Ежедневное техническое руководство: Почему трещины в бетонных покрытиях часто поперечные?
Создано 09.22
При движении по бетонному покрытию вы часто можете заметить трещины или швы, идущие поперёк дороги.
Некоторые из них прямые, регулярно расположенные и относительно гладкие по краям. Другие появляются вдали от проектных мест расположения швов, с неравномерной шириной, уступами или разрушенными краями.
Они все могут выглядеть как поперечные трещины, но их причины не обязательно одинаковы.
Так почему же трещины в бетонных покрытиях так часто бывают поперечными?
Ответ тесно связан с усадкой бетона, изменениями температуры, ограничением основания, транспортной нагрузкой и конструкцией швов покрытия.
1. Почему бетон даёт усадку?
После затвердевания бетона влага постепенно уменьшается, и цементный камень подвергается усадке при высыхании.
В результате бетонная плита покрытия имеет тенденцию к укорочению.
Изменения температуры также вызывают расширение и сжатие бетона.
В течение дня солнечный свет может значительно нагревать поверхность покрытия. Ночью поверхность охлаждается, и бетон сжимается. Большие суточные колебания температуры поэтому могут создавать значительные термические перемещения.
Однако плита покрытия не может перемещаться полностью свободно.
Между плитой и нижележащим основанием существует трение и ограничение. Гладкость, шероховатость и местные условия сцепления основания могут влиять на способность плиты к деформации.
Чем длиннее плита, тем больше усадочное перемещение может накапливаться вдоль направления дороги.
Когда это перемещение ограничено, развивается растягивающее напряжение. Если растягивающее напряжение превышает прочность бетона на растяжение на этой стадии, может произойти трещинообразование.
2. Почему трещины часто идут поперёк дороги?
Ответ связан с геометрией плиты покрытия и направлением, в котором накапливается деформация.
Для бетонной плиты, которая простирается на большое расстояние вдоль дороги, усадка tends to accumulate primarily in the longitudinal direction.
Когда плита не может свободно укорачиваться, трещина может развиваться примерно перпендикулярно направлению дороги.
Проще говоря:
Продольная усадка → стеснение → рост растягивающих напряжений → поперечное трещинообразование.
Следовательно, поперечное растрескивание не обязательно является случайным. Это распространённый тип трещин, возникающий в результате взаимодействия между деформацией бетона и конструктивным ограничением.
3. Поперечные швы сжатия — это фактически запланированные «места трещин»
Не каждая поперечная линия на бетонном покрытии является дефектом.
Бетонные покрытия обычно проектируются с поперечными швами сжатия.
В процессе строительства швы нарезаются в подходящее время, чтобы создать контролируемое место, где растрескивание с большей вероятностью произойдёт.
Поскольку бетон впоследствии даёт усадку или охлаждается, трещина, как правило, развивается в этом запроектированном месте.
Правильно сформированный деформационный шов обычно имеет:
- Относительно регулярное положение;
- Постоянный шаг;
- Относительно равномерную ширину;
- Как правило, чистые края.
Его цель — не предотвратить полное растрескивание бетона, а контролировать, где происходит неизбежное усадочное перемещение.
Герметики для швов, штыревые анкеры и другие детали могут затем помочь ограничить проникновение воды и поддерживать передачу нагрузки между соседними плитами.
4. Что делать, если трещина появилась вдали от проектного шва?
Если трещина развивается по середине плиты, а не по проектному поперечному шву, необходимо дополнительное исследование.
К распространённым способствующим факторам относятся:
1. Слишком поздняя резка швов
Бетон раннего возраста может подвергаться значительной усадке. Если резка швов откладывается, растягивающие напряжения могут возникнуть до того, как предполагаемый деформационный шов вступит в работу.
2. Недостаточная глубина резки швов
Если резка шва не обеспечивает достаточного трещинообразующего действия, трещина может образоваться в другом месте, а не по проектному шву.
3. Недостаточный ранний уход
Быстрая потеря влаги может повысить риск раннего и усадочного растрескивания при высыхании.
Это может быть особенно важно в жарких, сухих или ветреных условиях, когда поверхность бетона быстро теряет влагу.
5. Температурное коробление может увеличить риск растрескивания
Температура верхней и нижней части бетонной плиты покрытия не всегда одинакова.
В течение дня поверхность покрытия может нагреваться быстрее, чем нижняя часть. Ночью поверхность также может остывать быстрее.
Эта разница температур может вызвать коробление или деформацию плиты.
Если края или углы плиты приподнимаются, или если под плитой образуются пустоты, транспортная нагрузка может вызвать большее изгибание плиты.
В результате растягивающие напряжения при изгибе могут увеличиться.
Поэтому температура сама по себе не обязательно вызывает растрескивание. Важно совокупное воздействие:
Температурная деформация + ограничение + опора основания + транспортная нагрузка.
6. Транспортная нагрузка не всегда является отправной точкой
Когда транспортное средство проезжает по бетонному покрытию, плита изгибается под действием колесной нагрузки.
При равномерной опоре основания нагрузка может распределяться более эффективно.
Но если под плитой существуют пустоты, опора неравномерна или ранние трещины уже развились, повторяющиеся транспортные нагрузки могут постепенно расширять и удлинять трещины.
Вода, попадающая в трещины, может ухудшить ситуацию при плохом водоотводе. Повторяющиеся нагрузки могут способствовать вымыванию мелких частиц из основания, что ещё больше снижает опору под плитой.
Это может создать цикл:
Рост трещин → скалывание кромок → смещение плит → снижение опоры плиты → дальнейшее развитие трещин.
Поэтому поперечную трещину не следует автоматически приписывать перегруженным транспортным средствам.
7. Почему также возникают продольные трещины?
Поперечные трещины распространены, но также могут возникать и продольные трещины.
Они часто связаны с:
- Чрезмерная ширина плиты;
- Ограниченная усадка в поперечном направлении;
- Плохое устройство продольного шва;
- Задержка продольной резки швов;
- Неравномерная опора основания;
- Различное усадочное перемещение между соседними плитами.
Бетонные покрытия с непрерывным армированием также могут подвергаться поперечному растрескиванию.
Цель проектирования не обязательно состоит в том, чтобы полностью исключить трещинообразование. Армирование используется для контроля расстояния между трещинами и ширины раскрытия трещин в допустимых пределах.
8. Как следует оценивать поперечную трещину?
Только направления трещины недостаточно, чтобы определить, является ли она нормальным швом или дефектом покрытия.
Проверьте:
① Расположена ли она на проектном шве?
② Является ли ширина трещины относительно равномерной?
③ Имеются ли уступы, выкрашивание или разрушение кромок?
④ Есть ли признаки пустот под плитой?
⑤ Достаточен ли дренаж?
⑥ Продолжает ли трещина развиваться со временем?
Направление указывает на геометрический характер трещины.
Её местоположение, форма и связанные с ней повреждения покрытия дают более полезные подсказки о её первопричине.
Заключение
Поперечное растрескивание часто встречается в бетонных покрытиях, поскольку плиты покрытия относительно длинные в направлении дороги, а усадка при высыхании и температурная усадка ограничиваются основанием и конструктивными условиями.
Запроектированные поперечные деформационные швы обеспечивают контролируемые места для снятия напряжений. Трещины, образующиеся в стороне от этих швов, могут быть связаны с нарезкой швов, уходом за бетоном, температурным короблением, опиранием на основание и транспортной нагрузкой.
Понимание направления трещины — это лишь первый шаг.
Чтобы определить фактическую причину растрескивания покрытия, необходимо совместно учитывать его местоположение, ширину, вертикальные смещения, выкрашивание, водоотвод и состояние нижележащего основания.
Понимание того, почему образуются трещины, — это первый шаг к эффективному контролю и их устранению.
Мобильный телефон
WhatsApp
WeChat
WhatsApp