Šířkou trhliny w se rozumí šířka trhliny na povrchu dílce, protože šířka trhliny se směrem od povrchu zmenšuje. Přípustná velikost šířky trhlin závisí na podmínkách prostředí, funkci konstrukčního prvku a na náchylnosti betonářské výztuže ke korozi [1].
Trhliny vyvozené vynuceným přetvořením u mladého betonu
Hlavní zatížení vyvolávající vznik trhlin představují vynucená přetvoření u mladého betonu, způsobená především změnami teplot při úniku hydratačního tepla, smršťováním betonu a pohyby podloží. Zvláště u mohutných dílců vznikají trhliny v mladém betonu obvykle několik dnů po odbednění. U silných stěn mohou navíc teplotní rozdíly v průřezu vlivem úniku hydratačního tepla vést ke vzniku vnitřních napětí, jejichž důsledkem jsou trhliny na povrchu stěny.
![Eigenspannungen, Nulllinienlage und Einrisstiefe bei beidseitiger Abkühlung einer Scheibe [2]](/cs/webimage/009621/2419686/01-cs-png.png)
Jako mladý beton se označuje beton, který není starší než 3 dny. Po uplynutí této doby dosahuje mladý beton stupně hydratace od 60 do 90 % v závislosti na druhu cementu, okolní teplotě a na hodnotě vodního součinitele. Pro mladý beton jsou charakteristické následující vlastnosti:
- silný vývin tepla a v jeho důsledku výměna tepla s okolím,
- výrazná změna objemu v důsledku vývinu tepla,
- rychlá změna mechanických vlastností při postupující hydrataci.
Únik hydratačního tepla vede obzvlášť v mohutných dílcích k vnitřní napjatosti, kdy vznikají tlaková napětí uvnitř a tahová napětí v okrajových oblastech průřezu. Tyto rozdíly při daném stavu napjatosti vedou ke vzniku velkých trhlin, pokud se proti nim neučiní příslušná opatření.
Opatření
Obecně lze vynucená napětí držet v určitých mezích nebo oddálit jejich nástup volbou vhodné technologie betonu, ošetřováním a případně také uspořádáním dilatačních spár. Trhlinám ovšem nelze úplně předejít, a proto je třeba je omezit a rozložit vhodnou výztuží.
Výpočet minimální výztuže
Pro omezení šířky trhlin je třeba vložit minimální výztuž. Níže porovnáme výpočet minimální výztuže podle EN 1992-1-1 s výsledky v modulu RF-CONCRETE Surfaces.
Vstupní hodnoty:
Tloušťka stěny: h = 100 cm
Krycí betonová vrstva: cnom = 40 mm pro stupeň vlivu prostředí XC4
Beton: C30/37
Betonářská výztuž: B 500 S (A)
Přípustná šířka trhliny: wk = 0,2 mm
Zvolený průměr prutu: ds = 14 mm
kde
kc = 1,0 (prostý tah)
k = 0,65 ∙ 0,8 = 0,52 (s úpravou pro vnitřní napětí)
fct,eff = 0,5 ∙ fctm = 1,45 N/mm²
act = h/2 ∙ b = 5000 cm²/m
σs se určí na základě mezního průměru ds* ze vztahu
20,2 mm ≤ 28,0 mm
kde
d = h - (cnom + ds / 2) = 95,3 cm
hcr = h = 100 cm
U dílců s větší tloušťkou se může při výpočtu minimální výztuže zohlednit účinná okrajová oblast Ac,eff. Přitom není třeba umisťovat více výztuže, než jsme spočítali v předchozím výpočtu[3].
kde
k = 0,52
fct,eff = 0,5 ∙ fctm = 1,45 N/mm²
ac,eff = hc,eff ∙ b = 19,4 cm ∙ 100 cm/m [podle obrázku 7.1d)DE]
act = h / 2 ∙ b = 5 000 cm²/m
fyk = 500 N/mm²
σs se určí na základě mezního průměru ds* ze vztahu
![Eigenspannungen, Nulllinienlage und Einrisstiefe bei beidseitiger Abkühlung einer Scheibe [2]](/cs/webimage/009621/2419686/01-cs-png.png?mw=350&hash=0c3913b6abf3b5e15b09fab34c0cb3d76dd9c835)
