Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги по будівництву

 Властивості бетону


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

ГЛАВА 7. Довговічність бетону

 

 

Проникність бетону

 

Проникнення в бетон рідких агресивних речовин істотно впливає на його довговічність, наприклад при вимиванні Са(ОН)2 або при дії агресивних розчинів. Інтенсивність проникнення їх визначається проникністю бетону, яка є важливою характеристикою стійкості бетону, в тому числі її морозостійкості. В армованому бетоні проникання вологи і повітря викликає корозію арматури, що веде до збільшення її обсягу, розтріскування і відшарування захисного шару бетону.

Проникність бетону представляє інтерес для оцінки водопроникності ємностей для рідин та інших конструкцій, а також зв'язку з проблемою гідростатичного тиску в греблях.

Слід зазначити, що рух крізь товщу бетону може обумовлюватися не тільки тиском води, але і градієнтом вологості на протилежних поверхнях бетону або осмотичним ефектом.

Цементний камінь і заповнювач мають пори. Крім того, в бетоні є порожнечі в результаті недостатнього ущільнення або по-доотделения, які можуть становити від 1 до 10% об'єму бетону. В останньому випадку ми маємо раковистый бетон з дуже низькою міцністю. Так як зерна заповнювача пов'язані в щільному бетоні цементним каменем, основну роль у проникності бетону грає проникність цементного каменю.

Пори в цементному камені були розглянуті раніше, але слід нагадати про відмінність між порами в гелі і капілярними порами. Перші складають близько 28% об'єму цементного каменю, а другі - від 0 до 40% залежно від водоцементного відношення і ступеня гідратації.

Об'єм пор в бетоні, як характеристика його проникності, вимірюється водопоглинанням, яке зазвичай визначається висушуванням зразка до постійної ваги, насиченням водою і вимірюванням збільшення ваги в відсотках до ваги сухого зразка. В табл. 7.1 наведені результати визначення водопоглинання бетонних зразків, отримані при різних режимах насичення і висушування. З цієї таблиці можна встановити наступне: висушування при нормальній температурі неефективно для видалення всієї вологи, а висушуванням при високій температурі можна видалити і частина зв'язаної води. Таким чином, водопоглинання не може служити методом визначення якості бетону, але більшість доброякісних бетонів має величину водопоглинання менше 10%.



Фільтрація води через бетон підпорядковується загальним законам фільтрації через пористі тіла. Цементний камінь складається з частинок, з'єднаних один з одним лише на невеликій частині їх загальної поверхні, частина води знаходиться в межах поля сил твердої фази, тобто адсорбується. Ця вода має велику в'язкість, але досить рухлива і бере участь у фільтрації.

Проникність бетону не є простою функцією його пористості, але залежить також від розміру, довжини і розподілу пор. Так, хоча пористість цементного гелю 28%, його проникність становить всього 7 • 10~14 см/с [7.3]. Це пояснюється дуже тонкою структурою тверднучого цементного тесту: пори і тверді частки дуже малі і численні, в той час як в заповнювачі великі за розміром пори, хоча й у меншій кількості, призводять до більш високої проникності. З цієї ж причини вода проникає через капілярні пори значно легше, ніж через малі пори гелю: цементний камінь в своїй масі в 20-100 разів більш проникний, ніж сам гель.

Таким чином, проникність цементного каменю визначається його капілярної пористістю. Зв'язок між цими двома характеристиками наведена на рис. 7.1.

Для порівняння в табл. 7.2 наведено водоцементные відносини цементного каменю, що має ту ж проникність, що й звичайні гірські породи. Цікаво, що проникність граніту має той же порядок, що і бетону з ВЩ=0,7, тобто не дуже високої якості.

Проникність цементного каменю змінюється в процесі його гідратації. В цементному тесті фільтрація води визначається розміром, формою і концентрацією цементних частинок. В процесі гідратації проникність різко зменшується, так як обсяг гелю (включаючи пори) приблизно в 2,1 рази більше обсягу негидратированного цементу і гель заповнює частину часу, які спочатку були заповнені водою.

У затверділому цементному камені проникність залежить від розміру, форми і концентрації часток гелю та замкнутості капілярів. В табл. 7.3 наведено значення коефіцієнта проникності цементного каменю з В/Ц=0,7 у різному віці. Для цементного каменю з однаковим ступенем гідратації проникність тим нижче, чим вище вміст цементу, тобто чим нижче водоцементне відношення. Рис. 7.2 показує величини проникності цементного каменю, у якому про-гидратировало 93% цементу.

Нахил кривої значно менше для цементного каменю з В/Ц менше 0,6, тобто для цементного каменю з переривчастими капілярами.

На рис. 7.2 видно, що зменшення В/Ц від 0,7 до 0,3 знижує коефіцієнт проникності в тисячу разів. Таке зниження має місце в цементному камені з В/Ц=0,7, за період від 7 діб до 1 року.

Проникність бетону залежить від властивостей цементу. При однаковому водоцементном відношенні цемент грубого помелу утворює більше пористий цементний камінь, ніж цемент тонкого помелу.

Склад цементу впливає на проникність лише настільки, наскільки змінюється ступінь гідратації. В цілому, можна припустити, що чим вище міцність цементного каменю, тим нижче його проникність, а міцність - функція відносного об'єму гелю у вільному просторі.

Це положення має лише один виняток: висушування цементного каменю підвищує її проникність, можливо, внаслідок того, що усадка руйнує частину гелю між капілярами і таким чином відкриває нові шляхи для води.

Залучення повітря підвищує проникність бетону. Однак, так як залучення повітря зменшує розшаровуваність і водовідділення і підвищує легкоукладальність, дозволяючи застосовувати більш низьке/Ц, в цілому дія повітровтягування не обов'язково негативне.

Проникність бетону може бути виміряна в лабораторії поруч простих методів, але в результаті цих вимірювань можуть бути одержані лише порівняльні дані. Бічні грані випробуваного зразка ущільнені і вода під тиском подається тільки до верхньої його межі.

Для створення тиску часто використовують стиснене повітря. При цьому потрібно стежити, щоб у воді не було повітря, так як в противному випадку при зниженні тиску повітря може проникнути (виділитися) в зразок і зменшити величину фільтрації. Вимірюється кількість води, що пройшла через бетонний зразок даної товщини за певний час і визначається коефіцієнт проникності До за формулою Дарсі

Вимірювання проникності можуть бути проведені на зразках з метою вивчення впливу змін складу бетону, способів перемішування, укладання й догляду за бетоном. Ці випробування дозволяють також судити про довговічності бетону, який піддається корозійному дії фільтруючої води.

    

 «Властивості бетону» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Як приготувати бетон і будівельні розчини

Вихідні матеріали 1.1. Мінеральні в'яжучі речовини 1.2. Заповнювачі 1.3. Вода 1.4. Визначення необхідної кількості матеріалів Будівельні розчини 2.1. Властивості будівельних розчинів 2.2. Види будівельних розчинів 2.3. Приготування будівельних розчинів 2.4. Склади Бетони 3.1. Види бетону 3.2. Властивості бетону 3.3. Приготування бетонного розчину 3.4. Склади 3.5. Шлакобетон 3.6. Опілкобетон

 

Високоміцний бетон

Глава I. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

1. МАТЕРІАЛИ, ВИКОРИСТОВУВАНІ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ БЕТОНУ

2. ВПЛИВ ЯКОСТІ ТА ДОЗУВАННЯ СКЛАДОВИХ НА ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ ТА БЕТОННОЇ СУМІШІ

3. ПІДБІР СКЛАДУ ТА КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

4. ОТРИМАННЯ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ В ВИРОБНИЧИХ УМОВАХ

Глава 2. ВПЛИВ ЗМІНИ СТРУКТУРИ ЗАТВЕРДІЛОГО БЕТОНУ НА ЙОГО МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПІД ДІЄЮ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ

1. МІЦНІСТЬ ТА ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ

2. ДІАГРАМА СТАНІВ БЕТОНУ І ПАРАМЕТРИЧНІ ТОЧКИ

3. ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ RT НА ЗАКОНОМІРНОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І МІЦНІСТЬ БЕТОНУ

4. ЗАКОНОМІРНОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І РУЙНУВАННЯ СТРУКТУРИ БЕТОНУ ПРИ СКЛАДНИХ НАПРУЖЕНИХ СТАНАХ

Г л а в a III. МІЦНІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ СТАТИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

2. МІЦНІСТЬ ПРИ ОСЬОВОМУ РОЗТЯГУВАННІ

3. МІЦНІСТЬ НА РОЗТЯГ ПРИ ВИГИНІ І РОЗКОЛЮВАННІ

4. НОРМАТИВНІ І РОЗРАХУНКОВІ ОПОРУ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

Глава IV. МІЦНІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНУ ПРИ БАГАТОРАЗОВОМУ ТА ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ

2. МІЦНІСТЬ БЕТОНУ ПРИ ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Г л а в а V. ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ НАВАНТАЖЕННІ. МОДУЛЬ ПРУЖНОСТІ БЕТОНУ

1. МЕТОДИ ОЦІНКИ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ БЕТОНУ

3. АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ЗВ'ЯЗКУ МІЖ МОДУЛЕМ ПРУЖНОСТІ І МІЦНІСТЮ ВАЖКОГО БЕТОНУ

4. ОСОБЛИВОСТІ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ І МІЦНОСТІ БЕТОНУ

5. ДЕЯКІ ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З НОРМУВАННЯ ПРУЖНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

6. ГРАНИЧНА ДЕФОРМАТИВНІСТЬ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Глава VI. ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ ПРИ ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ. ПОВЗУЧІСТЬ БЕТОНУ

1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ПОВЗУЧІСТЬ БЕТОНУ

2. ХАРАКТЕР ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МІЖ ПОВЗУЧІСТЮ І МІЦНІСТЮ БЕТОНУ

3. АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗВ'ЯЗКІВ ПОВЗУЧОСТІ І МІЦНОСТІ ВАЖКОГО БЕТОНУ НА ОСНОВІ ВИРАЗІВ

4. ПРО ВПЛИВ РУХЛИВОСТІ БЕТОННОЇ СУМІШІ НА ПОВЗУЧІСТЬ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

5. ОЦІНКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОВЗУЧОСТІ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ КОНСТРУКЦІЙ

6. ОСОБЛИВОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ В НЕЛІНІЙНІЙ ОБЛАСТІ

Г л а в а VII. ВЛАСНІ ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ. УСАДКА БЕТОНУ

1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ВЕЛИЧИНУ УСАДКИ БЕТОНУ

2. ПРО ДЕФОРМАЦІЙ ЗВ'ЯЗКУ УСАДКИ З ВЛАГОФИЗИЧЕСКИМИ ПРОЦЕСАМИ В БЕТОНІ

3. УСАДКА БЕТОНІВ РІЗНОЇ МІЦНОСТІ

4. РУХЛИВІСТЬ БЕТОННОЇ СУМІШІ І УСАДКА ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

5. ПРАКТИЧНИЙ МЕТОД ПРОГНОЗУВАННЯ ДЕФОРМАЦІЙ УСАДКИ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

Глава VIII. ЗМІНА У ЧАСУ МІЦНІСНИХ І ДЕФОРМАТИВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БЕТОНУ

1. ОЦІНКА ЗРОСТАННЯ У ЧАСІ МІЦНІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНУ

2. ВПЛИВ СТАРІННЯ БЕТОНУ НА ЙОГО ДЕФОРМАТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ

Г л а в а IX. ПРОБЛЕМИ ДОВГОВІЧНОСТІ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

1. СТІЙКІСТЬ БЕТОНУ В АГРЕСИВНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

2. МОРОЗОСТІЙКІСТЬ БЕТОНУ

Глава X. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

 

Розчини будівельні

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

 2. ВИЗНАЧЕННЯ РУХЛИВОСТІ РОЗЧИННОЇ СУМІШІ

3. ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

4. ВИЗНАЧЕННЯ РОЗШАРУВАННЯ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

5. ВИЗНАЧЕННЯ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ ЗДІБНОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

6. ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ РОЗЧИНУ НА СТИСК

7. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ ЩІЛЬНОСТІ РОЗЧИНУ

8. ВИЗНАЧЕННЯ ВОЛОГОСТІ РОЗЧИНУ

9. ВИЗНАЧЕННЯ ВОДОПОГЛИНАННЯ РОЗЧИНУ

10. ВИЗНАЧЕННЯ МОРОЗОСТІЙКОСТІ РОЗЧИНУ

 

Суміші бетонні