Nứt do nhiệt và co ngót tuổi sớm trong tường bị kiềm chế là điều dự đoán được về nguyên lý nhưng dai dẳng trong thực tế. Cơ chế đã được hiểu rõ và tiêu chuẩn cho phương pháp ước lượng, vậy mà tường tầng hầm và tường chắn vẫn nứt ở cùng chỗ vì cùng lý do. Đáng để xem vì sao, và dự đoán thực sự sát đến đâu so với hiện trường.
Cơ chế
Tường mới đổ làm hai việc trong những ngày đầu. Khi xi măng thủy hóa, nó sinh nhiệt và tường giãn nhẹ; rồi nguội về nhiệt độ môi trường và cố co lại. Chồng lên trên, qua nhiều tuần, là co ngót khô khi bê tông mất ẩm. Cả hai đều muốn tường ngắn lại.
Vấn đề là tường không tự do co. Nó đổ lên bản đáy cũ đã đông cứng (và thường giữa các đoạn đã đổ), thứ kiềm chế chuyển động. Co bị kiềm chế là ứng suất kéo. Khi tường cố ngắn lại mà không được, ứng suất kéo tích tụ; khi vượt cường độ kéo đang hình thành của bê tông non, tường nứt - và nứt cách đều nhau dọc chiều dài.
Cốt thép kiểm soát bề rộng, không ngăn nứt
Đây là điểm quan trọng nhất và hay bị hiểu sai nhất:
Cốt thép không ngăn nứt - nó kiểm soát bề rộng vết nứt, bằng cách tạo nhiều vết nứt nhỏ thay vì vài vết rộng.
Lực dẫn dắt ở đây là biến dạng cưỡng bức (kiềm chế), không phải tải tác dụng. Bạn không thể làm tường đủ khỏe để kháng co ngót bị kiềm chế của chính nó; biến dạng sẽ xảy ra bất kể. Việc thép làm là chia biến dạng đó ra nhiều vết nứt hẹp, sát nhau - mỗi vết đủ nhỏ để chấp nhận - thay vì để nó tập trung thành vài vết rộng, nhìn thấy, rò rỉ. Thép nhiều hơn, phân bố tốt nghĩa là vết nứt nhỏ hơn.
Nơi tiêu chuẩn gặp hiện trường
Qua ba lần đổ tầng hầm gần đây, dự đoán bề rộng nứt của EC2 sai khoảng 30% so với đo đạc. Điều đó thực sự hữu ích cho thiết kế - nó đặt bạn vào đúng dải và cho phép chọn thép phân bố tự tin. Nhưng khoảng cách đó nhắc nhở điều công thức không nắm bắt hết:
- Trình tự và kích thước đổ thay đổi kiềm chế đáng kể. Tường dài đổ một lần bị kiềm chế hơn nhiều cùng tường đó đổ theo khoang ngắn.
- Bảo dưỡng và đỉnh nhiệt quyết định tường nóng và nguội bao nhiêu, do đó co bao nhiêu.
- Điều kiện môi trường lúc đổ dịch chuyển cả bức tranh.
Bài học thực tế là tính toán cho biết dải, nhưng trình tự đổ và bảo dưỡng chi phối kết quả thực. Hai tường cốt thép giống hệt có thể ứng xử rất khác tùy cách và thời điểm đổ.
Thiết kế chống lại
- Lập kế hoạch đổ như một phần của thiết kế. Kích thước khoang, mạch ngừng và trình tự đổ kiểm soát kiềm chế, và đó là quyết định kết cấu, không phải tiện lợi hiện trường.
- Cấu tạo thép phân bố để kiểm soát nứt, không chỉ để đạt tối thiểu danh nghĩa - đây là thép đặt bề rộng nứt.
- Kiểm soát đỉnh nhiệt qua thiết kế cấp phối và bảo dưỡng để giảm co dẫn đến nứt.
Bài kiểm soát nứt kết cấu chứa nước đưa cơ chế này vào trường hợp kín nước, nơi cùng nứt kiềm chế phải giữ ở giới hạn chặt hơn nhiều. Quy định EC2 nằm trong tài liệu tham chiếu.