ترک های ناشی از وجود قید در برابر تغییر مکان های حرارتی بتن

واکنش سیمان با آب (هیدراسیون) یک واکنش شیمیایی است که در آن گرما تولید می شود. اگر یک عضو بتنی به اندازه کافی بزرگ باشد و توسط اجزایی شامل قالب ، مقید شده باشد نرخ رشد گرما در 24ساعت اول احتمالا از نرخ کاهش گرما تجاوز می کند و دمای بتن بالا می رود. با گذشت چند روز ، نرخ رشد گرما به پایین تر از نرخ کاهش دمای هوا سقوط کرده و بتن خنک می شود ؛ در نتیجه باعث ایجاد اندرکنشی میان اجزای مواد و مصالح مجاور این خنک شدن می گردد. به طور فرضی اگر هیچ قیدی برای این اندرکنشها وجود نداشته باشد ترکی ایجاد نخواهد شد. البته در عمل اینها محدود به قیودی هستند و این مسئله می تواند به صورت 2 ترکیب زیر بررسی شود :

• قیود خارجی
• قیود داخلی

_ قیود خارجی :

اگر بتن در یک شالوده ای که نیمی از آن قبلا بتن ریزی و سخت شده باشد ریخته شود یا اگر بتن نزدیک یا بین 2 عضو و بدون در نظر گرفتن یک درز اجرایی ریخته شود (برای امکان ایجاد حرکت) این یک قید خارجی خواهد بود.

_ قیود داخلی :

سطح یک المان بتنی ، مرزی است که سریع تر از مرکز آن خنک می شود. همچنین اختلاف درجه حرارت روزانه آن بیشتر از مرکز بتن خواهد بود. بنابراین کرنش های حرارتی متفاوتی در عرض مقطع ایجاد خواهد شد و نهایتا جایی که این تفاوت ها زیاد باشد از قبیل مقاطع ضخیم ، ترک ها ممکن است حداقل روی سطح گسترش پیدا کنند. از این قیود داخلی نمی توان جلوگیری نمود ولی خطر ترک خوردگی را می توان کاهش داد.

در عمل ، اثرات عمده ی این دو قید بسته به چندین عامل متفاوت خواهند داشت. مهمترین آنها هندسه ی عضو ، طبیعت قالب و زمان گیرش است. برداشتن سریع قالب می تواند باعث سریع تر خنک شدن سطح و در نتیجه بروز ترک های حرارتی گردد. خنک شدن و کاهش درجه ی حرارت در هسته ی بتن در اغلب مقاطع ، محدود به 7 تا 14 روز می باشد.

واضح است که ترک های ناشی از جنبش های حرارتی در این فاصله زمانی رخ خواهند داد. بنابراین یکی از مهمترین عوامل در تشخیص این ترک های حرارتی از ترک های طولانی مدت انقباض اینست که اولین ترک چه زمانی تشکیل شده است. ترکی که در اولین دو هفته از زمان بتن ریزی شکل گرفته است بر خلاف یک ترک ناشی از خشک شدن و انقباض ، جز اینکه عضو مورد نظر یک دال بتنی نازک است و در معرض شرایط جوی خشک شدن خارجی قرار دارد نیست. برعکس ، ترک هایی که در یک بازه ی زمانی چندین هفته ای یا چندین ماه شکل می گیرند نمی توانند ترک های ناشی از حرکت های حرارتی باشند.