Воздушные поры и морозостойкость бетона

Август 11, 2011 в Испытания бетонной смеси

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .
  • Система пор в бетоне ,определяющая его свойства,наряду с основным их видом-микропорами цементного камня,включает также воздушные поры.Они как и другие виды пор ,ухудшают большинство свойств бетона,но занимают особое положение по влиянию на морозостойкость,так как могут ее повышать.Радикальное повышение морозостойкости при искусственном воздухововлечении является общепризнаным.,но роль естественных воздушных пор является дисскусионной. Представляет интерес рассмотрение этих 2х видов пор .

Защемление воздуха в бетонных смесях

  • Бетонная смесь наряду с основными компонетами содержит воздух который загружается в бетономешалку в пустотах между твердыми компонентами .В процессе образования бетонной смеси часть его вытесняется мелкими зернами и водой ,но часть остается в смеси .
  • В подвижных смесях,приобретающих слитное строение уже при перемешивании ,воздух представлен изолированными пузырьками .Их образование происходит в пустотах определенных размерах.Они характерны в основном для зерен песка  и могут рассматриваться как ловушки для воздуха .В процессе смесеобразования узкие зерна узкие части пустот могут перекрываться цементным тестом ,а воздух в широких частях пустот оказывается в изолированном состоянии .Другие пустоты заполняются цементным тестом ,т.е процесс защемления носит вероятностный характер.При перемешивании происходит дополнительное вовлечение бетонной смеси в разрывы сплошности смеси .Он захлапывается ,дробится крупные пузыри всплывают ,а мелкие остаются в смеси.Силы поверхностного натяжения в водных оболочкахпридают им сферическую форму .Защемление воздуха возрастает при увеличении соотношения песок цемент .Это происходит при увеличении доли песка или уменьшение крупности заполнителя.Наиболее высоко содержание воздуха в мелко-зернистом бетоне.Защемленный воздух,частично удаляется при вибрации.

Жесткие смеси

  • защемление воздуха происходит при их уплотнениии.
  • В перемешанной (рыхлой смеси )он представлен взаимосвязанными каналами .При уплотнении смесь оседает ,воздушные каналы сужаются ,а их стенки в узких местах смыкаются ,защемляя воздух в расширениях.Жидкая фаза становится непрерывной ,а смесь достигает слитног строения .Если же этого не происходит (при недостаточном уплотнении )воздушные каналы остаются в свежеотформованной смеси ,образуя каверны (полости),обычно выходящие на поверхность .Они возможны в подвижных смесях при неполном заполнении опалубки или промежутков между стержнями арматуры .Эти дефекты бетона ,являющиеся следствием нарушением технологии формования ,следует отличать от естественных воздушных пор,остающихся при качественном уплотнениии.В бетонах из жестких смесей воздушные поры не всегда сферичны ,а могут воспроизводить форму пустот между зернами заполнителей и частично контактировать с поверхностью.

Защитное действие воздушных пор

  • Деструкция бетона при замораживании может вызываться как давлением образующегося льда(с увеличением объема на 9%,так и гидравлическим давлением,возникающим в капилярах при отжатии возникающего избытка воды .Оно увеличивается с ростом расстояния между фронтом замерзания и ближайшей резервной порой и может превысить прочность стенок пор.В итоге воздушная пора защищает от разрушения лишь тонкую оболочку цементного камня вокруг себя  размер пор 0,5мм-удельная поверхность-пор 12-объем защищенного цементного камня-3
  • 0,3мм                                                                 20                                                                                           5
  • 0,1                                                                        60                                                                                           15
  • в пределах которой перемещения воды не вызывают больших напряжений .Чем меньше размеры пор тем больше удельная поверхность и защищаемый объем цементного камня .
  • Проблемы технологии бетона с исскуственно вовлеченным воздухом  и область применения
  • Вовлеченный воздух недозируется непосредственно,как обычные компоненты бетона .Его количество и размеры пор ,зависят не только от дозировки добавки ,но и целого ряда других факторов :зернового состава и крупности песка,состава смеси(в/ц,расход воды и цемента )параметров перемешивания ,температуры смеси ,количества минеральной добавки и т.д Поэтому создание системы замкнутых пор является сложной задачей.ЕЕ решение возможно имея стабильное качество исходных материалов ,примением фракционированных заполнителей,в первую очередь песка.При обычной технологии наблюдаются значительные колебания объема вовлеченного воздуха от 1-12 от 3-6.Значительные колебания объема воздуха при применении воздухововлекающих добавок ,заставляет искать другие пути ввода вовлеченного воздуха.Согласно ГОСТ 26631 воздухововлекающие добавки должны применяться с мрз 300.При мрз 200-зоо,применение ЛСТ позволяет получить мрз бетоны Колебания воздуха невелики.При мрз 400 и выше требуемый объем вовлеченного воздуха возрастает 4-6 и и увеличиваются его колебания.Одним из решений является учет колебаний при обеспечении требуемых свойств.1 Определяется диапазон колебаний 2Назначается его среднее значение,таким образом ,чтобы при минимальном значении обеспечивалась морозостойкость ,а при максимальном прочность.(корректировкой расхода цемента)