Достижение высоких свойств бетона.

Чтобы достигнуть высоких физико-механических свойств бетона, необходимо научиться управлять фор-мированием плотной структуры бетона еще на стадии его твердения. Исследования показывают, что физико-механические свойства бетона и его долговечность при равномерном распределении составляющих во многом определяются формированием физической структуры на стадии твердения. Ранее было принято рассматривать свойства бетона в связи с фазовым составом новообразований, получающихся в процессе гидратации цемента. Очень много внимания уделялось минералогии цемента и мало обращалось внимания на формирование структуры самого бетона в целом как макро- и микрокомпозиционного материала. Создание, например, пористости в бетоне путем введения воздухововлекающих добавок дает возможность в несколько раз увеличить морозостойкость, водо- и газонепроницаемость его в затвердевшем состоянии. До последнего времени роль пористых заполнителей, применяемых в бетонах при отрицательных температурах, была мало изучена. Работы, проведенные в последние годы, выявили эффективность применения легких пористых заполнителей при зимнем бетонировании. Цемент высокого качества обычно используется при строительстве коттеджей у воды.

Формирование структуры бетона на ранней стадии твердения связано с объемными изменениями составляющих под воздействием температуры и влажности среды. Если при нормальном твердении структура бетона складывается в относительно спокойных условиях, то при тепловой обработке и замерзании происходят значительные объемные изменения. В основном эти изменения как при прогреве, так и при замерзании происходят вследствие расширения воды затворения. Что касается вовлеченного воздуха, то при тепловой обработке вместе с водой расширяется, а при замерзании уменьшается в объеме. Например, при замерзании бетонов на пористых заполнителях наблюдается явление внутреннего вакуума, происходит не расширение системы, а сжатие. Расширение отдельных составляющих бетона при замерзании, как и при прогреве, на ранней стадии твердения нарушает внутреннюю структуру материала и приводит к остаточным деформациям. Миграция влаги при расширении паровоздушной смеси в порах создает внутреннее давление в бетоне, вызывает напряжение.

Исследования, описанные во второй главе, показали, что после временного раннего замораживания при последующем твердении в условиях положительных температур и достаточной влажности среды степень гидратации цемента практически не отличается от твердевшего все время в нормальных условиях. Фазовый состав новообразований такого затвердевшего цемента также не отличается от нормально твердевшего. Следовательно, снижение прочности бетона вследствие раннего замораживания можно относить не за счет изменения протекающих химических процессов, а за счет нарушения его физической структуры. Указанное расширение воды в бетоне приводит к раздвижению зерен цемента и заполнителей, к разрыхлению его структуры, вызывая ослабление сцепления растворной части бетона с крупным заполнителем.

15 августа 2012.