Betonin kutistumisluokitus:
(1) Muovinen kutistuminen (kondensaatio) on tilavuuden pienenemisilmiö, joka johtuu voimakkaasta hydraatioreaktiosta ennen betonin lopullista kovettumista ja molekyyliketjujen asteittaista muodostumista. Muovinen kutistuminen tapahtuu noin 3-12 tunnin sisällä betonin sekoittamisesta, koska betoni on vielä plastisessa tilassa sitä tapahtuessaan, joten tällaista kondensaatiota kutsutaan plastiseksi kutistumiseksi. Kondensoitumisen koko on noin 1 prosentti sementin absoluuttisesta tilavuudesta, ja se kasvaa betonin vedenkulutuksen ja vesi-sementtisuhteen kasvaessa.
(2) Lämpökutistuminen on betonin kutistuman aiheuttamaa muodonmuutosta lämpötilan laskusta (yli 0 astetta), joka tunnetaan myös kylmäkutistumana. Massabetonissa halkeamat johtuvat pääasiassa lämpötilan muutoksista.
(3) Hiiliveden kutistuminen on seurausta betonissa olevan sementtihydraatin ja ilmassa olevan CO2:n välisestä kemiallisesta reaktiosta (kosteuden läsnä ollessa todellinen väliaine on H2C03). Pääasiallinen syy karbonaatiokutistumiseen on se, että sementtihydraatin Ca(OH)2-kiteet hiiltyvät muodostaen CaCO3-saostumista. Hiiltymiskutistumisnopeus riippuu betonin kosteuspitoisuudesta, ympäristön suhteellisesta kosteudesta ja kappaleen koosta, ja hiiltymiskutistuminen pysähtyy, kun ilman suhteellinen kosteus on 100 prosenttia tai vain 25 prosenttia. Karbonaatiokutistuminen kehittyy suhteellisen myöhään ja rajoittuu yleensä betonin pintaan.
(4) Kuivumiskutistuminen on betonin kuivana tapahtuvaa tilavuuden muutosta, joka johtuu betonin jakautumisen muutoksesta, liikkeestä ja haihtumisesta vasta syntyneessä sementtikivirungossa. Rakennekutistumislaskenta koskee pääasiassa kuivauskutistumista. Kotimaisessa ja ulkomaisessa kirjallisuudessa on analysoitu betonin kuivumiskutistumismekanismia ja uskotaan, että kuivumiskutistuminen johtuu kapillaariveden diffuusiosta ja katoamisesta betonin sisällä.
(5) Autogeeninen kutistuminen tarkoittaa betonin tilavuuden muodonmuutosta, joka johtuu sementin hydraatioreaktiosta tiivistysolosuhteissa (ei vedenvaihtoa ulkomaailman kanssa). Kuivauskutistuminen on betonin tilavuusmuodonmuutos, joka johtuu tyhjän veden menetyksestä, kun se altistuu ilmalle. Supistuminen, johon yleensä viittaamme, on näiden kahden summa, eli kokonaiskutistuminen. HE Davis et al.:n tutkimuksen mukaan tavallisen betonin itsekutistumisvenymän enimmäisraja on vain 100×10~, joten käytännön näkökulmasta sen vaikutus voidaan jättää huomiotta (vain massabetonissa) ja vain kuivauksen kutistumisen vaikutus tulee ottaa huomioon. Kuitenkin pienestä vesi-sementtisuhteesta ja suuresta sementtimäärästä johtuen luja betoni osoittaa aikaisempaa, nopeampaa ja selvempää autogeenista kutistumista. Asiaankuuluva kirjallisuus vahvistaa, että lujan betonin kuivauskutistuminen on paljon pienempi kuin autogeeninen kutistuminen (noin 3:7), kun taas lujan betonin autogeeninen kutistuminen kasvaa jyrkästi alkuvaiheessa ja kasvaa sitten hitaasti ajan myötä, ja yli 90 prosenttia autogeenisestä kutistumisesta tapahtuu ensimmäisen 28 päivän aikana, joten sen vaikutusta ei voida jättää huomiotta. Siksi sekä autogeeninen kutistuminen että kuivauskutistuminen on otettava huomioon erittäin lujassa betonissa kuivissa olosuhteissa.
Betonin kutistumiseen ja laajenemiseen vaikuttavat tekijät:
1. Mitä korkeampi sementin korkeus on, sitä suurempi annos, sitä suurempi vesi-sementtisuhde ja sitä suurempi kutistuminen;
2. Mitä suurempi aggregaatin kimmomoduuli on, sitä pienempi on kutistuminen;
3. Huoltoolosuhteet ovat hyvät, ympäröivän ympäristön kosteus on korkea kovettumisprosessin ja käyttöprosessin aikana, mitä pienempi kutistuminen;
4. Betonia tärytetään ja tiivistetään, ja kutistuminen on pienempi;
5. Mitä suurempi komponentin rungon ja pinnan välinen suhde on, sitä pienempi on kutistuminen.
6. Kutistumismuodonmuutos kehittyy nopeasti alkuvaiheessa, 25 prosenttia kokonaiskutistumisesta voidaan suorittaa 2 viikossa, noin 50 prosenttia 1 kuukaudessa ja kasvu on hidasta 3 kuukauden kuluttua.
