![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Структура бетона
В бетоне различают макро- и микроструктуру. В качестве элементов макроструктуры бетона можно рассматривать крупный заполнитель, песок, цементный камень, крупные воздушные поры (образующиеся при недоуплотнении бетонной смеси и защемлении воздуха), седиментационные полости и трещины (например, от усадки цементного камня или иных причин). Так, при высокой концентрации зерен заполнителя и соответственно ма-лом объеме цементирующего вещества формируется структура с «контакт-ным» расположением зерен заполнителя. В этом случае зерна заполнителя скреплены в местах контакта тонкой прослойкой цементного камня, а пустоты между ними заполнены цементным раствором. С увеличением расхода цемента, что характерно для подвижных и плас-тичных смесей, относительное содержание цементирующего вещества увели-чивается, концентрация заполнителей снижается. В результате создается структура с «плавающим» расположением зерен заполнителя, т.е зерна находятся на значительном удалении друг от друга. В этом случае применение высо-копрочного заполнителя не приводит к повышению прочности бетона. Его про-чность определяется только прочностью растворной составляющей. Микроструктурой называют структуру, видимую при большом увеличе-нии под микроскопом. Микроструктура бетона характеризуется структурой цементного камня и контактной зоной между цементным камнем и заполните-лем. Соотношение между кристаллической и гелевой составляющей цементного ка-мня оказывает влияние на физико-механические свойства бетона: деформативность и стойкость при различных видах воздействий. Структурная пористость бетона оп-ределяется пористостью цементного камня, обусловленной начальным водосодер-жанием бетонной смеси и воздухововлечением при ее перемешивании. Объем капиллярных пор может находиться в пределах от 0 до 40 % от объема цементного камня и определяется количеством воды затворения. Капилля-рные поры с размерами более 0, 2 мкм принимают участие в коррозионных про-цессах и снижают стойкость бетона. Ориентировочно объем капиллярных пор можно рассчитать по формуле Пкап = (В/Ц - 0, 5 где Наряду с капиллярами в цементном камне в процессе гидратации и твердения образуются гелевые и контракционные поры. Гелевые поры — это самые мелкие поры с размерами от 0, 0015 до 0, 030 мкм, которые формируются в новообразованиях цементного камня коллоидных размеров. Вода в гелевых порах прочно удерживается адсорбционными силами, что делает их практически водонепроницаемыми. Эти поры оказывают влияние на уса-дку, ползучесть и другие деформативные свойства бетона. Объем гелевых пор составляет 28% от объема новообразований. Контракционные поры — это замкнутые поры, которые образуются в ре-зультате уменьшения объема системы «цемент-вода» в процессе гидратации. Объем контракционных пор составляет 7-9 см3 на 100 г цемента. Они способствуют по-вышению морозостойкости и сульфатостойкости бетона. При вовлечении воздуха в бетонную смесь образуются сферические, замкну-тые, достаточно крупные поры размером 0, 1-2, 0 мм. Эти поры оказывают поло-жительное влияние на стойкость бетона в некоторых условиях, хотя при этом про-чность снижается. Пористость бетона зависит от степени гидратации цемента и со временем из-меняется: общая и капиллярная пористость снижается, гелевая и контракционная увеличивается. Контактная зона формируется вблизи зерен заполнителя и по своим свойст-вам больше или меньше отличается от структуры основной массы цементного кам-ня. В бетоне происходит «сращивание» цементного камня с поверхностью заполнителя в результате физико-химических процессов: влияния поверхностных сил и ми-грации к зернам заполнителя гидроксида кальция, образующегося при твердении цемента. При использовании пористого заполнителя (керамзита, аглопорита и т.д.) прочность контактной зоны выше, чем при использовании плотного заполнителя.
|