Главная » Як зробити » Усадка бетону і початкові напруги

Усадка бетону і початкові напруги

Деформація і усадка бетону

поняття усадки

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

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.

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.

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.

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

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.

UkrBukva.net

Таким чином, структура бетону виявляється дуже неоднорідною: вона утворюється у вигляді пространстненной решітки з цементного каменю, заповненої зернами піску і щебенем різної крупності і форми, пронизаної великим числом мікропор і капілярів, які містять хімічно незв'язану воду, водяні пари і повітря. Фізично бетон являє собою капілярно-пористий матеріал, в якому порушена суцільність маси і присутні всі три фази - тверда, рідка і газоподібна. Цементний камінь також володіє неоднорідною структурою і складається з пружного кристалічного зростка і наповнює його в'язкої маси - гелю.

Тривалі процеси, що відбуваються в бетоні, - зміна водного балансу, зменшення обсягу тверднучого гелю, зростання пружних кристалічних зростків - наділяють бетон упругопластические властивостями. Ці властивості виявляються в характері деформування бетону під навантаженням, у взаємодії з температурновлажностного режимом навколишнього середовища.

Дослідження показали, що наявні відомі теорії міцності до бетону незастосовні. Залежність між складом, структурою бетону, його міцністю і деформатівностио представляє собою завдання, яку дослідники вирішують стосовно до кожного виду бетону в залежності від його ознак (див. вище). Судження про міцність і деформативності бетону засновані на великому числі експериментів, виконаних у лабораторних умовах.

. Усадка бетону і початкові напруги

Бетон має властивість зменшуватися в обсязі при твердінні у звичайному повітряному середовищі (усадка бетону) і збільшуватися в об'ємі при твердненні у воді (набухання бетону). Як показують досліди, усадка бетону залежить від ряду причин:

) кількості і виду цементу - чим більше цементу на одиницю об'єму бетону, тим більше усадка; при цьому високоактивні і глиноземисті цементи дають велику усадку; бетони, приготовані на спеціальному цементі (розширюється чи безусадочном), усадки не дають;

) кількості води - чим більше W / C, тим більше усадка;

) крупності заповнювачів - при дрібнозернистих пісках і пористому щебені усадка більше. Чим вище здатність заповнювачів чинити опір деформуванню, тобто чим вище їх модуль пружності, тим усадка менше. При різної крупності зерен заповнювачів і меншому обсязі пустот менше і усадка;

) присутності різних гідравлічних добавок і прискорювачів твердіння (наприклад, хлористий кальцій) - вони, як правило, збільшують усадку.

Зазвичай усадка бетону відбувається найінтенсивніше в початковий період твердіння і протягом першого року, надалі вона поступово згасає. Чим менше вологість навколишнього середовища, тим більше усадочні деформації і вище швидкість їхнього зростання.

Усадка бетону під навантаженням при тривалому стисненні прискорюється, а при тривалому розтягуванні, навпаки, сповільнюється. Усадка бетону пов'язана з фізико-хімічними процесами твердіння і зменшенням обсягу цементного гелю, втратою надлишкової води в результаті випаровування в зовнішнє середовище і гідратації з ще не прореагували частинками цементу. У міру твердіння цементного гелю, зменшення його обсягу та освіти кристалічних зростків усадка бетону загасає. Капілярні .

Усадка бетону: у пошуках міцності конструкцій

У процесі висихання бетон активно втрачає вологу, відповідно, його обсяг зменшується, паралельно з цим проходять деякі хімічні і фізичні реакції під впливом повітря. Рідкий матеріал твердне, застигає і перетворюється на цілісну масу. Весь цей процес позначається спеціальним терміном - усадка бетону.

1 Усадка - основна незручність бетону

З капілярів утворюється каменю поступово йде вся волога, через відносно низьку міцності складу твердіючих поверхня не витримує напруги і починає деформуватися. Щоб процес затвердіння матеріалу проходив максимально швидко і правильно, без освіти зайвих тріщин, фахівці проводять безліч профілактичних процедур, використовують спеціальні склади для обробки бетону, а також додають в рідку основу домішки.

Останній варіант також дозволяє підвищити міцність бетону, його довговічність, а значить, і термін експлуатації всієї конструкції. На даний момент існує кілька варіантів пояснення причини усадки. Не можна точно відповісти, чому бетон деформувався в тому чи іншому випадку, як правило, завжди знаходиться кілька факторів, що впливають на стан матеріалу.

2 У пошуках вирішення проблеми усадки бетону

Перш за все, процес починає відбуватися через хімічної реакції, яка виникає в тому випадку, якщо вода і цемент стикаються з повітрям. Однак саме ці складові відповідають за міцність застиглої конструкції. Через первісного набухання суміші величина конструкції незначно збільшується, проте ці зміни досить помітні на великій площі.

Для того щоб провести склеювання деяких деталей і бетону, потрібно використовувати герметик для бетону. Розроблений з урахуванням всіх особливостей матеріалу, він добре виконує свою роботу. Але на сьогоднішній день фахівці змогли розробити безусадковий бетон, отримати його можна за допомогою додавання спеціальних добавок, що впливають на щільність матеріалу до стиснення.

Застосування цього складу дозволяє зменшити збитки, принесені наслідками усадки бетону, а також скорочує витрату матеріалу, що особливо важливо при великому будівництві. Однак, якщо в процесі роботи не вдалося уникнути неприємностей, герметик для швів в бетоні допоможе вирішити невеликі проблеми.

Безусадочний бетон можна використовувати в будівельних цілях, коли високий ризик пошкодити конструкцію.

У багатьох країнах додавання спеціальних складів вважається обов'язковою процедурою при підготовці матеріалу до використання. Однак, найчастіше, такий варіант використовується при проведенні ремонтних робіт вже готових конструкцій, склад дозволяє заповнити щілини без побоювання пошкодити основну конструкцію.

Такі склади незамінні при ремонті дорожнього полотна, конструкцій мостів, аеродромів. Якісний безусадковий бетон - можливість відновити нормальний стан конструкції за лічені дні.

3 Як мінімізувати усадку бетону?

Щоб усадка звелася до мінімуму і робота була закінчена в строк, фахівці рекомендують використовувати спеціальні суміші, також підходить варіант застосування бетону зі зниженою часткою піску. Залежно від того, чи була проведена робота раніше, або будівельники знаходяться на етапі підготовки сумішей, підбирається найбільш підходящий спосіб відомості усадки до мінімуму.

Так, якісна герметизація бетону проводиться за допомогою спеціальних засобів, які наносяться на застиглу конструкцію. Ретельний догляд за бетоном, дотримання всіх вимог до його експлуатації і заливці допомагає позбутися від неприємних наслідків, робить конструкцію більш щільною, надійною.

Ротару:и даже после 45 лет Ваша кожа будет свежей и подтянутой, если...

Добавляю 1 каплю и СЕКС с мужем длится по 2-3 часа. Потенция железная!

Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...

При простатите и вялой потенции никогда не трогайте свой...

Вам кричу! Если ноют колени и тазобедренный сустав cразу убирайте из рациона...