Ширина раскрытия трещин для фундамента

Экспертиза: какие трещины допустимы и недопустимы в железобетонных элементах?

При приемке конструкций на стройплощадке важно своевременно оценить их техническое состояние по внешним признакам и при необходимости выставить свои обоснованные претензии заводу-изготовителю, поставщику конструкций, подрядчику. Рассмотрим более подробно вопрос о допустимости трещин в железобетонных элементах.

Какие трещины в железобетонных элементах не являются опасными?

Каждое появление трещины в железобетонном элементе свидетельствует о том, что произошла разрядка накопившихся напряжений в данной области конструкции. Причиной возникновения трещин являются внутренние растягивающие напряжения, которые могут возникать из-за внутренних процессов в элементе и от внешних нагрузок на конструкцию.

Ширина трещины в железобетонном элементе

Ширина раскрытия трещины

Согласно ДБН В.2.6-98:2009 «Бетонные и железобетонные конструкции» для разных железобетонных элементов и конструкций предъявляются свои требования относительно трещинообразования – и для одних конструкций определенные трещины приемлемы, а для других – категорически не допускается.

В таблице 1 приведены виды трещин, причины их возникновения, которые не являются опасными

Вид трещин	Вероятные причины появления трещин	Характер трещин	Размер трещин
Усадочные	Неправильно подобранный состав бетона (большой расход цемента — более 600…700 кг/м 3 ), нарушен процесс твердения, неправильный уход при твердении бетона, неправильное армирование	Стабилизированные, нестабилизированные	Волосяные, до 0,1 мм
Технологические	Расслаивание бетонной смеси при укладке, вибрации и уплотнении; температурные деформации форм, нарушена режим прогрева бетона, неправильное натяжение арматуры в преднапряженных элементах и т.д.	Стабилизированные, односторонние, сквозные	Мелкие,до 0,3 мм
Деформационные	При складировании и транспортировке, монтаже и эксплуатации	Стабилизированные, сквозные и односторонние	Мелкие,до 0,3 мм

Также при исследовании целого ряда нормативных документов были собраны следующие данные по допуску эксплуатации железобетонных элементов и конструкций при наличии некоторых трещин.

В зависимости от условий эксплуатации предельно-допустимая ширина раскрытия трещин составляет (п. 2.2.2.3 ДБН В.2.6-98:2009):

• не более 0,5 мм – для конструкций, эксплуатируемых в условиях, защищенных от климатических воздействий (вода, влага, отрицательная температура и т.д.);
• не более 0,4 мм – для конструкций подвергающиеся климатическому влиянию;
• не более 0,3 мм – для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах;
• не более 0,2 мм – для конструкций с арматурой с пониженной коррозионной стойкостью.

В соответствии с пунктами 4.5.3, 5.4.3 ДСТУ Б В.2.6-2-95 «Конструкции зданий и сооружений. Изделия бетонные и железобетонные» при изготовлении предварительно напряженных конструкций допускаются поперечные трещины от обжатия бетона при преднапряжении, а также усадочные и другие поверхностные технологичные трещины (кроме трещин, которые проходят вдоль стержней рабочей арматуры) шириной раскрытия не более:

• 0,1 мм в предварительно напряженных изделиях, в элементах колон и стоек, а также в изделиях из тяжелого бетона, к которым предъявляются требования по морозостойкости;
• 0,2 мм в других случаях.

Считаются неопасными горизонтальные трещины в железобетонных колоннах с небольшим раскрытием.

Следует помнить, что даже выше перечисленные трещины, которые считаются допустимые, необходимо заделывать (зачеканивать), потому что практически любая трещина позволяет агрессивным средам проникать вглубь бетона, и со временем, приводить к разрушению бетона и коррозии арматуры.

В каких конструкциях образования трещин не допускается?

1. железобетонные конструкции, которые находятся под давлением жидкостей и газов, т.е. те, которые должны обеспечивать непроницаемость и герметичность;
2. конструкции с повышенными сроками долговечности;
3. конструкции, подвергающиеся сильным агрессивным воздействиям внешней среды (в условиях эксплуатации железобетонной конструкции в жилище среда считается неагрессивной).

Правила обследования трещин

При затруднении в определении допустимости данных трещин, необходимо выполнить целый ряд мероприятий для определения характера появления.

Прежде всего, необходимо определить положение, форму, направление, длину, ширину и глубину раскрытия трещин. Ширину раскрытия трещин определяют с помощью микроскопов МПБ-2, МИР-2, лупой Бринелля или другими приборами, у которых точность измерения не ниже 0,1 мм.

Глубина трещин определяется с помощью игл, проволочных щупов или с помощью ультразвуковых приборов, например бетон-3М, УКБ-1М, УК-10П и др.

Далее необходимо определить развивается или нет трещина. Для этого, используют гипсовые или цементно-песчаные маяки, которые устанавливаются в местах максимального раскрытия трещин. Если трещина дальше развивается, на маяке образовываются продольные трещины. Конец трещины фиксируют поперечными штрихами и отметкой даты измерения. Расположение трещин наносят на чертежи общего вида, где обязательно отмечают номер и дату установки маяков. Периодически трещины и поставленные маяки осматриваются, и результаты осмотра заносятся в акт обследования конструкции. По результатам осмотра судят об опасности, точной причине возникновении трещины.

Приборы для измерения раскрытия трещин: а) отсчетный микроскоп МПБ-2 и лупа Бринелля

Приборы для измерения раскрытия трещин: б) измерение ширины раскрытия трещины лупой; в) – щуп: 1 — трещина; 2 – деление шкалы лупы

В спорных ситуациях, при обнаружении трещин в железобетонных элементах следует обращаться к экспертам по строительным конструкциям с целью оценки технического состояния конструкций и составления экспертного заключения, в котором должны отражаться: причины, характер и допустимость выявленных трещин.

Источник

Расчет железобетонной плиты фундамента по раскрытию нормальных трещин. Раскрытие трещин в бетоне сп

Расчет железобетонной плиты фундамента по раскрытию нормальных трещин (СП)

Цель: Проверка расчета ширины раскрытия трещин в постпроцессоре «Железобетон» вычислительного комплекса SCAD

Задача: Проверить правильность анализа раскрытия нормальных трещин.

1. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003), 2005, с. 155-157.

2. Перельмутер М.А., Попок К.В., Скорук Л.Н. Расчет ширины раскрытия нормальных трещин по СП 63.13330.2012, Бетон и железобетон , 2014, №1, с.21-22.

Файл с исходными данными:

SCAD 43 SP.sprотчет – SCAD 43 SP-2003.doc

Соответствие нормативным документам: СП 52-101-2003.

b×h = 1150×300 мм	Размеры сечения плиты
а = 42 мм	Расстояние до ц.т. растянутой арматуры
Asw = 923 мм2 (6Ø14)	Площадь сечения растянутой арматуры
Мl = 50 кНм	Изгибающий момент в расчетном сечении от постоянных и длительных нагрузок
Мsh = 10 кНм	Изгибающий момент от кратковременных нагрузок
Класс бетона В15
Класс арматуры А400

Результаты расчета SCAD:

Макс. 0 ТПривязка 0 м

Макс. 0 ТПривязка 0 м

Макс. 0 кН*мПривязка 0 м

Макс. 60 кН*мПривязка 0,02 м

Mz Mk Qz

Макс. 0 ТПривязка 0 м

Макс. 0 ТПривязка 0 м

Qy Длина стержня 1 мДлина гибкой части 1 мЗагружение L1 — «Момент»

Конструктивная группа Балка

Коэффициент надежности по ответственности γn = 1Тип элемента — ИзгибаемыйНапряженное состояние — Одноосный изгибМаксимальный процент армирования 10

Коэффициенты учета сейсмического воздействия

Нормальные сечения	0
Наклонные сечения	0

Расстояние до ц.т. арматуры

Коэффициент условий работы

Продольная	A400	1
Поперечная	A240	1

Вид бетона: ТяжелыйКласс бетона: B15

Коэффициенты условий работы бетона

γb1	учет нагрузок длительного действия	1
γb2	учет характера разрушения	1
γb3	учет вертикального положения при бетонировании	1
γb4	учет замораживания/оттаивания и отрицательных температур	1

Влажность воздуха окружающей среды — 40-75%ТрещиностойкостьОграниченная ширина раскрытия трещинТребования к ширине раскрытия трещин выбираются из условия сохранности арматурыДопустимая ширина раскрытия трещин: Непродолжительное раскрытие 0,4 мм Продолжительное раскрытие 0,3 мм

Конструктивная группа Балка. Элемент № 1

Длина элемента 1 м

Участок	Арматура	Сечение
1	S1 — 6Ø14

Проверено по СНиП

1

0,97

Ширина раскрытия трещин (длительная)

п.п. 7.2.3, 7.2.4, 7.2.12

Проверка	ширина раскрытия трещин (длительная)
Пособие	0,306/0,3 = 1,02
SCAD	0,97
Отклонение, %	4,9 %

1. Значение полного момента, действующего в сечении, М = Ml + Msh = 50 + 10 = 60 кН∙м, коэффициент длительной части равен Ml /М = 50/60 = 0,833.
2. Отклонение результатов SCAD от теоретического решения связано с тем, что в SCAD для обеспечения вычислительной устойчивости рассматривается не идеальные диаграммы работы материалов, а диаграммы, в которых горизонтальная часть графика σ(ε) имеет небольшой наклон.

Кристаллизация

Кристаллизацией называется процесс, состоящий в образовании кристаллов. Это происходит при переходе металла из состояния жидкого в твердое. Именно это и происходит при сварке металлических изделий.

Этот процесс в сварном шве приводит к деформированию металлов и образованию трещин. Какие виды трещин образуются при кристаллизации сварного шва? Горячие, которые имеют второе название кристаллизационные, могут появиться в металлическом шве на последней стадии кристаллизации. При этом температура близка к солидусу, когда происходит исчезновение последних капель жидкого металла.

Трещины в бетоне: причины появления, способы заделки

Бетонные и железобетонные конструкции, обладая прочностью камня, тем не менее, имеют склонность к растрескиванию. Впоследствии трещины в бетоне становятся причиной сначала частичного, а впоследствии полного разрушения. Поэтому обнаружив растрескивание бетона, необходимо как можно быстрее, используя информацию данной статьи выполнить ремонт.

Трещины в бетоне: причины появления

Для лучшего понимания технологий ремонта трещин, необходимо рассмотреть виды и причины их появления данных дефектов. Трещины в бетоне классифицируют по следующим факторам:

• Глубина повреждения: волосяные, сквозные, поверхностные.
• Направление трещин: вертикальные, наклонные, горизонтальные, криволинейные и замкнутые.
• Тип разрушения бетона: сдвиг, срез, разрыв, смятие.

Причины, по которым бетонный материал начинает разрушаться:

• Усадка. Усадочные трещины в бетоне являются результатом неправильных пропорций компонентов при приготовлении раствора или неправильным уходом за свежезалитой конструкцией. Этот вид повреждений появляется в отсутствие нагрузки и характеризуется: небольшим раскрытием (до 2 мм), равномерным распределением по всей длине конструкции.
• Перепады температуры. При длине бетонной конструкции 100 метров, изменение температуры окружающей среды на 1 градус Цельсия вызывает изменение линейных размеров примерно на 1 миллиметр. В связи с тем, что в течение суток перепады температуры могут достигать 15 и более градусов, бетон растрескивается. Для устранения этого вредного явления используется технология «температурных швов». При этом расстояние между температурными швами рассчитывается индивидуально в зависимости от габаритов конструкции и других факторов.
• Осадка. Неравномерная осадка бетонных фундаментов и стен несет серьезную опасность для только что построенных сооружений. Осадка является причиной самых «нехороших» наклонных трещин. Для предотвращения неравномерной осадки, следует строго соблюдать технологию подготовки грунта и возводить коробку здания (нагружать фундамент) после естественной осадки – через 12 месяцев после заливки.
• Пучение. Явление пучения грунта происходит в зимний период. Промерзший грунт старается «вытолкнуть» здание из земли, в результате чего могут образоваться очень серьезные разрушения. Как показывает практика, линейные перемещения здания в результате пучения могут достигать 15 сантиметров. Предупредить образование трещин от пучения можно правильной глубиной заделки фундамента ниже уровня максимального промерзания грунта в данной местности.
• Коррозия стальной арматуры и неправильное армирование. В соответствии с законами химии, корродированный металл увеличивается в объеме и соответственно начинает «рвать» бетон. Также к появлению трещин может привести неправильный расчет арматурного пояса.

Ремонт трещин в бетоне

Ширина раскрытия трещин в бетоне регламентирована действующим нормативным документом СНиП 52-01-2003. Трещины в бетоне снип допускает в следующих пределах:

• Исходя из условия сохранности армирования: до 0,3 мм при продолжительном раскрытии и до 0,4 мм при непродолжительном раскрытии.
• Исходя из условия проницаемости бетона: до 0,2 мм при продолжительном раскрытии и до 0,3 мм при непродолжительном раскрытии.
• Для масштабных гидротехнических сооружений: до 0,5 мм.

Волосяные трещины в бетоне, который уже схватился и затвердел можно устранить металлической щеткой. Заделку трещин в бетоне, который еще не начал схватываться и твердеть, можно двумя способами: дополнительной вибрацией до устранения повреждений, либо использовать цементно–песчаный раствор, приготовленный в соотношении 1 часть портландцемента, 3 части песка (раствор втирают в дефекты мастерком или шпателем).

Средства для заделки трещин

Герметизацию трещин в бетоне, который уже полностью схватился и застыл, и заделка трещин в бетоне на улице производится специальными ремонтными составами. Наиболее популярные ремонтные составы для трещин в бетоне:

• Бетонный состав. Считается наиболее предпочтительным для устранения широких и обширных повреждений. Для приготовления бетонного ремонтного состава используют песок и напрягающий цемент с малой энергией самонапряжения (НЦ20). Затворителем выступает бутадиен-стирольный латекс обеспечивающий водонепроницаемость и адгезию к основанию. Соотношение цемента и песка, а также крупность песка зависят от габаритов повреждения. 1:1 для трещин шириной до 0,3 мм (максимально мелкий песок или доломитовая мука), 1:2 для дефектов от 0,3 до 3 мм (песок с величиной фракции до 0,1 мм), и 1:3 для повреждений шириной более 3 мм (речной песок крупностью фракции 1,5 мм). Количество затворителя принимается 40-45% от веса цемента.
• Состав на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя ИМТГФА и песка (доломитовой муки или известняковой муки. Смолу смешивают с отвердителем в соотношении согласно прилагаемой инструкции. Далее в состав добавляют мелкий песок в соотношении 1 часть смолы и 1 часть песка по объему и производят наполнение трещины любым удобным способом: шпателем, мастерком или ножом.
• Жидкое стекло. Жидкое стекло для заделки трещин в бетоне используется в смеси с цементом и песком в качестве затворителя. По сути, жидкое стекло является бюджетным аналогом эпоксидной смолы и перед смешиванием с цементом и песком разбавляется в пропорции 1 часть жидкого стекла к 2 частям воды.
• Специальный ремонтный состав для заделки трещин в бетоне, предлагаемый производителями и торговыми сетями: «РЕПЕР», Lugato 5-Minuten Mortel (Schneller Mortel) и «Клей Константа Гранито».

Ремонт трещин в бетоне инъекционным методом «идет» отдельным методом, потому что требует наличия специального технологического оборудования и специальных материалов.

Техническая суть метода инъектирования трещин заключается в нагнетании в трещины составы на основы полимеров или цементных смесей со специальными присадками. В этом случае смесь для заделки трещин в бетоне, заполняет все уголки повреждений и надежно герметизирует конструкцию.

Заключение

Если рассматривать актуальную проблему, чем можно заделать трещины в бетоне, можно отметить следующие основные принципы. Трещины должны быть тщательно расшиты и очищены под ремонт, а ремонтные составы должны отвечать требованиям климатических условий, водонепроницаемости и минимальной усадки после полимеризации или отвердения.

Причины деформаций зданий и их внешние проявления

Причинами осадки основания могут быть:

– неправильно выбранная глубина заложения и тип конструкции фундамента;

• при неправильно выбранной глубине заложения и типа фундамента трещины были бы образованы в первые годы эксплуатации жилого дома, тогда как выявленные в квартире трещины возникли в недавнем времени, и имеют тенденцию к увеличению.

– неравномерная нагрузка на фундамент со стороны строения;

• неравномерная нагрузка на фундамент возникла в результате производства строительно-монтажных работ в вышерасположенных чердачных помещениях.

– увеличение нагрузки на фундамент за счет надстройки верхних этажей;

• увеличение нагрузки на фундамент возникло в результате производства строительно-монтажных работ в вышерасположенных чердачных помещениях.

– недостаточная прочность материалов для фундамента или потеря прочности со временем;

• экспертом в ходе обследования была проверена прочность, и ее уровень на момент обследования является нормативным.

– аварии инженерных сетей, примыкающих к зданию;

• на момент обследования аварий не зафиксировано.

– возведение новых сооружений, вплотную примыкающих к существующему зданию;

• на момент обследования не зафиксировано.

– устройство рядом открытого котлована, устройство траншей;

• на момент обследования не зафиксировано.

Рис.18. Деформации и развитие трещин в стенах зданий

а — при отрытии траншей или котлована вблизи здания при м;

б — при пристройке нового здания большей высоты

1 — старое здание; 2 — новое здание; 3 — осадочный шов

В результате зафиксированных и установленных фактов экспертиза пришла к выводу, что причиной возникновения трещин на стенах квартиры является производство строительно-монтажных работ в вышерасположенных чердачных помещениях.

Источник