Бетонның шөгуі (Усадка бетона)

Бетонның шөгуі бетонның беріктік, деформациялық және ұзақ мерзімде экплуатациялық қасиеттерінің сақталуына (долговечность) әсер ететін негізгі факторлардың бірі.

Сол себепті бетонның шөгуі темірбетон конструкцияларын жобалауда ескеріледі.

Шартты түрде бетонның шөгуін алғашқы бетон араласпасының шөгуі және қату процесіндегі шөгу деп екіге бөлуге болады.

Бетон араласпасының алғашқы шөгуінің себебі тығыздалып жайғасқан массадағы қатты бөлшектердің біртіндеп шөгіп тығыздалуының әсерінен седиментациялық процесс орын алады. Осының нәтижесінде тығыздалған бетонның бетіне су бөлінеді.

Бетон араласпасының алғашқы шөгуі оның жайғасымдылығына, араласпаның құрамына, компоненттердің қасиеттеріне байланысты өзгереді.

Алғашқы 30 минутқа дейін шөгу процесі жылдам өсіп, біртіндеп тұрақтануға бағытталады.

Суы аз, цемент шығыны төмен, ірі толтырғыштардың шығыны жоғары қатаң бетон араласпасының алғашқы шөгуін төмен.

Алғашқы шөгудің мөлшерін конструкцияның арматуралану ерекшелігіне әсер етеді. Жиі арматураланған жағдайда шөгу азайтады.

Алғашқы шөгу процесінде ішкі қарсылық ететін кедергілердің болмауынан бетон массасының бетінде ішкі кернеу болмайды. Керісінше седиментациялық процесстің нәтижесінде толтырғыштардың цемент қамырымен (раствор) байланысуы жоғарылайды (түйісу беті жақсарады).

Қату процесінің жалғасу нәтижесінде бетонның шөгу процессі басталып одан ары дамыйды (өседі).

Бетонның шөгуі ұзақ тоқтаусыз, қоршаған ортаның ылғалдылығына, температурасына байланысты болатын процесс.

Бетонның шөгуінің негізі цемент тасының шөгуімен тікелей байланысты.

Өз кезегінде цемент тасының құрамындағы судың мөлшерінің қоршаған ортаның өзгеруіне байланысты өзгереді.

Бетонның шөгу процессін шартты түрде екі мерзімге бөлуге болады.

Бірінші мерзім (период) – бос және капиллярлық сулардың жоғалуынан (исчезнавение) қайтып орнына келмейтін (необратимая) деформацияның пайда болуы. Нәтижесінде бетонның бетінде сызаттар пайда болады (усадочные трещины).

Екінші мезгіл – цемент тасындағы адцорбциялық байланыстағы судың жоғалу әсерінен болатын қайтарымды шөгу деформациясы (обратная деформация).

Қажетті ылғалдық жағдай жасалғанда қайтарымды деформация жоғалып бетон бұрынғы көлемдік қалпына келеді.

Іс жүзінде өндірістік жағдайда бетонның шөгуінің екінші мерзіміндегі процесстерін біліп, шөгу деформациясына әсер ететін факторларды анықтап шөгу деформациясын болдырмауға қол жеткізу керек.

Бетонның шөгуіне әсер ететін факторлар

Бетонның шөгуіне әсер ететін факторлар:

- цементтің түрі, белсенділігі және шығыны;

- бетонның қату жағдайы (қалыпты және жылумен өңдеу);

- бетон араласпасының жайғасымдылығы;

- қоршаған ортаның температурасы және ылғалдылығы;

- толтырғыштардың ерекшеліктері;

- пластификаторлық қоспалардың қолдануы.

Цемент тасының және цемент ерітіндісінің атмосфералық жағдайда (ауада) шөгу және суда қаныққанда ісіну процесінің графикалық көрінісі.

Бтон араласпасының жайғасымдылығын жақсартудағы пластификаторлық қоспалардың қажеттілігі, оның рөлі. 8

Булаумен өңдеуде бетон құрамында ақаулардың пайда болу себептері. Олардың бетон беріктігіне және төзімділігіне әсері. 8

Гидротехниклық құрылыс бетоны. 6

Гидротехнический бетон, бетон, применяемый для строительства сооружений или их отдельных частей, постоянно находящихся в воде или периодически контактирующих с водной средой; разновидность тяжёлого бетона. Г. б. характеризуется стойкостью против агрессивного воздействия воды, водонепроницаемостью, морозостойкостью, прочностью на сжатие и растяжение, ограниченным выделением тепла при твердении. Требования, предъявляемые к Г. б., зависят от расположения и условий работы гидротехнических сооружений и их конструктивных элементов. Для приготовления Г. б. применяют портландцемент и его разновидности: заполнителями служат песок, щебень, гравий или галька крупностью до 150 мм и более. Качество Г. б. повышают введением в него различных добавок (воздухововлекающих, пластифицирующих, уплотняющих и др.). Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его классам по прочности на сжатие, осевому растяжению и марке по водонепроницаемости:

для массивных гидромелиоративных сооружений и конструкций речных гидротехнических сооружений 180 сут.;

для сборных и монолитных конструкций морских и сборных конструкций речных транспортных сооружений и тонкостенных гидромелиоративных конструкций — 28 сут.

Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его проектной марке по морозостойкости, принимается 28 сут., для массивных конструкций, возводимых в теплой опалубке, — 60 сут.

Для подводного бетона применяется пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент, как наиболее водостойкие. Допускается применять портландцемент без минеральных добавок и с минеральными добавками.

Для сульфатной агрессивности воды применяются сульфатостойкие портландцементы.

Для бетона зоны переменного уровня воды, эксплуатируемого в наиболее тяжелых условиях, применяется сульфатостойкий портландцемент. Допускается применять портландцемент с содержанием минерала С3А до 8%.

Для надводного бетона применяют портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент. Для бетона внутренней зоны используют низкотермичные цементы — пуццолановый и шлакопортландцемент. Возможно применение портландцемента и портландцемента с минеральными добавками.

В качестве мелкого заполнителя для гидротехнического бетона применяют природный и искусственный песок с Мкр от 1,5 до 3,5. Мелкий песок с Мкр менее 2 следует применять в бетонах с пластифицирующими добавками.

Гидрофильді пластификаторлардың әсер ету механизмі. 8

Декоративті бетон. 6

Декоративный бетон используется для имитации натурального камня, для создания лепных элементов, малых архитектурных форм — область его использования очень широка.

В состав декоративного бетона входят цемент, вода, крупный заполнитель, мелкий заполнитель, краситель и присадки. Варьируя эти составляющие можно получить бетон, обладающий необходимыми качествами и свойствами. Условно можно выделить среди декоративных бетонов несколько видов: цветной бетон, бетон, имитирующий натуральный камень, и бетон, имеющий оригинальную выразительную структуру.

Декоративный бетон состоит из цемента, воды, крупного и мелкого заполнителя, красителей и присадок. Варьируя эти составляющие, можно получить бетон, имеющий необходимые качества и свойства.