1. Pukotine izazvane opterećenjem
Pukotine nastale u betonu pod konvencionalnim statičkim i dinamičkim opterećenjima i sekundarnim naprezanjima nazivaju se pukotine opterećenja, koje se mogu sažeti kao pukotine izravnog naprezanja i pukotine sekundarnog naprezanja. Pukotine od izravnog naprezanja odnose se na pukotine nastale izravnim naprezanjem uzrokovanim vanjskim opterećenjima, a pukotine od sekundarnog naprezanja odnose se na pukotine nastale uslijed sekundarnog naprezanja uzrokovanog vanjskim opterećenjima. Karakteristike pukotina od opterećenja pokazuju različite karakteristike ovisno o opterećenju. Takve se pukotine uglavnom pojavljuju u zoni napetosti, zoni smicanja ili u dijelovima s jakim vibracijama. Međutim, mora se istaknuti da ako postoji ljuštenje ili kratke pukotine duž smjera kompresije u zoni kompresije, to je često znak da je konstrukcija dosegla granicu nosivosti i preteča je sloma konstrukcije. Razlog je često premala veličina odjeljka.
2. Pukotine uzrokovane temperaturnim promjenama
Beton ima svojstva toplinskog širenja i skupljanja. Kada se vanjska okolina ili unutarnja temperatura konstrukcije promijene, beton će se deformirati. Ako je deformacija ograničena, u strukturi će se stvoriti naprezanje. Kada naprezanje premaši vlačnu čvrstoću betona, doći će do temperaturnih pukotina. U nekim mostovima velikog raspona toplinsko naprezanje može doseći ili čak premašiti naprezanje živog opterećenja. Glavna značajka temperaturnih prijeloma koja ih razlikuje od ostalih prijeloma je da će se proširiti ili zatvoriti s temperaturnim promjenama.
3. Pukotine uzrokovane skupljanjem
U praktičnom inženjerstvu najčešće su pukotine uzrokovane skupljanjem betona. Među vrstama skupljanja betona, plastično skupljanje i skupljanje stezanjem (skupljanje sušenjem) glavni su razlozi volumne deformacije betona, a postoje i autogeno skupljanje i karbonizacijsko skupljanje.
- Plastično skupljanje. Javlja se tijekom procesa izgradnje i otprilike 4 do 5 sati nakon izlijevanja betona. U to vrijeme je intenzivna reakcija hidratacije cementa, postupno se formira molekularni lanac, dolazi do krvarenja i brzog isparavanja vode, beton gubi vodu i skuplja se, a agregat tone zbog vlastite težine. Kada beton još nije očvrsnuo, to se naziva plastično skupljanje. Veličina plastičnog skupljanja je vrlo velika, do oko 1 posto. U procesu tonuća agregata, ako je blokiran čeličnim šipkama, formirat će se pukotine duž smjera čeličnih šipki. Na okomitom presjeku elementa, kao što je spoj mreže T grede i kutijastog nosača s krovom i podom, površinske pukotine duž smjera mreže pojavit će se zbog neravnomjernog slijeganja prije stvrdnjavanja. Kako bi se smanjilo plastično skupljanje betona, potrebno je kontrolirati omjer vode i cementa tijekom gradnje, kako bi se izbjeglo predugo miješanje, materijal se ne bi trebao rezati prebrzo, vibracija bi trebala biti kompaktna, a vertikalni promjenjivi presjek treba se izliti. u slojevima.
- Skupljanje uslijed skupljanja (skupljanje sušenjem). Nakon stvrdnjavanja betona, postupnim isparavanjem površinske vlage, vlažnost se postupno smanjuje, a volumen betona se smanjuje, što se naziva skupljanje (skupljanje sušenjem). Budući da je gubitak vode na površini betona brz, a unutarnji gubitak spor, dolazi do neravnomjernog skupljanja velikog površinskog skupljanja i malog unutarnjeg skupljanja. Površinsko skupljanje i deformacija ograničeni su unutarnjim betonom, zbog čega površinski beton podnosi vlačnu silu. Kada površinski beton podnosi vlačnu silu iznad svoje vlačne čvrstoće, dolazi do pukotina skupljanja. Glavno skupljanje betona nakon stvrdnjavanja je skupljanje skupljanjem. Za komponente s velikim omjerom armature (više od 3 posto), ograničenje armature na skupljanje betona je očito, a površina betona je sklona pukotinama.
- Autogeno skupljanje. Autogeno skupljanje je reakcija hidratacije između cementa i vode tijekom procesa stvrdnjavanja betona. Ovo skupljanje nema nikakve veze s vanjskom vlagom i može biti pozitivno (tj. skupljanje, kao što je obični portland cementni beton) ili negativno (tj. ekspanzija, kao što je beton od troske i cementni beton od letećeg pepela).
- Skupljanje ugljenom. Deformacija skupljanja uzrokovana kemijskom reakcijom između ugljičnog dioksida u atmosferi i hidrata cementa. Karbonizacijsko skupljanje može se dogoditi tek pri oko 50 posto vlage, a ubrzava se s povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida. Karbonizacijsko skupljanje općenito se ne izračunava.
Karakteristike pukotina od skupljanja betona su da su većinom površinske pukotine, širina pukotina je relativno mala, a pukotine su isprepletene u obliku pukotina bez ikakve pravilnosti oblika.
4. Pukotine uzrokovane deformacijom temelja tla
Uslijed neravnomjernog vertikalnog slijeganja ili horizontalnog pomaka temelja, u konstrukciji se stvaraju dodatna naprezanja koja premašuju vlačnu sposobnost betonske konstrukcije, što rezultira strukturnim pucanjem.
5. Pukotine uzrokovane korozijom čeličnih šipki
Zbog loše kvalitete betona ili nedovoljne debljine zaštitnog sloja, zaštitni sloj betona je erodiran i karboniziran na površinu čelične šipke ugljičnim dioksidom, što smanjuje lužnatost betona oko čelične šipke, odnosno kloridni ion sadržaj oko čelične šipke je visok zbog intervencije klorida, što može uzrokovati oksidaciju površine čelične šipke. Membrana je oštećena, a ioni željeza u čeličnoj šipki reagiraju s kisikom i vlagom koji prodiru u beton, a volumen zahrđalog željeznog hidroksida povećava se otprilike 2 do 4 puta od izvornog, što će uzrokovati naprezanje širenja na betonu. okolnog betona, što dovodi do pucanja i ljuštenja zaštitnog sloja betona. , Kliknite ovdje za besplatno preuzimanje građevinskih tehničkih podataka. Pukotine se javljaju duž uzdužnog smjera čelične šipke, a hrđa prodire u betonsku površinu. Zbog korozije, efektivna površina poprečnog presjeka čelične šipke je smanjena, prianjanje između čelične šipke i betona je oslabljeno, nosivost konstrukcije je smanjena, a drugi oblici pukotina će biti inducirani, što će pogoršati korozija čelične šipke i dovesti do oštećenja strukture.
Kako bi se spriječila korozija čeličnih šipki, širinu pukotine treba kontrolirati u skladu sa zahtjevima specifikacije i treba koristiti dovoljnu debljinu zaštitnog sloja (naravno, zaštitni sloj ne smije biti predebeo, inače bi efektivna visina komponenta će se smanjiti, a širina pukotine će se povećati kada je izložena naprezanju); Kontrolirati vodocementni omjer betona, pojačati vibracije, osigurati kompaktnost betona, spriječiti prodor kisika i strogo kontrolirati količinu dodataka koji sadrže kloridne soli, posebno u obalnim područjima ili drugim područjima s jakim korozivnim zrakom i podzemnom vodom.
6. Pukotine uzrokovane dizanjem smrzavanjem
Kada je atmosferska temperatura niža od nule, beton zasićen vodom se smrzava, slobodna voda se pretvara u led, a volumen se širi za 9 posto, tako da beton stvara naprezanje širenja; u isto vrijeme, prehlađena voda u porama betonskog gela (temperatura smrzavanja je ispod -78 stupnjeva)) migracija i preraspodjela u mikrostrukturi uzrokuje osmotski tlak, što povećava silu širenja u betonu, smanjuje čvrstoću betona, te dovodi do pojave pukotina. Konkretno, beton je najjače zaleđen kada se početno stvrdnjava, a gubitak čvrstoće betona nakon starenja može doseći 30 do 50 posto. Tijekom gradnje zimi mogu se pojaviti pukotine od smrzavanja duž smjera cjevovoda ako se ne poduzmu mjere toplinske izolacije nakon injektiranja prednapetog tunela.
7. Pukotine uzrokovane kvalitetom građevinskog materijala
Beton se uglavnom sastoji od cementa, pijeska, agregata, vode za miješanje i dodataka. Materijal korišten za konfiguraciju betona je ispod standardne kvalitete i može dovesti do pukotina u strukturi.
8. Pukotine uzrokovane kvalitetom građevinske izvedbe
U procesu izlijevanja betonske konstrukcije, proizvodnje komponenti, oplate, transporta, slaganja, montaže i podizanja, ako je proces izgradnje nerazuman i kvaliteta konstrukcije je loša, lako je proizvesti vertikalnu, vodoravnu, kosu, okomitu, vodoravnu, površinu , vjerojatnije je da će se pojaviti duboke i prodorne pukotine, posebno vitke strukture i strukture tankih stijenki. Položaj i smjer pukotina, te širina pukotina variraju ovisno o uzroku.
