|
| |
  |
Перейти на главную Журналы  удобоукладываемости введение воздухововлекающих добавок приводит к уменьшению водоцементного отношения по сравнению с той же смесью без добавок. В тощих смесях с соотношением заполнитель: цемент 8 или больше, особенно при применении угловатых заполнителей, улучшение удобоукладываемости вследствие воздухововлечения таково, что возможное снижение ВЩ полностью компенсирует потерю прочности из-за наличия пор. В массивных конструкциях, где важна не прочность, а тепловыделение цемента, применение воздухововлекающих добавок позволяет перейти на смеси с малым содержанием цемента и, следовательно, с небольшим подъемом температуры. В жирных смесях влияние воздухововлечения на удобоукладываемость меньше, ВЩ может быть уменьшено незначительно и наблюдается потеря прочности. В общем вовлеченный воздух в количестве 5% повышает показатель уплотнения бетона на 0,03-0,07, а осадку конуса на 1-5 см (рис. 7.22). Воздухововлекающие добавки эффективны также для улучшения удобоукладываемости жестких легкобетонных смесей. Причина улучшения удобоукладываемости при применении воздухововлекающих добавок заключается, вероятно, в том, что воздушные поры сохраняющие сферическую форму под действием поверхностного натяжения, выполняют роль мелкого заполнителя с очень малой поверхностью сцепления и значительной упругостью. Вовлеченный воздух придает бетонной смеси свойства смеси с увеличенным количеством мелкого заполнителя, поэтому при введении воздухововлекающих добавок содержание песка в бетонной смеси должно быть уменьшено. Это позволяет еще уменьшить водосодержание смеси, т.е. компенсировать потерю прочности из-за наличия пор. Следует заметить, что воздухововлечение влияет на консистенцию или подвижность смеси; она становится более пластичной, так что при одинаковой удобоукладываемости бетонную смесь с воздухововлекающими добавками легче уложить и уплотнить, чем смесь без добавок. В присутствии воздухововлекающих добавок уменьшается водоотделение: пузырьки воздуха удерживают твердые частицы во взвешенном состоянии, седиментация уменьшается и вода не отделяется. В связи с этим уменьшается проницаемость и отделение цементного молока, а это приводит к повышению морозостойкости поверхностного слоя конструкций. Иногда отмечают, что воздухововлечение снижает расслоение бетонной смеси. Это верно, так как расслоение при погрузке и транспортировании связано со сцеплением смеси, но расслоение из-за чрезмерной 1 2 5 1 5 6 7 в Содержание Ооздуха б % Рис. 7.22. Влияние вовлеченного воздуха на уплотнение бетона (для постоянного состава смеси) •- состав 1:6; ----состав 1 : 9 вибрации все же возможно частично из-за быстрого удаления пузырьков воздуха. Применение воздухововлекающих добавок уменьшает плотность бетона: цемент и заполнители раздвигаются. Это дает экономический эффект, снижаемый из-за стоимости добавок (хотя и дешевых) и возросшей стоимости технического процесса. Известен положительный опыт применения воздухововлекающих добавок с сульфатостойким и другими портландцементами, а также при введении СаСЬ как ускорителя твердения бетона. ИЗМЕРЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОЗДУХА Существуют три метода определения содержания воздуха в бетонной смеси. Так как при этих испытаниях нельзя отделить вовлеченный воздух от больших пузырьков случайно защемленного воздуха, важно, чтобы испытуемая бетонная смесь была хорошо уплотнена. Самый старый метод - весовой. Он заключается в сравнении плотности бетона, содержащего воздух Р, с вычисленной плотностью бетона (без воздухововлечения) того же состава Р, Содержание воздуха в процентах от общего объема Р будет 1--.Этот метод узаконен стандар- Иагнетанш воздуха  Монометр Понижение уробня ооды Понижение уробня Овтона ••л -.ОО-. OoV • «У • О о.* -"иО • • ..• * •• :\§детон /ь. Рис. 7.23. Компрессионный воздухомер ТОМ ASTM С 138-44 и его можно применять при постоянном удельном весе заполнителей и постоянном составе смеси. Ошибка в 1% в вычисленной величине содержания воздуха вполне допустима, что подтверждается опытом определения плотности образцов бетона без воздухововлекающих добавок. Волюмометрическим методом определяется разность объемов бетонных образцов до и после удаления воздуха. Воздух удаляется при встряхивании и перемешивании в пикнометре или другом сосуде. Подробно это испытание описано в стандарте ASTM С 173-58. Главная трудность заключается в том, что вес замещающей воздух воды мал в сравнении с общим весом бетона. Наиболее широко применяют метод давления. Он основан на зависимости между объемом воздуха и приложенным давлением (при постоянной температуре) по закону Бойля. При этом состав смеси и свойства применяемых материалов не имеют значения. При применении воздухомеров не требуется дополнительных расчетов, так как дается прямая градуировка процентного содержания воздуха. Воздухомеры неприменимы при пористых заполнителях. Воздухомер показан на рис. 7.23; определение состоит в измерении уменьшения объема образца бетонной смеси при известном давлении. Давление создается маленьким насосом, например велосипедным, и измеряется манометром. Вследствие повышения давления выше атмосферного объем воздуха в бетоне уменьшается, что приводит к понижению уровня воды над бетоном. Содержание воздуха устанавливают по изменению уровня воды в калиброванной трубке. Метод описан в стандарте ASTM С 231-56Т и является наиболее точным методом определения содержания воздуха в бетоне. Содержание воздуха в затвердевшем бетоне измеряют также на полированных шлифах под микроскопом с использованием метода подсчета длины хорд или с применением воздухомера высокого давления. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА БЕТОНА Хотя тепловые свойства бетона и не связаны прямо с долговечностью, но они определяют поведение бетона в различных условиях и играют большую роль при- проектировании массивных конструкций. Поэтому тепловые свойства бетона должны быть указаны в проекте. Например, в проекте здания должна быть оговорена степень изоляции; в плитах не должно появляться температурных трещин и деформаций, при изменениях температур температурные напряжения, возникающие в статически неопределимых системах, должны быть рассчитаны; в массивных бетонных конструкциях должно быть определено возможное повышение температуры вследствие гидратации цемента и предусмотрена система охлаждения. Тепловые свойства бетона характеризуют следующие показатели: теплопроводность, перенос тепла (термодиффузия), удельная теплоемкость и коэффициент термического расширения. Первые три взаимосвязаны. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ Теплопроводность - это способность материала проводить тепло, измеряемая количеством тепла, проходящего в течение 1 ч через квадратный метр поверхности тела толщиной 1 м при разности температур 1°. Теплопроводность обычного бетона зависит от его состава и составляет для насыщенного водой бетона от 1,1 до 2,9 ккал/м-чград/м. Плотность не влияет на теплопроводность обычного бетона, но вследствие низкой теплопроводности воздуха, теплопроводность легкого бетона изменяется в зависимости от плотности. Некоторые величины теплопроводности приведены в табл. 7.9. Может быть сделан вывод, что минералогический состав заполнителя значительно влияет на теплопроводность бетона. В общем следует сказать, что базальт и трахит имеют низкую теплопроводность, доломит и известняк - среднюю, а кварц - самую высокую, что зависит также от наггравления теплового потока относительно ориентации кристаллов. Степень насыщения бетона играет важную роль, так как теплопроводность воздуха ниже, чем воды. Например, в легком бетоне повышение 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 |
