Трещины в бетоне: виды, причины и устранение

Создание железобетонных конструкций регламентируется рядом норм и правил. Но даже при строгом их соблюдении возможно появление трещин в бетоне. Об основных причинах и методах устранения трещин расскажем подробнее.

Есть несколько основных видов трещин в бетонных конструкциях:

• Конструктивные. Основная причина их появления – высокая нагрузка. Конструктивные виды трещин в бетоне обычно появляются из-за ошибок, совершенных на стадии проектирования. Например, к деформациям приводит неправильный подбор сечения арматурных стержней или армирующего каркаса в целом. Также проблема часто связана с применением цемента низкого качества, нарушений в пропорциях вяжущего компонента в строительном растворе.
• Структурные. Они возникают, когда бетонная конструкция набирает прочность. Основные причины: нарушение технологических условий на этапе сушки бетона после заливки, наличие воздуха в бетонной смеси, использование слабой или негерметичной опалубки, низкая плотность основания.

По глубине проникновения можно выделить такие разновидности трещин в бетоне:

• Мелкие поверхностные. Располагаются на внешней стороне бетонных или железобетонных элементов. Обычно они не представляют опасности для общей устойчивости конструкций и зданий.
• Глубокие поверхностные. Эти повреждения проникают внутрь материала, а их постепенное расширение может привести к выкрашиванию бетонного слоя, обнажению арматуры и образованию сквозных отверстий. Такие изменения влияют на несущую способность объектов.
• Сквозные. Проходят через весь слой бетона, сохраняя или уменьшая свою ширину. Они создают значительную угрозу для целостности строительных конструкций. При обнаружении подобных дефектов их нужно оперативно устранить.

По направлению трещины бывают:

• Горизонтальные. Эти повреждения формируются вдоль армирующего каркаса. Они считаются менее опасными по сравнению с другими типами трещин и обычно легко поддаются ремонту. Основные причины их появления включают усадку подосновы, грунта или цементного раствора;
• Вертикальные. Располагаются параллельно стоечным элементам арматурного каркаса. Такие трещины могут вызывать линейные деформации здания, что особенно заметно по заклиниванию окон и дверей в проемах;
• Наклонные. Это наиболее опасный вид трещин в фундаменте, поскольку они часто приводят к разрушению опорной части здания. Причиной их появления обычно становится сочетание сразу нескольких факторов.

Виды трещин в бетоне по расположению относительно арматуры:

• Без обнажения стержня. Такие трещины располагаются на поверхности железобетонного блока и не открывают доступа к стальным элементам внутри.
• С частичным обнажением прутков. Повреждения проникают вглубь бетона настолько, что арматура оказывается под воздействием внешней среды, что увеличивает риск ее коррозии.
• С полным обнажением. В этом случае стальные элементы внутри железобетона полностью оголены, что создает все условия для образования коррозии.

Трещины также делятся по времени появления на первичные, возникающие в процессе гидратации или усадки бетона, и вторичные, которые появляются уже в процессе эксплуатации.

Трещины, появляющиеся в свежем монолите, могут быть следствием ошибок, допущенных на разных этапах строительства. Ответственность за такие дефекты обычно лежит на проектировщиках, производителях бетона или строительных бригадах.

Можно выделить такие основные причины трещин в бетоне:

• Сезонные изменения состояния грунта. В данном случае были допущены ошибки при проведении геологических изысканий участка или же они не были учтены во время проектирования объекта;
• Повышенное залегание грунтовых вод, повышенная влажность почвы или заболоченность, приводящие к вспучиванию грунта;
• Неправильное проектирование дренажных систем. Например, если они расположены очень близко друг к другу, то это может стать причиной пересушки почвы, из-за чего происходит ее сжатие;
• Ошибки во время создания опалубочной системы или армирующего каркаса;
• Ввод в эксплуатацию объекта до того, как он набрал оптимальный уровень прочности (согласно основным нормативами);
• Недостаточное, некачественное уплотнение грунта на первых этапах строительства. Из-за этого в почве остается большое количество пузырьков воздуха и пустот;
• Коррозия на металлических элементах. Например, на арматуре. Ржавчина могла быть изначально на металлических прутках или появиться в процессе эксплуатации из-за недостаточного погружения стержней внутрь бетонного раствора;
• Усадка неправильно подготовленного основания;
• Ошибки, связанные с созданием оптимальных условий на этапе твердения и набора прочности бетона (температурный режим, уровень влажности воздуха).

Это основные и самые частые причины появления трещин в бетоне. Но специалисты выделяют и другие причины, которые могут стать причиной серьезных проблем с бетонной конструкцией:

• Аварии и возможные катастрофы (взрывы, землетрясения и так далее);
• Неравномерное распределение нагрузок на монолит, приводящее к изгибу и деформациям конструкции;
• Ошибки в проектировании, связанные с неправильной связкой отдельных элементов армирования.

Стоит отметить, что предотвратить образование трещин в монолитной бетонной конструкции легче, чем устранить последствия деформации. Именно поэтому на всех этапах строительства: от исследования участка до набора прочности важно соблюдать нормы и правила возведения монолитных объектов.

Исходя из основных причины образования трещин в бетоне, можно выделить несколько профилактических мер и правил, которые помогут их избежать:

• Почву и подоснову нужно тщательно, качественно утрамбовать. Это необходимо сделать для того, чтобы максимально убрать пузырьки воздуха и пустоты, которые могут быть в грунте.
• Опалубочная система должна быть прочной и герметичной, а также соответствовать нагрузке, которую создает бетон после заливки. Форма должна точно соответствовать размерам заливаемой конструкции, учитывая оптимальный защитный слой вокруг армирующего каркаса со всех сторон монолита. Арматурные прутки и сетка не должны иметь следов коррозии;
• Выбор качественного бетона для заливки. Цемент обязательно должен быть свежим. Важно выбрать ту марку, которая соответствует проекту. Также при приготовлении бетонного раствора стоит уделить внимание качеству песка. Он также должен быть чистым, без посторонних примесей и оптимальной фракции. Создавая бетонную смесь, нужно учитывать пропорции. Это касается не только основных компонентов, но и дополнительных присадок для улучшения свойств состава;
• После того, как бетонный раствор был залит в опалубочную конструкцию, его нужно утрамбовать. Это необходимо для того, чтобы убрать пузырьки воздуха из состава. Можно выбрать метод вибротрамобования или штыкования.

Но, по наблюдению специалистов, чаще всего трещины появляются на этапе набора прочности бетона. Именно поэтому важно создать оптимальные условия для его высыхания.

Равномерное застывание бетонной смеси достигается за счет поддержания стабильного температурного и влажностного режима. Это позволяет предотвратить образование трещин на поверхности фундамента после заливки. Чтобы избежать чрезмерного высыхания в летний период, поверхность бетона смачивают каждые 3-5 часов с помощью лейки или разбрызгивателя. Это особенно важно в первую неделю. На второй неделе процесс проводится 1-2 раза в день. Для замедления испарения воды монолит накрывают плотной пленкой или прорезиненной тканью.

Есть несколько основных методов ремонта трещин в бетоне.

Первый – затирочный (заливочный).
Обычно используются специальные герметики или цементно-песчаные смеси. Ремонт включает несколько основных этапов:

1. Подбор подходящего состава с учетом размера и вида трещины;
2. Раскрытие трещины. Нужно убрать частицы, которые непрочно держаться. Сделать это можно щеткой. Если трещина задела металлический стержень, то нужно осмотреть его на наличие коррозии. Если ржавчина есть, то ее нужно удалить и обработать место антикоррозийным составом;
3. Обработать трещину грунтовкой для повышения адгезии бетона и заполнителя;
4. Заделать щель подходящим составом.

Второй метод – инъектирование трещин в бетоне. Это процесс заполнения повреждений специальными герметизирующими материалами под высоким давлением. Для работы необходимо специальное оборудование: насосы и пакеры.

В ходе инъектирования в трещины обычно вводят эпоксидные, полиуретановые смолы, которые затем затвердевают, образуя прочную и эластичную связь между частями бетона.

Процесс инъектирования обычно начинается с подготовки трещины: ее очищают от пыли, грязи и остатков старых материалов. Затем устанавливают инъекционные отверстия, через которые под давлением вводят заполняющий состав. После завершения инъекций, отверстия герметизируют.

Еще один метод заделки трещин – использование саморасширяющихся шнуров. Ремонт включает несколько этапов:

• Разделка трещины, определение ее размеров;
• Выбор подходящего по параметрам шнура;
• Укладка шнура в заранее подготовленное отверстие;
• Заполнение полости герметизирующим составом.

Итак, трещины в бетоне могут стать причиной снижения прочности конструкции, частичного или полного обрушения объекта и даже человеческих жертв. Поэтому нужно соблюдать нормы строительства, а в случае образования трещин быстро провести ремонт.