Трещины в каменных стенах: причины и методы предотвращения

Для начала необходимо понять, что вероятность появления трещин в кладке из теплоблока намного меньше, чем в кладке, например, из газобетона. Так как их прочность в 4 – 5 раз выше. Соответственно и усилие, для возникновения трещины, должно быть в 4 - 5 раз выше. Тем не менее, трещины, хоть и значительно реже и в значительно меньших объемах, могут появляться. Причины и методы устранения этих явлений мы и рассмотрим в этой статье. 

ТИПЫ ТРЕЩИН и ПРИЧИНЫ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ: 

1.      Температурные воздействия и влажностная усадка

2.      Локальные напряжения

3.      Деформация основания

4.      Нагрузки превышающие допустимые

5.      Нагрузки от перекоса ячеек монолитного каркаса

 

1.     ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ:

 Норматив влажностной деформации для бетонов – 0,3-0,7 мм/м, Норматив температурной деформации для бетонов – 0,000008 1/С (то есть, при перепаде +30/-30 до 0,5 мм/м). Пример температурных воздействий - «прогиб» стены в зависимости от разницы температуры внутри  и снаружи дома

Бетонные блоки подчиняется общему закону расширения и сжатия тел при изменении температуры. Коэффициент линейного расширения бетона составляет в среднем 0,00001 (колеблется от 0,000008 до 0,000011). Это значит, что на каждые 10 м длины бетон либо расширяется (удлиняется) на 1 мм при повышении температуры на 10°, либо сжимается (укорачивается) на 1 мм при снижении температуры на 10°. Соответственно больших размерах бетонных и железобетонных сооружений деформации от температуры становятся настолько значительными, что могут повлиять на прочность сооружения.

Аналогично происходит изменение размеров при изменении влажности конструкции (влажностная усадка) - усадка при высыхании кладки  с течением времени - после окончания строительства при запуске отопления или жарким летом на солнечной стороне.

Пример напряжения в облицовочной кладке возникающего при комплексном воздействии причин приводящих к трещинообразованию:

 

Как видно, самые большие напряжения возникают в нижней зоне кладки (из за стесненности температурных деформаций (основание - фундамент, плита одной температуры, стена – другой)), поэтому трещина летом может образоваться – например от угла окна, а зимой  - вертикальная трещина под окном (в центральной растянутой зоне). 

2.ЛОКАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В КЛАДКЕ

Часто причиной таких трещин является неаккуратная кладка - скачкообразные переходы толщины шва. Неравномерное заполнение швов. Это создаёт концентрацию напряжения в этом месте, а любая концентрация создаёт вероятность появления локальной трещины, которая эту  концентрацию снимает.  Поэтому, если кладка выполнена не аккуратно, высока вероятность того, что в ней пройдут вертикальные пробои (трещинки) высотой в 1-3 блока. Дальше эти трещины редко распространяются. В этом случае требуется только уделить внимание в плане устранения воздухопроницаемости этих трещин – заделать их.  

3.ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ

Часто нам задают вопрос: «на каких фундаментах можно строить?» И ответ простой – на всех типах. Главное условие – обеспечение несущей способности,  в зависимости от нагрузки от будущего дома, а также выполнить условие - при котором разность осадок фундамента (наклон или изгиб) не должен превышать 0,002 – т.е. не более 2 мм/м (20мм на 10 метров стены). Такая деформация фундамента не приведет к возникновению тещин даже в неармированной кладке.

 

Примеры

Данные примеры НЕ связаны с грубыми ошибками проектировщиков, а так-же с форс-мажорными обстоятельствами такими как:

- ковш экскаватора, который повредил фундамент, - прорванный шланга полива, из которого под фундамент течёт вода неделями, тем самым наводненный участок грунта теряет свою несущую способность и т.д.

Данные примеры с вязаны с обстоятельствами которых можно было бы избежать во время строительства или его консервации:

Случай 1 (неравномерное оттаивание) - Жесткое включение в грунт по центру (см.рис – п.3) и достаточно деформативность вокруг -это мы видим например когда замерзает вода в насыщенной песчаной подушке плитный фундамент промерзает насквозь, а потом оттаивает по периметру дома. Тогда несущая способность основания по периметру падают до нуля (так как это просто напитанная водой песчаная суспензия) и стены дома распадаются вокруг этого мерзлого ядра! Появляются трещины.

 Последствия – после оттаивания и равномерной усадки фундамента трещины закроются и их надо будет только зачеканить, затем можно будет начать наружную и внутреннюю отделку.

 Выход – если дом с плитным фундаментом без утепления, уходит в зиму без отопления - недостроенным, как минимум необходимо утеплить пол и отмостку (разложить плиты ППС по полу и вокруг периметра дома) это сведет к минимуму вероятность неравномерного оттаивания основания.

Случай 2 (морозное пучение) -  когда имеется самый распространенный фундамент – ростверк на буронабивных сваях (свайно-ростверковый фундамент). Сваи пробурены на глубину промерзания… НО зимой возникает полноценное морозное пучение которое поднимает ростверк (превращающийся в этом случае в ленточный фундамент который заякорили сваями). В итоге лента выгибается!!! - Нельзя в свайном фундаменте делать так, чтобы хоть какие-то нагрузки на грунт передавались через ростверк (ленту)!!! Все нагрузки должны передаваться через сваи.

Последствия – если сил пучения грунта не хватило чтобы на фундаменте появилась трещина, то после оттаивания и выпрямления ленты трещины закроются и их надо будет только зачеканить, затем можно будет начать наружную и внутреннюю отделку.

Выход - Ни в коме случае нельзя в свайном фундаменте делать так, чтобы хоть какие-то нагрузки на грунт передавались через ростверк (ленту)!!! Все нагрузки должны передаваться через сваи. Для предотвращения этих эффектов необходимо: - 1. выполнение под ростверком противопучинистой подушки и  - 2.утепление боковой поверхности и грунта под ростверком. Обязательно предусмотреть дренаж – который в определённых случаях сильно снизит силы морозного пучения.

Допустимость трещин:

(Нормирование трещин в российском законодательстве)

СП 50.13330 (Тепловая защита зданий) - здесь нормируются сопротивление

воздухопроницанию ограждающих конструкций, а трещины эту воздухопроницаемость повышают.

СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции»  и Пособие к СНиП II-22-81 «Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций»  здесь нормируется  следующее:

 ширина раскрытия сквозной трещины допускается от 1 до 2 мм в неармированной и до 0,4мм в армированных конструкциях :

- сплошные без проемов участки стен длиной более 3 метров

 - межоконные пояса,

 - цоколи,

 - фронтоны

Для поверхностных (не сквозных) трещи, которые возникают от усадки или от температурных перепадов эти параметры больше.

Вывод:

Наличие трещин в каменной кладке является вариантом нормы, если трещина не шире вышеприведенных значений (2,0 мм-не армированная кладка и 0,4 мм армированная). При образовании трещины её необходимо заделать. Особенно, если трещина сквозная, так как это приводит к продуванию стены.  То есть как таковые трещины не являются препятствием для нормальной эксплуатации каменной кладки.

 

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ТРЕЩЕНОСТОЙКОСТИ

ОСНОВНОЙ СПОСОБ – ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КЛАДКИ НА РАСТЯЖЕНИЕ

- это армирование, которое во всех случаях повышает трещиностойкость кладок.

Рекомендуемые способы армирования:

 

1.Армирование кладки арматурой и сетками:

Армирование кладки позволяет передать растягивающее напряжение на волокна арматуры, либо это стальная стержневая арматура, либо стержневая арматура композитная, либо волокна сеток.  Армирование сетками допустимо так как они отлично предотвращает раскрытие трещин.

2.   Поверхностное Армирование:

Это армирование в местах концентрации напряжений. В первую очередь - углы проемов Нанесение армированных отделочных слоев исключают проблему трещинообразования в кладке, за счет того, что поверхностное армирование повышает сопротивление всей кладки растяжению.

3. Увеличение жесткости каркаса либо жесткости опорной под кладку зоны перекрытия. Большая жесткость опорного элемента значительно уменьшит вероятность его прогиба, а следовательно и образования трещин.

4. Уменьшение сдвиговой жесткости кладок. Там где это возможно, кладка на клей-пену, кладка без заполнения вертикальных швов. Добавление в кладочный раствор извести - она делает его эластичнее.

5. Устройство деформационного шва между кладкой перегородки и перекрытием на который она опирается. Это убирает стесненность деформации и позволяет перегородке работать отдельно как изгибаемой балки, это существенно снижает напряжение в ней и это же касается кирпичных облицовок то есть кирпичной облицовки ограждения балконов и лоджий и перегородки в помещениях. Под ними очень желательно устраивать деформационные швы между ними и плитой или железобетонным основанием. Если деформационный шов в опорной зоне кладки устроен то  трещиностойкость существенно повышается.

Выводы: Трещины как таковые не являются препятствием для нормальной эксплуатации зданий и сооружений, если их размеры не превышают оговорённые в нормативной документации величины. Вероятность появления трещин в теплоблоке ниже чем в блоке из газобетона, тем не менее для снижения трещинообразования настоятельно рекомендуем выполнять рекомендации по армированию кладок изложенных в этой статье, а так же в СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции» и в СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», раздел 7 «Каменные конструкции».