Дефекты в железобетонных конструкциях опасны последствиями. Они снижают несущую способность и срок эксплуатации ниже допустимых значений. Причины возникновения дефектов различны, зависят от множества факторов, делятся по степени тяжести.
Коррозия
Железобетонные горизонтальные несущие конструкции могут подвергаться нескольким видам коррозии:
- физической;
- химической;
- электрохимической.
Физическая коррозия наиболее опасна. Она происходит вследствие физического воздействия в виде перепада температур, механических повреждений, действия агрессивной среды.
Основным негативным фактором химической коррозии является действие воды и морозов. При недостаточной плотности бетона попадающая вода разрушает цементный камень, вызывая коррозию бетона. При отрицательных температурах вода в порах бетона увеличивается в объеме, что вызывает рост внутреннего напряжения, ведущего к разрушению. Коррозия стальной арматуры приводит к увеличению ее объема, что создает давление в окружающем слое бетона. Это приводит к появлению трещин и отколов вдоль арматурных стержней вплоть до обнажения арматуры. Особо опасны для арматуры попадающие извне соли хлорида, вступающие в реакцию с цементом, что приводит к появлению щелочей, разрушающих металл.
Электрохимическая коррозия вызвана наличием блуждающих постоянных и переменных токов в железобетоне, которые в условиях повышенной влажности приводят к созданию коррозионных пар (анод + катод). При их соприкосновении анод провоцирует коррозийную реакцию, разъедая металл.
Трещины
Их появление связано с несколькими причинами:
- напряжения, возникающие в период изготовления;
- нарушение правил транспортировки и монтажа;
- действие нагрузок в период эксплуатации;
- действие природных факторов.
Трещины в период изготовления возникают при нарушении цикла твердения бетона, разности температуры бетона и арматуры, нарушения технологии производства, складирования, транспортировки. Эта группа трещин относится к доэксплуатационным.
В период эксплуатации трещины возникают в результате отсутствия деформационных и температурных швов или ошибки в их устройстве, неравномерной осадки грунта, динамических нагрузок, превышающих нормативную несущую способность железобетонной конструкции.
В несущих железобетонных конструкциях, которые работаю на изгиб, трещины становятся следствием возникновения растягивающих напряжений перпендикулярно горизонтальной оси в области приложения максимальных нагрузок или с наклоном к горизонтальной оси при возникновении растягивающих напряжений в зоне действия существенных изгибаемых моментов.
Механические повреждения
В эту группу входят повреждения арматуры и закладных деталей, проявляющиеся в виде надрезов, вырывов, скалывания бетона, уменьшающего площадь сечения конструкции. При недостаточной толщине защитного слоя и неправильном расположении арматурного каркаса незначительное механическое воздействие приводит к оголению арматуры и ее коррозии.
При транспортировке и складировании неправильное расположение подкладок под конструкциями может привести к возникновению больших изгибающих моментов со знаком «минус», растягивающих верхнюю грань, где армирование отсутствует, что приводит к образованию больших трещин у верхней грани, вплоть до разрушения. При укладке в штабель неправильное расположение подкладок может привести к разрушению нижних изделий.
Линейные отклонения
Определяются проверкой поперечного сечения, общей длины, разности диагоналей, прямолинейности и плоскостности изделия. В конструкциях с отверстиями, выступами проверяется правильность их положения. Обязательно проверяется положение закладных деталей.
Размеры проверяются с точностью до 1мм с помощью металлических рулеток, шаблонов или других средств измерения. Допустимые отклонения приводятся в ГОСТах, ТУ и стандартах на каждый конкретный вид изделия. Прямолинейность и плоскостность проверяется на горизонтальных стендах или с помощью шаблонов.
Искривление элемента
При визуальном обследовании выявляют отклонение горизонтальных элементов от горизонтали, наличие искривления или прогиба. Причины прогиба железобетонных изделий определяются по наличию и виду трещин:
- сильно раскрытые трещины на внешней стороне кривой вызваны недостаточной несущей способностью элемента;
- слабо раскрытые трещины свидетельствуют о недостаточной жесткости на изгиб при достаточной несущей способности;
- наличие прогиба при отсутствии трещин – результат изначального искривления, полученного в процессе изготовления конструкции.
Монтажные нарушения
К ним относятся нарушения, возникающие в результате несоблюдения правил монтажа несущих конструкций:
- некачественная приварка закладных деталей приводит к ослаблению сварных швов или их разрушению, что ведет к перераспределению горизонтальной нагрузки в сторону жесткого соединения, образованию поперечных трещин;
- приварка при монтаже ребристых плит перекрытия не трех, а двух закладных ведет к нарушению жесткости плиты, неправильному распределению нагрузки, появлению трещин в опорных конструкциях;
- некачественная заделка швов между ребристыми плитами раствором ведет к образованию щелей, в которых собирается конденсат, разрушающий бетон. Некачественная заделка швов раствором между пустотными плитами не на всю глубину препятствует образованию шпонок, которые противостоят смещению плит в вертикальной и горизонтальной плоскости, предохраняя опорные конструкции от деформаций.
Опасные дефекты возникают при проведении работ в зимний период при отрицательных температурах. Из-за перепада температур внутри и снаружи конструкции возникают дополнительные напряжения, которые ведут к появлению трещин, изменениям структуры бетона, ухудшению эксплуатационных характеристик, ослаблению адгезии арматуры с бетоном.