Współczynnik dyfuzji wody

Wartość współczynnika dyfuzji wody przez beto jest taka, że proces wyrównywania wilgotności masy betonowej na skutek tracenia wody przez proces parowania jest bardzo powolny. Przez to zjawisko dochodzi do powstania niejednorodnego pola wilgotnościowego wewnątrz betonu. Pole to przyczynia się do powstawania naprężeń skurczowych. Warstwy betonu, które znajdują się bliżej powierzchni oddających wodę charakteryzują się mniejszą wilgotnością niż warstwy, które są położone głębiej.[egzamin na uprawnienia budowlane] Z tego powodu ich skurcz jest większy. Oprócz tego tracenie wody na skutek procesu parowania przyczynia się do zmniejszenia wartości średniej wilgotności w danym przekroju. Przyczynia się do powstania skurczu betonu na całym przekroju.

Naprężenia skurczowe

Na podstawie wyżej opisanego zjawiska można więc powiedzieć, że niezależnie od pogarszania się warunków procesu hydratacji cementu oraz osiągnięcia zaniżonej wytrzymałości betonu tracenie wody przez parowanie przyczynia się do powstawania w młodym betonie niebezpiecznych naprężeń skurczowych. Wspomniane naprężenia powstają między innymi w sytuacji, gdy element nie ma możliwości swobodnego odkształcania skurczowego.[uprawnienia budowlane] W sytuacji, gdy element betonowy posiada unieruchomione końce to nie może się skracać na skutek występującego skurczu. Powstają tu naprężenia rozciągające, które w młodym betonie prowadzą do powstawania rys oraz pęknięć. Dla przypadku, gdy wysychający element betonowy może zmieniać długość to nie może się on w pełni zabezpieczyć przez naprężeniami skurczowymi, które pojawiają się na skutek niejednorodnego pola wilgotnościowego w jego wnętrzu. W takiej sytuacji mają one mniejsze wartości. Na podstawie warunku równowagi sił podłużnych można zauważyć, że w takiej sytuacji powstają na zewnętrznych powierzchniach elementu naprężenia rozciągające. Wewnątrz elementu powstają natomiast naprężenia ściskające. Posiadają one często spore wartości, które prowadzą do powstawania zewnętrznych zarysowań powierzchni elementów wykonanych z żelbetu lub betonu.[uprawnienia budowlane konstrukcyjno-budowlane]

Badania zjawiska powstawania rys

J. Górski zajmował się badaniem powstawania rys w belkach żelbetowych wykonywanych na kruszywie tufowym. Były one przeprowadzane przed obciążeniem w miejscu, gdzie umieszczane są strzemiona. Wykorzystane tu kruszywo porowate jest stosowane w betonie z dużą ilością wody zarobowej. Podczas procesu wysychania betonu może wywoływać duże gradienty wilgotności wewnątrz przekroju oraz w późniejszym czasie do występowania zarysowań powierzchni zewnętrznej.[segregator uprawnienia budowlane] Według badań S. W. Aleksandrowskiego wykazane zostało, że spadek wilgotności betonu do określonej granicy nie przyczynia się do występowania deformacji skurczowych. Skurcz rozpoczyna się tu dopiero po tym jak wolna woda wyparuje z betonu.

Elementy masywne i niemasywne

W przypadku elementów masywnych spadek średniej wartości wilgotności w przekroju odbywa się powolnie. Jest to spowodowane stosunkowo małą powierzchnią parowania. Powoli spada również wartość wilgotności na powierzchni elementu.[akty uprawnienia budowlane] Ta cecha natomiast jest spowodowana tym, że powierzchniowa strefa betonu jest zasilana ciągle nowymi porcjami wody, które dopływają z wnętrza. W takich elementach prawdopodobieństwo występowania rys skurczowych jest niewielkie. W przypadku elementów niemasywnych straty wody, które powstają na skutek procesu parowania zazwyczaj są większe od ilości wody jaka dopływa z wnętrza betonu. Z tego powodu w elementach tych już we wczesnym okresie tężenia dochodzi do powstawania elementów skurczowych. W późniejszym czasie powoduje to powstawanie rys oraz pęknięcia na znaczną głębokość.[uprawnienia budowlane testy]