22. Свойства пц. Усадка и набухание цементного камня, стойкость к увлажнению и высушиванию, трещиностойкость, ползучесть цементного камня.

Если предварительно насыщенный водой образец из цементного теста, раствора или бетона, поместить в воздушную среду, относительная влажность которой ниже достигаемой при полном насыщении, то образец начнет высыхать. Испаряться вода будет до того момента, когда установится равновесие между содержанием влаги в образце и в окружающей среде (относительная влажность). Вместе с высыханием образца в нем развиваются большие силы давления (сжатия), обусловливающие уменьшение объема и усадку. Эти объемные и линейные деформации сопровождаются сильными напряжениями в материале, которые вызывают образование микро- и макротрещин. Чем больше воды испаряется из тела, тем интенсивнее силы давления и значительнее усадочные деформации.

Если же цементный или бетонный образец с пониженной влажностью поместить в среду, относительная влажность которой выше равновесной влажности образца, то водосодержание в последнем начинает возрастать. Это сопровождается увеличением объема образца, его набуханием. Подобное явление наблюдается и при погружении образца в воду. Набухание также сопровождается напряжениями. При высокой температуре также наблюдаются усадочные деформации.

Если циклы высыхания и увлажнения цементного камня или бетона многократно повторяются, сопровождаясь меняющимися по направлению процессами, усадки и набухания, то постепенно накапливаются остаточные деформации, расшатывается структура, увеличиваются объем и пористость системы, а механическая прочность и долговечность бетона снижаются.

Многократное попеременное увлажнение и высушивание, вызывающее снижение прочности образцов из цемента или бетона на 20—25 %.

Трещины — результат напряжений и деформаций, возникающих при действии механических нагрузок на конструкции, больших температурных и влажностных перепадов в смежных зонах бетонного тела, а также некоторых других факторов.

Трещины наблюдается и в тех случаях, когда между наружными и внутренними зонами бетонной конструкции создаются значительные градиенты по влажности, от свойств бетона и, в частности, прочности, модуля упругости, предельной растяжимости, показателей усадки, ползучести и др. Определенное значение имеют размер и форма изделий и конструкций.

Полагают, что цементы с пониженной скоростью твердения характеризуются меньшей склонностью к трещинообразованию.

Ползучестью называется свойство цементного камня или бетона необратимо деформироваться под влиянием длительно действующих в них напряжений, возникающих при действии внешних нагрузок, а также усадки, температурного и других факторов. В зависимости от величины приложенных сил деформация ползучести или постепенно стабилизируется на некотором постоянном уровне, или, непрерывно увеличиваясь, приводит к разрушению тела.

Ползучесть цементного камня и бетона может играть как положительную, так и отрицательную роль. В массивном бетоне она способствует уменьшению растягивающих напряжений, появляющихся вследствие усадки и температурных напряжений. В железобетонных колоннах и балках она уменьшает напряжение в бетоне и повышает их в арматуре. Но она способствует также повышенному прогибу железобетонных конструкций, работающих на изгиб, и уменьшает предварительное напряжение стали.

Ползучесть цементного камня, растворов и бетонов в значительной степени зависит:

• от условий их твердения.

• Укрупнение же коллоидных частичек (способствует уменьшению ползучести).

• влажность цементного камня или бетона