В чем отличие бетона под нагрузкой от других строительных материалов? Из-за чего в бетонных изделий возникают трещины? Как избавиться от разрушения бетона и возникновения трещин? Как исключить деформацию бетона? Какие нужно добавлять заполнители в бетон для повышения его упругости?

Область упругой работы бетона идет от начала нагружения до напряжения сжатия, при котором по границе сцепления цементного камня с заполнителем появляются микротрещины, при дальнейшем нагружении микротрещины образуются уже в цементном камне и возникают пластические неупругие деформации бетона. При небольших напряжениях и кратковременном нагружении для бетона характерна упругая деформация.

Начальный модуль упругости растет при увеличении прочности бетона и уменьшается с увеличением пористости бетона. При одинаковом классе бетона модуль упругости легкого бетона на пористом заполнителе в 1,7–2,5 раза меньше тяжелого бетона. Модуль упругости ячеистого бетона еще ниже. Модули упругости бетона при сжатии и растяжении считаются равными между собой.

А еще, в процессе твердения происходят объемные изменения бетона. Твердение бетона на воздухе, за исключением бетонов на безусадочном и расширяющемся цементах, сопровождается уменьшением объема, и усадкой. При твердении бетона в воде в начале его объем несколько увеличивается, и в воздушно-сухих условиях он дает усадку. Значительную усадку имеют бетоны из жидких смесей - с большим расходом цемента, а также водо-цементным отношением.

Наибольшая усадка в бетоне протекает в начальный период твердения, за первые сутки она составляет до 60–70 % от месячной усадки. Это связано с тем, что в этот период особенно интенсивно обезвоживается тесто бетонной смеси, вследствие испарения и поглощения влаги зернами цемента. В результате обезвоживания частицы сближаются между собой и цементный камень дает усадку.

Объемные изменения в бетоне в начальный период твердения вызываются расширением от нагревания, иногда до +50 градусов внутри массивных конструкций, в результате экзотермических реакций цемента с водой. Такие изменения могут вызвать значительные деформации конструкций и даже появление трещин. Для предотвращения их в массивных бетонных конструкциях делают специальные температурные швы.

Чтобы уменьшить экзотермию бетона, т.е. повышение температуры бетона, применяют цементы с малым выделением тепла. Величина усадки бетона на портландцементе зависит от минералогического состава и тонкости помола цемента. Усадка бетона возрастает с увеличением тонкости помола цемента.

В отличие от конструкций из мелкоштучных материалов (кирпич, камень) железобетон способен воспринимать не только строго вертикальное сжатие, но и горизонтальныу нагрузки и растяжение. Например, опоры мостов часто работают на горизонтальные нагрузки, а плиты перекрытия- на растяжение. В отличие от деревянные конструкций железобетон не горит Железобетон длительное время сохраняет несущую способность в открытом пламени, в отличие от стали.