Усадка — это эффект, возникающий в процессе усыхания и твердения бетона, в результате чего происходит медленное уменьшение объёма состава.
Усадка бетона может возникнуть не только вследствие испарения воды из состава. Немалую роль в данном процессе играет действие капиллярных сил в структуре цементного камня. Когда испарение воды происходит из капилляров, диаметр которых менее 200 нанометров, они сужаются, что приводит к ряду последствий. Одним из них является уплотнение материала, что и вызывает усадку бетона. Таким образом, можно отметить, что влага играет ключевую роль в качестве причины возникновения данного процесса. Чтобы усадка бетона могла быть определена количественно, можно использовать проверенные методики, отработанные годами. В первую очередь, следует обеспечить измерение всех параметров, опираясь на оптимальные условия. Усадка бетона определяется при относительно небольшом показателе влажности окружающей среды. Её значение должно лежать в диапазоне от 50 до 60 процентов. Следует сказать, что даже если полностью высушенный цементный камень положить в водную среду, то он впитает часть влаги, но его размеры не могут принять прежнее значение.
Усадка бетона определяется не только внешними условиями, но и особенностями применяемого в процессе замешивания состава цемента. Если присутствует материал, имеющий высокий процент алюминатов, то усыхание в процессе твердения является максимальным. Для снижения подобного параметра следует использовать цементы алитового типа. За счёт образования гидроксида кальция, они обладают незначительно выраженной в количественном плане усадкой бетона. Как уже упоминалось, основную причину уменьшения размеров играет химическое взаимодействие между цементом и водой. Соответственно, чем больше данных компонентов в составе, тем серьёзнее будет усадка бетона. Таким образом, данное явление должно особенно учитываться при строительстве с использованием высоких марок. Если рассматривать сроки деформаций, то подавляющая их часть происходит в первые 3-4 месяца с момента укладки. Как показывает практика, линейное уменьшение размеров бетонных конструкций, в среднем, составляет около 2 миллиметров на один метр за первые несколько лет. Потом данный процесс снижается в несколько раз, что связано с некоторыми особенностями состава. Усадка бетона зависит от модуля упругости, который определяется большим количеством факторов. Сюда следует отнести тип заполнителя, вид вяжущего вещества (в большинстве случаев это цемент), а также пропорции между ними. Тяжёлые типы бетонов дают меньшую усадку, чем их лёгкие аналоги. Причина заключается в пористости заполнителя, применяемого для создания основы смеси. Усадка бетона лёгкого типа составляет около 0,5-0,7 миллиметра, но в отдельных случаях, достигает одного сантиметра на метр. Тяжёлые заполнители снижают данный показатель в несколько раз, что является одним из их преимуществ. В целом, можно вывести довольно простое правило, характеризующее данный фактор. Чем мельче элементы заполнителя, тем меньшую усадку даёт бетон, выполненный на его основе.
Усадка бетона бывает двух типов, которые нуждаются в более подробном рассмотрении усадочная деформация и усадочное напряжение. Второй вид возникает в те случаях, когда первому варианту мешают те или иные факторы. Предварительный процесс растяжения цементного камня до того, как происходит реальная нагрузка на конструкцию — негативный процесс от которого следует избавляться. Самой большой проблемой будет превышение пределов растяжения. В таком случае, произойдёт непоправимая деформация, ведущая к разрушению. Эффективный метод борьбы с таким фактором, как усадка бетона, был разработан несколько лет назад. Он подразумевает примирение вяжущего вещества, в роли которого выступает цемент, специального типа. При начале химической реакции с водой, происходит некоторое его расширение. Таким образом, происходит перемена знаков у сил напряжения в смеси при её схватывании и последующем твердении. Подобные цементы пока ещё мало представлены на рынке строительных материалов, но уже завоёвывают популярность.
Существует и другая методика обеспечения всех необходимых показателей. Усадка бетона может не играть столь негативной роли, поскольку её параметры прописаны в специализированных документах на каждый тип состава. Если их принять во внимание, то можно внести некоторые корректировки в конструкцию. Таким образом, после своего изготовления она будет строго соответствовать изначальным габаритам.