Усадка бетона в процентах

Содержание

Почему происходит усадка бетона при твердении

Усадка бетона в процентах

Усадка бетона – явление довольно распространенное, несмотря на то, что бетон демонстрирует великолепные характеристики стойкости к внешней среде и прочности. Многие новички вообще не учитывают данный фактор из-за незначительности коэффициента усадки, но это в будущем может сказаться на сроке службы здания и особенностях его эксплуатации.

Принято считать, что бетон не усаживается, в отличие от деревянных строений, домов из менее плотных и прочных материалов.

И это утверждение близко к истине – упрочненный арматурным каркасом бетон демонстрирует минимальный показатель изменения объемов материала конструкций с течением времени.

Но минимальная усадка бетона при твердении – не равно полному ее отсутствию, поэтому до начала проектирования и возведения здания необходимо тщательно изучить этот вопрос.

Что такое усадка

Усадка бетона – это уменьшение его размеров и объема из-за таких изменений, как потеря влаги материалом, уплотнение, затвердевание в результате прохождения химических, физических, физико-химических процессов. Уменьшение объема редко превышает 1%, что очень незначительно и практически незаметно, но только при условии, что соответствующие данные учитываются в проекте и строительстве.

Если фундамент или монолит обладают низкими прочностными характеристиками, то и такой незначительной усадки будет достаточно для появления трещин, отслаивания поверхности, разнообразных деформаций, что существенно уменьшает срок эксплуатации конструкции.

Коэффициент усадки незначителен

Современные производители стараются вводить в цемент различные добавки, пластификаторы, присадки, чтобы добиться наиболее оптимального соотношения компонентов для сохранения первоначальных параметров здания через многие годы. Если фундамент небольшой, то коэффициента осаждения на уровне 1-1.5% будет не заметно.

Тем более, что допустимый коэффициент усадки в соответствии с ГОСТом составляет максимум 3%. Но если конструкция большая, то данный показатель для бетона лучше, все-таки, учитывать.

Виды

В соответствии со временем усадка бетона может быть: произошедшей до застывания раствора, параллельно со схватыванием смеси, уже после затвердевания бетона.

По причинам появления усадка может быть такой, что произошла из-за прохождения внутри цемента химической реакции между компонентами (гидратация) или появилась вследствие физико-химического, физического воздействия (например, когда в процессе высыхания бетон теряет влагу).

Виды усадки в процессе застывания и упрочнения бетона:

1) Пластическая – появляется сразу после заливки, при схватывании, длится 8 часов, потом не учитывается. Происходит из-за испарения воды из раствора, максимальный показатель может быть равен 4 миллиметрам на метр. Чтобы избежать негативных последствий, бетон увлажняют водой на протяжении всего времени высыхания, в первые часы особенно часто.

2) Аутогенная – происходит в сравнительно «молодом» бетоне в процессе его затвердевания и набора прочности. Равна 1 миллиметру на метр, часто вообще не учитывается, но важна при проектировании крупных объектов, где изменение геометрии даже в таких небольших пределах становится причиной появления микротрещин.

3) Усадка при высыхании – ГОСТ допускает минимальные значения, так как правильно приготовленный и уложенный раствор демонстрирует прочность и долговечность.

Но в некоторых случаях усадка бетона через несколько лет может давать даже 5 миллиметров на метр. Из-за этого раньше бетонному фундаменту позволяли год выстояться, а потом продолжали работы.

Сегодня проблема решается армированием и правильным определением состава бетонной смеси.

Деформация

В современном строительстве применяют минеральные добавки к бетону, которые позволяют деформации и усадку свести к минимуму. Благодаря применению этих добавок в процессе затвердевания осуществляется увеличение линейных размеров кристаллов цемента. Бетону придают высокую водонепроницаемость, прочность, обеспечивая долговечность конструкции.

Благодаря применению добавок удается уменьшить показатели растяжения на изгиб, проницаемость, устранить деформации. Конкретный тип и объем добавок определяют индивидуально.

Первичная и вторичная стадии

Усадка бетона может происходить на двух стадиях. Первичная – когда раствор находится еще в жидком либо пластичном состоянии и наблюдается уход влаги через опалубку либо посредством впитывания в основание дороги, испарением. Вторичная усадка наблюдается в процессе высыхания и твердения состава.

Первичный тип усадки может быть уменьшен за счет правильной системы ухода за бетоном, выбором основания, корректным монтажом опалубки. Проведя все необходимые мероприятия, первичную усадку можно легко уменьшить. Вторичная же деформация необратима, даже изменение влажности бетона все равно не придаст первоначальных параметров.

Немаловажно помнить о том, что усадка отдельных элементов бетонной конструкции может проходить по-разному.

Так, если бетонная панель быстро теряет влагу из-за нагревания внутри, под воздействием атмосферы, то после заливки фундамента массивных конструкций высыхание будет происходить намного медленнее, как и усадка. Это может стать причиной появления внутренних напряжений, ведущих к трещинам.

Из-за прохождения химических реакций в верхних слоях может наблюдаться дополнительная деформация между углекислым газом воздуха и известью. Воздух выделяется в процессе гидратации цементного раствора, а сама реакция элементов называется карбонизацией, что также увеличивает общую усадку поверхности.

Основные виды

Виды усадки бетона зависят напрямую от этапа выполнения работ и состава раствора. Основной причиной появления трещин становится влага, поэтому и виды усадки зависят от того, на каком этапе уходит или появляется влага, как она взаимодействует с входящими в состав материалами. Усадка бывает пластической, аутогенной (молодого бетона), происходящей при высыхании (зрелого бетона).

Причины образования

Усадка может происходить как из-за испарения влаги из раствора, так и по причине действия определенных капиллярных сил в самой структуре цемента. Когда из капилляров диаметром меньше 200 нанометров уходит вода, происходит их сужение, материал уплотняется, деформируется.

Так или иначе, но влага имеет самое важное значение при прохождении процессов усадки. И важна она как в качестве внешнего воздействия, так и как составная часть самого цемента.

Стоит помнить, что усыхание в процессе твердения максимально, если в составе есть большая доля алюминатов.

Чтобы снизить показатель, используют цементы алитового типа, в которых образуется гидрооксид кальция и усадка минимальна.

Основная причина уменьшения размеров бетонного монолита – химическое взаимодействие между цементом и водой. Логично, что чем меньше этих веществ будет включено в состав, тем меньше будет значение усадки. Поэтому при работе с высокопрочными марками фактор учитывают обязательно.

Обычно все деформации наблюдаются в первые 3-4 месяца – в среднем линейное уменьшение размеров равно 2 миллиметрам на метр. Потом процесс замедляется в несколько раз. Во многом усадка бетона зависит от модуля упругости, который определяется такими моментами: вид вяжущего вещества, тип наполнителя, их соотношение в растворе.

Тяжелые типы дают меньше усадки, чем легкие (они пористые и усадка может достигать 1 сантиметра на метр). Тут работает правило: чем меньшего размера элементы заполнителя, тем меньше усадки даст приготовленный на его базе раствор.

Усадка при обезвоживании раствора: потери в процессе эксплуатации

Одна из главных проблем, связанных с усадкой бетона – усадка при твердении: сначала процесс запускается потерей воды, потом состав садится из-за физических процессов, химической реакции в поверхностных слоях бетона.

Существующие виды

Сначала стоит упомянуть контракционное сжатие бетона, которое имеет место при приготовлении раствора. Образующиеся при взаимодействии цемента и воды гидраты обладают меньшим объемом в сравнении с первоначальным материалом. Такая усадка влияет на пористость бетона, потеря объема небольшая.

Более серьезно обезвоживание раствора, которое может быть двух типов: пластический и гидравлический. Пластическая усадка проходит в первые 3-6 часов после выполнения заливки из-за быстрой потери воды составом. Чем меньший объем воды в растворе, тем меньше он деформируется. Меньше в объеме теряют и правильно армированные конструкции.

После схватывания раствора осаживание постепенно переходит в гидравлическую фазу: проходит менее активно, медленно, менее опасно для конструкции.

Бетон сохнет и сжимается неравномерно, могут появляться внутренние напряжения.

Нужно помнить, что если заливка бетона осуществляется при высоких значениях температуры воздуха, то недостаток воды спровоцирует трещины даже на первом этапе, а второй пройдет более интенсивно.

Когда бетон полностью застыл и набрал прочность, в нем все равно происходят процессы осаживания.

Современные строительные материалы модифицируют разными добавками, но все равно часто фундаменту позволяют выстояться какой-то срок.

Многое зависит от качества цемента – в некоторых случаях бетон осаживаться может до двух лет. Карбонизация в условиях сезонных скачков температур также может дать около 5 миллиметров усадки.

Ввиду всех вышеперечисленных факторов, фундамент лучше всего заливать весной или ранним летом, чтобы у бетона было время высохнуть, набрать прочность и зимой его не порвало деформациями.

Нюансы усадки в разных условиях

  • Использование специальной вибротехники позволяет сразу убирать воздух с еще незастывшего раствора, уменьшая будущую усадку. Процесс выполняют с использованием специальной техники или самостоятельно (трамбуя, пробивая, стаптывая, протыкая штыком смесь).
  • Многие современные составы предполагают использование технологий, которые призваны уменьшить усадку. И хоть полностью устранить явление не удастся, нивелировать его влияние на конструкцию можно. Так, пенобетон, газобетон дают минимальные значения усадки, особенно при условии выполнения армирования.
  • Считается, что меньше подвержены усадке плывучие составы, но более жидкие смеси часто демонстрируют ухудшение других свойств.
  • Усадка вырастает из-за добавления в бетон специальных смесей, позволяющих работать при морозе, менять еще какие-то характеристики.
  • Многое зависит от влажности поверхности – оптимальным показателем считается 55-70%: если влажность ниже, коэффициент усадки увеличится, материал начнет прессоваться.
  • Чем меньше масса раствора, тем ниже коэффициент усадки.

Вывод

Если не принимать в расчет усадку, то в процессе эксплуатации здания это может привести к серьезным проблемам. Усадка тем больше, чем крупнее объект, увеличивается при отсутствии армирования, введении пластификаторов, выполнении работ в экстремальных условиях, несоблюдении технологии приготовления и использования раствора.

Рабочие швы

Рабочими называются швы между бетоном, который уже схватился и тем, что только что залит в пределах одного монолита. Холодный шов не приветствуется в строительстве, так как ухудшает прочность монолита, поэтому обычно опалубку стараются залить в один прием. Если же такой возможности нет – опалубку заполняют слоями, накладывая следующий до схватывания предыдущего.

Если же бетонирование выполняют с заметными паузами, следуют некоторым правилам: на схватившийся бетон следующие слоя кладут лишь по достижении им прочности минимум 150 кгс/см, старую поверхность чистят от цементных пленок щеткой или инструментом, пескоструем. Также для обеспечения лучшего сцепления используют битум, разные типы клея, грунта.

Если речь идет о колоннах, расположение усадочного шва должно быть на уровне низа прогона, верха фундамента, балок. Когда заливаются балки, шов делают на несколько сантиметров ниже поверхности плиты перекрытия, в обычных плитах шов должен быть параллельным меньшему из сечений плиты.

Компенсационные

Компенсационные швы выполняют для компенсирования теплового расширения и иных воздействий, становящихся причиной появления трещин. Такие швы рассекают конструкцию, деля ее на несколько отдельных монолитов.

Компенсационные швы нужны в таких случаях:

  • Длина монолита составляет больше 50 метров (но в условиях сурового климата советуют вместо 50 принимать 25 метров)
  • По периметру большого монолитного пола (чтобы избежать напряжений и трещин из-за усадки фундамента и стен)
  • Вокруг колонн, которые стоят на уплотненном грунте или подсыпке

Требования к швам: толщина минимум 6 миллиметров, вокруг колонн можно делать квадратные (развернув на 45 градусов) или круглые швы, полости заполняют герметиком либо изоляционным материалом, чтобы избежать попадания туда грязи, влаги, микроорганизмов.

Усадочные

Задача усадочного шва – компенсировать неоднородность высыхания стяжки после заливки. Толстые слои бетона обычно сохнут неоднородно: сверху усадка больше, внутри меньше и это может деформировать основание. Но принудительное деление поверхности на площади исключит возможность появления трещин.

Основные правила выполнения:

  • Фрагмент стяжки внутри швов выполняется прямоугольным либо квадратным, соотношение сторон должно быть максимум 1:1.5
  • Только прямые линии, без изгибов
  • Внутри помещения максимальный размер фрагмента между швами составляет 6х6 метров, на улице – 3х3. Бетонные дорожки делят продольным швом, если их ширина превышает 3.6 метра
  • Г-образные участки делят на прямоугольники или квадраты
  • Швы выполняют глубиной четверти/трети толщины стяжки

Технология

Компенсационные и усадочные швы выполняют так: в процессе заливки монолит делят рейками, досками, пластиковой вагонкой или кусками стекла на сектора, после схватывания элементы удаляют, бетон прорезают болгаркой с алмазным кругом.

Заключение

Избежать усадки бетона не удастся, но показатель можно существенно уменьшить, нивелировав его влияние на надежность и долговечность здания.

Так, если в строительстве жилых зданий использовать бетон высоких марок, выполнять армирование, замес и заливку осуществлять в оптимальных условиях, с соблюдением пропорций состава, смесь обрабатывать вибратором, а влажность поверхности сохранять на оптимальном уровне, есть шанс сделать усадку практически незаметной. Но учитывать коэффициент усадки в проектировании строительстве здания все равно нужно.

Источник: https://1beton.info/proizvodstvo/rabota/pochemu-proishodit-usadka-betona-pri-tverdenii

Усадка бетона в процентах

Усадка бетона в процентах

» Бетон и кирпич »

В результате использования бетона, получают достаточно прочные конструкции и сооружения.

Но во многих случаях, если не учитывать технологию укладки бетонной смеси и особенности её формирования в твёрдую субстанцию, можно приобрести растрескавшийся фундамент или стену меньшего, чем спроектировано, размера. К таким последствиям приводит то, что не учитывается возможность усадки и набухания бетона.

Процессы, сопровождающие застывание бетона

Проявляется усадка бетона не только на стадии застывания, а на протяжении всего времени твердения и усыхания . Идентифицируют два вида усадки:

  • контракционную, которая приводит не к уменьшению объёма, а к изменению физических свойств бетона: он становится пористым;
  • влажностную, в результате которой уменьшается объём бетонных конструкций.

Контракционная — результат химических реакций. Сами реакции — это взаимодействие воды и минеральной составляющей цемента.

В результате получаются гидраты с меньшим объёмом, чем вступившие во взаимодействие.

Они действуют на монолитность бетона и он становится более пористым.

Сложная природа усадки бетона зависит от большого числа факторов:

  • процентного содержания цемента в бетонной смеси;
  • минералогического состава цемента;
  • объём воды в бетонной смеси в соотношении с цементом;
  • объёмных размеров заполнителей;
  • типа заполнителя;
  • показателя влажности окружающей среды;
  • модификаторы и другие добавки;
  • загрязнение заполнителей.

При равенстве всех прочих показателей, увеличение количества цемента в единице объёма готового бетона баёт большую усадку.

Такие виды цемента как глинозёмный, высокоактивный, так же способствуют повышению этого показателя.

А использование портландцемента, наоборот, уменьшают.

Обратить внимание! Увеличение количества воды приведёт к увеличению усадки.

Заполнители могут отличаться структурой и размером. Пористые заполнители испытывают большую деформацию со стороны цементного камня при его сжатии, из-за небольшого показателя модуля упругости.

Поэтому бетоны, в которых используют пористые заполнители, могут давать усадку до 1 мм на погонный метр поверхности.

Если сравнивать этот показатель с аналогичным для бетона с плотным заполнителем, видно, что он его превышает в 2,5 раза.

Важно не только какой заполнитель, но и его количество. Учитывая, что высокий объёмный показатель цемента увеличивается усадку, использование большего количества заполнителя даёт обратный результат.

Мнение специалиста! Уменьшить количество цементного камня можно, если использовать заполнители, имеющие прерывистый зернистый состав и наибольшую предельную крупность.

При проведении бетонирования, важное значение имеет величина влажности.

При высокой влажности бетонированная поверхность медленнее теряет влагу, а в сухом воздухе быстро.

Поэтому, там где сухо вода интенсивно испаряется, особенно с верхних слоёв, а цементный камень кристаллизуется быстрее. Что приводит к значительной усадке бетона.

Основные фазы усадки бетона

Усадка бетона при твердении условно разделяется на две фазы:

  • пластическая (влажностная), которая длится в течении первых часов высыхания;
  • гидравлическая, длящаяся в течении всего времени твердения бетона.

На скорость протекания пластической усадки и её степень влияет вид материал, из которого сделана опалубка.

Если используется древесина с высоким влагопоглощением, тогда бетон интенсивно теряет влагу.

К пластической усадке приводит низкая влажность окружающей среды и большая площадь поверхности, с которой происходит испарение влаги. Всё это может привести к растрескиванию внешней части бетона.

Обратить внимание! Для армированного бетона усадка имеет положительный момент: происходит большее сцепление армирующих деталей и бетона при сжатии цементного камня.

Гидравлическая усадка имеет более протяжённые временные рамки и меньшие численные значения. Однако, её влияние на крепость конструкций более весомо чем пластической.

Цементный камень при усадке испытывает усадочные напряжения, которые могут достичь показателя предела прочности на растяжение данного вида.

Это приводит к образованию капиллярных трещин, которые нарушают целостность бетона и снижают его стойкость по отношению к воздействию агрессивных сред.

Как рассчитать процентное соотношение уменьшения объёма

Чтобы правильно рассчитать размеры бетонируемых конструкций, необходимо уметь проводить ряд вычислений, который дадут значение усадки бетона в процентах. Вычисления предполагают такой порядок:

  • определяется начальный объём смеси;
  • измеряется объем конструкции после того, как процесс затвердевания считается оконченным;
  • находится разница между этими двумя значениями;
  • искомое процентное соотношение получается при делении разницы двух объёмов на величину первоначального объёма.

Этот показатель учитывают, при определении допусков на уменьшение габаритов сооружений.

Способы уменьшения усадочных процессов

Существует несколько способов для уменьшения линейных размеров и внутренних напряджений:

  • подбор состава смеси, который соответствует технологическим требованиям конкретного строительного проекта;
  • увлажнение поверхности твердеющего бетона;
  • обустройство усадочных швов;
  • установка противоусадочных сеток.

Часто используют так называемый безусадочный бетон, который изготовляется на основе безусадочного цемента или при добавлении специальных примесей.

Добавки в основе которых сульфоалюминий, алюминат кальция, известь уменьшают усадку.

В качестве модификаторов, которые так же компенсируют усадочную деформацию, применяют суперпластификаторы.

Цемент для безусадочного бетона является расширяющимся, напрягающим с реопластичными свойствами. Он позволяет получить вязкую смесь при использовании минимального количества воды для её задела.

Источник: http://stroitel5.ru/chto-neobkhodimo-uchest-dlya-umensheniya-usadki-betona.html

Усадка бетона при обезвоживании раствора. Потери в процессе эксплуатации

В строительстве одной из серьезных проблем является усадка бетона при твердении. С того времени как появился этот прекрасный материал, строители всего мира пытаются уменьшить показатель осаживания цементного состава. Зависит это от целого ряда факторов.

Первоначально усадка железобетона происходит из-за потери воды, с течением времени состав усаживается в виду происходящих в нем физических и химических процессов.

Фото механической заливки бетона.

Существующие виды усадки

Если идти с самого начала то, прежде всего, стоит сказать о контракционном сжатии бетона.

  • Данный вид сжатия возникает в процессе замешивания раствора. Гидраты, которые образуются в результате взаимодействия воды с цементом, имеют меньший объем, нежели первоначальный материал.
  • Данный вид усадки больше влияет на пористость состава, чем на его объем. Более значительные потери объема происходят при обезвоживании.

Обезвоживание раствора

Обезвоживание или влажная усадка железобетона превышает показатели контракционной в 7 – 12 раз. Специалисты разделяют ее на 2 этапа.

Первый этап условно называют пластическим, второй гидравлическим.

  • Процессы пластического осаживания раствора интенсивно проходят в течение 3 – 6 часов после заливки. Вызвано это активной потерей влаги при испарении, большой процент на себя забирает опалубка и основание. Чем меньше в составе воды, тем ниже показатель усаживания. Также изделие с хорошим армированием теряет в объеме меньше.
  • После того как раствор схватился, пластическое осаживание плавно переходит в гидравлическое. Происходит оно уже не так быстро и интенсивно, но с учетом объема фундамента может быть намного более опасным. Бетон высыхает неравномерно, в результате чего цементный камень также сжимается неравномерно. Отсюда возникают внутренние напряжения, которые могут привести к трещинам.

Источник: https://betfundament.com/usadka-betona-v-protsentah/

Коэффициент усадки бетона при заливке СНиП

Усадка бетона в процентах

17.03.2017

Обобщенным термином «усадка» принято называть эффект уменьшения объема бетонной массы в процессе ее схватывания и последующего твердения при отсутствии внешней нагрузки.

Усадка бетона относится к категории собственных деформаций (линейных и объемных), связанных с температурными, влажностными и иными воздействиями на бетонную массу, и является естественным процессом. Эффект естественной усадки сопровождает твердение бетона в любых условиях окружающей среды, включая стабильную температуру и влажность воздуха.

Визуально последствия усадки проявляются в виде трещин и других дефектов, вызванных уменьшением линейных размеров и изменением конфигурации бетонной конструкции.

Методики классификации усадки бетона

Усадку бетона классифицируют по двум основным факторам:

  • по временному фактору, согласно которому определяется усадка бетона на разных этапах его твердения;
  • по причинному фактору, разделяющему усадку бетона по физико-химическим причинам изменения объема бетонной конструкции.

      1. Классификация усадки бетона по временному фактору

Согласно строительным канонам, проектный возраст бетона, свидетельствующий о его полном затвердении и пригодности для проведения дальнейших плановых строительных работ, составляет 28 суток. В соответствии с временным фактором различают следующие фазы усадки:

  • усадку пластическую, длящуюся в течение первых часов твердения;
  • усадку молодого (твердеющего) бетона, отмечаемую до завершения 28-суточного проектного возраста бетона;
  • усадку зрелого бетона, проявляющуюся после проектных 28 суток твердения.

      2. Классификация усадки по причинному фактору

В зависимости от вида физико-химических процессов в бетоне развиваются следующие типы усадок:

  • контракционная усадка, называемая также стяжением бетона. Контракционная усадка является результатом химического взаимодействия воды с минеральной составляющей цементного вяжущего и развивается в самом раннем возрасте бетона в период наибольшей интенсивности протекающих химических реакций. Образующиеся гидраты отличаются меньшим объемом, чем первоначальная бетонная масс;
  • влажностная усадка, развивающаяся при интенсивном испарении влаги в цементном камне;
  • карбонизационная усадка, вызванная изменениями объема цементного камня при его кристаллизации в процессе образования карбонатов.

Это важно! Современные воззрения на усадочные процессы определяют изменение объема бетонной конструкции как результат суммарных деформаций от вышеназванных типов усадок.

Усадка бетонной строительной конструкции проявляется на протяжении всего времени затвердения бетона и его усыхания. Наиболее сильно бетон усаживается в первые две-три недели после заливки.

Полное завершение усадки бетонного изделия наступает через год-полтора после начала процесса твердения. Лишь тогда бетонное изделие приобретает свое окончательное состояние

Учет усадки бетона при расчетах бетонных конструкций

Каждый из типов усадок максимально проявляется на разных временных этапах твердения бетонной смеси, поэтому неодинаково влияют на структуру и размеры элементов бетонного изделия. Контракционное усаживание, проистекающее в наиболее раннем возрасте бетонной смеси, менее всего сказывается на работе строительных конструкций.

Основная доля усадочных изменений приходится на процессы, связанные с потерей влаги бетонной массой. Развитие усадочных деформаций может существенно сказаться на внутреннем напряженном состоянии конструктивных элементов, способствуя возникновению трещин в теле бетонного сооружения.

И хотя значение усадки редко превышает 1,0-1,5% от первоначальных линейных размеров и объема, этого достаточно, чтобы повысилась деформативность изделия и снизилась эксплуатационная долговечность конструкции.

https://www..com/watch?v=5pcIEDAHQ6A

Чтобы предупредить негативные последствия усадочных изменений в объеме и внутреннем напряженном состоянии бетонных изделий, рекомендуется работать с расчетным упреждением, которое методически позволяет заранее, расчетным путем, оценить возможные потери объема.

С этой целью введено понятие коэффициента усадки бетона, количественно отражающего изменение фактического объема бетонной массы относительно первоначального объема заливки. В современных условиях коэффициент усадки составляет 0,97-1,0.

При условии соблюдения данного показателя для используемых марок бетона величина усадки бетонной смеси составит 0,2-0,4 мм/м.

В числе нормативных документов, регламентирующих расчетные показатели по учету усадок бетона, наиболее актуальными являются следующие:

  • СП 63.13330.2012. «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003»;
  • ГОСТ 24544-81 «Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести»;
  • «Рекомендации по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций», принятые Ученым советом НИИЖБ в 2014г.

Факторы влияния на коэффициент усадки бетона

На коэффициент усадки бетонных материалов влияют следующие основные факторы:

1. Тип цемента, его минералогический состав, марка и долевое соотношение в составе бетонной смеси.

При равенстве рецептурных показателей для компонентов бетонной смеси увеличение массы цемента в единичном условном объеме готового бетона дает большую усадку. При этом портландцемент дает меньшую усадку, а глиноземный или высокоактивный сорта цемента повышают усадочные деформации.

2. Тип заполнителей и их процентное соотношение в рецептуре смеси.

Увеличение объемной доли заполнителей по сравнению с содержанием цементного вяжущего способствует снижению усадки. Тяжелые типы бетона меньше усаживаются по сравнению с легкими типами бетона.

Для сравнения – усадка легкого бетона составляет 0,4-0,9 мм/м, у тяжелого бетона усадка не превышает 0,5 мм/м.

Тяжелый бетон с доставкой в Москве (цена по каталогу от ООО «Ямское поле») будет иметь меньший показатель усадки, если купить щебень с доставкой (цена по каталогу) и купить песок с доставкой (цена по каталогу) крупных зерновых фракций.

3. Величина водоцементного соотношения – чем меньше доля воды в бетонной смеси, тем меньше показатели усадки.

4. Наличие, тип армирующих элементов, их сортамент и количество. Усадка более выражена в конструкциях, в которых нет жесткого армирующего каркаса.

Расчет кубатуры бетона

Строительство дома, дачи, гаража – удовольствие не из дешёвых. Правильный расчёт потребности в строительных материалах избавляет владельца от лишних трат. Недостаток материала оборачивается повторным проведением процедуры закупки, новыми расходами на транспорт для доставки той недостающей части. Избыток строительного материала также не сулит ничего хорошего.

Излишки иногда можно перепродать, но это снова траты… Если же речь идёт о строительном «скоропорте», таком как готовый бетон, ситуация и вовсе получается некрасивая. Нужно срочно решить, куда девать остатки материала, который вот-вот превратится в монолитную глыбу.

Заказывая готовый бетон на участок, стройплощадку, стоит заранее подумать о том, куда можно использовать возможные излишки материала.

Можно, к примеру, садовую дорожку, которую всё равно планируется забетонировать, подготовить к этой процедуре, или заранее выкопать ямы для опор въездных ворот и т.д. В этом случае всегда оставшиеся полкуба бетона можно оперативно и с толком «пристроить» к делу.

Итак, рассмотрим порядок и тонкости расчёта объёма бетона для заливки фундаментов, а так же других строительных элементов.

Расчёт плитного фундамента

Этот вид фундаментов используется в России сравнительно недавно. Традиционными у нас всегда считались ленточное и свайное основания. По большому счёту плитный фундамент – это армированная плита, отлитая непосредственно на месте строительства. Второе название этого вида основы – плавающий фундамент.

При всевозможных подвижках грунта фундамент «играет» вместе со строением без вреда для последнего, так как плита всегда остается цельной и монолитной.

Расчёт объёма плитного фундамента несложен.

Его объём определяет формула:

V=H*S*k ус*k ,где

V – объём фундамента, м3;

Источник: https://betonzavod-info.com/koeffitsient-usadki-betona-pri-zalivke-snip/

Процесс усадки бетона

Усадка бетона в процентах

RUSENUKR

Усадка бетона — это уменьшение его объемного состава, которое происходит в процессе засыхания и твердения.

По мере засыхания и твердения бетон дает усадку, в связи с чем могут образоваться трещины.

Чаще всего объем сокращается незначительно, а величина этого показателя не превышает 1-2%.

Причины усадки бетона

После приготовления бетонной смеси в ее составе начинается кристаллизация цементных камней и интенсивное испарение воды, вследствие чего происходит усадка бетона.

Особенно интенсивно этот процесс происходит в первые 2-3 недели после заливки изделия. Далее его скорость замедляется. Полное окончание процесса усадки наступает через 1-1,5 года после начала твердения.

К этому моменту бетонное изделие приобретет свое окончательное состояние.

На конечную величину уменьшения объема влияет несколько причин. Среди них можно перечислить следующие:

  • количество цемента в смеси;
  • объемная доля воды;
  • показатели окружающей среды;
  • количество присадок в растворе.

Виды усадки бетона.

Количественное соотношение цемента в составе бетонной смеси играет очень важную роль. Чем выше будет расход цемента на единицу приготовленной бетонной смеси, тем больше будет происходить усадка готового изделия.

При этом надо обращать на состав, из которого приготовлен цемент. Высокоактивные глиноземистые цементные порошки дают большее сокращение объема. Усадка бетона на основе портландцемента происходит значительно меньше.

Особое внимание следует обратить на количество добавляемой воды. Чем большее процентное содержание ее будет находиться в готовящемся растворе, тем сильнее произойдет сокращение объема готового изделия. Обусловлено это тем, что в процессе схватывания будет происходить активное испарение воды из верхних бетонных слоев.

Чтобы усадка бетона была меньше, надо в процессе его изготовления использовать заполнители с крупной фракцией.

Мелкозернистые фракции имеют меньшую устойчивость к деформациям, что приводит к большому проседанию материала в процессе его сушки.

Немаловажными факторами, помогающим сохранить целостность структуры бетонного основания, являются показатели температуры и влажности окружающей среды. Если влажность на улице будет достаточно высокой, то усадка будет сравнительно мала. Тот же эффект будет наблюдаться и при низких температурах воздуха.

Борьба с эффектом усадки

Во избежание сильной усадки бетона, при приготовлении бетонной смеси необходимо использовать пластификаторы.

Если в процессе строительства не учесть происходящую усадку, то это может привести к печальным последствиям. Если заложенный коэффициент сокращения объема фундамента не будет соответствовать его конечному показателю, то это приведет к появлению в нем трещин. Подобные трещины приведут к полному или частичному разрушению здания или отдельных его элементов.

Чтобы избежать подобных проблем, нужно обстоятельно подходить к процессу приготовления бетона. Надо правильно определить необходимое количество всех его ингредиентов. Кроме того, нельзя забывать о различных присадках и пластификаторах, которые должны добавляться в готовящуюся смесь. Подобные добавки помогают увеличить показатель прочности бетонной детали, что обеспечивает меньшую усадку.

Присутствие пластификаторов в бетонном растворе помогает предотвратить неравномерные усадки, которые при твердении приводят к появлению более напряженных участков. Присутствия таких перенапряженных участков в изделии следует избегать, поскольку они являются первопричиной образования трещин и приводят к разрушению бетонной детали.

На современном рынке строительных материалов имеются и различные вяжущие вещества. Подобные вещества, вступая во взаимодействие с водой, расширяются, значительно увеличивая объем раствора.

С помощью этого процесса происходит равномерное перераспределение напряжений, которое сохраняется при твердении.

Более того, вяжущие вещества не изменяют свой объем и после высыхания, что помогает сократить усадку бетона.

Чтобы уменьшить потери объема изделия после его сушки, нужно обязательно проводить качественную вибрационную обработку смеси. Сделать это можно на специальном столе. С помощью вибрационного стола из состава раствора будут выгоняться пузырьки воздуха. Это сделает песчано-цементную смесь более плотной и вязкой, что придет к уменьшению ее конечной усадки.

Shrinkage of the concrete — is to reduce its bulk composition, which occurs during the drying and hardening.

As the drying and hardening of the concrete shrinks, and therefore can be formed cracks.

Most often, the volume is reduced slightly, and the value of this index does not exceed 1-2%.

Causes of shrinkage

After preparation of concrete in its composition crystallization begins stones and cement intensive evaporation of water, so that there is concrete shrinkage.

Particularly intensive, this process occurs in the first 2-3 weeks after casting product. Then it slows down the speed. Full completion of the shrinking process occurs within 1-1.5 years after the beginning of hardening.

At this point, concrete product acquires its final state.

On a finite amount of volume reduction affects several reasons. Among them, the following can be listed:

  • the amount of cement in the mixture;
  • the volume fraction of the water;
  • environmental performance;
  • amount of additives in the solution.

Types of concrete shrinkage.

The proportion of cement plays a very important role in the composition of the concrete mix. The higher flow per unit of cement concrete mix prepared, the greater will be the shrinkage of the finished product. It should be paid to the composition from which the prepared cement. Highly aluminous cement powders give a greater reduction. concrete Portland cement shrinkage is much less.

Particular attention should be paid to the amount of water added. The greater percentage of it will be in preparing the solution, the greater will decline in the finished product. This is due to the fact that in the process of setting an active evaporation of water will come from the top layer of concrete.

To concrete shrinkage it was less necessary in the manufacturing process to use fillers with a large fraction.

The fine fractions have a lower resistance to deformation that leads to a large subsidence material during its drying.

Important factors in helping to maintain the integrity of the concrete base structure, are the temperature and humidity of the environment. If the humidity outdoors is high enough, the shrinkage will be relatively small. The same effect will be observed at low air temperatures.

Fight with the effect of shrinkage

To avoid severe shrinkage in the preparation of the concrete mix should be used plasticizers.

If in the construction process is not taken into account shrinkage occurring, it can lead to dire consequences. If you laid the foundation of the volume reduction factor will not meet its final measure, it will lead to the appearance of cracks in it. These cracks lead to total or partial destruction of a building or its separate elements.

To avoid such problems, you need comprehensive approach to the process of preparation of the concrete. It is necessary to correctly determine the number of all its ingredients.

In addition, we must not forget about the various additives and plasticizers, which must be added to the prepared mixture.

These supplements help to increase the strength of the component parts of the concrete, which provides less shrinkage.

The presence of plasticizers in the concrete solution helps to prevent uneven shrinkage during curing which give rise to a more intense areas. Presence of overstressed areas in the product should be avoided, since they are the primary cause of the formation of cracks and lead to the destruction of concrete details.

In today's market of construction materials available and various binders. Such substances entering into contact with water, expanding, significantly increasing the volume of the solution. With this process, there is a uniform redistribution of stress, which is stored in the hardening. Moreover, the binders do not change their volume, and after drying, which helps to reduce shrinkage.

To reduce the loss of product volume after drying, it is necessary to carry out high-quality vibration treatment mixture. You can do it on a special table. With the help of a vibrating table of the composition of the solution will be kicked out the air bubbles. This will make the sand-cement mixture more dense and viscous, which will come to a decrease in its ultimate shrinkage.

Усадка бетону — це зменшення його об'ємного складу, яке відбувається в процесі засихання і твердіння.

У міру засихання і твердіння бетон дає усадку, в зв'язку з чим можуть утворитися тріщини.

Найчастіше обсяг скорочується незначно, а величина цього показника не перевищує 1-2%.

Причини усадки бетону

Після приготування бетонної суміші в її складі починається кристалізація цементних каменів і інтенсивне випаровування води, внаслідок чого відбувається усадка бетону.

Особливо інтенсивно цей процес відбувається в перші 2-3 тижні після заливки вироби. Далі його швидкість сповільнюється. Повний закінчення процесу усадки настає через 1-1,5 року після початку тверднення.

До цього моменту бетонний виріб придбає своє остаточне стан.

На кінцеву величину зменшення обсягу впливає кілька причин. Серед них можна перерахувати наступні:

  • кількість цементу в суміші;
  • об'ємна частка води;
  • показники навколишнього середовища;
  • кількість присадок в розчині.

Види усадки бетону.

Кількісне співвідношення цементу в складі бетонної суміші відіграє дуже важливу роль. Чим вище буде витрата цементу на одиницю приготовленої бетонної суміші, тим більше буде відбуватися усадка готового виробу.

При цьому треба звертати на склад, з якого приготовлений цемент. Високоактивні глиноземисті цементні порошки дають більше скорочення обсягу. Усадка бетону на основі портландцементу відбувається значно менше.

Особливу увагу слід звернути на кількість води, що додається. Чим більше процентний вміст її буде перебувати в підготовлюваний розчині, тим сильніше відбудеться скорочення обсягу готового виробу. Обумовлено це тим, що в процесі схоплювання відбуватиметься активне випаровування води з верхніх бетонних шарів.

Щоб усадка бетону була менше, треба в процесі його виготовлення використовувати наповнювачі з фракцією.

Дрібнозернисті фракції мають меншу стійкість до деформацій, що призводить до великої просідання матеріалу в процесі його сушіння.

Важливими чинниками, що допомагає зберегти цілісність структури бетонної основи, є показники температури і вологості навколишнього середовища. Якщо вологість на вулиці буде досить високою, то усадка буде порівняно мала. Той же ефект буде спостерігатися і при низьких температурах повітря.

Боротьба з ефектом усадки

Щоб уникнути сильної усадки бетону, при приготуванні бетонної суміші необхідно використовувати пластифікатори.

Якщо в процесі будівництва не врахувати відбувається усадку, то це може привести до сумних наслідків. Якщо закладений коефіцієнт скорочення обсягу фундаменту не буде відповідати його кінцевому показнику, то це призведе до появи в ньому тріщин. Подібні тріщини призведуть до повного або часткового руйнування будівлі або окремих його елементів.

Щоб уникнути подібних проблем, потрібно докладно підходити до процесу приготування бетону. Треба правильно визначити необхідну кількість всіх його інгредієнтів. Крім того, не можна забувати про різні присадки і пластифікатора, які повинні додаватися в підготовлювану суміш. Подібні добавки допомагають збільшити показник міцності бетонної деталі, що забезпечує меншу усадку.

Присутність пластифікаторів в бетонному розчині допомагає запобігти нерівномірні усадки, які при твердінні призводять до появи більш напружених ділянок. Присутності таких перенапружених ділянок у виробі слід уникати, оскільки вони є першопричиною утворення тріщин і призводять до руйнування бетонної деталі.

На сучасному ринку будівельних матеріалів є і різні в'яжучі речовини. Подібні речовини, вступаючи у взаємодію з водою, розширюються, значно збільшуючи обсяг розчину.

За допомогою цього процесу відбувається рівномірне перерозподіл напружень, яке зберігається при твердінні.

Більш того, в'язкі речовини не змінюють свій об'єм і після висихання, що допомагає скоротити усадку бетону.

Щоб зменшити втрати обсягу вироби після його сушіння, потрібно обов'язково проводити якісну вібраційну обробку суміші. Зробити це можна на спеціальному столі. За допомогою вібраційного столу зі складу розчину виганятимуть бульбашки повітря. Це зробить піщано-цементну суміш більш щільною і в'язкою, що прийде до зменшення її кінцевої усадки.

Источник: https://stroystory.ru/beton-5/beton-4/610-process-usadki-betona.html

Усадка бетона и влияние на прочность

Усадка бетона в процентах

Бетоном называют строительную смесь из цемента, инертных материалов и воды. Застывая, масса превращается в камень. Твердение происходит за счет внутренних процессов кристаллизации и испарения воды.

В результате меняется объем монолита, а также требуется учитывать коэффициент усадки бетона. Величина зависит от марки цемента, текучести теста и способа уплотнения.

Факторы, вызывающие усадку бетона

В процессе твердения бетонной массы в ней происходят физико-химические процессы, меняющие структуру. Усадка – следствие этих изменений. Она продолжается во время и после затвердения бетона, что необходимо учитывать, создавая конструкции.

Виды процессов, приводящих к усадке бетона при высыхании:

  • удаление влаги;
  • карбонизация;
  • контракционная усадка.

Установлено, у цемента зернистая основа и вода проникает вглубь постепенно, образуя гидросиликаты. Для гидратации требуется длительный период, исчисляемый неделями. В это время вода из поверхностного слоя испаряется, и появляются усадочные трещины, снижающие прочность бетона. Испарение влаги из внутренних слоев происходит, если капилляры между зернами меньше 0,1 мкм.

Контракционная усадка – стягивание массы, в результате гидратации. Происходит в свежем бетоне, за счет образования годрогеля кальция.

Карбонизация – химическая реакция Ca(OH)2 + CO2 = Ca CO3 + H2O. В результате получается известняк, а вода вытесняется по капиллярам. Материал уплотняется, что приводит к воздушной усадке бетона.

Уменьшение линейных размеров продолжается до полутора лет, что следует учитывать при строительстве. Чтобы стабилизировать процесс, уменьшить время усадки бетона, массу армируют, увеличивая прочностные качества монолита. Одновременно используется смесь с присадками, заливка массы под давлением с вибрацией для сведения усадки до ничтожного.

Коэффициент усадки бетона

Показатель определяет, на сколько процентов снижен первоначальный объем или линейность конструкции за период, отведенный на набор прочности. Допустимая усадка бетона по ГОСТу 24544-81 до 3 %, средняя около 1,5 %.

Показатель определяют, суммируя периоды застывания массы и набора прочности.

  • Пластическая усадка бетона при заливке, 4 мм/м
  • Аутогенная усадка – первая неделя, «молодой» бетон садится на 1 мм/м.
  • Бетон дает усадку в течение года до 5мм/м.

Линейные размеры при суммировании и переводе в объемные устанавливаются для разных марок бетона. На основании испытаний регламентируется коэффициент усадки бетона в ГОСТ.

Расчет потребности смеси с учетом усадки бетона ведут по формуле V=H*S*K, где:

  • V – объем изделия,
  • S – площадь поверхности,
  • Кус –коэффициент усадки бетона.

Принято коэффициент принимать 1,1. Это означает, расход раствора бетона на 10 % больше чем объем готового изделия, с учетом потерь и усадки.

Способы снижения усадки

Предупредить быстрое высыхание верхнего слоя бетона можно периодическим смачиванием поверхности. При температуре 20-30 градусов и влажности воздуха 90 % поверхность застывает без образования трещин. Для этого требуется увлажнение поверхности или подогрев плиты в паровой среде.

Нормы усадки бетона уменьшаются, если использовать в замесе:

  • расширяющиеся цементы;
  • добавки в бетон, компенсирующие усадку;
  • снизить содержание цемента;
  • снизить содержание песка.

Замес должен быть пластичным, но содержать минимальное количество воды. Для этого используют специальные добавки и расширяющиеся портландцементы марок ОБТЦ, БТЦ.

Усадку бетона при твердении можно уменьшить введением пластификаторов, добавкой извести, солей алюминия, арматурой, но полностью исключить невозможно. Введение пористых наполнителей уменьшает показатель в 2,5 раза. Формовка с использованием уплотнения вибрацией снижает величину усадки бетона на 0,6-0 8 %.

Как рассчитать усадку бетона в замесе

Лабораторные исследования позволяют определить текучесть массы и ее усадку. Основными методами является осаждение бетона в конусе и испытание стандартного куба после затвердевания. Текучесть бетона – способность состава растекаться при уплотнении вибратором, заполняя пустоты.

Показатель стандартный, обозначается буквой «П» и литерой 1,…5. Чем больше коэффициент текучести, тем больше в замесе воды. Для монолитной заливки используют смеси П1, П2, П3. их готовят по месту, бетон жесткий, быстро схватывающийся. В бетоновозе доставляют только П4 и П5.

Определение «П» выполняется емкостью в виде усеченного конуса объемом 6 л и высотой 30 см. Определяется, на сколько см опустился бетон, после того, как с него сняли конус.

 Таблица текучести по усадке конуса

Показатель «Подвижность»Усадка пробы, мм
П1 -малоподвижный10-50
П2- малоподвижный50-100
П3 – бетон общего назначения100-150
П4- высокоподвижный150-200
П5- высокоподвижный>200

Исследование куба – монолита служит для более глубоких исследований с точными замерами усадки. Но чем большее число П, нем усадка больше, это закономерность. По усадке бетона в конусе можно судить, насколько осядет масса при заливке фундамента, рассчитать необходимый объем раствора.

Усадочные швы в монолите

Заливая монолитную плиту или ленту, необходимо выполнить усадочные швы. Небольшие зазоры, нарезанные в теле плиты, позволяют создать условия для равномерной усадки, без разрыва монолита. Линии разрыва наносят по правилам, подтвержденным расчетом усадки бетона.

Карта стяжки составляется из квадратов или прямоугольников с соотношением сторон 1:1,5. Линии должны быть без изгибов. Расстояние для нарезки выбирают, исходя из допустимых температурных изменений.

В помещении создают швы через 6 метров, на открытой площадке не более чем 3*3 м. Для дорожек достаточно расстояния 3,6 м. Шов не прорезает всю толщу монолита, он составляет 1/3 или 1/4 от толщины стяжки.

Если монолит представляет мощный фундамент, то используется бурение сверлом с алмазной насадкой, не разрушающее стенки, прорезающее бетон, как нож масло.

Нормативы созревания бетона

Как только цемент вступает в контакт с водой, начинается реакция образования гидрогеля – связующего вещества. Период пластической усадки длится 8 часов, начиная от замеса. Поэтому жесткую смесь укладывают тотчас, а для доставки на расстояние изготавливают высокоподвижные составы.

В течение 7 дней, завершается гидратация в бетонной массе, и формируются кристаллы известняка. Набирается 70 % прочности.Через 28 дней раствор бетона должен превратиться в монолит, на 100 % отвечать требованиям по прочности.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.