Усадка цементных композиций

Возникает по двум причинам:

1. Физическая (капиллярная) усадка. Происходит за счет интенсивной потери воды в период набора прочности после схватывания. Особенно актуально для бетона с большим модулем поверхности (стяжки, полы, монолитное домостроение, отделочные покрытия на основе цемента).
2. Химическая (контракционная усадка). Происходит за счет образования при твердении гидратационных соединений, имеющих меньший объем.

Традиционные методы устранения 1-й причины

• Оптимизация В/Ц за счет контроля гранулометрии заполнителей, сведение к минимуму глинистых включений, использование пластификаторов, понижающих В/Ц.
• Использование пластификаторов-разжижителей, способствующих эффективной диспергации частиц цемента
• Повышение пластической вязкости цементного теста за счет использования поверхностно-активных компонентов
• В случае недостатка сверхмелкого наполнителя (формирование микроструктуры) - использование микропенообразователей
• Ускорение связывания воды в гидратные новообразования с применением тонкомолотых, быстросхватывающихся высокоалюминатных цементов, а также ускорителей твердения, ориентированных на алюминатную составляющую цемента
• Использование свежего, не потерявшего активность цемента
• Механохимическая активация цемента в присутствии ПАВ, т.н. вяжущие низкой водопотребности (ВНВ)
• Армирование и микроармирование конструкций
• Эластификация латексами
• Использование водоудерживающих добавок (КМЦ, бентонит)
• Защита поверхности от преждевременного испарения.

Контракционной составляющей усадки, весьма малой по сравнению с капиллярной, в ряде случаем можно пренебречь. За исключением следующих случаев:

- конструкция работает под высоким гидростатическим напором воды

- замоноличивание стыковых элементов сборного железобетона

- недопущение снижения щелочности

- высокие требования к морозостойкости.

В подобных случаях рекомендуется применять безусадочные или слаборасширяющиеся цементы.

Методы устранения 2-й причины

• Использование добавок, выделяющих в щелочной среде газы (Al, ГКЖ:-94)
• Добавки, реагирующие друг с другом с увеличением объема (Fe + хлористые соли)
• Добавки, вступающие в реакцию с компонентами клинкера с образованием более объемных продуктов (негашеная известь)
• Добавки, образующие эттрингит (гипс, сульфоалюминаты)

Указанные добавки вводят в заводских условиях в определенные сорта цемента, ибо передозировка может привести к разрушению конструкции.

Гиперпластификаторы

Поликарбоксилатные соединения (эфиры) – привитые соединения. Снижают В/Ц на 30%.  Механизм – электростатическая и стерическая (пространственная) дефлокуляция, деаггломерация частиц цемента.