شکل و علت وقوع ترک انقباض خمیری

ترک های انقباض خمیری (plastic shrinkage cracks) معمولا در حالت های زیر رخ می دهند :

ترک های قطبی 45 درجه در گوشه های دال با 0.2 تا 2 متر طول و به طور مجزا (این ترک ها همچنین در جهت باد اتفاق می افتد زیرا انقباض در معرض باد بروز می کند)
ترک های بسیار زیاد با طرح تصادفی
ترک هایی که از فرم قرار گیری میلگرد گذاری به صورت شبکه پیروی می کنند (شبکه های ساخته شده از میلگردهای متعامد که به فرم شبکه قرار گرفته اند)

اگر چه این ترک ها می توانند خیلی عریض باشند (بالای 2 تا 3 میلیمتر) لیکن عرض آنها با افزایش عمق ، کاهش می یابد. با این وجود در همه حالت ها به جز موارد جزئی ، این ترک ها از تمام عمق دال های نازک می گذرند. در مقابل ، اکثر انواع ترک های ناشی از نشست ، به این اندازه منتشر نمی شوند. اگر به زیر سقف دال ها توجهی نشود (زیر سقف دال ها به آسانی در دسترس نیستند) رطوبت موجود در بالای دال ممکن است به طور کامل در عمق دال نفوذ کند که گرفتن یک مغزه از بتن ، این موضوع را آشکار می کند.

ترک های ناشی از انقباض خمیری به ندرت به لبه های آزاد دال می رسند زیرا این لبه ها قابلیت حرکت تحت انقباض خمیری را دارند. این راه مهمی برای تشخیص این ترک ها از ترک های طولانی مدت انقباض است. (اگر زمان ایجاد این ترک ها نامعلوم باشد)

البته ترک های ناشی از انقباض خمیری که در بالا تا لبه های دال شکل می گیرند در مقابل مرحله ی بتن ریزی قبلی پراکنده می شوند ، مخصوصا اگر فولاد پیوسته باشد ، زیرا بتن ریزی قبلی شبیه یک قید عمل می کند.

اگر ترک ها فرم قرار گیری میلگردهای فوقانی را دنبال کنند ممکن است در ابتدا تشخیص آنها از دو حالت ترک های نشست یا ترک های انقباض مشکل باشد. اگر بتوان نشان داد که این ترک از داخل دال عبور کرده و از فرم قرار گیری فولاد تبعیت می کند این ترک ها ترک های ناشی از انقباض خمیری هستند که توسط فولاد ردیابی می شوند.

دلیل بروز ترک های انقباض خمیری ، تبخیر سریع آب از سطح بتن است.

بلافاصله پس از ریختن بتن و تشکیل حالت جامد در آن ، بتن شروع به ته نشستی می کند. این مراحل موجب تولید یک لایه ای از آب در سطح بتن شده و چون آب به سمت بالا حرکت می کند مواد جامد ته نشین شده ، جایگزین آن می شوند. در بیشتر شرایط آب و هوایی ، مقداری از آب سطح بتن تبخیر می شود. وجود آب بر روی سطح بتن ، ناشی از زمانی است که نرخ عرق کردن بتن از نرخ تبخیر تجاوز نماید که در این حالت ، لایه پیوسته ای از آب بر روی سطح بتن ایجاد می شود.

اگر شدت تبخیر از سطح بتن از میزان تعرق بتن تجاوز نماید این لایه درخشان ناپدید شده و سطح فوقانی دال در کشش قرار می گیرد. چون بتن تازه مقاومت کششی ناچیزی دارد ترک هایی برای رهایی از دست این کشش شکل می گیرند که این ترک ها ، ترک های انقباض خمیری هستند.

پارامترهایی که نرخ تبخیر بتن را مشخص می کنند :

درجه حرارت بتن
درجه حرارت هوا
نسبت رطوبت
سرعت باد در نزدیک سطح بتن

جدول زیر چگونگی اثر این پارامترها را نشان می دهد.

ممکن است اینطور به نظر آید که با کاهش درصد رطوبت ، تبخیر و سرعت باد و درجه حرارت بتن افزایش می یابد. در این موضوع اتفاق نظری وجود دارد ؛ تبخیر سریع همان قدر که در هوای سرد مشکل ساز است در هوای گرم نیز مشکل ساز خواهد بود.

در این جدول به گروه 5 توجه نمایید که هنگامیکه درصد رطوبت در هوای سرد ، 100% می باشد اگر بتن گرم باشد ناشی از مقدار قابل توجهی تبخیر از سطح بتن است. برای تمام پارامترهای لیست شده در این جدول فقط درجه حرارت بتن قابل کنترل است. به نظر می رسد که یک میانگین مشخصی برای خنک کردن بتن موجود دارد. بتن باید در هنگام قرار گیری در هوای گرم تا جایی که امکان دارد خنک باشد و نباید در هوای سرد ، بیش از اندازه گرم شود.

همچنین به گروه 7 توجه نماییدکه با کم شدن درجه حرارت بتن از 80 به 60 درجه فارنهایت ، 75% از تبخیر می تواند کاهش پیدا کند. همانطور که شرایط آب و هوایی را نمی توان برای آینده کنترل نمود و همچنین چون پرسنل اجرا مقدار کمی قابلیت کنترل درجه حرارت بتن را دارند اولین پایه امیدواری در جلوگیری از تشکیل ترک های انقباض خمیری را باید در تکنیک های اجرا قرار داد. برای گروه 8 به طور واضح به نظر می رسد که در هوای گرم ، نرخ تبخیر سطحی ، بیشترین مقدار را با افزایش سرعت باد به خود اختصاص می دهد ، در نتیجه ، ترک انقباض خمیری می تواند خیلی شدید و به طور وسیع تحت شرایط اتمسفریک گرما و باد ایجاد شود.