Skurcz zewnętrzny
Pochodzi on od spadku wilgotności. Zjawisko skurczu zewnętrznego polega na tym, że przy ubywaniu wody wolnej powstają w pustkach zaczynu siły przyciągające cząstki żelu i cale ziarna cementu, co prowadzi do zmniejszenia się rozmiarów poszczególnych porów, a tym samym do skurczu. Jest to zatem zjawisko analogiczne do obserwowanego w naturze kurczenia się wilgotnych przedmiotów, np. owoców czy zsychanie się drewna w miarę utraty wilgoci. Szczególnie duży wpływ na kurczenie się ma usuwana woda z porów kapilarnych, a nie z większych skupisk wody, takich jak bańki czy soczewki. Wynika to stąd, że w mniejszych porach (porach kapilarnych) powstaje większe podciśnienie zaciskające pustkę.
Woda wolna ubywa z zaczynu niezależnie od wysokości temperatury otoczenia, ale mniej więcej proporcjonalnie do jej wzrostu. Gdy wilgotność względem otoczenia jest niższa niż 80%, to zmiana zawilgocenia zaczynu przebiega według prawa hydrodynamiki. Im mniejsza wilgotność względna otoczenia, tym szybsze i większe odparowywanie wody (podobnie dzieje się z wodą w betonie). Skurcz ten nic występuje, gdy próbki (wyroby) są przechowywane w wodzie. Im później dopuści się do ubytku wody, tym mniejszy będzie skurcz, gdyż żel w kamieniu cementowym zdąży się już intensywnie wzmocnić. Gdy wilgotność względna otoczenia obniży się do < 20%, to następuje dodatkowy skurcz wywołany oddawaniem wody międzywarstwowej z żelu. Ubytek tej wody prowadzi do zbliżania się warstwowych elementów żelu. Odległość może na tyle się zmniejszyć, że nastąpią wiązania fizykochemiczne pomiędzy tymi elementami i zaistniałe odkształcenie pozostanie już na stale, choćby powtórnie doprowadzono wodę. Będzie to zatem skurczowe odkształcenie trwale.
Odkształcenia w początkowym okresie dojrzewania dla W/C = 0,5: „e,” zaczynu o 1%; „e,” zaprawy betonu = 0,3%; „e,” zaprawy betonu = 0,06%; 1 – elementy cały czas w wodzie; 2 – elementy w warunkach powietrznosuchych.
Odkształcenia zaczynu powstające z naturalnych powodów (czyli wyżej opisanych tj. kontrakcyjnych, plastycznych i wilgotnościowych) noszą także wspólną nazwę autoodkształceń.
Można wydzielić trzy fazy A, B i C, a to:
A – skurcz plastyczny, który może występować w okresie przed i w czasie wiązania, a więc do 10 godzin od zarobienia.
B – krótkotrwałe (ok. 12 godzin) pęcznienie występujące na przełomie okresu wiązania i tężenia, wywołane wzrostem temperatury od ciepła wiązania (jest to okres intensywnej hydratacji). Objętość zwiększają wszystkie fazy zaczynu, a więc hydraty i woda, i powietrze.
C – skurcz zewnętrzny regulowany głównie zakresem zmian wilgotności.
Zakładając ustabilizowanie się równowagi wilgoci wewnętrznej zaczynu stwardniałego z przeciętną wilgotnością względną powietrza, sumaryczny skurcz (wraz z wpływem skurczu wewnętrznego) wynosi dla zaczynu po upływie 2 lat około 2%o (2 mm/m) i nosi nazwę skurczu końcowego, czyi i uznanego za największy w przeciętnych warunkach eksploatacji.
Dla praktycznych celów nie jest konieczna znajomość, jaki jest udział skurczu wewnętrznego, a jaki zewnętrznego na ogólne zmniejszenie się wymiarów badanego elementu. Dlatego przyjęło się w praktyce jedno określenie: „skurcz”, oznaczając sumaryczną zmianę wymiarów elementu w wyniku istnienia obu typów skurczu. W praktyce określa się wielkość skurczu od chwili upływu 24 godzin od zarobienia masy cementowej (zaczynu, zaprawy czy też betonu). Ocenia się tylko odkształcenia liniowe.
Wpływ wilgotności otoczenia na skurcz zaczynu cementowego.
Na wielkość skurczu zaczynu istotny wpływ ma wilgotność otoczenia, co przykładowo obrazuje tablica dotycząca zaczynu portlandzkiego badanego po upływie 24 godzin przetrzymywania w pełnej wilgotności.