25.02.2013
Твердеющий цементный камень при высыхании уменьшается в объеме, то есть в результате выведения воды происходит его усадка.
Вначале, после замешивания, цементный камень уменьшается в объеме из-за испарения воды. Затем он набухает. Объемная деформация в дальнейшем определяется относительной влажностью пространства, где происходит твердение. Усадка происходит в обратно пропорциональной зависимости от влажности среды.
Будучи пористым, бетон легко и быстро впитывает из атмосферы кислород, углекислый газ и влагу. Это не влияет на устойчивость структуры самого бетона, но пагубно действует на арматуру, которая начинает корродировать.
Усушка бетона связана с минералогическим составом цемента. Высокоалюминатные цементы подвержены наибольшей усадке, алитовые – наименьшей, что обусловлено образованием значительной массой крупнокристаллического Са(ОН)2 .
В основном усадочные деформации происходят за 3-4 месяца твердения, а стабилизация устанавливается через 1-2 года. На усадку существенно действует и карбонизация бетона, связанная с воздействием углекислого газа. В процессе карбонизируeтся Са(ОН)2, затем распадаются гидросиликаты, гидрофериты кальция, гидроалюминаты.
При эксплуатации построек из бетона переменное увлажнение и высушивание приводит к усушке и набуханию. При этом процессе в конструкциях накапливаются остаточные деформации, что приводит к нарушению структуры и снижению долговечности и прочности. От сжатия зависит устойчивость к трещинам при высыхании. Образование трещин зависит, как от величины усадки, так и от нескольких факторов: максимальной растяжимости материала, упругости, размера и формы изделия. Чем ниже скорость твердения, тем выше устойчивость к трещинам.
На величину усадки влияют многие факторы: минералогический состав цемента, его вид и тонина помола, а также содержание и водоцементные отношения в бетоне. Немаловажна роль условий твердения бетона, то есть температура воздуха и ее влажность. При высоком содержании в бетоне заполнителей усушка уменьшается. Например, линейная усадка – до 3 мм / п.м., бетона – 0,15 ... 0,30 мм / п.м. При эксплуатации конструкций обработка бетона и пропаривание снижает сжатие. Тонко меленые добавки, введенные в бетонную смесь, увеличивают усадку.
Усушка бетона частично обратимый процесс: в воде происходит набухание, то есть увеличение его объема. Но процесс усадки и набухания носит затухающий характер.
