Разрушается и крошится бетон; что делать: основные причины, как предотвратить

Наиболее опасна для индивидуального застройщика заливка фундамента зимой, приводящая либо к отсутствию проектной прочности, либо к многочисленному раскрытию трещин. Однако существуют технологические, конструкционные и эксплуатационные причины, чреватые аналогичными дефектами.

Далее будут рассмотрены причины трещинообразования исключительно вновь возведенных монолитных конструкций без эксплуатационного периода, то есть, свежезалитых или перезимовавших без нагрузки фундаментов.

Причины растрескивания бетона после заливки

Четкая последовательность проектирования и изготовления монолитных фундаментов приведена в нормативных документах СП 20.13330 – СП 25.13330, ведомственных нормах ВСН, техкартах ТТК. Однако смеси, опалубки и арматурные каркасы часто изготавливаются в домашних условиях с нарушением технологий, не обеспечивается должный уход за бетоном, игнорируются геологические условия в пятне застройки.

Основными причинами, почему после заливки трескается бетон, являются нарушения технологий, эксплуатации, проектирования конструкции и даже выбора материалов.

Допустимое раскрытие трещин

Нормативы СП 28.13330 регламентируют полное отсутствие трещин исключительно в уникальных конструкциях либо в случаях, когда необходима абсолютная непроницаемость массива (находящиеся внутри газы, жидкости под давлением). Фундаменты коттеджей под эту категорию не попадают, поэтому нормируются нормативами СП 63.13330. Существует несколько видов трещин ж/б изделий, не все из которых опасны для рабочих характеристик конструкции:

• волосяные – получили название от ширины раскрытия 0,1 мм, вызваны нарушениями наружного слоя, на прочность практически не влияют;
• усадочные – преимущественно эксплуатационные (0,3 мм), не учтена геология (рыхлые, слабые, неустойчивые, насыпные грунты);
• горизонтальные – опасны для фундаментов тяжелых зданий, при излишне пучинистых грунтах, так как обычно прорезают толщу конструкции насквозь, после чего, нарушается эксплуатация арматурного каркаса.

Такие трещины часто образуются после заливки, причиной может быть некачественное виброуплотнение, разбавление бетона водой или игнорирование ухода за бетоном. Они обычно не представляют угрозы, если не превышают допустимых пределов, как показано на следующей фотографии. Заделываются специальными ремсоставами. Называются усадочными трещинами бетона (не путать с усадкой всей конструкции под нагрузкой).

Для МЗЛФ допустимо, если бетон трескается после заливки в пределах раскрытия 0,15 – 0,18 мм (ACI-224), 0,1 мм (ГОСТ 13015) либо 0,3 – 0,4 мм (немецкие нормативы для раскрытия вдоль арматуры, перпендикулярно рабочей оси, соответственно после заливки).

Устранение проблемы растрескивания бетонных конструкций

Что делать, если после заливки бетон потрескался? Если растрескивание начинается тогда, когда происходит застывание раствора (в течение не более двух часов), его можно устранить путем дополнительного вибрационного уплотнения.

Как устранить растрескивания в бетоне после заливки:

1. Очистите поверхность от отслаивающихся частичек, усадочных повреждений. Для этого используется металлическая щетка и пеностекло. Сквозные трещины зачищаются и расширяются для более качественного наполнения раствором.
2. Устраните пыль и частички грязи с помощью сильной струи воздуха.
3. Подготовьте раствор и заполните образовавшиеся дефекты. Состав можно вводить путем инъектирования под давлением для уплотнения массы или затирки с использованием герметика.
4. Когда ремонтный состав затвердеет, поверхность повторно затирается металлической щеткой.

Характер и локализация трещин

Раскрытие трещин может происходить после приложения внешних нагрузок. Поэтому существует классификация данных дефектов по типу нагрузки.

• Трещина соединения – бетон разрушается параллельно стержням нижнего и верхнего пояса, мест соединения прутков. Это вызвано неправильной анкеровкой (обычно в Т-образных сопряжениях и углах) либо сжатии почвы, подъеме от перенасыщения водой или просадках. Кроме того, виной может быть ранняя распалубка, нагружение кладкой или венцами сруба неокрепшего бетона, недостаточное сечение арматуры. При таких трещинах существует опасность отслоения защитного слоя.
• Сквозная трещина – виновато центральное растяжение вне центра конструкции.
• Трещина сдвига – обычно проходит диагонально стержням каркаса, возникает из-за поперечного усилия (например, на ленту поставили поддон с кирпичом для кладки);
• Трещина изгиба – перпендикулярна оси стены, начинается у края растянутой зоны.

Пример сильных усадочных трещин, такие трещины уже опасны.

Часто возникают ситуации, когда появились трещины на поверхности от внутренних напряжений. Основной причиной в этом варианте является значительная разница температур ядра и поверхности уложенной смеси (бетонирование в жару, мороз + теплота, выделяющаяся при химической реакции цемента с водой).

Если эти напряжения превышают прочность самого конструкционного материала, трещины могут раскрыться, где угодно. Они проникают вглубь, могут закрываться самостоятельно, когда температуры слоев выровняются естественным образом.

Профилактика температурных напряжений – применение специальных цементов. Например, с пониженной теплотой гидратации (маркировка VLH), портланд цемента со шлаками (обозначение LH). Более простой способ заключается в контроле температуры бетона перед укладкой – в пределах +20 градусов.

Повреждения от пластической усадки

Схема образования трещин вследствие усадки.

Эта разновидность повреждений обычно появляется вследствие интенсивной потери влаги открытой поверхностью уложенного бетона, в результате чего происходит неравномерная усадка и уплотнение бетонной массы.

Происходит этот процесс в самом начале схватывания залитой бетонной смеси. Из-за испарения влаги поверхность раствора активно теряет объем, а середина и нижний слой уложенного бетона остаются в своих первоначальных размерах. Результатом такой усадки является появление на поверхности бетонной смеси сетки из небольших (шириной с человеческий волос) и неглубоких трещин.

Схожие с описанными явления происходят с бетоном во время выпадения осадков. Во время дождя поверхность бетона намокает, и внутрь монолита попадает определенное количество влаги. По окончании дождя и появления солнца мокрая поверхность бетона нагревается, расширяясь, и на ней могут появиться трещинки.

Также к этому типу повреждений относятся трещины, появляющиеся в бетоне под воздействием силы тяжести. Причиной появления таких трещин является недостаточное уплотнение укладываемого бетона. В этом случае получается следующее: на схватывающийся бетонный монолит действуют силы земного притяжения, и если в его теле остались недостаточно уплотненные участки, то смесь в этих участках будет продолжать уплотняться, разрывая целостность бетонного монолита.

Арматура

После укладки арматуры с отслаивающейся ржавчиной трещины открываются через несколько месяцев или даже лет. При несоблюдении защитного слоя или выпуска прутков в грунт (для лучшего опирания хомутов) ситуация полностью аналогична указанному случаю.

Агрессивная реклама производителей композитной арматуры направлена исключительно на увеличение объемов продаж. Укладывать ее в бетон индивидуальному застройщику не рекомендуется категорически. Например, производители указывают в качестве основного достоинства бесшовность:

• композит легко доставить в пятно застройки в виде бухты;
• однако излишняя пластичность, гибкость приводит к неприятным последствиям;
• вместо того, чтобы сразу воспринимать нагрузки растяжения, арматура вначале вытягивается;
• этого обычно достаточно для раскрытия трещин в бетоне.

Последствия применения стеклопластиковой арматуры.

Кроме того, несмотря на рифление, структура стекловолокна, углеродного композита излишне гладкая, адгезия с компонентами бетона ниже на порядок.

Что делать с треснутым бетоном?

Наличие трещин в бетоне говорит о проблемах в заливке. Постараемся разобраться, почему трескается бетон, насколько серьезны повреждения. Трещины в бетоне появляются всегда, даже в новых сооружениях. Раскол бетона возникает из-за нарушения технологий либо пропорций при изготовлении раствора, возраста. Образование расщелин негативно сказывается на несущей способности стен, но полностью избежать проблемы не получится. Следует следить за шириной образовавшихся трещин и вовремя устранять их.

Причины возникновения

Трещины в бетоне — последствие изменений от наружной или внутренней нагрузки. Основные причины расколов объединили в следующие группы:

• нарушение технологии изготовления раствора;
• отклонения в расчетах, недостаточное количество арматуры;
• неучтенные сложные геологические условия;
• нарушение структуры раствора при использовании (нельзя разбавлять водой);
• нарушение условий ухода за бетоном (плохо выдерживалась нужная температура);
• длительная перевозка раствора, нарушившая его свойства;
• дополнительные постройки, не утвержденные проектом.

Разделение трещин по группам

Расколы в бетоне встречаются достаточно часто. Исследовав характер возникновения, их разделили на определенные типы.

Конструктивные

Раскрытие расколов в бетоне конструкций говорит о серьезных нарушениях в расчетах. Они негативно влияют на несущую способность каркаса, понижают безопасность. Возникают из-за нарушений проекта, изменений условий эксплуатации здания, плохого материала.

Неконструктивные (структурные)

К ним относят трещины в бетоне, не попадающие в первую категорию. Разделяют их на несколько видов: повреждения от пластической усадки, температурно-усадочные, от высыхания и коррозии каркаса.

Нарушения пластической усадки бывают в нескольких ситуациях

• Возникать из-за воздействия влаги или деформации изделия.
  Первая встречается чаще, возникает вследствие быстрого испарения жидкости. При нарушении соответствия скорости испарения и подъема воды, влага на плоскости быстро испаряется, и при плавной усадке образуются дефекты. По-другому их называют поверхностные повреждения. Маленькие, неглубокие волосяные трещины находятся только в поверхностном слое бетона, расположены перпендикулярно каркасу, но параллельны друг к другу. Если повреждения небольшие и поверхностные — беспокоиться не стоит. Но неблагоприятные условия увеличивают ширину дефектов, и раскол пройдет сквозь плиту.
• Вторая бывает в двух случаях при осадке затвердевающей бетонной смеси. В первом случае образованию повреждений способствует сопротивление бетонной формы в процессе оседания. Затвердение раствора началось, а форма уплотняется — велика вероятность образования расколов поверхности глубиной 20-25 мм. Второй случай — серьезней. Ширина расколов больше, они — глубже и достают каркаса, расширяясь внутри. Задержки раствора на арматуре образуют сгустки, которые затвердевая, приводят к трещинообразованию. Правильный подбор компонентов смеси, допустимое утрамбовывание решают проблему.

Температурно-усадочные повреждения

Схема трещины в фундаменте.
В начале процесса затвердения бетонной замеси происходит химическая реакция между водой и цементом. Результат реакции — выделяемое тепло. На время, за которое температура достигает своего максимума, действуют разные факторы: температура воздуха, бетона, материал опалубки, марка цемента и многие другие. Поведение цемента во время затвердевания (при смене температуры) до конца не исследовано. Отсутствие свободы искажения перекрытия при усадке бетона ведет к нарастанию температурного напряжения. Сопротивление растягивающих и сжимающих напряжений приводит к трещинам. Сразу их можно не заметить, но обнаружив после, необходимо следить, расширяется ли дефект, и выбрать правильный способ восстановления.

Высыхание раствора

Появляющиеся усадочные дефекты имеют ограниченное место распространения. Образовываются в тонких перекрытиях, несущих элементах без арматуры. Основной причиной принято считать нарушения в структуре раствора.

Воздействие внешних факторов

Оно станет причиной внезапной усадки. Под внешними факторами подразумевают ливни, снегопады, затопление, неверная эксплуатация. Например, подземные грунты опасны просадкой отдельной части строения и созданием неравномерности распределения нагрузки, что приведет к трещинообразованию. Причиной образований в данном случае зачастую выступает непрофессионализм в подготовке и осуществлении работ.

Предупреждение дефектов

Устранение негативных результатов после заливки бетона — процесс трудный. Стоит в самом начале позаботиться о соблюдении технологий, правил, которые помогут предотвратить образование дефектов:

• Во время смешивания компонентов вручную добавлением большого количества воды облегчают процесс. Такой подход приводит к дополнительному парообразованию, как следствие, происходит быстрое затвердение поверхности. Соблюдение соотношения составляющих – основное правило качественного раствора. Избыток влаги и ее недостаточное количество приведут к появлению усадочных расколов.
• Высокая температура материала, окружающей среды приводит к быстрому улетучиванию влаги. Заливка бетонного основания при высокой температуре требует дополнительной защиты. Перед укрытием бетон смачивают.
• Ошибка в выборе качества цемента служит причиной раскрытия трещин после высыхания. Возникающие сомнения по выбору могут решить специалисты, предлагающие готовый раствор.
• Часто причиной неприятностей служат неучтенные проблемы с грунтом. Стоит проводить достаточное армирование конструкции.

Увеличить срок эксплуатации бетона после проведенных работ поможет систематическое осматривание поверхностей и определение дефектов на ранней стадии.

Устранение проблемы

Образования в свежеуложенном бетоне исправляются дополнительным уплотнением, а подправить треснутый застывший бетон можно несколькими способами. Прежде чем приступить к решению проблемы, стоит выбрать правильный метод:

• Инъектирование трещины бетонной стене.
  Инъектирование — профессиональный способ устранения дефектов. Он — затратен и требует наличия определенных навыков. Работа заключается в заполнении под давлением пустот специальными цементными составами. Некоторые из них вытесняют лишнюю влагу из цемента. Раствор заполняет ширину пространства и затвердевает.
• Герметизация — второй способ. Главная цель — раскрытие слабого места рядом с расколом и устранение раскрошившего пористого материала. Для этого простукивают повреждение, удаляя поврежденный материал и очищая от его пыли. Подготавливая раскол для нанесения раствора, делают раскрытие. В состав ремонтной смеси входят песок, цемент и полимерные составляющие. Выровненную поверхность обрабатывают герметиком.

Процедура исправления недостатка в бетонном основании совершается в несколько этапов:

• раскрытие проблемы, почему трескается бетон;
• подготовка поверхности, простукивание для выявления слабых мест;
• расширение дефекта зубилом до 5 мм;
• очистка поверхности от пыли водой — губка уберет лишнюю влагу и подсушит поверхность;
• обработка имеющейся оголенной арматуры антикоррозионным составом.

После осуществляют заливку ремонтным раствором (при необходимости армируют дефект проволокой), выравнивание поверхности. Образовавшийся дефект — не всегда проблема для бетона. Главными критериями, влияющими на принятие решения о ремонте, будут причина возникновения, ширина раскрытия дефекта, расположение, воздействие воздуха.

Нарушение водного баланса — распространенная причина плохого качества раствора, ведущего к трещине. Стоит внимательно следить за соблюдением технологий подготовки цемента. Излишки воды в растворе опасны для поверхностей при температурном режиме от нуля и ниже. Замерзая, влага расширяется, увеличивая трещины в бетоне, после чего бетон крошится, обнажая арматуру. Эти процессы понижают прочность здания.

Старайтесь выявлять недостатки на ранних стадиях, не откладывайте исправление даже незначительных повреждений.

kladembeton.ru

Погодные условия

Возникают трещины в бетоне часто после зимнего бетонирования обычно в зоне концентрации пустот, в которых скапливается вода либо вдоль арматуры. Меры борьбы с дефектом – качественное уплотнение наконечником глубинного вибратора до полного прекращения пузырьков, сокрытия крупных наполнителей, появления цементного молочка (воронка сворачивается практически мгновенно после извлечения виброинструмента).

Вертикальные трещины после зимовки говорят о неправильном расчете или не проведении геологии вовсе.

Следующей причиной служит ускоренное высыхание открытых поверхностей на ветру, холоде или жаре. Напряжения возникают внутри поверхностного слоя, устранить их невозможно. Требуется своевременный и качественный уход за свежим бетоном.

Некачественное сырье

Трещины могут раскрыться из-за несоответствия цемента заявленному качеству. Индивидуальные застройщики ищут дешевые цены, часто не обращают внимания на упаковку. На мешках производителя, дорожащего репутацией, в обязательном порядке имеются:

• реквизиты – можно провести экспертизу, подать рекламацию, хотя бы частично возместить ущерб;
• срок упаковки – цемент сохраняет свойства при соблюдении условий хранения 3 месяца, после чего начинает довольно резко «терять» прочность;
• соотношение воды и наполнителя – для растворов и бетонов;
• состав – добавление шлаков, величина помола существенно влияют на процесс гидратации, что актуально для теплового режима массивных конструкций, предназначенных для эксплуатации в земле и агрессивных средах.

Растрескивается бетон на поверхности сразу после заливки, в том числе, из-за пластичной усадки. Принцип этого дефекта обусловлен процессом формирования цементного камня:

• объем смеси увеличивается при выделении тепла в результате химической реакции;
• поверхность остывает и высыхает быстрее, начинает сжиматься;
• в ядре процесс длится медленнее, препятствует поверхностному сжатию;
• результатом становятся трещины по все поверхности либо отдельных участках бетона.

Отсутствует выраженная направленность, все зависит от обстоятельств. Либо возникают продольные щели толщиной 1 – 3 мм незначительной глубины. Полностью спасает от указанных неприятностей влажный компресс в первые три дня, изготовленный из периодически смачиваемых опилок, песка, ветоши.

Разбавление водой

Заказывая смесь миксерами, застройщики иногда получают сроки доставки от полутора часов. После укладки первого слоя необходимо время для уплотнения вибрационным способом. Проходит еще 1 – 1.5 часа, бетон начинает густеть, в него добавляется вода.

Большая усадочная трещина, переходящая в вертикальную. При сильном разбавлении бетона водой и неиспользовании вибратора, бывает и такое.

В этом случае трещины неизбежны, поскольку нарушаются сбалансированные растворным узлом пропорции. Снижается марочная прочность, повышается время гидратации (увеличено водо-цементное отношение В/Ц).

Вид сбоку верхней трещины.

Трещины, как итог ошибок при расчетах

Схема промерзания грунта под фундаментом
При выборе типа фундамента с необходимыми показателями несущей способности исходят из двух основополагающих групп факторов: природных и антропологических.

Первая группа включает особенности строительной площадки: максимальную глубину промерзания, наличие вод и их уровень в почве, характер этих почв.

Вторая группа – факторы, обусловленные человеческой деятельностью. К ним можно отнести все сооружения, которые имеются вблизи строительного участка и ограничивающие проектные возможности будущего здания. В таком случае, возможно ограничение высотности и этажности возводимого сооружения.

Верно рассчитанная несущая способность основания позволит избежать частичной деформации фундамента, нарушения его целостности или даже полного разрушения.

Это преимущественно случается при попытках сэкономить на устройстве основания с расчетной нагрузкой. Если же заложить большую несущую способность, потребуются дополнительные, ненужные расходы.

«Длинный перегон»

Простой миксеров обходится застройщику дорого, поэтому часто бетон сваливают в одно место, перегоняют лопатами на дальние участки без лотка. Это приводит к разделению смеси на отдельные фракции – крупный щебень лучше захватывается шанцевым инструментом, жидкость практически остается на месте.

Ярко выраженные последствия расслоения бетона.

Результатом становится неравномерная концентрация песка/щебня на отдельных участках, что не может не отразиться на качестве. Проектной прочности не будет ни на одном участке такого фундамента, щебень физически не в состоянии обволакивать арматуру, трещины неизбежны.

Как определить динамику разрушений поверхности основания

Перед тем, как приняться за ремонт, следует точно определить основной фактор, повлекший появление трещин и определить динамику изменения размера трещин. Поэтому не стоит сразу же приниматься за устранение возникших проблем. Неверно принятое решение скорее усугубит состояние фундамента, чем поможет устранить обнаруженные трещины.

Для определения характера изменений применяют визуальное наблюдение. Но, достаточно часто такого мониторинга бывает недостаточно. Поэтому специалисты советуют использовать установление маяков в поврежденных местах. Это особенно важно, если дом стоит на ленточном основании. Разрушения таких конструкций могут быть едва заметными.

Установление маяков на месте образовавшихся разломов позволит точно определить, увеличиваются ли глубина и ширина трещины. Если маяк остался целым, то, следовательно, разрушения недостаточно серьезны и их можно устранить своими силами. Соответственно, если установленную пластину разорвало, имеет место увеличение ширины/глубины.

Существует и более простой способ определения изменений, если фундамент треснул – измерение разломов с помощью линейки. Таким образом, удастся точно определить скорость их увеличения.

Превышение технологического перерыва

Рекомендованный технологический перерыв 1 – 2 часа в зависимости от конкретных условий заливки, обусловлен временем гидратации. Если очередная порция будет уложена позже указанного времени на предыдущий слой, наконечник глубинного вибратора разрушит образовавшиеся связи без возможности их восстановления.

Кроме того, крупный объем бетона на поверхности предыдущего слоя продавит формирующуюся структуру, что приведет к образованию трещин, рыхлой консистенции, не способной к восприятию нагрузок.

Источник: furnilux.ru