Трещины в балках с обычным армированием.

Характерным для балок является образование нормальных (вертикальных) и наклонных (косых) трещин на боковой поверхности. Причём нормальные трещины возникают в зоне действия наибольших изгибающих моментов, а наклонные – в зоне действия наибольших касательных напряжений, в близи опор. Картина трещинообразования балок зависит от статической схемы, вида поперечного сечения и напряжённого состояния.

Рис.2

На рис.2 показаны «силовые» трещины в однопролётной и многопролётной балках прямоугольного сечения. Характерно, что нормальные трещины имеют наибольшую ширину раскрытия у растянутой грани, в то время как наклонные – вблизи центра тяжести сечения. Нормальные трещины с шириной раскрытия более 0,5 мм обычно свидетельствуют о перегрузке балки или недостаточном её армирование продольной рабочей арматурой. Наклонные трещины, особенно в зоне заанкеривания рабочей продольной арматуры, считаются наиболее опасными, так как могут привести к внезапному обрушению балки. Причиной образования и раскрытия наклонных трещин часто служит низкий класс бетона, большой шаг поперечной арматуры, низкое качество сварки поперечных и продольных стержней. Балки, имеющие наклонные трещины с шириной раскрытия более 0,4 мм, усиливают преднапряженными хомутами или стальной обоймой.

Способы залечивания трещин

Залечивания трещин в конструкциях обычно производят методом инъецирования (нагнетания) в них растворов. В зависимости от вида конструкции, формы и размеров дефектов инъецирование осуществляют различными видами растворов, по названию которых дают определения: силикатизация, битумизация, смолезация и цементация. Силикация состоит из двух этапов. На первом- через пробуренные в конструкции отверстия нагнетают жидкое стекло, которое, проникает через трещины в тело конструкции , заполняет их, на втором – нагнетают раствор хлористого кальция , который, реагируя с жидким стеклом, образует труднорастворимый гидросиликат кальция и нерастворимый гель . Силикатизацию используют для залечивания трещин в конструкциях, работающих в агрессивных и слабоагрессивных средах. Битумизация заключается в нагнетании в конструкцию разогретого до 200-230⁰С битума марки III. При этом конструкция должна иметь низкую влажность , чтобы не было парообразования. Битумизация не увеличивает прочности конструкции , однако она является хорошим средством повышения её водонепроницаемости и коррозийной стойкости. Смолезация состоит в нагнетании в трещины и пустоты компаудов эпоксидных смол, что является надежным способом повышения коррозийной стойкости и существенно увеличивает прочность конструкций. Цементация трещин представляет собой наиболее распространенный способ залечивания конструкций, при котором используют цементную смесь разных составов в зависимости от ширины раскрытия трещин. Цементную смесь готовят в портландцементе или тампонажном цементе марок 400 и 500, засыпаемых в воду с последующим интенсивным перемешиванием в течении 2-3мин. Готовую смесь процеживают через сито с ячейками 0,5-1мм. Смесь должна быть использована в течении 30 мин.

Инъецирование трещин.

Процесс нагнетания смеси в залечиваемую конструкцию состоит из трех операций

- подготовка скважин

- установка и омоноличивание инъекционных трубок

- нагнетание смеси.

Подготовка заключается в расчистке и расширении участка конструкции с трещинами, где предполагают установить трубки. При этом удаляют грязь, наплывы раствора и инородные включения. Количество подготавливаемых скважин определяют рабочей схемой из расчета не менее двух трубок в одну трещину. Глубина скважин должна составлять 50-70 мм, диаметр- 18-25мм. Скважины желательно делать под углом 60⁰-80⁰ к вертикальной поверхности, обеспечивая хорошее стекание смеси в дефектный участок. Инъекционные трубки заделывают в конструкцию цементным раствором состава 1/3 с осадкой конуса 2-3 см. При больших размерах трещин вокруг трубки укладывают пропитанной смолой или жидким стеклом паклю, которую плотно зачеканивают. Конец трубки должен выступать над поверхностью конструкции на 50-80 мм для крепления к ней штанги. На обработанном участке устанавливают не менее двух трубок в одну нагнетается смесь, а другая служит для контроля. Смесь нагнетают ручными специальными насосами . Рабочее давление при инъецировании раствора составляет 1-4атм. Инъекционные трубки извлекают из конструкции через 6 часов после окончания инъекции.

Список литературы:

1. И.С. Гучкин. Восстановление эксплуатационных качеств железобетонных и каменных конструкций. Учебное пособие. Пенза-1991г.