О фундаментах Свайные фундаменты и нагрузки на них Сваи и их забивание Проэктирование и постройка зданий Нужно знать о постройке О бетонных смесях

Сервис:

Главная
Контакты
Карта сайта
О бетонных смесях
Адгезионные свойства цементов
Адгезионные свойства цементов зависят от их минералоги­ческого состава, тонкости помола и принятого цементоводно­го отношения. Повышенной адгезией обладают цементы, даю­щие наибольшее количество коллоидных частиц в период приготовления бетонной смеси и уплотнения бетона. Цементо-водное отношение должно иметь оптимальное значение, обес­печивающее хороший расплыв цементного теста по заполни­телю, и в то же время достаточную плотность затвердевшего цементного камня. Прочность сцепления цементного камня с заполнителями увеличивается во времени при твердении бетона, затем может иметь небольшие спады и повышения вследствие перекрис­таллизации новообразований цемента в контактной зоне до приобретения ими наиболее устойчивого термодинамического состояния. Влияние минералогического состава заполнителей на прочность сцепления их с дементным камнем в последнее время обстоятельно исследовалось Т. Ю. Любимовой и Э. Р. Пинусом, которые определяли микротвердость в кон­тактных слоях. Исследованиями установлено, что заполните­ли могут быть разделены на две группы: химически не взаимодействующие с вяжущим изверженные горные породы (например, гранит); химически и физико-химически взаимодействующие с вяжущим породы (карбонатные породы и кварцевые пески). Контактный слой в заполнителях первой -группы отсутствует, прочность адгезионного оцешьения близ­ка к нулю, контактные слои цементного камня имеют повы­шенную прочность.
Подробнее...
 
Затвердевший бетон
Затвердевший бетон представляет собой сложное капил­лярно-пористое тело, состоящее из трех фаз: твердого вещест­ва, воздуха и воды. Твердая фаза представлена заполните­лями, осколками клинкера и новообразованиями цемента, причем она не сплошная, а пронизана макро- и микропусто­тами, заполненными либо воздухом, либо водой. В соответ­ствии с размерами частиц твердой фазы и пустот можно рас­сматривать макро- и микроструктуру бетона. Вода в бетоне также находится в различных качественных состояниях: а) химически связанная в новообразованиях це­мента; б) псевдотвердая в гелевых порах; в) сорбционная, осаждающаяся на твердых поверхностях за счет конденсации водянйх паров, в виде пленок толщиной около 0,1 мк и запол­няющая полностью открытые капилляры размерами менее 0,2 мк; г) капиллярная, насыщающая поры диаметром 0,2— 40 мк при непосредственном соприкосновении бетона с водой и удерживаемая в нем капиллярными силами; д) свободная, заполняющая иногда более крупные пустоты цементного камня под действием гравитационных сил или давления. Злая исходное водоцементное отношение и степень гидра­тации цемента в бетоне, можш расчетным путем установить микро- и макропористость бетона. В зависимости от сорбционного заполнения пустот водой А. В. Лыков разделяет их на микропоры с диаметром менее 0,2 мк и макропоры с диа­метром более 0,2 мк.
Подробнее...
 
Процессы гидратации цемента
Все процессы гидратации цемента связаны с проявлением контракции — стяжения системы из цемента и воды. При гидратации минералов цементного клинкера абсо­лютный объем новообразований несколько больше объема исходных минералов, но меньше суммы абсолютных объемов минералов и воды до реакции, что связано с вхождением воды в кристаллическую решетку твердого вещества. Как видно из приведенного примера, грамм-молекула трехкальциевого алюмината и 6 грамм-молекул воды зани­мали абсолютный объем 196,98 см, который после реакции уменьшился на 46,87 см, хотя объем твердой фазы алюмина­та возрос на 61,13 см. Трехкальциевый алюминат при гидратации проявляет контракцию в 2,5—3 раза большую, чем остальные минералы портландцементного клинкера. При гидратации же портланд­цемента значения контракции в среднем характеризуются уменьшением абсолютного объема цемента и воды на 6—7 л на 100 кг цемента. Под действием контракции в цементном камне твердевшего бетона образуются закрытые микропоры размером от 100 цр 1000 А и возникают внутренние,   растя­гивающие напряжения. При образовании контракционных пор   _ в них возникает вакуум, под влиянием которого они могут быть заполнены воздухом или водой, в зависимости от усло­вий твердения бетона. При твердении цементного камня на воздухе наряду контракцией — химической усадкой происходит и физическая усадка вследствие испарения воды из полостей микрострук­турных элементов. Величина физической усадки меньше кон-тракционной, развивается она в основном уже в отвердевшем цементном камне, и ее действие проявляется в создании внут­ренних растягивающих напряжений в бетоне. На реакции с цементом воды затрачивается 15—20% от веса цемента, для затворения бетоннойхмеси — обычно 40 — 60%. Остаток воды сосредоточивается в пространстве между зернами цемента и под зернами заполнителей в результате седиментационных явлений, образуя межзерновые капилляры и седиментационные полости. Размеры диаметров капилляр­ных пор колеблются от долей микрона до десятков микрон, седиментационных полостей — до сотен микрон.
Подробнее...
 
Чатицы тидросиликатов
При этом между частицами тидросиликатов развиваются химические связи, что дает возможность говорить о постепен­ном развитии кристаллизационных процессов в геле. Структурообразование и превращение цементного теста з камень протекают фактически гораздо сложнее из-за полими-неральности и полидисперсности цемента. Уже в ранние сроки гидратации появляется некоторое количество кристалличе­ских новообразований, и в поздние сроки твердения на зернах будут образовываться коагуляционные структуры; Замедление гидратации зерен за счет образования пленок сменяется пе­риодами бурного ее протекания, разрывом и уплотнением гелевых оболочек. Изложенный выше порядок'течения процессов только ста­тистически характерен для основной массы зерен цемента л выражает внешние наблюдаемые физические процессы при структурообразовании и отвердевании бетона. Несмотря на то что процессы гидратации идут в бетонах в течение нескольких лет, наиболее интенсивно твердение проходит в первый месяц, что и используется при определе­нии марочной прочности в возрасте 28 суток. Гелеобразные новообразования в основном накапливаются на поверхности зерен цемента и, увеличивая их толщину, все больше и больше препятствуют (проникновению воды к реак-ционноспособной поверхности зерен. Поэтому затвердевший цементный камень в 28-суточном возрасте имеет в своем со­ставе до 30—50% непидратированных частиц цементного клинкера, играющего как бы роль микрозаполиителя й могу­щего служить материалом для залечивания микротрещин, образующихся от внутренних напряжений в цементном камне. Затвердевший цементный камень является микропористым веществом, так как между переплетенными частицами гидро­силикатов остаются пустоты, соизмеримые по размерам с частицами геля,— примерно 25—50 А. Эти пустоты заполнены во­дой, которая находится в состоянии мономолекулярных ад­сорбционных пленок и имеет особые свойства. Она не может быть вытеснена при гидростатических давлениях ниже 16 атм к переходит в лед при температурах от —40 до —75°. Твердая фаза новообразований цементного камня состоит из основной массы волокнистых тоберморитоподобных гидро­силикатов с разной степенью уплотнения и закристаллизо­ванное. Масса силикатных новообразований пронизана крупными пластинчатыми кристаллами Са(ОН)2, гексаго­нальными и кубическими кристаллами гидроалюминатов и игольчатыми кристаллами эттрингита. В дальнейшем при лаличии жидкой фазы идет медленный процесс перекристаллизации новообразований, растворение более мелких из них и рост более крупных. Развивающееся кристалл8изационное давление может приводить к образованию микротрещин, которые залечиваются новыми новообра-
зованиями.

 
Коагуляционное структурообразование
Коагуляционное структурообразование, с одной сто­роны, полезно, так как препятствует седиментационным явлениям, с другой, ухудшает удобоукладываемость бетон­ных смесей. При взаимодействии .цемента с водой основное количество гидратных новообразований, главным образом гидросульфо-алюминатов, вначале откладывается на поверхности зерен цемента, образуя полупроницаемые пленки, которые на опре­деленный период затрудняют переход новообразований в меж­зерновое пространством Кинетика реакций с водой характеризуется бурным на­чальным периодом, продолжающимся 10—30 минут после затворения: происходит большое тепловыделение, насыщение жидкой фазы СаО, возрастает электропроводность, прояв­ляется некоторая пластическая прочность теста. С развитием пленок новообразований вокруг частиц це­мента реакции замедляются и идут только под плёнками. Наступает так называемый индукционный период, продол­жающийся два-четыре часа. При этом наблюдается малое тепловыделение, пониженное содержание СаО в жидкой фазе и незначительное нарастание пластической прочности. Затем вследствие развития осмотического давления под пленками происходит их разрыв. Межзерновое пространство насыщается гидратными новообразованиями, вода имеет сво­бодный доступ к открытым поверхностям цементных зерен, реакции получают дальнейшее развитие за счет образования гидроалюминатов и гидросиликатов кальция. В этот основной период структурообразования (схватывания), продолжаю­щийся шесть-восемь часов, снова увеличивается тепловыде­ление, резко возрастает пластическая прочность, в конце пе­риода исчезает тиксотропия, что связано с сильным уплотне­нием геля, в котором гидросиликаты переплетены между собой наподобие войлока, пронизанного кристаллами других новообразований. Обычно укладку и уплотнение бетонной смеси производят в индукционный период.
Подробнее...
 
<< Первая < Предыдущая 1 2 3 4 Следующая > Последняя >>

Страница 3 из 4

Поиск на сайте

home contact search contact search