7.6 : Микротрещины в бетоне

Под микротрещинами в бетоне подразумеваются крошечные трещины, которые могут образовываться внутри материала еще до приложения внешней нагрузки. Эти микротрещины обычно возникают на границе между крупным заполнителем и гидратированным цементным тестом, часто в результате дифференциальных изменений объема, вызванных изменениями в поведении напряжения-деформации, а также тепловым и влажным движением. Первоначально эти микротрещины остаются стабильными и существенно не увеличиваются, пока бетон не будет нагружен примерно до 30 процентов от его предельной прочности.

Когда нагрузка на бетон достигает 70–90 процентов от его максимальной несущей способности, трещины распространяются по матрице раствора, состоящей из цементного теста и мелкого заполнителя, тем самым соединяя трещины сцепления и формируя непрерывный рисунок трещин. Это явление, называемое быстрым распространением трещин, может со временем привести к разрушению, если нагрузка сохраняется, - состояние, известное как статическая усталость.

Если приложенная нагрузка будет еще больше увеличена, может произойти быстрое разрушение на пиковом уровне прочности. Образование и развитие микротрещин также можно наблюдать с помощью неразрушающих методов испытаний, таких как ультразвуковые и акустические эмиссионные испытания. По мере того, как бетон подвергается дальнейшему напряжению, скорость распространения трещин увеличивается, что приводит к разрушению конструкции. Понимание поведения микротрещин имеет решающее значение для прогнозирования поведения бетона под нагрузкой и его возможной потребности в ремонте или армировании.