Pukotine u betonu

 

Pojava pucanja

Pukotine su normalna stvar u betonskoj konstrukciji. Kao i mnogi drugi građevinski elementi i on je do izvjesne mjere elastičan. Terminološki beton ima elastičnost, skupljanje i tečenje. No,u graditeljskoj praksi najviše pozornosti privlači točna klasifikacija pukotina u betonu.
U ugrađenom betonu se tijekom očvršćivanja pojavljuju različite vrste pukotina.Ovaj tehnički list obrađuje jedan aspekt tehnologije betona. Kada ugrađeni beton obično sadrži više vode nego što je potrebno za hidrataciju cementa i zasićenja kumulativne linije agregata, postoji izglednost za pojavu pukotina uzrokovane plastičnom sedimentacijom. U procesu očvršćivanja i sušenja (ili vlaženja) betonske konstrukcije, beton trpi volumne promjene, što uzrokuje pojavu vlačnih naprezanja te dovodi do pucanja betona.
Pojava pucanja je u biti složena i ovisi o nekoliko stvari; o stopi i količini skupljanja, stezanju uslijed sušenja, otpornost na istezanje, napon uslijed zatezanja, puzanju, elastičnosti, stupnju stješnjavanja i drugim faktorima.

Dok većina vrsta pucanja ne ugrožava stabilnost i dugotrajnost konstrukcije, pukotine su ružne i u ekstremnim slučajevima  mogu smanjiti stabilnost i upotrebljivost konstrukcije. Zbog toga pucanje treba svesti na minimum. 

U laboratoriju, testovi stezanja (postoji više načina ispitivanja) uslijed sušenja su najefektivniji i najčešće izvodljivi testovi u odnosu na probleme stezanja/pucanja. Čitavi proces je najosjetljiviji u prva 3 dana, zbog utjecaja hidratacije cementa i evaporacije (isparavanja) vode iz betona.

Sam postupak skupljanja je pod utjecajem mnogih faktora – omjera vode/cementa; omjera agregata i cementa finoće i sastava cementa; mineralnog sastava, krutosti, oblika, tekstura površine i granulacija agregata; karakteristike i količine bilo kojih primjesa; veličina i odnosa volumena i  mase betona kao uvjeta vlage i temperature, te vjetra.

Preventivne mjere za prilikom ugradbe i očvršćivanja ostaje najbolji način za minimiziranje pucanja.



Neke vrste i uzroci

U većini slučajeva u kojima se pojavljuju pukotine u betonima, pukotine se mogu identificirati a uzrok pucanja ustanoviti. Opsežna anketa koja je prevedena, pokazala je da se pucanje betona može prepisati kako slijedi:

  • Izgradnja i nadzor problema – otprilike 36%.
  • Nedostaci dizajna – otprilike 27%.
  • Radni uvjeti (temperatura, vlaga itd.) - otprilike 21%.
  • Kvaliteta materijala - otprilike 17%.

Osim toga sve pukotine mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije:

  • Pukotine koje nastaju prije i za vrijeme očvršćivanja.
  • Pukotine koje nastaju nakon očvršćivanja betona.



Kako prepoznati pukotine

  • Pukotine skupljanja - Izbjeći rezanjem dilatacijskih reški duž konstruktivnog elementa.
  • Pukotine skupljanja uzrokovane pojavom napona na kutovima - Spriječiti postavljanjem dilatacijske spojnice ili adekvatnom postavkom  armaturnog čelika.
  • Pukotine uzrokovane neadekvatnom posteljicom ili slijeganjem temelja.
  • Pukotine koje nastaju zbog propusta u izvođenju/projektiranju odvodnje na nivou posteljice/nasipa/sraslog tla.
  • Širenje pukotina - Spriječiti postavljanjem dilatacijskih spojnica  prema projektu.
  • Pukotine u uskim presjecima - Uski  dijelovi konstrukcije najčešće imaju pukotine zbog neefikasnih spojnica, te nastaju zbog prevelikog stezanja i neefikasnog njegovanja betona.
  • Plastične pukotine - Zbog brzog gubitka vode iz betona, pojava “bleeding“ efekta mješavine,eventualni položaj armature preblizu površini .
  • Pukotina skupljanja na vratima ili kutovima prozora - Izbjegavati upotrebu armiranog čelika (za krute betonske zidove) ili pažljivo odrediti visinu slijeganja betona.



Pukotine prije i za vrijeme stvrdnjavanja

Plastične pukotine skupljanja se pojavljuju kada brzina vjetra, relativno niska vlažnost zraka, visoka temperatura u okolini ili kombinacija svih triju uzrokuju isparavanje vode sa površine betona prenaglo (brže) nego što može biti zamijenjeno vodom oslobođenom od agregata zbog nemogućnosti zadržavanja iste pri taloženju. Brzo isparavanje koje uzrokuje ovo pucanje može se tehnološki ograničiti sa vjetrobranima, sjenčanjima i tretmanima za površini.

Vertikalne pukotine mogu nastati zbog ugrađenog betona oko armaturnih šipka. Takve pukotine nastaju kada beton blizu površine poprimi djelomičnu čvrstoću dok se ostatak betona još uvijek može slegnuti. Pukotine tog tipa mogu se prepoznati po uzorku koji slijedi armature. Mogu se spriječiti revibracijom betona. Koso položene pukotine ponekad se pojavljuju kada grube čestice agregata blizu površine kostura natjeraju da se cementna pasta može smještati i odvajati. I opet, vibracija i revibracija će smanjiti ili spriječiti pucanje.

Relativno mali pokreti oplate u ranijoj fazi stvrdnjavanja uzrokovat će pukotine. Nadimanje ili ispupčenje drva, nicanje čavala, nespretna ili pretjerana upotreba vibratora su najčešći uzroci koji rezultiraju nepravilnim pukotinama. 

Široke pukotine koje se ponekad protežu i kroz cijele ploče, javljaju se kada posteljica nije dovoljno zbijena i ravna ili pak blatna prije nego beton razvije dovoljnu čvrstoću.



Pukotine nakon očvršćivanja

Ova kategorija obuhvaća ugrađeni beton (starosti od 1 dana pa do više godina starosti betona) kod kojeg se oblici više ne mogu mijenjati bez oštećenja. To uključuje pukotine uzrokovane sušenjem kao i one koje proizlaze iz kretanja temperature, neefikasno njegovanje, brzo hlađenje itd.

Trošnost pukotina nakon očvršćivanja zasnovano je toplinskom gradijentu koje teži da zahvati vodu i cement na površini, koja se zatim sastoji od slabog betona koji je izložen visokim naprezanjem. Rezultat je često slabo stvrdnjavanje. Ostale pukotine koje se javljaju nakon stvrdnjavanja mogu biti uzrokovane nedostatkom adekvatnog pojačanja u uglovima, nedovoljnom slojem betona preko armature u betonu, nedostatkom ekspanzije i kontrakcijom spojnica.



Utori i spojnice

Pukotine skupljanja ne mogu se uvijek spriječiti, ali se mogu kontrolirati tako da se planiraju slabosti kako bi se mogao utvrditi smjer pucanja kada nastane sažimanje. To se radi tako da se režu utori jedne trećine debljine ploče, a gotovo je čim je beton dovoljno tvrd da se neće oštetiti prilikom piljenja. Ako dođe do pucanja, tada će se pojaviti uredno ispod linije utora. (Ako je rezanje ostavljeno za mnogo kasnije nego što je spomenuto, na površini se može iznenada stvoriti pukotina, na temelju reza piljenja.)

Kontrakciju ploče trebalo bi izrezati na logične točke napona na putu, u intervalima od ½ do 2 metra (lagane staze mogu se ostvariti sa duplim alatima); na ulicama ili velikim etažama, u intervalima od 5 do 7 metara. Tamo gdje je pod podijeljen na okvire po redovima, spojnice mogu biti postavljene iz stupa u stup za bolji izgled.

Međutim, ne bi trebalo biti razdvojene više od 7 metara, osim ako ploča sadrži znatnu čeličnu armaturu. Dilatacijska spojnica, ili izolacija spojnica obično se sastoji od prelijevanih materijala debljine 10 mm, dubine i dužine kao ploča. Trebali bi biti smješteni tamo gdje je staza ili ulica i gdje ploča susreće glavni stup, zid ili neku drugu masu koja će izdržati ekspanziju u tom smjeru. 



Voda – dodana i isparena

Da bi se omogućilo da se izlije i djeluje, gotovo svi betoni sadrže više vode nego što je potrebno za hidrataciju cementa. Dodatak vode gotovom betonu povećava vjerojatnost segregaciji i pretjeranom curenju, što može uzrokovati da površina betona bude porozna, slaba i sklona pucanju. S druge strane, tijekom sušenja, previše brzo isparavanje vode s površine također može površinu učiniti sklonu pucanju, dok bi skupljanje vode, prskanje magle ili vode trebalo kontinuirano primjenjivati tijekom cijelog procesa. Poslovođin neprestan problem je učiniti da njegovi radnici razumiju da je previše vode u početnoj fazi postavljanja štetno kao i premalo vode u procesu sušenja.



Sažetak

Većina pukotina se pojavljuju između 2 do 3 dana nakon što je beton postavljen. U nastavku su navedene preventivne mjere za smanjenje pucanja u tom periodu:

  • Pogledati da je posteljica dobro izrađena.
  • Provjeriti da je oplata čvrsta.
  • Osigurati da su posteljica i oplata adekvatno  vlažne prije ugradbe betona.
  • Ne dodavati vodu u gotov beton prilikom ugradnje.
  • Dobro zbijati mješavine niskog slijeganja betona.
  • Izrezati dovoljno prividnih spojnica kako bi se omogućilo skupljanje.
  • Osigurati dilatacijske spojnice gdje je to potrebno.
  • Omogućiti očvršćivanje betona u najkraćem mogućem roku.
  • Održavati pravilno očvršćivanje za odgovarajuće razdoblje.

Ako uzmete u obzir ove korake iz naše brošure i vježbate pravilnu njegu dobiti ćete najbolje rezultate od Vašeg Holcimovog betona.