О причинах образования трещин в монолитных железобетонных плитах перекрытий

Рассматриваются условия образования трещин в монолитных железобетонных плитах перекрытий, при которых вследствие усадки бетона возможно развитие значительных растягивающих напряжений в нижней фибре сечения. Приведенные данные поверочных расчетов, выполненных по образованию трещин с учетом фактора усадки бетона в период набора прочности и снижения модуля деформации вследствие (кратковременной) ползучести в период набора прочности, а также по образованию трещин с учетом фактора усадки бетона и фактических показателей армирования конструкции перекрытия показали, что в стадии изготовления плиты перекрытия возможно развитие значительных растягивающих напряжений в пределах от 3,6 до 5,7 МПа, которые и приводят к образованию трещин шириной раскрытия до 0,42-0,65 мм при проектном армировании и отсутствии эксплуатационных нагрузок. Характер теоретически предсказанного расположения трещин в перекрытии в целом совпал с результатами фактических их наблюдений. Значительные внутренние усилия в плитах перекрытия над подвалом, которые возникли вследствие естественной усадки бетона, обусловлены граничными условиями (жесткого) закрепления по периметру плиты на стены подвала, ограничивающие их линейные деформации в отличие от «свободных» междуэтажных плит перекрытий. Провоцирующими усадку бетона факторами служат: недостаточный процент армирования (конструктивного, расчетного) нижних зон плит с учетом увеличения толщины защитного слоя с a = 20 мм до a = 45 мм; технологический - несбалансированный состав бетон; производственный - недостаточный уход за бетоном в период набора прочности. Целесообразно выполнять поверочные расчеты по образованию трещин в плитах перекрытия подвальных помещений с целью прогнозирования и предупреждения образования в них трещин, использовать низкоусадочные составы бетонных смесей, обеспечивать должный уход за твердением бетона.

Армирование, защитный слой, конструктивная схема здания, монолитные железобетонные плиты перекрытий, неупругие деформации, обследование конструкций, поверочный расчет, растягивающие напряжения, состав бетона, схема расположения трещин, технологический фактор, усадка бетона, фактическая прочность бетона

1. Ахвердов И.Н. Теоретические основы бетоноведения: учеб. пособие. - Мн.: Выш. шк., 1991.

2. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон. - М.: Стройиздат, 1971.

3. Выровой В.Н. Механизм усадки твердеющих и затвердевших композиционных строительных материалов. // Технологическая механика бетона: Сб. науч. тр. - Рига: РПИ, 1985. - С. 22-27.

4. Комохов П.Г. О влиянии структуры молекулы воды на развитие усадочных деформаций цементного камня и бетона / Сб. тр. ЛИИЖТ. - 1976. - №398. - С. 103-113.

5. Красильников К.Г., Никитина Л.В., Скоблинская Н.Н. Физико-химия процессов расширения цементов / Сб. тр. VI Междунар. конгресса по химии цемента. Т. III. - М., 1976. - С. 60-69.

6. Малинина Л.А., Куприянов Н.Н., Хардина В.Ф. Метод определения капиллярной контракции и структуры твердеющего цементного камня и бетона / Новые методы исследования свойств бетонной смеси и твердеющего бетона: Тр. НИИЖБ, 1977. - Вып. 29. - С. 52-61.

7. Невилль А.М. Свойства бетона: Пер. с англ. - М.: Стройиздат, 1972.

8. Шейкин А.Е. Строительные материалы. -М.: Стройиздат, 1978.

9. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. - М.: Стройиздат, 1979.

10. Щербаков Е.Н. О прогнозе величин деформаций ползучести и усадки тяжелого бетона в стадии проектирования конструкций / Сб. тр. ЦНИИС. - М.: Транспорт, 1969. -Вып. 70. - С. 20-54.

11. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 (с Изменениями № 1, 2, 3).

12. Тихонов И.Н. Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию. - М.: ФГУП ЦПП, 2007.

13. ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

14. ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования.

15. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.

16. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

17. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87.