Юрины заметки про Бетон

Кроме усадки при высыхании бетон подвергается усадке за счет карбонизации. Это явление было обнаружено только в последнее время-и в большинстве имеющихся экспериментальных данных по усадке, величина усадки при высыхании включает в себя и усадку при карбонизации бетона. Однако природа усадки при карбонизации и высыхании совершенно различна.

Углекислый газ С02, имеющийся в атмосфере, в присутствии влаги вступает во взаимодействие с продуктами гидратации клинкерных минералов. Это взаимодействие происходит даже при малых концентрациях С02 в атмосфере, где парциальное давление С02 около ЗХ-4 атмосферы; в непроветриваемой лаборатории парциальное давление может составлять до 12X10-4 ат. Степень карбонизации увеличивается; с увеличением концентрации С02 в воздухе.

мента. Эти реакции могут протекать при низких концентрациях С02 в атмосфере, однако глубина карбонизации незначительна и медленно увеличивается во времени.
Прочитать подробнее »

Кроме внутренних ограничений усадки со стороны заполнителя и арматуры возникает ограничение также из-за неоднородности протекания усадки в теле самих бетонных элементов. Потеря влаги со стороны поверхности происходит таким образом, что внутри образца устанавливается градиент влажности, вызывающий неоднородную усадку.

Такая усадка компенсируется деформациями вследствие внутренних напряжений: растягивающих на поверхности бетона и сжимающих внутри него. При несимметричном высушивании образцов наблюдается их коробление.

Процесс усадки медленно развивается от высыхающей поверхности в глубь бетона. Через месяц глубина высыхания бетона достигает 8 сму а к 10 годам — только 60 см. Росс установил, что разница между усадкой на поверхности плит из цементного раствора и на глубине 15 см достигает через 200 суток величины 470х10~6. При модуле упругости раствора 21ХЮ~4 кгс/см2 такая разница приводит к возникновению напряжений величиной 98 кгс/см2.

Поскольку эти напряжения растут постепенно, они успевают вследствие ползучести релаксироваться, однако поверхностные трещины при этом все-таки могут образовываться. Увеличение количества заполнителей в бетоне значительно сдерживает и уменьшает усадку, и технические преимущества применения бетона вместо раствора или чистого цементного теста очевидны.
Прочитать подробнее »

Усадка бетона протекает в течение длительных периодов времени. Некоторыми исследователями усадка наблюдалась в течение 28 лет, однако часть этой усадки происходит за счет карбонизации. Рост усадки бетона сравнительно  быстро уменьшается во времени: от 14 до 34% от общей величины усадки за 20 лет протекает в течение двух недель;

от 40 до 80% от общей величины усадки за 20 лет протекает в течение трех месяцев;

от 66 до 85% от общей величины усадки за 20 лет протекает в течение года.

Длительное хранение бетона во влажных условиях замедляет усадку, однако влияние такого режима твердения на величину усадки невелико. При длительном твердении чистого цементного камня большое количество цемента гидратируется полностью, поэтому остается меньшее количество негидратированных зерен цемента, уменьшающих усадку, т. е. такое твердение приводит к увеличению усадки цементного камня.

Цементный камень набирает прочность во времени, поэтому усадка, как правило, протекает без образования трещин. Если трещины все-таки образуются, например вокруг частиц заполнителя, то величина общей усадки, замеренная на бетонных образцах, заметно снижается.

Усадка хорошо выдержанного бетона протекает быстрее и, следовательно, релаксация усадочных напряжений за счет ползучести меньше. Кроме того, такой бетон обладает большой прочностью и меньшей ползучестью.

Большая скорость усадки и меньшая ползучесть могут привести к образованию трещин, несмотря на более высокую прочность бетона при растяжении. Этим могут быть объяснены противоречивые результаты влияния длительности твердения на усадку бетона. Как правило, все же продолжительность периода твердения не является фактором, определяющим усадку. Прочитать подробнее »

Удаление воды из бетона при хранении его на открытом воздухе вызывает усадку. Возможно, что усадка или часть ее вызвана удалением из цементного камня химически связанной воды. Известно, что гидросиликат кальция при высушивании характеризуется сокращением размеров крастиллической решетки от 14 до 9 . Аналогичное сокращение размеров присуще и гидросульфоалюминату кальция и гидрату че-тырехкальциевого алюмоферрита.

Таким образом, нельзя определить, связана ли усадка с удалением внутри или вне кристаллической влаги. Однако, поскольку величина усадки для портландцемента и глиноземистого цемента одинакова, очевидно, основная причина усадки заключена в физической природе цементного геля, а не в его химическом или минералогическом составе.

Зависимость между потерей воды и величиной усадки. Для чистого цементного камня эти две величины связаны друг с другом прямой пропорциональной зависимостью при условии, что в цементном камне нет капиллярной влаги и удаляется только адсорб-ционно связанная вода. В смеси с добавкой к цементу молотого кремнезема, где для затворения требуется большее количество воды (т. е. для смесей с большим В/Ц), даже после полной гидратации цемента имеется определенное содержание капиллярной влаги. Прочитать подробнее »