www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

объема заполнителя являются замораживание и оттаивание, температурные деформации при положительных температурах, попеременное увлажнение и высыхание.

Считают, что заполнитель характеризуется неравномерным изменением объема тогда, когда объемные деформации, вызванные вышеупомянутыми причинами, приводят к повреждению бетона, которые могут проявиться в виде местного отслаивания бетона, обширного трещино-образования в поверхностном слое, разрушения бетона на значительную глубину, т. е. повреждения могут отражаться на внешнем виде и представлять собой опасность в конструктивном отношении.

Неравномерность изменения объема встречается у пористых кремнистых сланцев, особенно у легких сланцев с мелконористой структурой, у некоторых видов глинистых сланцев, у известняков с прослойками набухающей глины и у других пород, содержащих глинистые минералы, в частности монтмориллонитовой и иллитовой групп. Например, обнаружено, что при увлажнении и высыхании относительная деформация модифицированного долерита доходит до 0,0006. В условиях попеременного увлажнения и высыхания бетон на этом заполнителе может разрушиться; то же самое с ним произойдет и при замораживании и оттаивании.

Методика испытаний на равномерность изменения объема заполнителя приводится в Технических условиях ASTM С 88-56Т. Пробу фракционированного заполнителя попеременно погружают в раствор сульфата натрия или сульфата магния и высушивают. Образование кристаллов соли в порах заполнителя, подобно воздействию льда, способствует разрушению зерен. Уменьшение размера зерен после ряда циклов воздействия, которое подтверждается анализом зернового состава, характеризует степень неравномерности изменения объема. На основании результатов этих испытаний можно лишь приближенно предсказать поведение заполнителя в условиях эксплуатации. Однако полученные данные не могут быть использованы для решения вопроса пригодности нового вида заполнителя.

По другой методике заполнитель подвергают определенному количеству циклов попеременного замораживания и оттаивания; иногда эти испытания проводят на растворных или бетонных образцах, изготовленных на заполнителе, требующем проверки. К сожалению, ни один из этих типов испытаний не дает точных данных о поведении заполнителя в реальных условиях температурно-влажностных колебаний при положительной температуре.

Кроме того, не существует таких способов испытаний, которые могли бы удовлетворительно предсказывать долговечность заполнителя в бетоне в условиях его замораживания и оттаивания. Основная причина заключается в том, что поведение заполнителя связано с наличием окружающего его цементного камня, поэтому только наблюдения в процессе эксплуатации бетона могут дать соответствующую оценку долговечности заполнителя.

Тем не менее известно, что определенные заполнители весьма чувствительны к воздействию мороза. Это -пористые кремнистые сланцы,




глинистые сланцы, некоторые виды известняков, в частности слоистые известняки, и некоторые песчаники. Характерным признаком этих горных пород является их высокое водопоглощение, хотя следует отметить, что многие долговечные горные породы также характеризуются высоким водопоглощением (рис. 3.6).

Чтобы произошло разрушение под воздействием мороза, должны создаться критические условия, обусловленные определенным водопоглощением и отсутствием оттока влаги. Создание этих критических условий определяется сечением, формой и степенью непрерывности пор в заполнителе, так как от этих характеристик зависит ско-

рость водопоглощения и количество поглощаемой воды, а также скорость удаления воды из зерен заполнителя.

Выявлено, что наличие пор размером менее 4-5мк создает критические условия, так как эти поры достаточно велики для впитывания воды, но при таких размерах свободный отток воды под давлением льда затруднен. Давление льда в полностью замкнутом пространстве при температуре -20°С может доходить до 2040 кгс/см. Таким образом, во избежание раскалывания заполнителя и разрушения окружающего цементного камня необходимо обеспечить возможность перемещения воды внутрь зерен заполнителя в направлении незаполненных пор или в окружающий цементный камень, прежде чем гидравлическое давление достигнет критической величины и вызовет разрушение бетона.

Это еще раз говорит о том, что долговечность заполнителя можно полностью оценить только тогда, когда он находится в цементном камне. Зерно может быть достаточно прочным и выдержать давление льда, но его расширение может вызвать разрушение окружающего его раствора.

Уже было сказано, что размер пор -это важная характеристика для оценки долговечности заполнителя. В заполнителях присутствуют, как правило, поры различного размера. Способ количественной оценки структурной пористости разработан Брунауером, Эмметтом и Теллером. Удельную поверхность заполнителя определяют по количеству сорбированного газа, требуемого для образования мономолекулярного слоя на всей внутренней поверхности пор заполнителя. Общий объем пор измеряют методом водопоглощения. Отношение объема пор к их поверхности представляет собой гидравлический радиус пор. Этот показатель, общепринятый в гидравлике при рассмотрении проблем течения жидкостей, дает представление о давлении, необходимом, чтобы вызвать перемещение воды.

0-0,6 0,5-10 ifi\5 IS2,0 Z,0-Z,5сбыте2,5 Ьодопоглоихнае д %

Рис. 3.6. Зависимость водопоглощения заполнителя от содержания в нем зерен слабых горных пород



РЕАКЦИЯ ЩЕЛОЧЕЙ ЦЕМЕНТА С ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ БЕТОНА

В течение последних 20 лет обнаружены некоторые разрушительные химические реакции между заполнителем и окружающим его цементным камнем. Наиболее распространенной является реакция между активными кремнеземистыми составляющими заполнителя и щелочами цемента. Реакционноснособными модификациями кремнезема являются опал (аморфный), халцедон (скрытокристаллический, волокнистый) и тридимит (кристаллический). Эти реакционноспособные минералы встречаются в кремнистых сланцах с включениями опала и халцедона, кремнистых известняках, риолитах и риолитовых туфах, даците и дацитовых туфах, андезите и андезитовых туфах и филлитах. Реакция начинается с взаимодействия щелочных гидроокисей, полученных из щелочей (КагО и К2О), и кремнеземистых минералов заполнителя. В результате образуется гелеобразное вещество, состоящее из силикатов щелочных металлов, при этом происходит увеличение объема заполнителя.

Гель характеризуется значительной способностью к разбуханию. Он поглощает воду с последующим увеличением своего объема. Так как гель заключен в окружающий его цементный камень, то возникает внутреннее давление, которое в конце концов приводит к возникновению трещин и разрушению цементного камня. По-видимому, расширение вызвано гидравлическим осмотическим давлением, хотя оно может быть также вызвано повышающимся давлением еще твердых продуктов реакции щелочей с кремнеземом. Наиболее разрушительным для бетона является разбухание твердых зерен заполнителя. Некоторая часть мягкого геля выщелачивается водой и откладывается в трещинах, появившихся в результате разбухания заполнителя.

Можно предсказать, что при использовании определенных материалов будет происходить реакция щелочей цемента с заполнителями, но обычно нельзя оценить разрушительное воздействие этого процесса на бетон, зная лишь содержание реакционноспособных материалов. Например, на фактическую реакционную способность заполнителя влияют размер его зерен и пористость, поскольку от них зависит величина площади поверхности заполнителя, на которой может протекать реакция. Хотя содержание щелочей определяется лишь видом цемента, их концентрация на реакционноспособной поверхности заполнителя будет определяться величиной площади этой поверхности. Минимальное содержание щелочей цемента, при котором может быть реакция расширения, составляет 0,6% (в пересчете на эквивалент щелочи Na20). Содержание солей калия пересчитывается на эквивалентное количество ЫагО умножением содержания К2О в клинкере на коэффициент 0,658. Известно, однако, что в исключительных случаях цементы даже с низким содержанием щелочей вызывают расширение. В определенном диапазоне расширение бетона, приготовленного на реакционноснособном заполнителе, тем больше, чем выше содержание щелочей в цементе, а для данного состава цемента - чем выше его тонкость помола.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113