crackvorming

Crackvorming is het proces waarbij scheuren ontstaan en zich uitbreiden in vaste stoffen door spanningen die de weerstand van het materiaal overschrijden. Scheuren kunnen voorkomen in materialen zoals beton, staal, glas, keramiek en composieten en verminderen vaak de sterkte, stijfheid en lekkagedichtheid van een constructie.

De initiatie van scheuren gebeurt vaak bij aanwezige defecten, residuele spanningen of inhomogene microstructuur. Groeipaden worden bepaald door factoren zoals toegepaste trek- of buigspanningen, cyclische belasting (vermoeiing), thermische spanningen bij temperatuurswisselingen en chemische of mechanische verzwakkingen zoals corrosie- of stress-corrosie cracking. Bij metalen spreken we van vermoeiingsscheuren; bij beton zien we krimpscheuren en trekspanningen; bij glas is de breuk meestal plotseling en catastrophaal.

De ontwikkeling van crackvorming wordt in de engineering bestudeerd met breukmechanica. Belangrijke concepten zijn de stressintensiteitsfactor, K, en de kritieke fractuurtolerantie die bepaalt of een scheur zal groeien. Voor inspectie en onderhoud worden niet-destructieve technieken toegepast, zoals visuele beoordeling, penetrant- of fluorescerende tests, ultrasonografie en röntgenstraling, en akoestische-emissie monitoring.

Preventie van crackvorming richt zich op ontwerpkeuzes, controle van materialen en productieprocessen, het beperken van krimp en spanningen, bescherming tegen corrosie en temperatuurschommelingen, en tijdige reparatie of versterking van beschadigde gebieden.