Усадка бетона

Усадка бетона — это уменьшение объема при затвердевании, что приходится учитывать при изготовлении изделий. Продолжительность этого процесса зависит от внешних условий и состава раствора.

Избежать уменьшения объема смеси невозможно, можно только свести к минимуму изменение размеров при отвердевании. Поэтому методика вычисления точного количества смеси включает в себя поправку, которую рассчитывают при помощи коэффициента усадки.

Усадка бетона

Факторы, вызывающие усадку бетона

При отвердевании бетонной смеси на поверхности и в объеме раствора происходят физико-химические процессы, которые приводят к изменению структуры и уменьшению объема материала. При переходе в твердое состояние происходит карбонизация и контрактационная усадка. Под действием этих процессов уменьшается диаметр капилляров между зернами, раствор насыщается водой, а излишки влаги удаляются испарением. Уменьшается расстояние между зернами, материал уплотняется, поверхность стягивается.

В целом, уменьшению размеров заливки способствуют следующие факторы:

Влажность воздуха и его температура. Горячий, сухой воздух ускоряет высыхание, что может привести к существенному снижению объема.
Пропорции, в которых приготовлен раствор. Чем больше твердых наполнителей, тем меньше сжатие при отвердевании. В то же время излишне густой раствор теряет пластичность и плохо заполняет форму.
Состав цемента. Минимального уменьшения объема можно добиться, применяя алитовый цемент. Алюминаты высыхают быстрее, поэтому провоцируют сжатие.

Изменению линейных размеров более склонны бетонные смеси с большим содержанием влаги.

Коэффициент усадки бетона

Количественной характеристикой изменения объема бетона принято считать коэффициент усадки, который представляет собой разницу между первоначальным и конечным объемом, выраженную в процентах. ГОСТ 24544-81 регламентирует данный параметр, который при заливке не должен превышать 3%. Средняя величина ограничена до 1,5%. Современные технологии позволяют добиться результата в диапазоне 0,97 — 1 %. Это означает, что удельное изменение линейного размера составляет 2 — 4 мм на один метр.

Способы снижения усадки бетона

Важную роль играет скорость высыхания, которая зависит от состава смеси и внешних факторов. Оптимальными условиями считаются температура воздуха 20 – 22 ºC и влажность воздуха 50%.

Существенное влияние оказывает технология заливки. Необходимо строго выдерживать пропорции. При этом быстро, но тщательно перемешивать раствор бетона до получения однородной консистенции, чтобы обеспечить равномерное высыхание по всему объему. Помогает в этом вибрирование.

Применение специальных присадок, как армирующих, так и пластифицирующих, способно снизить коэффициент усадки в 2 – 2,5 раза.

Как рассчитать усадку бетона

Как рассчитать усадку бетона в замесе

Исходят из коэффициента текучести бетона, который измеряется лабораторно, а обозначается буквой П (подвижность), и числовым значением от 1 до 5. Например, П1 это малоподвижный бетон, в составе которого превалируют твердые наполнители, а П5 высокоподвижный, с большим содержанием воды.

Текучесть измеряется в лабораторных условиях мерной емкостью, имеющей конфигурацию усеченного конуса. Существуют таблицы перевода текучести в коэффициент усадки для всех разновидностей бетона, от П1 до П5. Остается применить формулу V1= V0 × К, где:

V1 — объем замеса;
V0 — объем изделия,
К — числовой коэффициент усадки. Для 3% он составляет 1,03.

Усадочные швы в монолите

Для уменьшения усадки в изделии из бетонного монолита предусматривают специальные швы — зазоры небольшой ширины. Нарезка таких линий позволяет снизить изменение размеров, улучшить равномерность усадки не разрезая изделие на отдельные части.

Количество и плотность швов определяют по правилам расчета усадки. Расстояние между разрывами в зависимости от внешних условий и марки бетона составляет от 3,3 – 3,6 до 6 м. Глубина разреза составляет от третей до четвертой части от толщины монолита.

Нормативы созревания бетона

Для того чтобы бетонная смесь превратилась в монолит требуется определенное время. При оптимальных условиях сушки период затвердевания продолжается 8 часов. Через 7 дней бетон набирает до 70% прочностных свойств. Полную прочность монолитное изделие набирает на 28 день.

Время затвердевания бетона и коэффициент усадки прямо зависят друг от друга. Чем дольше сохнет смесь, тем меньше потеря объема. Применение современных марок бетона с низкой усадкой позволяет значительно сократить срок изготовления бетонных конструкций и повысить качество.