Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Строительные материалы и изделия: технология активированных бетонов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Роль воды в твердении портландцемента

Бетонные работы — производство, требующее много воды. Воду применяют для приготовления растворных и бетонных смесей, увлажнения твердеющих железобетонных конструкций, промывки заполнителей. Во всех случаях к применению пригодна не любая вода, что давно подмечено русскими строителями. В «Замечаниях, как узнавать качество и доброту главных строительных материалов» (1812 г.) указывалось, что вода для затворения «должна быть пресная; речная или ключевая лучше колодезной; стоячая же, гнилая, болотистая или морская вода вовсе не годится».

Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, препятствующих нормальному протеканию процесса отвердевания бетонов либо вызывающих появление в бетонном массиве новообразований, снижающих прочность и долговечность изделий и конструкций. Согласно ГОСТ 23732—2011, для затворения цементных смесей допускается вода, дающая слабокислую или слабощелочную реакцию (pH = 4,0 -г- 12,5). Вредными примесями считаются органические вещества, растворимые соли, а также взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы.

Вода — один из важнейших компонентов, участвующих в электрохимическом гидратационном процессе, формировании и упрочнении цементного камня и бетонов. Для полного протекания химического процесса необходимо от 25 % до 30 % воды от массы цемента. На практике же для получения необходимой удобоукладываемости бетонной смеси содержание воды увеличивают в два, три и более раз, что оказывает значительное действие на ход процесса и конечный результат. Повышенное водосодержание замедляет набор прочности бетона, ухудшает его структуру и конечные свойства. Избыточная, не вступившая в химическую реакцию с цементом и слабосвязанная с твердой фазой вода выдавливается на поверхность, омывает заполнитель, ухудшает контактную зону, формирует сообщающуюся пористость, частично остается в затвердевшем бетоне в виде водонасыщенных пор и капилляров.

Действие водоцементного фактора сказывается и на микроуровне. При низких значениях В/Ц, незначительном исходном разобщении цементных зерен жидкой средой самоорганизующиеся частицы вяжущего посредством накапливающихся на их поверхности гидратных продуктов обеспечивают получение уже в начальный период твердения качественных контактных зон, уплотняющихся и упрочняющихся по мере дальнейшего протекания процесса (рис. 5.5, А). И напротив, при значительном разобщении цементных зерен водой контактные участки формируются рыхлыми, снижающими свойства микробетона (Б) и бетона в целом.

В то же время количество водосодержания бетонных смесей не является столь однозначным фактором. При использовании жестких (с низким В/Ц) смесей можно получить прекрасные начальные прочностные и прочие показатели, однако дефицит воды непременно негативно отразится на полноте поверхностных гидратационных преобразований клинкерных зерен, будет способствовать образованию на их поверхности огромного количества массивных остаточных негидратированных зон (см. рис. 3.11), что непременно приведет к неоднократной поздней гидратации, неизбежной деструкции бетона со сложно прогнозируемым результатом. Повышенное же исходное водосодержание, несмотря на ряд отмеченных отрицательных последствий, способствует протеканию большего количества гидратационных актов, соответственно, более полной гидратации цемента, получению структурно стабильного цементного камня, что получило подтверждение в проводимых исследованиях по изучению поздней деструкции бетонов (результаты которых будут изложены ниже). При этом для каждого состава смеси и вида внешних (силовых, температурных, вибрационных и др.) воздействий существует свой оптимум В/Ц, обеспечивающий предельную надежность композита. Вероятно, в данном случае имеет место удачное сочетание таких факторов, как степень поверхностной гидратации клинкерных зерен, качество их клеевых зон и «толщина» остаточных полимолекулярных адсорбционных слоев диполей, отражающая прочность водородных связей, соответственно, стойкость к внешним воздействиям. Следует заметить, что отмеченный результат достигается при непременном условии исключения влагопотерь из массы распалубленного бетона. С этой целью рекомендуется надежная влагоизоля- ция открытой поверхности конструкций, обеспечение исключительно влажностных условий выдерживания, вплоть до водного твердения.

Общий вид контактной зоны микробетона водного твердения с исходным

Рис. 5.5. Общий вид контактной зоны микробетона водного твердения с исходным

В/Ц = 0,24 (а) и 0,40 (6)

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>