Clasificación de contracción del hormigón:
(1) La contracción plástica (condensación) es el fenómeno de reducción de volumen debido a la intensa reacción de hidratación antes del fraguado final del hormigón y la formación gradual de cadenas moleculares. La contracción plástica ocurre dentro de aproximadamente 3 a 12 horas después de mezclar el concreto, debido a que el concreto todavía está en un estado plástico cuando ocurre, por lo que este tipo de condensación se llama contracción plástica. El tamaño de la condensación es aproximadamente el 1 por ciento del volumen absoluto de cemento y aumenta con el aumento del consumo de agua del hormigón y la relación agua-cemento.
(2) La contracción por temperatura es la deformación por contracción del hormigón debido a la caída de temperatura (por encima de 0 grados), también conocida como contracción en frío. En el caso del hormigón en masa, las grietas son causadas principalmente por cambios de temperatura.
(3) La contracción por carbonatación es el resultado de la reacción química entre el hidrato de cemento del hormigón y el CO2 del aire (en presencia de humedad, el medio real es el H2C03). La razón principal de la contracción por carbonatación es que los cristales de Ca(OH)2 en el hidrato de cemento se carbonizan para formar precipitación de CaCO3. La tasa de contracción por carbonización depende del contenido de humedad del concreto, la humedad relativa del ambiente y el tamaño del miembro, y la contracción por carbonización se detiene cuando la humedad relativa en el aire es del 100 por ciento o tan solo del 25 por ciento. La contracción por carbonatación se desarrolla relativamente tarde y generalmente se limita a la superficie del hormigón.
(4) La contracción por secado es el cambio de volumen del hormigón cuando está seco, causado por el cambio de distribución, el movimiento y la evaporación del agua en el hormigón en el esqueleto de piedra de cemento recién generado. El cálculo de la contracción estructural se realiza principalmente para la contracción por secado. La literatura nacional y extranjera ha analizado el mecanismo de contracción por secado del hormigón, y se cree que la contracción por secado es causada por la difusión y desaparición del agua capilar dentro del hormigón.
(5) La contracción autógena se refiere a la deformación del volumen del hormigón debido a la reacción de hidratación del cemento en condiciones de sellado (sin intercambio de agua con el mundo exterior). La contracción por secado es la deformación volumétrica del hormigón debido a la pérdida de agua vacía cuando se expone al aire. La contracción a la que generalmente nos referimos es la suma de las dos, es decir, la contracción total. Según la investigación de HE Davis et al., la deformación límite máxima de autocontracción del hormigón ordinario es sólo 100×10~, por lo que desde un punto de vista práctico, su influencia puede ignorarse (sólo se considera en hormigón en masa), y sólo se debe considerar el efecto de la contracción por secado. Sin embargo, debido a la pequeña relación agua-cemento y a la gran cantidad de cemento, el hormigón de alta resistencia muestra una contracción autógena más temprana, más rápida y más evidente. La literatura relevante confirma que la contracción por secado del concreto de alta resistencia es mucho menor que la contracción autógena (aproximadamente 3:7), mientras que la contracción autógena del concreto de alta resistencia aumenta bruscamente en la etapa inicial y luego aumenta lentamente con el tiempo, y más del 90 por ciento de la contracción autógena se produce en los primeros 28 días, por lo que no se puede ignorar su influencia. Por lo tanto, se debe considerar tanto la contracción autógena como la contracción por secado para el concreto de alta resistencia en condiciones secas.
Factores que afectan la contracción y expansión del concreto:
1. Cuanto mayor sea la elevación del cemento, mayor será la dosis, mayor será la relación agua-cemento y mayor será la contracción;
2. Cuanto mayor sea el módulo elástico del agregado, menor será la contracción;
3. Las condiciones de mantenimiento son buenas, la humedad del ambiente circundante es alta durante el proceso de endurecimiento y el proceso de uso, menor es la contracción;
4. El hormigón se vibra y compacta, y la contracción es menor;
5. Cuanto mayor sea la relación cuerpo-superficie del componente, menor será la contracción.
6. La deformación por contracción se desarrolla rápidamente en la etapa inicial, el 25 por ciento de la contracción total se puede completar en 2 semanas, aproximadamente el 50 por ciento en 1 mes y el crecimiento es lento después de 3 meses.
