Березин О.В.
Влияние
тепловой обработки на реологические свойства бетона
В статье рассмотрены результаты исследований по определению макро- и
микропористости цементного камня на основе гидрофобного цемента низкой
водопотребности. Данные исследований показали, что пористость цементного камня
на основе модифицированного бетона улучшается за счет отсутствия пор
седиментационного происхождения и уменьшения
количества крупных пор
Мақалада гидрофобтық
цементтің негізінде жасалынған цементтік тастың макро-
және микрокеуектілігінің аңықталуы бойынша зерттеу нәтижелері
көрсетілген
Основной причиной роста
прочности бетона является снижение пористости цементного камня. Как известно, соотношение
открытой и закрытой пористости оказывает существенное влияние на свойства
цементного камня, в том числе в условиях воздействия на бетон мороза и
различных агрессивных сред. При этом поровая структура в цементных материалах,
по мнению ряда ученых, должна соответствовать следующим требованиям:
-
в
отвердевшем бетоне должны преобладать микро- и макропоры с радиусом не
превышающим 10-4 см;
-
необходимо по возможности ликвидировать поры
седиментационного происхождения;
-
имеющиеся
в цементном растворе микропоры должны быть большей частью замкнутыми или
тупиковыми /1,2/.
В связи с этими положениями
нами были проведены исследования характера пор в цементном камне мелкозернистых
бетонов на основе гидрофобного цемента низкой водопотребности (ГЦНВ-МТ).
Определение размеров пор в
исследуемых образцах определялись с помощью микроскопа МБС-2 при различных
увеличениях от х10 до х70 и окулярной сетки и линейки.
Характер структуры изучался
также и при увеличениях более х1000 с помощью электронного микроскопа.
Результаты определения размеров пор и степени макропористости в цементном камне
на основе ГЦНВ-МТ приведены в таблице 1.
Анализ данных таблицы 1
показывает существенное улучшение качества капиллярно-пористой структуры
цементного камня на основе ГЦНВ-МТ в сравнении со структурой цементного камня
на обычном портландцементе.
Цементный камень составов 1
и 2 имеет более плотную и однородную структуру, а именно в этом материале поры
более 1000 мкм отсутствуют. Преобладают поры радиусом порядка 40-50 мкм, т.е.
обеспечивается условие по качеству характера пористости необходимому для
получения бетонов высокой морозостойкости, на что указывают в своих трудах Г.И.
Горчаков, В.В. Стольников, Ф.М. Иванов, М.М. Дубинин и др.
Таблица 1
Размеры пор и степень
макропористости в цементном камне на основе ГЦНВ-МТ в возрасте 28 суток и 1 год
|
Характеристика образца |
Размеры макропор, мкм
|
Степень макропористости, % |
||||
|
Максимум |
Мини-мум |
Преобладающие (около) |
Макси- мум |
Мини- мум |
Преобладающие (около) |
|
|
1.
Состав на обычном ПЦ (без добавок) в возрасте 28 сут. |
1000 |
90,00 |
200 |
13,6 |
2,8 |
8,0 |
|
2.
Состав на ГЦНВ-МТ в возрасте 28 сут. |
600,0 |
50,00 |
90,0 |
4,8 |
2,5 |
3,0 |
|
3.
Состав на ГЦНВ-МТ
в возрасте 1
год |
450,0 |
40,00 |
60,0 |
3,0 |
2,1 |
2,8 |
Следует отметить процесс
перераспределения пор во времени, т.е. количество с максимум размером
сокращается почти в два раза; степень макропористости с 4,8 % приобрела
значение 3 %, что свидетельствует об уплотнении структуры цементного камня во
времени. При этом следует отметить, что содержание макропор почти в три раза
меньше в сравнении с контрольным составом.
Об эффективности бетонов на
ГЦНВ указывают результаты опытов по определению пористости с помощью метода
ртутной порометрии; опыты проводились совместно с Е.В. Ткач, М.А. Сухановым и
Р.И. Лореттовой (г. Москва).
Результаты опытов по
определению пористости с помощью ртутной порометрии приведены в таблице 2.
Из данных таблицы 2 видно,
что у цементных камней на основе цементов низкой водопотребности количество
крупных пор уменьшилось почти в 5 раз, а суммарная микропористость снизилась
более чем в два раза, также наблюдается сдвиг эффективного радиуса микропор в
сторону более тонких капилляров. Эти данные согласуются с данными Е.В. Ткач,
которая исследовала другое вяжущее ГВНВ-50С.
Таблица 2
Результаты опытов по определению пористости
|
Номер состава Вид вяжущего |
Суммарная микропористость, см3/г |
Радиус микропор,мкм |
|||
|
>1 |
1-0,1 |
0,1-0,001 |
0,01-0,001 |
||
|
Микропористость, см3/г |
|||||
|
1.
Портландцемент М400 НГЦТ=26% /3/ |
0,1230 |
0,0092 |
0,0701 |
0,0289 |
0,0148 |
|
2. ВНВ-50 (с
добавкой 1% С-3) НГЦТ=18% /3/ |
0,0624 |
0,0020 |
0,0017 |
0,0495 |
0,092 |
|
3. ГЦНВ-50МТ С-3
–0,7 %; соапсток – 0,2%; триэтаноламин- 0,2 % НГЦТ=
18.8 % |
0,0605 |
0,0018 |
0,0019 |
0,0448 |
0,0120 |
Микропористость по своим
размерам большей частью можно отнести (по Г.И. Горчакову /1/) к контракционным.
Таким образом, в цементном камне на основе ГЦНВ-50МТ на основании опытов можно
сделать утверждение об отсутствии в нем пор седиментационного происхождения;
вследствие действия ПАВ проявляется эффект «дробления» крупных пор,
микропористость улучшается за счет уменьшения количества более крупных пор, т.е.
микропористость тяготеет в область контракционных пор. Данные о характере пор в
цементном камне на основе ГЦНВ-МТ согласуются с фундаментальными работами Г.И.
Горчакова, Ф.И. Иванова, В.В. Стольникова, М.И. Хигеровича и др.