Методы повышения морозостойкости бетона

применение бетонных смесей

Требования к составам, технологии производства, структуре и свойствам бетонов повышенной морозостойкости изучались на основе анализа результатов расчета деформировано-напряженного состояния моделей бетонов, возникающего от расширения замерзающей в порах цементного камня воды. Как уже отмечалось, для свободного ее расширения требуется определенный объем (не менее 10%) резервных буферных пор. Если их окажется хотя бы на 2% меньше, растягивающие напряжения в цементном камне могут достигнуть 60 МПа. Поскольку эти усилия в несколько раз превышают предел прочности бетона на растяжение, уже при первом цикле замораживания он разрушится. Тех, кого интересует строительство загородных домов, рекомендуем веб-портал zubarevohills.ru.

Условие необходимого объема буферных пор положено в основу современной технологии производства бетонов повышенной морозостойкости. При изготовлении, например, дорожных бетонов, имеющих марку по морозостойкости не ниже 200, применяют воздухововлекающие добавки. Водоцементное отношение в данном случае должно быть не более 0,5. Хорошая удобоукладываемость бетонной смеси обеспечивается повышенным расходом цемента и растворной составляющей. Показатель раздвижки зерен в крупном заполнителе принимается 1,3-1,35. Цементный камень, используемый в морозостойких бетонах, должен иметь высокую прочность. Это обусловливается тем, что прежде чем замерзающая в порах вода отожмется в резервные, цементный камень испытывает значительное давление. Поэтому очевидно, что для его снижения даже при наличии необходимого объема резервных пор структурные характеристики бетонов должны обеспечивать наряду с повышенной прочностью цементного камня пониженную концентрацию растягивающих напряжений.

Результаты расчетов деформировано-напряженного состояния моделей цементного камня показывают, что начальное разрушение наиболее вероятно только по границам заполненных водой пор. По мере достижения предельных напряжений структура цементного камня частично разрушается. В образовавшиеся дефекты беспрепятственно отжимается замерзающая вода, а давление на стенки пор падает. Благодаря этому одновременное разрушение всей структуры цементного камня невозможно. Интенсивность разрушения зависит от способности последнего сопротивляться воздействию растягивающих напряжений. Следовательно, общее снижение пористости цементного камня позволяет повысить морозостойкость бетона и снизить концентрацию напряжений. Кроме того, в цементном камне целесообразно уменьшить количество пор большого диаметра, так как. и них больше концентрация растягивающих напряжений. Кроме того, мелкие поры труднее заполняются водой, а ее замерзание и них происходит при более низких отрицательных температурах. Главное внимание необходимо уделять снижению пористости в поверхностном слое бетонов, поскольку растягивающие напряжения в нем значительно больше, чем в толще бетона.

Нами реализована прогнозируемая структура бетона повышенной морозостойкости на основе оптимизации его состава, а также применения интенсивных режимов уплотнения. Исследования проводились при постоянном и достаточно высоком водоцементном отношении, примерно равном 0,65, чтобы имелась возможность изменять в широких пределах количественное содержание составляющих жестких бетонных смесей. В варьируемых составах раздвижка зерен крупного заполнителя принималась постоянной на двух уровнях. При различных соотношениях составляющих водоцементное отношение и толщина слоя цементного камня менялись. Последняя определялась делением объема цементного камня на суммарную поверхность заполнителей. В каждый второй состав добавлялся суперпластификатор С-3 (0,5% от массы цемента), который не обладает воздухововлекающей способностью. Такое количество добавки является оптимальным при условии использования жестких режимов уплотнения бетонной смеси.