Добавки, уменьшающие усадку бетона, способствуют расширению бетона примерно в том же объеме, в котором происходит обычная усадка при высыхании. Чистое изменение длины затвердевшего бетона достаточно мало, чтобы предотвратить появление усадочных трещин. Бетонная смесь, уменьшающая усадку, обычно состоит из полиоксиалкиленалкилового эфира или аналогичного состава.
Когда такая добавка добавляется в бетон на стадии замеса, она может значительно снизить как раннюю, так и долгосрочную усадку при высыхании; может быть достигнуто снижение от 30 до 50%. Это достигается путем устранения “причины” сушки усадки в капиллярах и порах цементной пасты.
Этот тип добавок не следует путать с материалами, компенсирующими усадку, которые обычно добавляются в количестве более 5% по отношению к цементу и действуют путем создания реакции расширения в цементной пасте для устранения “эффекта” усадки при высыхании.
Материалы
Добавки, снижающие усадку, в основном основаны на производных этиленгликоля. Эти органические жидкости совершенно не похожи на большинство других добавок, которые представляют собой растворы на водной основе.
Эти добавки обычно на 100% активны и растворимы в воде. Они имеют характерный запах и удельный вес менее 1,00.
Механизм уменьшения усадки
Механизм действия добавок, уменьшающих усадку, уникален. Когда избыток воды начинает испаряться с поверхности бетона после укладки, уплотнения, отделки и твердения, в капиллярах или порах цементной пасты бетона образуется граница раздела воздух/вода или “мениск”.
Усадка в затвердевшем бетоне
Поскольку вода имеет очень высокое поверхностное натяжение, это вызывает напряжение на внутренних стенках капилляров или пор, где образовался мениск.
Это напряжение имеет форму тянущей силы, направленной внутрь, которая стремится закрыть капилляр или поры. Таким образом, объем капилляра уменьшается, что приводит к усадке цементной пасты вокруг заполнителей, что приводит к общему уменьшению объема.
Добавки, уменьшающие усадку, действуют путем вмешательства в химический состав поверхности раздела воздух/вода внутри капилляра или поры, уменьшая эффект поверхностного натяжения и, следовательно, уменьшая усадку по мере испарения воды из бетона.
Механизм уменьшения усадки
Дозировка
Дозировка зависит от конструкции партии и содержания воды, но обычно составляет от 8 до 25%. Выбор соответствующей дозировки зависит от желаемого уровня усадки, допустимой степени замедления схватывания и условий твердения.
Воздействие на свежий бетон
- При добавлении 2% этой добавки в бетонную смесь без корректировки увеличивается величина просадки.
- Может незначительно замедлить скорость гидратации и увеличить время схватывания на час.
- Влияет на содержание воздуха в бетонной смеси. Если бетоноредуцирующая и воздухововлекающая добавки добавляются вместе, то для достижения заданного содержания воздуха следует использовать большее количество воздухововлекающей добавки.
Воздействие на затвердевший бетон
- Уменьшение усадки на 30-50%. На это уменьшение влияют условия окружающей среды, конструкция смеси и используемые материалы.
- Это приводит к снижению прочности бетона на сжатие. Доказано, что смешивание 2% добавки, снижающей усадку, приведет к снижению прочности на 15% в 28 дней. Снижение прочности может быть компенсировано уменьшением соотношения воды и цемента или добавлением водоредуцирующей добавки высокого диапазона.
- Уменьшает термическое растрескивание.
- Уменьшает скручивание бетонной плиты.
Воздействие на затвердевший бетон
Преимущества
- Способность добавки, снижающей усадку бетона, минимизировать трещины позволяет снизить как сужение швов, так и скручивание.
- Уменьшает количество трещин в конструкциях, подверженных протечкам.
- Уменьшает потерю предварительного напряжения в конструкциях с предварительным напряжением.
- Добавка для бетона, снижающая усадку, компенсирует влияние высокоусадочных заполнителей. В этом случае для определения экономичного варианта следует сравнить стоимость добавки, снижающей усадку бетона, и качественного заполнителя.
- Добавки, снижающие усадку, могут использоваться в ситуациях, когда усадочные трещины могут привести к проблемам долговечности или когда большое количество усадочных швов нежелательно по экономическим или техническим причинам.
- Там, где новый бетон используется для укрепления или ремонта существующих конструкций, добавки, уменьшающие усадку, могут снизить риск образования трещин в условиях, которые могут быть весьма напряженными.
Области применения
- Добавки (присадки) для бетона – виды, выбор, свойства, применение.
- Как предотвратить скручивание бетона? [PDF].
- 15 видов добавок, используемых в бетоне.
- Виды усадки бетона и ее предотвращение.
- Строительство из бетона, компенсирующего усадку, для наземных плит перекрытия.
- Как уменьшить усадку бетона на строительной площадке? [PDF].
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.