Свойства цементов

Наиболее быстро в насыщенном водой бетоне замерзает «свободная» вода, находящаяся в пустотах и макропорах цементного камня; это происходит при температуре несколько ниже нуля, поскольку в воде содержатся такие растворимые гидратные новообразования, как щелочи и др. Температура замерзания воды в капиллярах зависит от размера капилляров; в особо мелких лед образуется при минус 233—223К. С дальнейшим понижением температуры возрастает количество воды, превращающейся в лед, но даже при 195К некоторая часть воды в наиболее мелких порах внутри геля остается.
Как известно, превращение воды в лед сопровождается увеличением объема на 9%. Г. И. Горчаков полагает, что главными факторами, определяющими напряжения в стенках капилляров цементного камня при замерзании воды, являются: степень заполнения капилляров водой, проницаемость стенок по отношению к воде, скорость кристаллизации воды и параметры, характеризующие внутренний размер капилляров и толщину их стенок [36, 37]. Снижение прочности и разрушение бетона под действием попеременного замораживания и оттаивания объясняется, главным образом, напряжениями, возникающими в структуре цементного камня и бетона.
Считают также, что разрушение стенок пор в цементном камне при замораживании и оттаивании — следствие возникновения гидравлического давления воды перед фронтом промерзания. Однако возникающее при этом гидравлическое давление в капиллярах диаметром до IX Ю-4 см не может быть больше прочности цементного камня на разрыв. Поэтому приходят к выводу, что одной из основных причин разрушения бетонов при промерзании является гидростатическое давление замерзающей защемленной воды, не имеющей в момент замерзания контакта с воздухом. Это давление может передаваться непосредственно или через оболочку льда, причем вода защемляется, вероятно, самим льдом. Расчет возможного гидравлического давления для капилляров меньших размеров (1ХЮ-5 см) Уже Дает значения, соизмеримые с прочностью бетона. Кроме того, на степень морозостойкости влияет различие в температурных коэффициентах линейного расширения льда и скелета материала (О. Е. Власов и Г. Г. Еремеев). А. Е. Шейкин полагает, что бетон не разрушается при многократном замораживании и оттаивании, когда в нем содержатся «резервные поры», не заполненные водой, в которые и отжимается часть воды при давлении растущих кристаллов льда.

Страниц: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21



Самое читаемое