Усадочные разломы при схватывании бетона

Резюме. Следуйте этим правилам, чтобы избежать усадочных разломов:

1. В условиях высокой испаряемости - увлажните заливаемую поверхность.
2. Предотвратите избыточное испарение поверхности, возводя препятствия ветру.
3. Укрывайте бетон влажной мешковиной или полиэтиленовыми полотнами в промежутках между отделочными операциями.
4. При высоких температурах воздуха используйте прохладный бетон и избегайте высоких температур бетона при низких температурах воздуха.
5. Начинайте выдерживать бетон сразу же после окончания отделочных работ.

ЧТО такое пластические усадочные разломы?

Усадочные разломы появляются на поверхности свежезалитого бетона достаточно скоро после заливки, пока он еще находится в пластичном состоянии. Такие разломы чаще всего появляются на горизонтальных поверхностях. Обычно они параллельны друг другу, на расстоянии от 30 см до метра, относительно неглубокие, и обычно не касаются периметра плиты. Пластические разломы очень вероятны к возникновению, когда высокий уровень влажности заставляет бетон высыхать до того, как он застынет.

Пластические разломы неблаговидны, но они редко влияют на прочность или долговечность бетонных полов или тротуаров. Развитие этих разломов может быть минимизировано, если будут предприняты соответствующие меры перед и во время операций по заливке и выравниванию.

(Примечание. Пластические разломы следует отличать от других ранних разломов или разломов до затвердения бетона, вызванных его твердением у арматуры, движением опалубки, температурным режимом или разным режимом твердения при переходе от тонкой к глубокой секции бетона)

ПОЧЕМУ возникают пластические усадочные разломы?

Пластические разломы вызваны быстрой потерей воды с поверхности бетона перед схватыванием. Критические условия для возникновения разломов возникают, когда скорость испарения поверхностной влаги превышает скорость, с которой выделяющаяся вода может ее компенсировать. Уход воды от поверхности бетона способствует образованию менисков между мелкими частями цемента и заполнителей, вызывая развитие растягивающих сил на поверхности. Если бетон на поверхности начал схватываться и уже имеет определенную прочность на растяжение для противостояния силам на растяжение, разломы не образуются. Если же поверхность высыхает быстро, то бетон может еще не схватиться, и в это время разлом еще не возникает; но он обязательно возникнет, когда бетон схватится немного сильнее. Усиление бетона синтетической фиброй внутри бетонной смеси может помочь противостоять растяжению, пока бетон еще непрочный.

Условия возникновения высоких скоростей испарения воды с поверхности бетона и увеличения из-за этого возможности пластических разъемов, включают в себя:

• скорость ветра выше больше 8 км/ч,
• низкая относительная влажность,
• высокие температуры воздуха и/или бетона.

Небольшие изменения в любом из этих факторов могут существенно изменить скорость парообразования. B ACI 305 приводится диаграмма для оценки скорости образования влаги и показывает, когда могут понадобиться специальные меры. Однако, эта диаграмма допускает отклонения, потому что играет роль не только скорость испарения.

Бетонные смеси с изначальной низкой скоростью образования воды или количеством выделяющейся воды подвержены пластическим разломам даже тогда, когда скорость испарения невелика. Факторы, снижающие скорость или количество выделяемой воды, включают в себя:

• высокое содержание вяжущих или заполнителей,
• пониженное содержание воды,
• вовлеченный воздух,
• температуру бетона,
• более тонкие секции.

Бетон, содержащий микрокремнзем, требует особенного внимания, чтобы избежать образования трещин во время заливки.

Любой фактор, замедляющий схватывание, повышает вероятность пластических разломов. Замедление схватывания возможно может произойти из-за сочетания одного или нескольких следующих факторов:

• холодные погода или наполнители бетона,
• высокое водосодержание,
• низкое содержание цемента,
• некоторые водозаместители и сопутствующие вяжущие.

КАК минимизировать пластические усадочные разломы?

Попытки избежать разломов через изменение водовыделяющих свойств бетона не показали постоянную эффективность. Чтобы снизить потенциал образования разломов, нужно определить заблаговременно, до заливки, когда погодные условия будут способствовать их образованию. При их возникновении могут быть приняты меры предосторожности.

• В суровых условиях возведите временные препятствия для ветра, чтобы уменьшить его скорость у поверхности, и, если возможно, создайте тени для контроля температуры плиты. В экстремальных условиях назначайте заливку на послеобеденное или предзакатное время. В очень жаркую погоду, напротив, заливка ранним утром может дать больший эффект для температуры смеси.
• В сухую и жаркую погоду используйте распылители тумана для создания легкой дымки против ветра и над бетоном. Распыление тумана уменьшает скорость испарения влаги с поверхности бетона и должно продолжаться до того, как можно будет использовать подходящие материалы для выдерживания.
• Если бетон заливается на сухой впитывающий материал в сухую и жаркую погоду, смочите основание, но так, чтобы не образовывалась вода на поверхности. Опалубки и арматура также должны быть смочены.
• Использование замедлителя парообразования под плитой на подбетонке сильно увеличивает риск появления разломов. Если замедлитель необходим, накройте его немного увлажненным слоем в 7-10 см уплотняемого гранулированного заполнителя.
• Используйте подходящий объем рабочей силы, оборудования и припасов, чтобы уложить бетон быстро. Если возникают задержки, накрывайте бетон удерживающими влагу покрывалами, такие как мокрая мешковина, полиэтиленовые листы или строительная бумага, перед операциями по выравниванию. Некоторые подрядчики приходят к выводу, что в сухом жарком климате разломов можно избегать, если распылять замедлитель парообразования на поверхность после выравнивания, до начала выдерживания.
• Начните выдерживать бетон как можно быстрее. Распылите по поверхности жидкую мембранную смесь для выдерживания или накройте поверхность мокрой мешковиной и держите ее постоянно влажной в течении минимум 3 дней.
• Рассмотрите возможность использовать синтетическую фибру (по ASTM C 1116) для противодействия пластическим усадочным разломам.
• Ускорьте время твердения бетона и избегайте больших разниц между температурами бетона и воздуха.

Если разломы появляются при выравнивании, рабочий может избавиться от них повторным выравниванием. Однако, если это произошло, следует принять меры, изложенные выше, чтобы избежать дальнейших разломов.