You are here

Деформація і усадка бетону

Зміст:

поняття усадки

Усадка бетону - це зменшення обсягу і розмірів внаслідок ущільнення, втрати вологи, затвердіння в результаті хімічних, фізичних і фізико-хімічних процесів.

Usadka

Залежно від причин розрізняють усадку в результаті відбуваються: хімічних, фізико-хімічних і фізичних процесів.

Як показує практика, вона рідко перевищує 1% і є незначною. Але навіть цього буде достатньо для внесення істотних змін в проекті будівництва.
Як правило, в поєднанні з низькою міцністю деформації на розтягнення завжди призводять до появи тріщин в залізобетонних конструкціях, переважно в поверхневому шарі, знижують довговічність конструкцій і підвищують деформативність.

Кращий варіант - повна відсутність усадки, але це вважається неможливим. Тому необхідно, щоб даний показник був мінімальний.
Для вирішення даної проблеми існує кілька методик, кожна з яких має свої переваги. Потрібно розуміти, що без урахування присутніх негативних складових буде дуже складно отримати якісний результат.

Схема усадочного шва

Схема усадочного шва.

Для підвищення характеристик в даний час застосовують мінеральні добавки, за допомогою яких регулюється деформація. У процесі затвердіння із застосуванням даних добавок відбувається збільшення лінійних розмірів кристалів цементу. Застосування таких добавок забезпечує бетону високу водонепроникність, міцність, а також довговічність конструкції. Застосування цих добавок дозволяє зменшити низькі показники розтягування при вигині, його проникність і великі деформації.
Підбір методів проводиться для кожного конкретного випадку, причому методи боротьби повинні визначатися фахівцями. Причиною цього є те, що тільки професіонал має вміння і навички, які сприяють вирішенню даної проблеми з максимальною ефективністю.

Первинна і вторинна стадії

Як встановлено практикою, існує 2 стадії:

  • первинна, коли він знаходиться ще в пластичному або рідкому стані, яка викликана витоком вологи через опалубку, поглинанням їй вологи або поглинанням вологи підставою дороги в дорожньому будівництві, а також випаровуванням;
  • вторинна, яка відбувається при його висиханні і твердінні.
deformacionnyy_shov

Схема структури статі.

Залежить величина первинної усадки до його схоплювання як від системи догляду, так і від ступеня поглинання води підставою або опалубкою. Отже, вона може бути зменшена за допомогою проведення даних заходів.

Вторинна відбувається при твердінні, внаслідок усадки цементного гелю. Вона є частково незворотнім процесом, так як при подальшому зволоженні бетон розширюється, однак цей зразок не зможе досягти початкового обєму. При подальших висиханні або зволоженні розширення і усадка є практично оборотними. При тривалому зануренні у воду після укладання відбувається його невелике розширення, але після висихання деформація стане такою ж, як і раніше.

Необхідно відзначити, що в бетонної конструкції усадка окремих її елементів може відбуватися неоднаково. Наприклад, масивне підставу практично ніколи не висихає повністю, в той час як бетонна панель стіни під впливом атмосфери і нагрівання зсередини швидко втрачає вологу. Така різниця призводить до створення внутрішньої напруги і в подальшому до розтріскування. На поверхні бетонного масиву вона відбувається швидше, ніж в його глибині, так як висихання починається з поверхні.

Внаслідок хімічної реакції в поверхневих шарах відбувається додаткова деформація між вапном і вуглекислим газом повітря, який виділяється при гідратації цементу. Дана реакція називається карбонізацією. Внаслідок цього загальна усадка на поверхні бетону збільшується.

Основні види

Залежно від часу розрізняють:

  • до затвердіння, або пластичну (свежеуложенной ущільнена суміш);
  • при твердінні;
  • після проектного, зрілого віку.

Залежно від причин розрізняють:

  • усадку в результаті відбуваються хімічних процесів при взаємодії вихідних матеріалів в цементному камені (гідратація). Буває контракційна і карбонізує усадка - хімічні процеси взаємодії проникаючих із зовнішнього середовища компонентів і продуктів гідратації;
  • деформацію в результаті физико-хімічних і фізичних процесів, які викликають видалення води з структури (зневоднення) - радіаційну і влажностную усадки при висиханні.
Shema usadki

Схема первинної усадки бетону.

Пластична розвивається протягом перших 4-6 годин після укладання і ущільнення бетонної суміші за умови того, що буде можливість випаровування води з свежеуложенного бетону. Деформації можуть досягати 2 -3 мм / м. Вони пропорційні кількості випарувалася з бетону води. Поява пластичної усадки неприпустимо, так як вона веде до катастрофічного і необоротного погіршення всіх властивостей.
Деформації усадки при незмінних умовах зовнішнього середовища розвиваються протягом тривалого часу і до встановлення гігрометріческого рівноваги проміжних значень.
Зменшення обсягу новоутворень, що вступають в реакцію речовин щодо сумарного обсягу, і є контракция.
Складається загальна контракция з контракційної пористості - освіту рівномірно розподілених і практично сферичних пір всередині гидратирующие цементного каменю - і контракційної усадки, яка представляє собою зовнішнє зменшення обсягу гидратирующие цементного каменю.

причини утворення

Prichiny usadki

Усадка бетону виникає при випаровуванні води з капілярів з діаметром менше 200 нанометрів.

Усадка виникає не тільки внаслідок випаровування води зі складу. Крім того, в даному процесі чималу роль відіграє дія капілярних сил в структурі цементу. При випаровуванні води з капілярів з діаметром менше 200 нанометрів відбувається їх звуження. Це призводить до наслідків, одним з яких є ущільнення матеріалу, що і викличе процес. Отже, можна відзначити, що в якості причини виникнення даного процесу волога грає ключову роль.

Але все ж вона визначається не тільки зовнішніми умовами, а й особливостями цементу, застосовуваного в процесі замішування. Всихання при твердінні є максимальним, якщо присутній матеріал, який має високий відсоток алюмінатів. Для зниження даного параметра необхідно використовувати цементи алітового типу. Вони за рахунок утворення гідроксиду кальцію мають незначно вираженою усадкою в кількісному плані. Як уже згадувалося вище, основною причиною зменшення розмірів є хімічна взаємодія між водою і цементом. Значить, чим більше даних компонентів буде в складі, тим серйозніше утворюється усадка. Таким чином, при будівництві з використанням високих марок дане явище має особливо враховуватися.

При розгляді термінів деформацій можна зробити висновок, що їх переважна частина відбувається протягом перших 3-4 місяців. За перші кілька років лінійне зменшення розмірів конструкцій становить в середньому 2 мм на 1 м. Потім цей процес в кілька разів знижується. Це повязано з особливостями складу.
Усадка залежить ще і від модуля пружності, що визначається великою кількістю чинників. До них можна віднести вид вяжучого речовини, тип заповнювача і пропорції між ними. Меншу дають важкі типи на відміну від їх легких аналогів. Причиною є пористість заповнювача, який застосовується для створення основи суміші. Близько 0,5-0,7 мм складає усадка бетону легкого типу, але в деяких випадках вона досягає 1 см на 1 м. Даний показник знижується в кілька разів важкими заповнювачами. Це є одним з їхніх переваг. Загалом, можна вивести просте правило, яке характеризує даний фактор: чим менше елементи заповнювач, тим меншу усадку дасть бетон, виконаний на його основі.




Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі повідомлення

Увага, тільки СЬОГОДНІ!