|
→
→
Строительные свойства
Разрушение бетона в конструкциях при их эксплуатации происходит под воздействием различных химических и физико-механических факторов. К ним относятся: попеременное увлажнение и высушивание, периодические замораживания и оттаивания, резкие перепады температур, воздействие солей и кислот, выщелачивание, разрушение заполнителей под воздействием щелочей цемента и др. Долговечность строительных материалов и конструкций определяется их свойствами и агрессивностью окружающей среды. В частности, морозо- и сульфатостойкость бетонов можно существенным образом повысить введением химических добавок.
Благодаря добавлению ПАВ можно увеличить количество захваченного бетоном при перемешивании воздуха, причем последний оказывается равномерно распределенным в массе бетона в виде системы замкнутых воздушных пузырьков небольших размеров. Улучшение структуры пор в затвердевшем бетоне приводит к повышению его морозостойкости. Пузырьки воздуха играют роль своеобразных демпферов — гасителей внутренних напряжений.
Так как пластифицирующие добавки СПС и ЛСМ ранее не исследовались и не использовались в цементной промышленности, нами изучено их влияние на такие важные строительно-технические свойства цемента, как морозо- и сульфатостойкость.
Морозостойкость портландцемента с добавками ПАВ отдельно и совместно с СаС12 изучалась на образцах 4X4X16 см по методике. Замораживали образцы в морозильной камере «Nema» (ГДР). Определялись потери в весе образцов и механическая прочность. Расплыв конуса цементных растворов на встряхивающем столике составлял 140— 150 мм.
Цементные растворы с добавками ПАВ и ПАВ + СаС. равнопластичные с бездобавочным цементным раствором, имеют значительно большую морозостойкость, чем контрольные образцы. Высокую морозостойкость цементов с добавкой ПАВ и ПАВ + СаС12 подтверждают также данные определения потерь веса при попеременном замораживании и оттаивании образцов. Потерн веса контрольных образцов через 160 циклов составляют 2,96%, а образцов с добавками ПАВ и комплексными добавками — 0,24—0,62%.
Авторы отмечают, что основными причинами повышения морозостойкости затвердевшего бетона с пластифицирующими добавками является повышение плотности бетона вследствие снижения В/Ц и образования в бетоне мелких, равномерно распределенных по всему объему воздушных пор, которые снижают давление воды, возникающее при ее замерзании. С. В. Шестоперов считает, что всякое увеличение пористости влияет на долговечность бетона, и разделяет при этом капилляры на активно и пассивно действующие. Авторы отмечают, что для обеспечения хорошей морозостойкости бетона расстояние между порами должно быть не менее 200 мкм. при увеличении расстояния свыше 300 мкм морозостойкость резко ухудшается. Диаметр пор при этом не должен превышать 20—200 мкм. Дополнительные воздушные поры, образованные при введении добавок ПАВ. не повышают водо-поглощения при длительном водонасыщении образцов, так как являются недоступными для воды, т. е. условно-замкнутыми.
Наибольшим разрушениям подверглись контрольные образцы. Разрушение происходило как вследствие отслаивания и шелушения поверхности, так и из-за частичного скола углов образцов. У образцов с добавками ПАВ при В/Ц=0,4—0,41 и ПАВ + СаС12 разрушений почти не заметно, на отдельных образцах обнаруживается шелушение поверхности.
Сульфатостойкость цементных растворов (1:3) на основе чимкентского портландцемента изучалась по методу изменения механической прочности образцов при погружении их в агрессивные растворы.
Образцы с добавками готовили в одной серии опытов при постоянном В/Ц, равном для бездобавочного раствора, а в другой — В/Ц-отношениях, соответствующих пластичности контрольного состава без добавок. Уплотнение производили 20-кратным встряхиванием на столике, что обусловило относительно низкую прочность образцов. Образцы-кубики размером 3X3X3 см после предварительного твердения переносили в агрессивные растворы (5%Na2S04 и 1% MgS04), где хранили их в течение 3 и 6 месяцев.
Коэффициент стойкости (КС) бездобавочных образцов в I % растворе MgS04 составляет 0,78, а в 5% растворе Na2S04— 0,64% (табл. 40). Добавки синтана СПС и ЛСМ увеличивают стойкость образцов в агрессивных средах до КС = 0.95—1,0. Образцы цементного раствора с добавками ПАВ, заформованные при В/Ц=0,34, имеют большую стойкость, чем заформованные при В/Ц=0,4, что объясняется большей плотностью первых. Образцы с комплексными добавками ПАВ + СаС12 также имеют высокий КС [220, 221]. Следовательно, исследуемые ПАВ как отдельно, так и совместно с СаС12 улучшают структуру цементного камня, а вследствие этого и такие важные строительно-технические свойства цемента, как морозостойкость, сульфатостойкость.
|
|