Αιτίες για συνηθισμένες ρωγμές σκυροδέματος:
1. Ρωγμές που προκαλούνται από φορτίο
Οι ρωγμές που παράγονται από το σκυρόδεμα υπό συμβατικά στατικά και δυναμικά φορτία και δευτερεύουσες τάσεις ονομάζονται ρωγμές φορτίου, οι οποίες μπορούν να συνοψιστούν ως ρωγμές άμεσης καταπόνησης και ρωγμές δευτερεύουσας τάσης. Οι ρωγμές άμεσης τάσης αναφέρονται σε ρωγμές που παράγονται από άμεση τάση που προκαλούνται από εξωτερικά φορτία και οι ρωγμές δευτερεύουσας τάσης αναφέρονται σε ρωγμές που παράγονται από δευτερεύουσες τάσεις που προκαλούνται από εξωτερικά φορτία. Τα χαρακτηριστικά των ρωγμών υπό φορτίο ποικίλλουν ανάλογα με τα διαφορετικά φορτία και παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τέτοιες ρωγμές εμφανίζονται ως επί το πλείστον σε περιοχές εφελκυσμού, σε περιοχές διάτμησης ή σε μέρη έντονων κραδασμών. Ωστόσο, πρέπει να επισημανθεί ότι εάν υπάρχουν ξεφλούδισμα ή μικρές ρωγμές κατά μήκος της κατεύθυνσης συμπίεσης στη ζώνη συμπίεσης, είναι συχνά σημάδι ότι η κατασκευή έχει φτάσει στο όριο της φέρουσας ικανότητας και προάγγελος δομικής αστοχίας. Ο λόγος είναι συχνά ότι το μέγεθος της διατομής είναι πολύ μικρό.
2. Ρωγμές που προκαλούνται από τη θερμοκρασία:
Το σκυρόδεμα έχει την ιδιότητα της θερμικής διαστολής και συστολής. Όταν αλλάξει το εξωτερικό περιβάλλον ή η εσωτερική θερμοκρασία της κατασκευής, το σκυρόδεμα θα παραμορφωθεί. Εάν η παραμόρφωση συγκρατηθεί, θα δημιουργηθεί τάση στη δομή. Όταν η τάση υπερβαίνει την αντοχή σε εφελκυσμό του σκυροδέματος, θα εμφανιστούν ρωγμές θερμοκρασίας. Σε ορισμένες γέφυρες μεγάλου ανοίγματος, η τάση θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει ή και να υπερβεί την τάση υπό τάση φορτίου. Το κύριο χαρακτηριστικό των ρωγμών θερμοκρασίας που διακρίνει άλλες ρωγμές είναι ότι θα διαστέλλονται ή θα κλείσουν με τις αλλαγές θερμοκρασίας
3. Ρωγμές που προκαλούνται από συρρίκνωση:
Στην πραγματική μηχανική, οι ρωγμές που προκαλούνται από τη συρρίκνωση του σκυροδέματος είναι οι πιο συνηθισμένες. Μεταξύ των τύπων συρρίκνωσης του σκυροδέματος, η πλαστική συρρίκνωση και συρρίκνωση (ξηρή συρρίκνωση) είναι οι κύριοι λόγοι για την παραμόρφωση όγκου του σκυροδέματος, ενώ υπάρχουν επίσης η αυτογενής συρρίκνωση και η συρρίκνωση της ενανθράκωσης.
Η πλαστική συρρίκνωση συμβαίνει κατά τη διαδικασία κατασκευής και περίπου 4 έως 5 ώρες μετά την έκχυση σκυροδέματος. Αυτή τη στιγμή, η αντίδραση ενυδάτωσης του τσιμέντου είναι έντονη, σχηματίζονται σταδιακά μοριακές αλυσίδες, αιμορραγεί και το νερό εξατμίζεται γρήγορα και το σκυρόδεμα συρρικνώνεται λόγω απώλειας νερού. βυθίζονται, οπότε το σκυρόδεμα δεν έχει σκληρυνθεί ακόμα, κάτι που ονομάζεται πλαστική συρρίκνωση. Το μέγεθος της πλαστικής συρρίκνωσης είναι πολύ μεγάλο, έως περίπου 1 τοις εκατό. Εάν το αδρανή μπλοκάρει από τη χαλύβδινη ράβδο κατά τη διαδικασία βύθισης, θα σχηματιστούν ρωγμές κατά την κατεύθυνση της χαλύβδινης ράβδου. Στο κατακόρυφα μεταβλητό τμήμα του εξαρτήματος, όπως η ένωση του ιστού της δοκού Τ και της δοκού κιβωτίου και της επάνω και κάτω πλάκας, θα προκύψουν ρωγμές κατά μήκος της κατεύθυνσης ιστού της επιφάνειας λόγω ανομοιόμορφης βύθισης πριν από τη σκλήρυνση. Προκειμένου να μειωθεί η πλαστική συρρίκνωση του σκυροδέματος, η αναλογία νερού-τσιμέντου θα πρέπει να ελέγχεται κατά την κατασκευή για να αποφευχθεί η υπερβολική ανάδευση, το υλικό δεν πρέπει να κόβεται πολύ γρήγορα, η δόνηση πρέπει να είναι πυκνή και η κάθετα μεταβλητή διατομή πρέπει να είναι χύνεται σε στρώσεις.
Shrink to shrink (do and shrink), αφού το σκυρόδεμα σχηματιστεί σκληρό, καθώς η υγρασία του ανώτερου στρώματος εξατμίζεται προοδευτικά, η υγρασία μειώνεται προοδευτικά, ο όγκος του σκυροδέματος μειώνεται, καλείται και συρρικνώνεται σε συρρίκνωση (do to shrink). Λόγω της γρήγορης απώλειας υγρασίας στην επιφάνεια του σκυροδέματος και της αργής εσωτερικής απώλειας, εμφανίζεται ανομοιόμορφη συρρίκνωση με μεγάλη επιφανειακή συρρίκνωση και μικρή εσωτερική συρρίκνωση. Η παραμόρφωση επιφανειακής συρρίκνωσης περιορίζεται από το εσωτερικό σκυρόδεμα, προκαλώντας το επιφανειακό σκυρόδεμα να φέρει δύναμη εφελκυσμού. , εμφανίζονται ρωγμές συρρίκνωσης. Η συρρίκνωση μετά τη σκλήρυνση του σκυροδέματος είναι κυρίως συρρίκνωση. Για παράδειγμα, για εξαρτήματα με μεγάλη αναλογία οπλισμού (πάνω από 3 τοις εκατό), η συγκράτηση του οπλισμού στη συρρίκνωση του σκυροδέματος είναι πιο εμφανής και οι ρωγμές είναι επιρρεπείς σε ρωγμές στην επιφάνεια του σκυροδέματος.
Αυτογενής συρρίκνωση, η αυτογενής συρρίκνωση είναι η αντίδραση ενυδάτωσης μεταξύ τσιμέντου και νερού κατά τη διαδικασία σκλήρυνσης του σκυροδέματος. Αυτή η συρρίκνωση δεν έχει καμία σχέση με την εξωτερική υγρασία και μπορεί να είναι θετική (δηλαδή συρρίκνωση, όπως το συνηθισμένο σκυρόδεμα τσιμέντου Πόρτλαντ) ή αρνητική. (δηλαδή διαστολή, όπως τσιμεντοκονίαμα σκωρίας και τσιμεντοκονίαμα ιπτάμενης τέφρας).
Η συρρίκνωση ανθρακοποίησης είναι η παραμόρφωση συρρίκνωσης που προκαλείται από τη χημική αντίδραση μεταξύ του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και του ένυδρου τσιμέντου. Η συρρίκνωση της ενανθράκωσης μπορεί να συμβεί μόνο όταν η υγρασία είναι περίπου 50 τοις εκατό και θα επιταχυνθεί καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα. Η συρρίκνωση της ενανθράκωσης γενικά δεν υπολογίζεται.
Οι ρωγμές συρρίκνωσης σκυροδέματος χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι οι περισσότερες από αυτές είναι επιφανειακές ρωγμές, το πλάτος της ρωγμής είναι σχετικά λεπτό και είναι σταυρωτές, ραγισμένες και ακανόνιστου σχήματος.
4. Ρωγμές που προκαλούνται από παραμόρφωση θεμελίωσης:
Λόγω ανομοιόμορφης κατακόρυφης καθίζησης ή οριζόντιας μετατόπισης της θεμελίωσης, δημιουργείται πρόσθετη τάση στην κατασκευή, η οποία υπερβαίνει την εφελκυστική ικανότητα της κατασκευής από σκυρόδεμα, με αποτέλεσμα τη ρωγμή της κατασκευής.
5. Ρωγμές που προκαλούνται από διάβρωση χάλυβα:
Λόγω κακής ποιότητας σκυροδέματος ή ανεπαρκούς πάχους του προστατευτικού στρώματος, το προστατευτικό στρώμα σκυροδέματος διαβρώνεται από το διοξείδιο του άνθρακα και ανθρακώνεται στην επιφάνεια της χαλύβδινης ράβδου, γεγονός που μειώνει την αλκαλικότητα του σκυροδέματος γύρω από τη χαλύβδινη ράβδο ή λόγω της παρέμβασης χλωρίδια, η περιεκτικότητα σε ιόντα χλωρίου γύρω από τη χαλύβδινη ράβδο είναι υψηλή, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει οξείδωση στην επιφάνεια της χαλύβδινης ράβδου Η μεμβράνη καταστρέφεται και τα ιόντα σιδήρου στη χαλύβδινη ράβδο αντιδρούν με το οξυγόνο και την υγρασία που διεισδύουν στο σκυρόδεμα και ο όγκος του σκουριασμένου υδροξειδίου του σιδήρου αυξάνεται κατά περίπου 2 έως 4 φορές σε σύγκριση με το αρχικό, δημιουργώντας έτσι τάση διαστολής στο περιβάλλον σκυρόδεμα, με αποτέλεσμα ρωγμές και ξεφλούδισμα του προστατευτικού στρώματος σκυροδέματος. στην επιφάνεια του σκυροδέματος. Λόγω της διάβρωσης, η αποτελεσματική επιφάνεια διατομής της χαλύβδινης ράβδου μειώνεται, η δεσμευτική δύναμη μεταξύ της χαλύβδινης ράβδου και του σκυροδέματος εξασθενεί, η δομική φέρουσα ικανότητα μειώνεται και θα προκληθούν άλλες μορφές ρωγμών, οι οποίες θα επιδεινώσουν την διάβρωση της χαλύβδινης ράβδου και να οδηγήσει σε δομική βλάβη. Για να αποφευχθεί η διάβρωση των χαλύβδινων ράβδων, το πλάτος των ρωγμών θα πρέπει να ελέγχεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις προδιαγραφών κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και να υιοθετηθεί επαρκές πάχος του προστατευτικού στρώματος (φυσικά, το προστατευτικό στρώμα δεν πρέπει να είναι πολύ παχύ, διαφορετικά το πραγματικό ύψος του το εξάρτημα θα μειωθεί και το πλάτος της ρωγμής θα αυξηθεί όταν εφαρμοστεί η δύναμη). Ελέγξτε την αναλογία νερού-τσιμέντου του σκυροδέματος, ενισχύστε τους κραδασμούς, εξασφαλίστε τη συμπαγή σκυρόδεμα, αποτρέψτε τη διείσδυση οξυγόνου και ελέγξτε αυστηρά την ποσότητα του μίγματος που περιέχει αλάτι χλωρίου, ειδικά σε παράκτιες περιοχές ή άλλες περιοχές με ισχυρό διαβρωτικό αέρα και υπόγεια ύδατα.
