Усадка бетона

Усадка бетона происходит во время застывания раствора: он твердеет, уплотняется, теряет влагу, его объем немного уменьшается. Продолжительность и интенсивность этого процесса зависит от разных факторов, включая состав и характеристики смеси, погоду и площадь заливки. Нарушение технологии может привести к появлению трещин, расслаиванию и деформации покрытия, а в итоге к снижению прочности строительной конструкции и сокращению срока ее службы.

Причины усадки

При превращении жидкого раствора в твердый монолит главную роль играет вода. Она запускает реакцию гидратации, когда вода и цемент схватываются, скрепляя все компоненты. Вода может испаряться по двум причинам:

• Внешним. Смесь быстрее высыхает из-за воздействия солнца или при искусственном нагревании.
• Внутренним. При гидратации уменьшаются так называемые капилляры ‒ поры в структуре материала.

Опасны даже небольшие трещины шириной 2-3 мм, образовавшиеся при застывании раствора. Прочность и морозостойкость конструкции значительно снизятся, и восстановить их будет сложно и дорого: на укрепление уйдет больше денег, чем на строительство. В трещины попадет вода, которая при замерзании расширяется и разрушает материал.

Что может увеличить потерю влаги?

1. Состав смеси:
   • Чем больше в ней цемента и воды, тем, соответственно, выше вероятность усадки. Тяжелые бетоны менее склонны к ней, чем легкие и пористые, потому что содержат больше плотных частиц.
   • Размеры заполнителя. Щебень, гравий и песок мелких фракций уменьшают образование пустот.
   • Высокое содержание алюминатов ‒ реагентов, ускоряющих твердение бетона. В этом случае рекомендуется вместо обычных применять алитовые цементы ‒ они тоже быстро застывают, но не склонны к усадке.
2. Отсутствие арматуры. Она воспринимает напряжения, делает конструкцию более прочной и предотвращает появление трещин.
3. Большая площадь строительной конструкции.
4. Жаркая, сухая и ветреная погода, способствующая испарению воды.

В зависимости от этапа схватывания раствора усадка может происходить в несколько этапов.

Пластическая

Период: первые 3-8 часов после заливки, когда смесь еще не застыла.

Уменьшение объемов: от 0 до 4 мм на 1 метр.

Причины:

• большой объем воды,
• быстрая потеря влаги,
• утечка воды через опалубку,
• отсутствие ухода за покрытием.

Усугубляют ситуацию: воздействие прямых солнечных лучей, перепады температур, сухой воздух.

Как предотвратить: увлажнять покрытие при высыхании и закрывать от солнца.

Аутогенная

Период: при схватывании раствора (сильнее всего в течение первых дней, менее интенсивно ‒ до месяца).

Уменьшение объемов: от 0 до 1 мм на 1 метр.

Причины:

• гидратация цемента,
• увеличение внутренних напряжений в материале,
• отсутствие ухода.

Усугубляет ситуацию: водоцементное соотношение ниже 0,4.

Как предотвратить: грамотно рассчитать соотношение компонентов и продолжать защищать объект от обезвоживания.

Усадка при высыхании

Период: 3-4 месяца после затвердения зрелого бетона, пока он набирает прочность.

Уменьшение объемов: от 0 до 5 мм на 1 метр.

Причины:

• усадочные растяжения,
• испарение воды.

Усугубляет ситуацию: сухость воздуха.

Как предотвратить: раньше ждали год, прежде чем продолжать строительство и нагружать конструкцию. В наше время можно не делать такую паузу, если использовать присадки для ускоренного набора прочности и арматуру.

Можно ли рассчитать усадку бетона

Согласно строительным нормам, максимально допустимая усадка не должна превышать 3%. Средний показатель составляет 1-1,5%. Учитывается как уменьшение объема смеси в процессе твердения, так и прямолинейность конструкции. При расчете этого процента складывают все отклонения, возникшие на каждом из трех этапов набора прочности.

Для небольших строительных конструкций 1-1,5% – не критичная величина. Чем больше площадь сооружения и выше нагрузка на него, тем сильнее негативное влияние деформаций.

Как определить, дает ли бетон усадку? Для этого на производствах и крупных объектах проводят тесты раствора на пластичность, или подвижность. Опытный образец заливают в емкость, по форме напоминающую усеченный конус высотой 30 см и объемом 6 л. Ждут, когда бетон затвердеет, и замеряют, на сколько миллиметров он опустился.

На основании этих данных определяют подвижность. Чем она ниже, тем меньше риск возникновения трещин.

Марка	Характеристики	Уровень усадки в мм
П1	Малоподвижный	10-50
П2	Малоподвижный	50-100
П3	Бетон общего назначения	100-150
П4 и П5	Высокоподвижные	От 200 и ниже

Чтобы конструкция не уменьшилась при усадке, раствор готовят с запасом – на 10% больше объема готового изделия. Поэтому перед тем, как заказать бетон, необходимо узнать габариты заливаемого фундамента, стен или перекрытий. Специалисты нашей компании помогут вычислить, сколько смеси вам потребуется.

Как избежать усадки бетона

Поговорим подробнее, какие меры помогут минимизировать усадку:

1. Используйте специальные добавки – пластификаторы, модификаторы, препятствующие испарению влаги.
2. Позаботьтесь о гидроизоляции опалубки и основания, устройстве подушки под фундамент, чтобы исключить протечки воды.
3. После заливки защитите смесь от обезвоживания. Это можно сделать двумя способами: закрыть полиэтиленом, плотно прижав его к поверхности, либо нанести полимерный состав, который на воздухе застывает и превращается в пленку.
4. Примените метод вибрации, когда в раствор погружают инструменты и удаляют лишний воздух. Самостоятельное уплотнение смеси требует специальных навыков. Профессиональная вибротехника сделает эту работу за вас, но обойдется дороже.
5. Поверхность бетона после заливки нужно регулярно увлажнять: при температуре воздуха выше 15ºС – минимум 2 недели, от 10 до 15ºС – 10 дней.
6. Если порции раствора заливаются с большими перерывами или покрытие имеет большую площадь, нанесите на него рабочие швы.

Усадка бетона – неизбежный процесс. Но ее можно значительно уменьшить, чтобы она не влияла на прочность и срок службы объекта. Нужно учесть этот показатель при проектировании, правильно рассчитать объем раствора, использовать качественный бетон и обеспечить надлежащий уход за покрытием после заливки.