилно втвърдяване през подходящ период от време.

С помощта на процедурите в настоящата публикация и с правилни грижи ще получите най-добри резултати от вашия бетон с марка Холсим.