Коэффициент усадки бетона СНИП
795792.ru

Строительный портал

Коэффициент усадки бетона СНИП

Усадка бетона и влияние на прочность

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

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.

Заключение

Актуально использовать все способы ускорения созревания и усадки бетона, чтобы уменьшением линейных размеров после 28 дней пренебречь в расчетах. Марки практически безусадочного бетона на основе пластификаторов уже находят применение, растворы называют безусадочными. Их используют на ответственных стройках.

Коэффициент усадки бетона

Усадка бетона – это явление, которое частные застройщики часто не принимают во внимание. Они либо вообще не знают о нем, либо считают его несущественным и не влияющим на общую прочность строения. Усадкой называют процесс, при котором размеры бетонной смеси медленно уменьшаются на разных этапах: при схватывании, твердении – до и после набора марочной прочности. Для правильной заливки смеси необходимо рассчитать коэффициент усадки бетона, который в соответствии с установленными нормами не должен превышать 3 %. Особенно это актуально при строительстве массивных зданий. Для снижения этого показателя существует ряд технологических приемов.

Виды усадки

Усадка бетона классифицируется по двум основным факторам:

  • Временному. Характеризует усадочные процессы по периоду их протекания – сразу после заливки, до набора марочной прочности, после твердения.
  • Причинному. Характеризует разные виды усадочных процессов по физико-химическим параметрам, вызывающим изменение объема бетонного элемента.

Классификация по временному фактору

В процессе схватывания и твердения бетона можно выделить следующие варианты усадки:

  • Пластическая усадка бетона. Происходит в течение 8 часов после заливки. После этого периода не учитывается. Ее причина – уход воды из залитой смеси. Эта проблема возникает из-за выхода воды из цементного молочка через опалубку, основание, испарение в окружающую среду. Для минимизации этого процесса необходимо правильно установить опалубку, гидроизолировать ее, устроить подушку из тощего бетона под бетонный элемент, обеспечить оптимальные условия для схватывания и твердения смеси до набора критической прочности (50-70 % от марочной). Чем выше температура и ниже относительная влажность воздуха, тем чаще необходимо осуществлять увлажнение бетонного элемента, особенно в первые дни после заливки. Максимально допустимая величина линейной пластической усадки – 4 мм на 1 метр. Этот процесс является первичным и относится к обратимым.
  • Аутогенная. Протекает в молодом бетоне до достижения марочной прочности, которая в стандартных условиях наступает в возрасте 28 дней. Обычно линейное изменение размеров равно 1 мм на 1 м и в строительстве малоэтажных строений не учитывается. В крупногабаритных бетонных элементах провоцирует появление микротрещин.
Читать еще:  Газовые монтажные пистолеты по бетону и металлу

  • Изменение размеров зрелого бетона. Длится в течение трех-четырех месяцев после заливки. В дальнейшем, оно, если и присутствует, то протекает крайне медленно. Ранее для обеспечения прочности строения, фундамент, залитый по монолитной технологии, выстаивался в течение длительного периода – до года. Сегодня эту проблему решают использованием определенных типов цемента и введением специальных присадок, а также с помощью рационального армирования.

Виды усадки бетона по причинам ее возникновения

Коэффициент усадки бетонной конструкции может быть вызван следующими физико-химическими процессами, происходящими в бетоне после его заливки:

  • Контракционная усадка. Иначе она называется «стяжением бетона». Возникает из-за химического взаимодействия воды с минеральными компонентами вяжущего. Развивается в начальный период схватывания и твердения смеси, когда реакции гидратации протекают особенно бурно. Образующиеся гидраты имеют меньший объем, по сравнению с суммарным объемом используемых компонентов. Этот вид усадочных процессов меньше всего сказывается на рабочих характеристиках строительной конструкции.
  • Влажностная. Происходит из-за интенсивного ухода влаги из бетонной смеси в процессе схватывания и твердения через опалубку, основание, из-за испарения в окружающую среду.
  • Карбонизационная. Объем цементного камня меняется уже после приобретения им марочной прочности из-за продолжения образования карбонатов.

Определение коэффициента усадки бетона

При проектировании крупногабаритных строений учитываются все типы усадочных процессов, которые наиболее интенсивно проходят в первые 2-3 недели. Далее они замедляются в разы и полностью прекращаются через год-полтора после заливки. Основная доля усадочных изменений связана с потерей бетоном влаги.

Негативное последствие усадочных процессов: деформация бетонной конструкции, которая со временем приводит к трещинообразованию и постепенно – к полной потере рабочих характеристик зданий и сооружений.

Чтобы его предупредить, инженеры-строители проводят расчеты в соответствии с методическими указаниями. При использовании современных материалов и технологий величина коэффициента усадки бетона составляет 0,97-1. Этому показателю соответствует линейное изменение размеров бетонного элемента 0,2-0,4 мм/м.

Нормативная документация, используемая при прогнозировании усадочных процессов:

  • СП 63.1330.2012, актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.
  • ГОСТ 24544-81 «Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести».
  • «Рекомендации по учету ползучести усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций», принятые ученым советом НИИЖБ, 2014 г.

Какие факторы влияют на коэффициент усадки бетона? Способы его снижения

На этот параметр влияют следующие факторы:

  • Минералогический состав цемента, его марка, процентное содержание в смеси. Повышение доли цемента в единичном объеме бетонной смеси приводит к повышению усадочного коэффициента. Портландцемент обеспечивает меньшие усадочные процессы, по сравнению с глиноземным и высокоактивными сортами цемента.
  • Тип заполнителей и их процентное соотношение в смеси. Чем выше доля крупного заполнителя в смеси, тем ниже коэффициент усадки. Смеси на тяжелых заполнителях в общем случае усаживаются меньше, чем бетонные продукты на легких заполнителях. Для бетонов на легких заполнителях характерно линейное изменение размеров в 0,4-0,9 мм/м, на тяжелых – не более 0,5 мм/м.
  • Водоцементное соотношение. Чем меньше количество воды в смеси, тем меньше усадочный коэффициент.
  • Качество армирования. Наличие жесткого арматурного каркаса значительно снижает усадочные процессы.
  • Относительная влажность воздуха. Чем она ниже, тем интенсивнее усаживается бетонный элемент.
  • Ускорители твердения увеличивают усадочные процессы.
  • Влияние пропаривания на усадочные процессы в достаточной мере не изучены. Но, по некоторым данным, пропаривание их снижает в 1,5 раза.

Способы устранения или уменьшения усадки бетонной конструкции

Меры, позволяющие снизить усадочные процессы и предотвратить их негативные последствия:

  • Определение оптимального состава бетонной смеси – номенклатуры используемых компонентов, водоцементного соотношения, процентного содержания вяжущего и заполнителей.
  • Применение цементов алитового типа, которые обеспечивают меньшую усадку, по сравнению с алюминатными цементами.
  • Обеспечение нормальных температурно-влажностных условий твердения бетонного элемента.
  • Вибрирование бетонной смеси после заливки, позволяющее избавиться от лишнего воздуха.

  • Применение расширяющих цементов и присадок, снижающих усадочные процессы. К таким присадкам относятся пластификаторы, которые вступают в реакцию с водой, расширяются и равномерно распределяют напряжения.

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Усадка бетона при заливке

Усадка бетона при заливке

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

Читать еще:  Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха

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.

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.

Заключение

Бороться с проявлениями усадки в твердеющей бетонной массе бессмысленно – это естественный физико-химический процесс. Однако умение пользоваться расчетными рекомендациями по учету уменьшения объема позволит залить столько бетонной смеси, сколько нужно для получения точных размеров и конфигурации бетонного изделия.

Нормативные документы

Главное меню

СНиП 2.03.04-84 БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВОЗД.
Автор Редактор контента
22.08.2008 г.

РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА

2.6. Расчетные сопротивления бетона Rb и Rbt для предельных состояний первой и второй групп в зависимости от его класса по прочности на сжатие принимают по СНиП 2.03.01-84 для составов (см. табл. 9):

№ 1 – 3, 6, 7, 10 – 15, 19 – 21 – как для тяжелого бетона;

№ 4, 5, 8, 9, 16 – 18, 23, 24, 29 и 30 – как для легкого бетона на пористом мелком заполнителе.

Расчетные сопротивления обычного бетона Rbt для предельных состояний первой группы в зависи­мости от класса бетона по прочности на осевое растяжение (состава № 1 по табл. 9) принимают по СНиП 2.03.01-84.

Расчетные сопротивления бетона в соответствую­щих случаях следует умножать на коэффициент условий работы по СНиП 2.03.01-84.

При расчете элементов конструкций, предназна­ченных для работы в условиях воздействия повы­шенных и высоких температур, расчетные сопротив­ления бетона Rb и Rb,ser необходимо дополни­тельно умножать на коэффициент условий работы бетона при сжатии gbt, а расчетные сопротивления бетона Rbt и Rbt,ser – на коэффициент условий работы бетона при растяжении gtt. Коэффициенты условий работы бетона при сжатии gbt и растяже­нии gtt принимают по табл. 10 в зависимости от температуры бетона и длительности ее действия.

Примечания: 1. При расчете на длительный нагрев несущих конструкций, срок службы которых не превышает 5 лет, коэффициент gbt следует увеличить на 15 %, но он не должен превышать величины gbt при расчете на кратковременный нагрев.

2. Для конструкций, которые во время эксплуатации подвергаются циклическому нагреву, коэффициенты gbt и bb следует снизить на 15 % и коэффициент gtt – на 20 %.

3. Коэффициенты gbt, gtt и bb для промежуточных значений температур определяются интерполяцией.

2.7. Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении Еb принимают по табл. 11.

Коэффициент bb, учитывающий снижение модуля упругости обычного и жаростойкого бетонов при нагреве, следует принимать по табл. 10 в зависимости от температуры бетона.

2.8. Коэффициент упругости , характеризую­щий упруго-пластическое состояние сжатого бетона, при определении приведенного сечения бетона, а также при расчете сводов и куполов из жаростой­кого бетона принимают по табл. 12 в зависимости от температуры и длительности ев воздействия.

Коэффициент упругости v, характеризующий упруго-пластическое состояние бетона сжатой зоны при расчете деформаций и закладных деталей, – по табл. 13 в зависимости от температуры и дли­тельности ее воздействия.

Примечание. Над чертой указаны значения в МПа, а под чертой – кгс/см 2 .

* D900; ** D1000; *** D1100; **** D1200 – 1400.

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициент упругости обычного и жаростойкого бетонов для кратковременного нагрева, под чертой – для длительного нагрева.

2. В таблице даны значения для кратковременного нагрева при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. При подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч значения = а – 0,075 (аb) (10 – v), где a и b значения коэффициента при кратковременном и длительном нагреве; v – скорость подъема температуры, °С/ч.

3. Коэффициент для промежуточных значений температур определяется по интерполяции.

4. При длительном нагреве 50 – 200 °С и средней относительной влажности воздуха до 40 % значение коэффициента = 0,2.

5. При длительном нагреве и увлажнении бетона составов № 1 – 3 значения коэффициента умножают на 0,5.

6. При двухосном напряженном состоянии значение коэффициента умножается на 1,2, но оно не должно превышать 0,85.

7. При наличии в элементе сжатой арматуры с m’ ³ 0,7 % значение коэффициента умножается на (1 – 0,11 m’), но принимается не менее 0,5.

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициент v для кратковременного нагрева, под чертой – для длительного нагрева.

2. В таблице даны значения v для кратковременного нагрева при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. При подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч значение v = a – 0,075 (ab) (10 – v); где a и b – значения коэффициента v при кратковременном и длительном нагреве; v скорость подъема температуры, °С/ч.

3. Коэффициент v для промежуточных значений температур определяется по интерполяции.

4. При длительном нагреве 50 – 200 °С и средней относительной влажности воздуха до 40 % значение коэффициента v = 0,1.

5. При длительном нагреве и увлажнении бетона составов № 1 – 3 значения коэффициента v умножают на 0,5.

2.9. Коэффициент линейной температурной де­формации бетона abt в зависимости от темпера­туры и скорости подъема температуры следует принимать по табл. 14. Коэффициент abt определен с учетом температурной усадки бетона при кратко­временном и длительном его нагреве. При необхо­димости определения температурного расширения бетона при повторном воздействии температуры после кратковременного или длительного нагрева к коэффициенту линейной температурной дефор­мации abt следует прибавить абсолютное значение коэффициента температурной усадки бетона acs соответственно для кратковременного или длитель­ного нагрева.

Коэффициент температурной усадки бетона acs принимают по табл. 15.

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициент линейной температурной деформации бетона abt × 10 – 6 × град – 1 для кратковременного нагрева, под чертой – для длительного нагрева.

2. Значение коэффициента abt для кратковременного нагрева дано при подъеме температуры на 10 -С/ч и более. Для кратко­временного нагрева при подъеме температуры менее чем на 10 -С/ч от значения abt следует отнять 0,075 (a b) (10 – v), где а и b значения коэффициентов abt при кратковременном и длительном нагреве; v – скорость подъема температуры, °С/ч.

3. Коэффициент abt для промежуточных значений температуры определяется интерполяцией.

4. Для бетонов состава № 1 с карбонатным щебнем (доломит, известняк) коэффициент abt увеличивается на 1 × 10 – 6 × град – 1 .

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициент температурной усадки бетона acs × 10 – 6 × град – 1 для кратковременного нагрева, под чертой – для длительного нагрева.

2. Значение коэффициента acs для кратковременного нагрева дано при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. Для кратковременного нагрева при подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч к значению acs следует прибавить 0,075 (b a) (10 – v), где a и b – значения коэффициентов acs для кратковременного и длительного нагрева; v скорость подъема температуры, °С.

3. Коэффициент acs для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.

4. Значения коэффициента acs принимают со знаком минус.

Коэффициент температурной усадки бетона принят:

при кратковременном нагреве для подъема тем­пературы на 10 °С/ч и более;

при длительном нагреве – в зависимости от воз­действия температуры во время эксплуатации.

2.10. Марку по средней плотности бетона естест­венной влажности принимают по табл. 9. Среднюю плотность бетона а сухом состоянии при его нагреве выше 100 °С уменьшают на 150 кгс/м 3 .

Среднюю плотность железобетона (при m £ 3 %) принимают на 100 кгс/м 3 больше средней плот­ности соответствующего состояния бетона.

2.11. При расчете железобетонных конструкций на выносливость, а также по образованию трещин при многократно повторяющейся нагрузке в усло­виях воздействия температур выше 50 °С расчет­ные сопротивления обычного бетона должны допол­нительно умножаться на коэффициент условий его работы gb1t, принимаемый по табл. 16.

При применении жаростойкого бетона в железо­бетонных конструкциях, подвергающихся воздействию высоких температур и многократно повторяю­щейся нагрузки, расчетные сопротивления бетона должны быть специально обоснованы.

Примечание. Величины gb1t для промежуточных значений температур определяются по интерполяции.

Процесс усадки бетона

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector