Трещины в фундаменте после заливки, в чем причина

Наиболее опасна для индивидуального застройщика заливка фундамента зимой, приводящая либо к отсутствию проектной прочности, либо к многочисленному раскрытию трещин. Однако существуют технологические, конструкционные и эксплуатационные причины, чреватые аналогичными дефектами.

Далее будут рассмотрены причины трещинообразования исключительно вновь возведенных монолитных конструкций без эксплуатационного периода, то есть, свежезалитых или перезимовавших без нагрузки фундаментов.

Причины растрескивания бетона после заливки

Четкая последовательность проектирования и изготовления монолитных фундаментов приведена в нормативных документах СП 20.13330 – СП 25.13330, ведомственных нормах ВСН, техкартах ТТК. Однако смеси, опалубки и арматурные каркасы часто изготавливаются в домашних условиях с нарушением технологий, не обеспечивается должный уход за бетоном, игнорируются геологические условия в пятне застройки.

Основными причинами, почему после заливки трескается бетон, являются нарушения технологий, эксплуатации, проектирования конструкции и даже выбора материалов.

Допустимое раскрытие трещин

Нормативы СП 28.13330 регламентируют полное отсутствие трещин исключительно в уникальных конструкциях либо в случаях, когда необходима абсолютная непроницаемость массива (находящиеся внутри газы, жидкости под давлением). Фундаменты коттеджей под эту категорию не попадают, поэтому нормируются нормативами СП 63.13330. Существует несколько видов трещин ж/б изделий, не все из которых опасны для рабочих характеристик конструкции:

• волосяные – получили название от ширины раскрытия 0,1 мм, вызваны нарушениями наружного слоя, на прочность практически не влияют;
• усадочные – преимущественно эксплуатационные (0,3 мм), не учтена геология (рыхлые, слабые, неустойчивые, насыпные грунты);
• горизонтальные – опасны для фундаментов тяжелых зданий, при излишне пучинистых грунтах, так как обычно прорезают толщу конструкции насквозь, после чего, нарушается эксплуатация арматурного каркаса.

Для МЗЛФ допустимо, если бетон трескается после заливки в пределах раскрытия 0,15 – 0,18 мм (ACI-224), 0,1 мм (ГОСТ 13015) либо 0,3 – 0,4 мм (немецкие нормативы для раскрытия вдоль арматуры, перпендикулярно рабочей оси, соответственно после заливки).

Характер и локализация трещин

Раскрытие трещин может происходить после приложения внешних нагрузок. Поэтому существует классификация данных дефектов по типу нагрузки.

• Трещина соединения – бетон разрушается параллельно стержням нижнего и верхнего пояса, мест соединения прутков. Это вызвано неправильной анкеровкой (обычно в Т-образных сопряжениях и углах) либо сжатии почвы, подъеме от перенасыщения водой или просадках. Кроме того, виной может быть ранняя распалубка, нагружение кладкой или венцами сруба неокрепшего бетона, недостаточное сечение арматуры. При таких трещинах существует опасность отслоения защитного слоя.
• Сквозная трещина – виновато центральное растяжение вне центра конструкции.
• Трещина сдвига – обычно проходит диагонально стержням каркаса, возникает из-за поперечного усилия (например, на ленту поставили поддон с кирпичом для кладки);
• Трещина изгиба – перпендикулярна оси стены, начинается у края растянутой зоны.

Часто возникают ситуации, когда появились трещины на поверхности от внутренних напряжений. Основной причиной в этом варианте является значительная разница температур ядра и поверхности уложенной смеси (бетонирование в жару, мороз + теплота, выделяющаяся при химической реакции цемента с водой).

Если эти напряжения превышают прочность самого конструкционного материала, трещины могут раскрыться, где угодно. Они проникают вглубь, могут закрываться самостоятельно, когда температуры слоев выровняются естественным образом.

Профилактика температурных напряжений – применение специальных цементов. Например, с пониженной теплотой гидратации (маркировка VLH), портланд цемента со шлаками (обозначение LH). Более простой способ заключается в контроле температуры бетона перед укладкой – в пределах +20 градусов.

Арматура

После укладки арматуры с отслаивающейся ржавчиной трещины открываются через несколько месяцев или даже лет. При несоблюдении защитного слоя или выпуска прутков в грунт (для лучшего опирания хомутов) ситуация полностью аналогична указанному случаю.

Агрессивная реклама производителей композитной арматуры направлена исключительно на увеличение объемов продаж. Укладывать ее в бетон индивидуальному застройщику не рекомендуется категорически. Например, производители указывают в качестве основного достоинства бесшовность:

• композит легко доставить в пятно застройки в виде бухты;
• однако излишняя пластичность, гибкость приводит к неприятным последствиям;
• вместо того, чтобы сразу воспринимать нагрузки растяжения, арматура вначале вытягивается;
• этого обычно достаточно для раскрытия трещин в бетоне.

Кроме того, несмотря на рифление, структура стекловолокна, углеродного композита излишне гладкая, адгезия с компонентами бетона ниже на порядок.

Погодные условия

Возникают трещины в бетоне часто после зимнего бетонирования обычно в зоне концентрации пустот, в которых скапливается вода либо вдоль арматуры. Меры борьбы с дефектом – качественное уплотнение наконечником глубинного вибратора до полного прекращения пузырьков, сокрытия крупных наполнителей, появления цементного молочка (воронка сворачивается практически мгновенно после извлечения виброинструмента).

Следующей причиной служит ускоренное высыхание открытых поверхностей на ветру, холоде или жаре. Напряжения возникают внутри поверхностного слоя, устранить их невозможно. Требуется своевременный и качественный уход за свежим бетоном.

Некачественное сырье

Трещины могут раскрыться из-за несоответствия цемента заявленному качеству. Индивидуальные застройщики ищут дешевые цены, часто не обращают внимания на упаковку. На мешках производителя, дорожащего репутацией, в обязательном порядке имеются:

• реквизиты – можно провести экспертизу, подать рекламацию, хотя бы частично возместить ущерб;
• срок упаковки – цемент сохраняет свойства при соблюдении условий хранения 3 месяца, после чего начинает довольно резко «терять» прочность;
• соотношение воды и наполнителя – для растворов и бетонов;
• состав – добавление шлаков, величина помола существенно влияют на процесс гидратации, что актуально для теплового режима массивных конструкций, предназначенных для эксплуатации в земле и агрессивных средах.

Растрескивается бетон на поверхности сразу после заливки, в том числе, из-за пластичной усадки. Принцип этого дефекта обусловлен процессом формирования цементного камня:

• объем смеси увеличивается при выделении тепла в результате химической реакции;
• поверхность остывает и высыхает быстрее, начинает сжиматься;
• в ядре процесс длится медленнее, препятствует поверхностному сжатию;
• результатом становятся трещины по все поверхности либо отдельных участках бетона.

Отсутствует выраженная направленность, все зависит от обстоятельств. Либо возникают продольные щели толщиной 1 – 3 мм незначительной глубины. Полностью спасает от указанных неприятностей влажный компресс в первые три дня, изготовленный из периодически смачиваемых опилок, песка, ветоши.

Разбавление водой

Заказывая смесь миксерами, застройщики иногда получают сроки доставки от полутора часов. После укладки первого слоя необходимо время для уплотнения вибрационным способом. Проходит еще 1 – 1.5 часа, бетон начинает густеть, в него добавляется вода.

В этом случае трещины неизбежны, поскольку нарушаются сбалансированные растворным узлом пропорции. Снижается марочная прочность, повышается время гидратации (увеличено водо-цементное отношение В/Ц).

«Длинный перегон»

Простой миксеров обходится застройщику дорого, поэтому часто бетон сваливают в одно место, перегоняют лопатами на дальние участки без лотка. Это приводит к разделению смеси на отдельные фракции – крупный щебень лучше захватывается шанцевым инструментом, жидкость практически остается на месте.

Результатом становится неравномерная концентрация песка/щебня на отдельных участках, что не может не отразиться на качестве. Проектной прочности не будет ни на одном участке такого фундамента, щебень физически не в состоянии обволакивать арматуру, трещины неизбежны.

Превышение технологического перерыва

Рекомендованный технологический перерыв 1 – 2 часа в зависимости от конкретных условий заливки, обусловлен временем гидратации. Если очередная порция будет уложена позже указанного времени на предыдущий слой, наконечник глубинного вибратора разрушит образовавшиеся связи без возможности их восстановления.

Кроме того, крупный объем бетона на поверхности предыдущего слоя продавит формирующуюся структуру, что приведет к образованию трещин, рыхлой консистенции, не способной к восприятию нагрузок.

Что можно сделать или методы исправления

Отремонтировать трещины, образовавшиеся сразу после бетонирования, можно несколькими способами:

• расхождение до начала схватывания – если дефекты были замечены на поверхности в течение 2 часов, бетон можно уплотнить вибратором повторно для полного исправления ситуации (время исчисляется от затворения бетона на заводе, а не от времени укладки в опалубку);
• расхождение после схватывания – в щели втирают раствор, изготовленный в пропорции 3/1 (цемент, вода, соответственно) с добавлением 3 – 4 капель пластификатора (подойдет моющее средство), можно применить специальную ремонтную смесь, которую надо купить заранее.

Если в течение 8 часов с момента укладки внутрь опалубки на бетоне обнаружена сетка мелких трещин, ее можно ликвидировать несколькими методами:

• очистка металлической щеткой, пеностеклом;
• обеспыливание пылесосом;
• шпатлевка ремсоставом (например CN83 производителя Церезит);
• повторная зачистка пеностеклом/щеткой после высыхания.

Более крупные трещины в бетоне обеспыливают, расширяют шпателем, затирают составами с мелкозернистым песком, затирают абразивным инструментом. При высоком уровне грунтовых вод и возможности их сезонного подъема следует применить инъекционные составы, например Пенетрон или подобные.

В статье рассмотрены основные причины раскрытия трещин в бетоне, допустимые или делающие невозможной эксплуатацию. Практически любое нарушение технологии бетонирования фундамента способно привести к резкому снижению ресурса конструкции сразу же после снятия опалубки. Небольшие трещины в бетоне могут устраняться в первые дни после заливки. Для решения прочих проблем понадобится экспертиза, разработка проекта усиления или демонтаж ж/б конструкции.