Усадка бетону: основні чинники виникнення і способи зменшення

В результаті використання бетону, отримують досить міцні конструкції і споруди. Але в багатьох випадках, якщо не враховувати технологію укладання бетонної суміші і особливості її формування в тверду субстанцію, можна придбати розтрісканий фундамент або стіну меншого, ніж спроектовано, розміру. До таких наслідків призводить те, що не враховується можливість усадки і набрякання бетону.

Процеси, які супроводжують застигання бетону

Виявляється усадка бетону не тільки на стадії застигання, а протягом усього часу твердіння і всихання. Ідентифікують два види усадки:

  • контракційну, яка призводить не до зменшення обсягу, а до зміни фізичних властивостей бетону: він стає пористим;
  • влажностную, в результаті якої зменшується обсяг бетонних конструкцій.

Контракційна – результат хімічних реакцій. Самі реакції – це взаємодія води і мінеральної складової цементу. В результаті виходять гідрати з меншим об’ємом, ніж вступили у взаємодію. Вони діють на монолітність бетону і він стає більш пористим.

Складна природа усадки бетону залежить від великої кількості факторів:

  • процентного вмісту цементу в бетонної суміші;
  • мінералогічного складу цементу;
  • обсяг води в бетонній суміші в співвідношенні з цементом;
  • об’ємних розмірів наповнювачів;
  • типу заповнювача;
  • показника вологості навколишнього середовища;
  • модифікатори та інші добавки;
  • забруднення наповнювачів.

У разі рівного розподілу всіх інших показників, збільшення кількості цементу в одиниці об’єму готового бетону баёт велику усадку. Такі види цементу як глиноземний, високоактивний, так само сприяють підвищенню цього показника. А використання портландцементу, навпаки, зменшують.

Звернути увагу! Збільшення кількості води призведе до збільшення усадки.

Заповнювачі можуть відрізнятися структурою і розміром. Пористі заповнювачі відчувають велику деформацію з боку цементного каменю при його стисненні, через невелику показника модуля пружності. Тому бетони, в яких використовують пористі наповнювачі, можуть давати усадку до 1 мм на погонний метр поверхні. Якщо порівнювати цей показник з аналогічним для бетону з щільним заповнювачем, видно, що він його перевищує в 2,5 рази.

Важливо не тільки який заповнювач, а й його кількість. З огляду на, що високий об’ємний показник цементу збільшується усадку, використання більшої кількості заповнювача дає зворотний результат.

Думка фахівця! Зменшити кількість цементного каменю можна, якщо використовувати наповнювачі, що мають переривчастий зернистий склад і найбільшу граничну крупність.

При проведенні бетонування, важливе значення має величина вологості. При високій вологості бетонована поверхню повільніше втрачає вологу, а в сухому повітрі швидко. Тому, там де сухо вода інтенсивно випаровується, особливо з верхніх шарів, а цементний камінь кристалізується швидше. Що призводить до значної усадки бетону.

Основні фази усадки бетону

Усадка бетону при твердінні умовно розділяється на дві фази:

  • пластична (вологісний), яка триває протягом перших годин висихання;
  • гідравлічна, що триває протягом усього часу твердіння бетону.

На швидкість протікання пластичної усадки і її ступінь впливає вид матеріал, з якого зроблена опалубка. Якщо використовується деревина з високим влагопоглощенієм, тоді бетон інтенсивно втрачає вологу. До пластичної усадки призводить низька вологість навколишнього середовища і велика площа поверхні, з якої відбувається випаровування вологи. Все це може привести до розтріскування зовнішньої частини бетону.

Звернути увагу! Для армованого бетону усадка має позитивний момент: відбувається більше зчеплення армирующих деталей і бетону при стисненні цементного каменю.

Гідравлічна усадка має більш протяжні тимчасові рамки і менші чисельні значення. Однак, її вплив на міцність конструкцій вагоміше ніж пластичної. Цементний камінь при усадки відчуває усадочні напруги, які можуть досягти показника межі міцності на розтяг даного виду. Це призводить до утворення капілярних тріщин, які порушують цілісність бетону і знижують його стійкість по відношенню до впливу агресивних середовищ.

Як розрахувати процентне співвідношення зменшення обсягу

Щоб правильно розрахувати розміри бетонованих конструкцій, необхідно вміти проводити ряд обчислень, який дадуть значення усадки бетону у відсотках. Обчислення припускають такий порядок:

  • визначається початковий обсяг суміші;
  • вимірюється обсяг конструкції після того, як процес затвердіння вважається закінченим;
  • знаходиться різниця між цими двома значеннями;
  • шукане процентне співвідношення виходить при розподілі різниці двох обсягів на величину початкового об’єму.

Цей показник враховують, при визначенні допусків на зменшення габаритів споруд.

Способи зменшення усадочних процесів

Існує кілька способів для зменшення лінійних розмірів і внутрішніх напрядженій:

  • підбір складу суміші, який відповідає технологічним вимогам конкретного будівельного проекту;
  • зволоження поверхні бетону, що твердіє;
  • облаштування усадочних швів;
  • установка протівоусадочной сіток.

Часто використовують так званий безусадковий бетон, який виготовляється на основі безусадочного цементу або при додаванні спеціальних домішок. Добавки в основі яких сульфоалюміній, алюмінат кальцію, вапно зменшують усадку. В якості модифікаторів, які так само компенсують усадкову деформацію, застосовують суперпластифікатори.

Цемент для безусадочного бетону є ширшим, напружує з реопластічнимі властивостями. Він дозволяє отримати в’язку суміш при використанні мінімальної кількості води для її зачепила.

Ссылка на основную публикацию