מהן הסיבות לפיצוח בטון?

סיבות לסדקים בבטון רגילים:

1. סדקים הנגרמים מעומס

הסדקים המיוצרים על ידי בטון בעומסים סטטיים ודינמיים ובמתחים משניים קונבנציונליים נקראים סדקי עומס, אותם ניתן לסכם כסדקי מתח ישירים וסדקי מתח משניים. סדקי מתח ישירים מתייחסים לסדקים הנוצרים על ידי מתח ישיר הנגרם מעומסים חיצוניים, וסדקי מתח משניים מתייחסים לסדקים הנוצרים על ידי מתחים משניים הנגרמים מעומסים חיצוניים. המאפיינים של סדקים בעומס משתנים עם עומסים שונים ומציגים מאפיינים שונים. סדקים כאלה מופיעים בעיקר באזורי מתח, אזורי גזירה או חלקי רעידות חמורים. עם זאת, יש לציין כי אם יש קילופים או סדקים קצרים לאורך כיוון הדחיסה באזור הדחיסה, לעיתים קרובות זה סימן לכך שהמבנה הגיע לקצה גבול כושר הנשיאה שלו ומהווה מבשר לכשל מבני. הסיבה היא לרוב שגודל החתך קטן מדי.

2. סדקים הנגרמים על ידי טמפרטורה:

לבטון יש תכונה של התפשטות והתכווצות תרמית. כאשר הסביבה החיצונית או הטמפרטורה הפנימית של המבנה משתנה, הבטון יתעוות. אם העיוות מרוסן, יווצר מתח במבנה. כאשר הלחץ עולה על חוזק המתיחה של הבטון, יתרחשו סדקי טמפרטורה. בחלק מהגשרים בטווח ארוך, מתח הטמפרטורה יכול להגיע או אפילו לעלות על מתח העומס החי. התכונה העיקרית של סדקי טמפרטורה המייחדת סדקים אחרים היא שהם יתרחבו או ייסגרו עם שינויי טמפרטורה

3. סדקים הנגרמים כתוצאה מהתכווצות:

בהנדסה בפועל, סדקים הנגרמים על ידי התכווצות בטון הם הנפוצים ביותר. בין סוגי הצטמקות הבטון, הצטמקות והתכווצות פלסטית (התכווצות יבשה) הן הסיבות העיקריות לעיוות הנפח של הבטון, ויש גם התכווצות אוטוגניות והתכווצות פחממה.

הצטמקות פלסטית מתרחשת בתהליך הבנייה וכ-4 עד 5 שעות לאחר יציקת הבטון. בשלב זה, תגובת הידרציה של המלט היא אינטנסיבית, שרשראות מולקולריות נוצרות בהדרגה, דימום ומים מתאדים במהירות, והבטון מתכווץ עקב איבוד מים. כיור, כך שהבטון עדיין לא התקשה, מה שנקרא הצטמקות פלסטית. עוצמת הצטמקות הפלסטיק היא גדולה מאוד, עד כאחוז אחד. במידה והאגרגט נחסם על ידי מוט הפלדה בתהליך השקיעה, יווצרו סדקים לאורך כיוון מוט הפלדה. בקטע המשתנה אנכית של הרכיב, כגון חיבור הרשת של קורת ה-T והקופסה והלוחות העליונים והתחתונים, יתרחשו סדקים לאורך כיוון הרשת של פני השטח עקב שקיעה לא אחידה לפני התקשות. על מנת להפחית את ההתכווצות הפלסטית של בטון, יש לשלוט על יחס המים-צמנט במהלך הבנייה כדי למנוע ערבול ארוך מדי, אסור לחתוך את החומר מהר מדי, הרטט צריך להיות צפוף, והחתך המשתנה אנכית צריך להיות שפכו בשכבות.

התכווץ להתכווץ (עשה והתכווץ), לאחר יצירת הבטון קשה, כאשר הלחות בשכבה העליונה מתאדה בהדרגה, הלחות פוחתת בהדרגה, נפח הבטון מצטמצם, נקרא ומתכווץ להתכווץ (עשה להתכווץ). עקב אובדן הלחות המהיר על פני הבטון והאובדן הפנימי האיטי, נוצרת התכווצות לא אחידה עם התכווצות פני שטח גדולה והתכווצות פנימית קטנה. עיוות התכווצות פני השטח מוגבל על ידי הבטון הפנימי, מה שגורם לבטון פני השטח לשאת כוח מתיחה. , מתרחשים סדקי התכווצות. התכווצות לאחר התקשות בטון היא בעיקר התכווצות. לדוגמה, עבור רכיבים בעלי יחס חיזוק גדול (יותר מ-3 אחוזים), הריסון של החיזוק על התכווצות הבטון ברור יותר, וסדקים מועדים לסדקים על פני הבטון.

הצטמקות אוטוגני, הצטמקות אוטוגני היא תגובת הידרציה בין מלט למים במהלך תהליך התקשות הבטון. להתכווצות זו אין שום קשר ללחות החיצונית, והיא יכולה להיות חיובית (כלומר, הצטמקות, כמו בטון פורטלנד צמנט רגיל) או שלילית. (כלומר הרחבה, כגון בטון צמנט סיגים ובטון צמנט אפר מעופף).

הצטמקות פחמן היא עיוות הצטמקות הנגרם מהתגובה הכימית בין פחמן דו חמצני באטמוספירה לבין הידרט צמנט. הצטמקות פחמימה יכולה להתרחש רק כאשר הלחות היא כ-50 אחוז, והיא תואץ ככל שריכוז הפחמן הדו חמצני יגדל. הצטמקות פחמימות בדרך כלל אינה מחושבת.

סדקי התכווצות בטון מתאפיינים בכך שרובם סדקים עיליים, רוחב הסדק דק יחסית והם חצויים, סדוקים וצורתם לא סדירה.

4. סדקים הנגרמים על ידי עיוות בסיס:

עקב שיקוע אנכי לא אחיד או תזוזה אופקית של התשתית, נוצר מתח נוסף במבנה, העולה על כושר המתיחה של מבנה הבטון, וכתוצאה מכך פיצוח המבנה.

5. סדקים הנגרמים מקורוזיה פלדה:

עקב איכות בטון ירודה או עובי לא מספיק של שכבת המגן, שכבת ההגנה הבטון נשחקת על ידי פחמן דו חמצני ומתפחמת אל פני השטח של מוט הפלדה, מה שמפחית את הבסיסיות של הבטון סביב מוט הפלדה, או עקב התערבות של כלורידים, תכולת יוני הכלוריד מסביב למוט הפלדה גבוהה, מה שעלול לגרום לחמצון על פני מוט הפלדה. הממברנה נהרסת, ויוני הברזל במוט הפלדה מגיבים עם החמצן והלחות הנחדרים לבטון, וכן נפח הידרוקסיד הברזל החלוד גדל בערך פי 2 עד 4 בהשוואה למקור, ובכך יוצר עומס התפשטות על הבטון שמסביב, וכתוצאה מכך לסדק וקילוף של הבטון שכבת המגן, סדקים מתרחשים לאורך מוט הפלדה, וחלודה מחלחלת לתוך משטח הבטון. עקב קורוזיה, שטח החתך האפקטיבי של מוט הפלדה מצטמצם, כוח הקשירה בין מוט הפלדה לבטון נחלש, כושר הנשיאה המבני מצטמצם ויגרמו צורות אחרות של סדקים, אשר יחמירו את קורוזיה של מוט הפלדה ולהוביל לנזק מבני. כדי למנוע קורוזיה של מוטות פלדה, יש לשלוט על רוחב הסדקים בהתאם לדרישות המפרט במהלך התכנון, ולאמץ עובי מספק של שכבת המגן (כמובן, שכבת המגן לא צריכה להיות עבה מדי, אחרת הגובה האפקטיבי של הרכיב יקטן, ורוחב הסדק יגדל עם הפעלת הכוח); לשלוט על יחס המים-צמנט של הבטון, לחזק את הרטט, להבטיח את הקומפקטיות של הבטון, למנוע חדירת חמצן, ולשלוט בקפדנות על כמות התערובת המכילה מלח כלור, במיוחד באזורי חוף או אזורים אחרים עם אוויר מאכל ומי תהום חזק.