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

В изученном диапазоне варьирования параметров структуры цементного мик-

робетона достигалось почти двухкратное уменьшение степени заполнения пор водой (см. табл. 22) для влажностного состояния, наблюдаемого после тверде-

ния, длительного хранения в среде с p/po ≈ 1 и после водонасыщения. Подчеркнем, что для микробетона, полученного с применением кварцевого песка,

даже после его водонасыщения этот показатель составляет Vжф/Vпор = 0,85, что ниже критического значения Vжф/Vпор = 0,91.

Фиксируемая для микробетона связь параметров его влажностного состояния с особенностями структуры закономерно проявляет себя в поризован-

ном бетоне, где микробетон используется в качестве материала межпоровых перегородок. При влажностном состоянии, достигаемом после твердения и по-

сле выдерживания в среде с p/po ≈ 1, имеет место 1,5-кратная разница в степени заполнения общего объема пор и микропор водой для цементного поризованно-

го бетона на кварцевом песке и золе-уносе постоянной средней плотности (см. табл. 22). Для бетонов различной средней плотности, но с одинаковым по со-

ставу и структуре материалом межпоровых перегородок заполнение водой, характеризуемое по отношению к общему объему пор, закономерно понижается по мере уменьшения средней плотности бетона. Степень же заполнения, определяемая по отношению к объему микропор, содержащихся в мембранах и оце-

ниваемая для влажностного состояния бетона после твердения и после хранения в среде с p/po ≈ 1, оказывается мало отличающейся. Это и понятно, по-

скольку в качестве материала межпоровых перегородок поризованного бетона в данном случае использовался один и тот же по составу и структуре микробе-

тон.

Итак, в макропористом бетоне при обычном водонасыщении его микро-

поры нацело заполняются водой. Однако с учетом объема макропор в материале всегда есть не занятый водой, резервный объем порового пространства. Его величина зависит от средней плотности бетона, особенностей структуры материала мембран, их дефектности. Выполненные исследования показали, что ре-

зервный объем порового пространства возрастает по мере понижения средней плотности в диапазоне 1600-800 кг/м3 - с 0,32 до 0,5. С другой стороны, при повышении сродства материала перегородок к воде объем не занятого водой порового пространства заметно уменьшается для бетонов равной средней плот-

ности.

Наличие в материале резервного объема порового пространства с точки зрения повышения морозостойкости материала считается положительным фак-

91

тором 67-69 . Однако повышенные значения исходной степени насыщения пор материала водой или, напротив, пониженные их значения еще не дают оснований прогнозировать по ним соответственно более низкую или более высокую его морозостойкость. И уже хотя бы потому, что при охлаждении материала исходное влажностное его состояние и соответствующая ему величина резерв-

ного объема пор не сохраняются. В силу развития процесса термоградиентной миграции влаги в материале с относительно меньшей исходной степенью за-

полнения пор водой может в зоне его охлаждения возникнуть ситуация критического водонасыщения. В материале же с большим исходным водосодержани-

ем такая ситуация, к примеру, может и не появиться, и он в результате этого окажется потенциально более морозостойким.

Как следует из рассмотрения механизма и факторов морозного разрушения, повышенную степень заполнения пор водой следует считать необходи-

мым, но не достаточным условием разрушения при замораживании. Определяющее значение будет иметь не то, сколько воды содержалось в порах мате-

риала в момент начала его охлаждения, и даже не то, сколько ее стало содержаться в зоне охлаждения после миграционного перемещения, а то, сколько ее перешло в лед и как при этом развивались напряжения в материале, оцениваемые по проявлению им деформаций в процессе замораживания.

Сравнительные исследования деформирования сухих и водонасыщенных образцов цементного микробетона и соответствующих видов поризованного бетона при замораживании позволили охарактеризовать ряд закономерностей влияния структуры материала на развитие процесса льдообразования и соответ-

ствующее этому формирование напряженного состояния.

Характер деформирования водонасыщенного цементного микробетона и поризованного бетона при охлаждении (рис. 21, 22, 23) свидетельствует, что в первый период воздействия среды с отрицательной температурой наблюдаемое уменьшение объема материала является следствием температурного деформирования его твердой фазы. Данные объемные изменения могут уже в этот пери-

од в определенной мере перекрываться увеличением объема жидкой фазы при переходе ее в лед. В последующем деформации материала оказываются свя-

занными в основном с развитием процесса льдообразования. При этом деформированное и напряженное состояние водонасыщенного микробетона при за-

мораживании и соответствующие эффекты на кривых деформирования (t) обу-

словливаются особенностями его структуры.

92

Рис. 21. Дилатометрические эффекты при замораживании сухих и водонасыщенных образцов цементного микробетона с различным В/Ц-отношением

93

Рис. 22. Дилатометрические эффекты при замораживании сухих и водонасыщенных образцов цементного микробетона на различных видах наполнителя

94

Рис. 23. Дилатометрические эффекты при замораживании сухих и водонасыщенных образцов различных видов цементного поризованного бетона

95