Материал: Поризованный бетон. структура и строительные-технические свойства. Славчева Г.С

ем на процесс развития и распространения трещин, то есть с управлением вяз-

костью разрушения материала.

При постановке исследований эксперименты проводили последовательно со следующими модельными системами: цементным микробетоном, мелкозернистым плотным и мелкозернистым поризованным бетоном (табл. 13).

Таблица 13

«Модельные» системы и границы варьирования рецептурно-технологических факторов

При обосновании условий проведения эксперимента исходили из того, что развитие процессов изменения состояния и деформирования поризованного бетона, формуемого и твердеющего в монолитных конструкциях, происходит в отличающихся температурно-влажностных условиях. Поэтому при постановке экспериментальных исследований необходимым было создание таких условий хранения образцов, чтобы, во-первых, моделировались естественные влажност-

ные режимы, в которых может оказаться бетон после операции распалубки отформованной монолитной конструкции, а, во-вторых, обеспечивались также различные условия обезвоживания по ее сечению. С этой целью создавали "мо-

56

дельные" среды с относительными парциальными давлениями водяного пара р/р0 = 0,32; 0,5; 0,75; 1,0.

Отметим, что при твердении материала в среде с р/р0 = 0,32 и 0,5 соз-

даются условия, в которых оказывается поризованный бетон в поверхностных слоях монолитной стены. Помещение материала в среду с р/р0 = 0,75 позволяет судить о развитии деформаций во внутренних слоях монолитной стены. Использование среды с р/р0 =1,0 дополнительно позволяет судить о возможном характере деформирования материала в том случае, когда отсутствует обезвоживание материала. Например, при нанесении защитных покрытий непосредст-

венно после распалубки или при работе материала в теплоизоляционном слое перекрытий и полов, закрываемых водонепроницаемым пленочным материалом

(линолеумом и т.п.).

Исследования процессов структурообразования, обезвоживания и дефор-

мирования производили при квазистатическом режиме высыхания, когда вследствие принятой малой толщины образцов материала (8...10 мм) достигает-

ся минимум градиента влагосодержания по их сечению. Контроль изменения массы и длины образцов (размером 10 40 160 мм) производили непосредст-

венно после распалубки, в сроки 1, 3, 7, 14, 28 суток с момента распалубки и далее через каждые 14 суток. Динамика показателей сопротивления разруше-

нию и трещинообразованию в процессе твердения цементного микробетона, плотного и поризованного мелкозернистого бетона оценивалась по пределу прочности на сжатие Rb, модулю упругости Е, критическому коэффициенту интенсивности напряжений (вязкости разрушения) КIc. Испытания образцов про-

водились после твердения их в нормальных условиях в течение 7, 14, 28, 90,180 суток. Показатель КIc определялся по схеме нормального отрыва на образцах размером 40 80 400 мм, имевших искусственную трещину – надрез 27 ; ди-

намический модуль упругости оценивали на образцах 40 40 160 мм с помо-

щью ультразвукового прибора УК - 14П; предел прочности при сжатии уста-

навливали по ГОСТ 10180-90 "Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам".

Параллельно с механическими испытаниями вели оценки степени гидратации цемента, минералогического состава цементирующего вещества, для чего использовали рентгенофазовый (дифрактометр ДРОН - 4) и дифференци- ально-термический (дериватограф системы Ф. Паулика, И. Паулика и Л. Эрдея)

методы.

57

Основные результаты исследований процессов изменения состояния и деформирования рассмотренных модельных систем сводятся к следующему.

Цементный микробетон, являясь матрицей бетонов плотной и поризован-

ной структуры, оказывается носителем развивающихся в материале изменений. Поэтому закономерности процессов структурообразования и твердения, изме-

нения состояния и деформирования цементного микробетона имеют общее для плотного и поризованного бетона значение.

Исследованиями установлено, что динамика процессов гидратации и твердения, изменения влажностного состояния, деформирования микробетона в принятом диапазоне варьирования рецептурно-технологических факторов и условий среды характеризуется следующими типичными закономерностями (рис. 11).

В ранние сроки гидратации цемента и структурообразования цементного камня (до 14...28 суток) идет образование портландита (дифракционные максимумы 1,92; 2,61; 4,86 Å), накопление преимущественно гелевидной морфологи-

ческой разности гидросиликатов кальция (дифракционные максимумы 2,95; 2,78; 1,83 Å). Кроме того, одновременно фиксируется повышенное содержание эттрингита (дифракционные максимумы 9,51; 5,61; 4,67 Å) (рис. 12, табл. 13). При дальнейшем развитии процессов гидратации вместе с постепенным пре-

кращением накопления новообразований происходит "старение" гелевидной фазы, переход эттрингита в низкосульфатные гидросульфоалюминаты кальция

(дифракционные максимумы 8,92; 4,46; 2,45 Å), что сопровождается изменением их удельной поверхности и удельной поверхностной энергии.

58

50