О строительстве

Что такое термическая усадка?

Термическую усадку иногда игнорируют, и трещины, обусловленные ею, приписывают другим причинам. Термическая усадка вызывается понижением температуры либо самого цемента, когда за гидратацией в раннем возрасте следует охлаждение, либо в результате колебаний температуры окружающей среды, которые могут быть более или менее серьезными и более или менее резкими. Обе эти причины иногда сочетаются. Может происходить и термическое расширение при повышении температуры. В целом общая термическая усадка, когда она складывается с усадкой гидравлической, превышает значение термического расширения.

С другой стороны, известно, что реакция гидратации цемента сопровождается выделением тепла, которое начинается с началом схватывания. Теплопроводность бетона невысока [0,003 кал/(смх X °С)], и тепло рассеивается медленно. При охлаждении конструкции развиваются напряжения и появляются трещины на участках, где эти напряжения превосходят прочность бетона на растяжение. В зависимости от сорта цемента уровень тепловыделения может быть весьма различным, составляя через 7 сут примерно 55—90 кал/г. Существуют многочисленные методы определения этой величины. Уровень тепловыделения, очевидно, строго пропорционален расходу данного цемента. Мы уже подробно рассматривали вопросы тепловыделения цемента в предыдущих главах.

Трещинообразование, наблюдаемое на массивных конструкциях или даже при повышении толщины с 10 до 20 см, чаще всего представляют собой результат термической усадки. Трещины еще более увеличиваются со временем под воздействием усадки в связи с изменением влажности бетона и карбонизацией. Для ограничения термической усадки необходимо выбирать цемент с низкой экзотермией (с ограниченным содержанием трехкальциевого алюмината, наличием минеральных добавок), умеренно дозировать цемент и, следовательно, добиваться более тщательного подбора гранулометрии смеси, выбирать заполнитель с высоким модулем деформации (т. е. мало деформативный), снижать температуру смеси при укладке в опалубку, применять опалубку с высокой теплопроводностью (например стальную).