Получение высокопрочных плотных и водонепроницаемых бетонов
Плотность, прочность и проницаемость бетона являются основными и важными его свойствами, которые могут в значительной степени повлиять на морозостойкость, коррозионную стойкость, снизить выщелачивание и исключить или замедлить разрушение бетона при воздействии агрессивных сред.
Различают плотность бетонной смеси и плотность затвердевшего бетона.
Коэффициент уплотнения:
Куплот = ρдейст / ρрасчетная = 0,96…0,98 + (вовлеченный воздух),
где ρдейст – фактическая плотность, кг/м3; ρрасчетная – расчетная плотность, кг/м3.
Пористость бетона:
П. = В–ω Ц / 1000:100,
где ω = 0,15 химически связанная вода; Ц – расход цемента в кг на 1 м3.
Плотность и прочность бетона может быть повышена:
- тщательным подбором качественных заполнителей с целью получения наименьшего объема пустот и обеспечения повышенной прочности;
- введением оптимального количества цемента в объем получаемого бетона;
- применением цементов с высокой гидратационной активностью;
- использованием быстротвердеющих, исключающих тепловую обработку или сокращающих ее до минимума за счет уменьшения В/Ц отношения;
- введением современных суперпластификаторов и активных пуццолановых добавок – модификаторов структуры, таких как МК, доменный гранулированный шлак и другие кремнеземсодержащие добавки;
- использованием добавок, это позволит получать бетоны одновременно с высокой плотностью, водонепроницаемостью и стойкостью к агрес-сивным воздействиям эксплуатационных сред; плотность можно увеличить понижением В/Ц, что обеспечивается введением суперпластификато-ров и одновременным изменением фазового состава гидросиликатов и структуры цементного камня модификаторами, такими как микрокремнезем, доменный гранулированный шлак, аморфизированная зола с 4-го фильтра;
- применением современного оборудования, позволяющего обеспечить тщательное перемешивание, усреднение и уплотнение бетонной смеси и при необходимости вакуумирование, и других приемов можно получить в заводских условиях высокофункциональные бетоны, обеспечивающие изделиям долговечность не менее 100 лет.
Прочность таких бетонов 60–100 МПа, водонепроницаемость – W = 12–14, и они, как правило, устойчивы к различным воздействиям агрессивных сред. Применение бетона высокой плотности и водонепроницаемости имеет техническое и экономическое значение при изготовлении строительных изделий и сооружений, работающих в условиях гидростатического напора: резервуаров, труб, плотин, бассейнов, подземных сооружений, на которые действуют напорные грунтовые воды.
Водонепроницаемость бетона характеризуется условным показателем – маркой по водонепроницаемости (W). Она определяется по минимальному давлению воды, при котором начинается ее просачивание через специальный образец при регламентированном режиме подъема давления. Для испытания используют цилиндры с размером в диаметре и высотой 150 мм.
Водонепроницаемость бетона назначается для ЖБИ и конструкций дорожных бетонов, сооружений, используемых для надводной части зданий и контактной зоны, под водой, для напорных железобетонных труб с напором до 1,5 МПа.
Бетон – капиллярно-пористое тело, в котором соотношение пор и капилляров по размерам зависит от многих факторов.
Пористость и ее объем изменяются со временем в зависимости от продолжающейся гидратации в материале остатков вяжущего вещества и внешних воздействий. Под влиянием градиентов давления, концентрации температуры, влажности материала происходит массоперенос веществ снаружи и изнутри. Механизм переноса газа или жидкости через бетон зависит от размеров его проводящих пор, это, как правило, капилляры, которые имеют различные размеры, и через них в одном направлении привносятся агрессивные вещества – разрушители, а в другом выводятся в окружающую среду или на поверхность бетона растворимые, в основном Са(ОН)2, приводя систему к явлению выщелачивания.
Так как проницаемость жидкости зависит от ее вязкости, то проницаемость бетона по отношению к легким жидкостям (бензин, керосин и др.) будет выше, чем для воды. Следовательно, поверхность такого бетона для исключения попадания внутрь подобных жидкостей необходимо уплотнять полимерами или жидким стеклом, кремнефтористым натрием или полимерными материалами.
Было установлено, что в разных ситуациях вода в бетоне ведет себя дифференцированно (в начальные сроки гидратации, в период формирования пор и далее при проникании воды в виде ее растворов в сформированный бетон).
Причины самоуплотнения рассмотрим ниже.
Для понижения водопроницаемости бетона используют различные органические и неорганические вещества.
Применяемые уплотнители различным образом влияют на увеличение плотности бетона:
- органические гидрофобные добавки увеличивают плотность бетона в 2–10 раз;
- неорганические добавки – в 5–1000 раз;
- загустевающие вещества или термопластические полимеры – в 10–500 раз;
- пропитка специальными веществами после изготовления – в 50–1000 раз;
- гидрофобизация поверхностных слоев бетона – в 2–10 раз;
- покрытие специальными пленкообразующими составами – в 10–100 раз;
- пропитка мономерами с последующей их полимеризацией – в 50–1000 раз.
Наиболее эффективными оказались ПАВы, водорастворимые смолы, некоторые латексы, эмульсии и суспензии, в том числе и битумные. Хорошо себя зарекомендовали среди порошков полимерные, расплавляющиеся после нагревания, и микрокремнезем совместно с суперпластификатором, а также эффективным приемом повышения водонепроницаемости является применение при производстве таких бетонов специальных вяжущих веществ – расширяющихся и безусадочных.
- Пластифицирующие добавки
- Эфиры целлюлозы
- Вяжущие, заполнители и минеральные добавки
- Параметры для жаростойкого бетона
- Особенности формирования структуры жаростойкого бетона
- Заполнители для жаростойкого бетона
- Тонкомолотые добавки
- Вяжущие для жаростойкого бетона
- Принципы получения жаростойкого бетона и особенности структуры и состава
- Оформление отчета по практике по ГОСТу 2021/2022
- Оформление ВКР по ГОСТу
- Как составить бизнес-план своими силами
- Оформление эссе по ГОСТу
- Оформление презентации по ГОСТу
- Оформление статьи по ГОСТу
- Оформление дипломной работы по ГОСТ 2021/2022
- Оформление курсовой работы по ГОСТу
- Оформление контрольной работы по ГОСТу