Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги по будівництву

 Властивості бетону


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

РОЗДІЛ 3. Властивості заповнювачів

 

 

Реакція лугів цементу з заповнювачами бетону

 

Протягом останніх 20 років виявлені деякі руйнівні хімічні реакції між заповнювачем і оточуючим його цементним каменем. Найбільш поширеною є реакція між активними кремнеземистыми складовими заповнювача і лугами цементу. Реакционноспособными модифікаціями кремнезему є опал (аморфний), халцедон (скрытокристаллический, волокнистий) і триди-міт (кристалічний). Ці реакційноздатні мінерали зустрічаються в кременистих сланцях з включеннями опалу та халцедону, кременистих вапняках, риолитах і риолитовых туфах, даците і дацитовых туфах, андезите і андезитових туфах і филлитах. Реакція починається з взаємодії лужних гидроокисей, отриманих з лугів (Na2O і Кдо), і кремнеземистих мінералів заповнювача. В результаті утворюється гелевидний речовина, що складається з силікатів лужних металів, при цьому відбувається збільшення обсягу заповнювача.

Гель характеризується значною здатністю до розбухання. Він поглинає воду з подальшим збільшенням обсягу. Так як гель укладений у навколишній цементний камінь, то виникає внутрішнє тиск, що врешті-решт призводить до виникнення тріщин і руйнування цементного каменю. Мабуть, розширення викликано гідравлічним осмотичним тиском, хоча воно може бути також викликане підвищеним тиском ще твердих продуктів реакції лугів з кремнеземом. Найбільш руйнівним для бетону є розбухання твердих зерен заповнювача. Деяка частина м'якого гелю вилуговується водою і відкладається в тріщинах, що з'явилися в внаслідок розбухання заповнювача.

Можна передбачити, що при використанні певних матеріалів буде відбуватися реакція лугів цементу з заповнювачами, але звичайно не можна оцінити руйнівний вплив цього процесу на бетон, знаючи лише зміст реакційноздатних матеріалів. Наприклад, на фактичну реакційну здатність заповнювача впливають розмір його зерен і пористість, оскільки від них залежить величина площі поверхні заповнювача, на якій може протікати реакція. Хоча вміст лугів визначається лише видом цементу, їх концентрація на реакційноздатні поверхні заповнювача буде визначатися величиною площі цієї поверхні. Мінімальний вміст лугів цементу, при якому може бути реакція розширення, становить 0,6% (в перерахунку на еквівалент лугу Na2O)\



Вміст солей калію перераховується на еквівалентне кількість Іаго множенням вміст К2О в клінкері на коефіцієнт 0,658. Відомо, однак, що у виняткових випадках цементи навіть з низьким вмістом лугів викликають розширення. В певному діапазоні розширення бетону, приготовленого на реакционноспособном заповнювачі, тим більше, чим вищий вміст лугів у цементі, а для даного складу цементу - чим вище його тонкість помелу.

Серед інших факторів, що впливають на хід реакцій лугів цементу з заповнювачем, слід вказати присутність води в неиспаряющейся цементному камені і ступінь водопроникності цементного каменю. В умовах поперемінного зволоження і висихання спостерігається прискорення реакції. Підвищена температура прискорює цю реакцію, принаймні в діапазоні 10-40° С. Таким чином, можна бачити, що вплив різних фізичних і хімічних факторів обумовлює складність процесів при взаємодії лугів цементу з заповнювачем. Зокрема, в результаті водопоглинання гель може змінювати свою структуру, що призводить до підвищення тиску, в той час в інших випадках спостерігається дифузія гелю із замкнутого простору.

Тому, хоча ми знаємо, що деякі види заповнювачів є реакционноспособными, не існує простого способу визначення того, чи такий заповнювач викликати надмірне розширення внаслідок реакції з лугами цементу. Зазвичай слід покладатися на результати спостережень в процесі експлуатації. Якщо у вашому розпорядженні таких результатів немає, то можна лише визначити потенційну реакційну здатність заповнювача, але не довести, що реакція буде мати місце. Методика прискорених хімічних випробувань наведена в Технічних умовах ASTM З 289-57Т. Ці випробування дозволяють визначити зменшення лужного утримання нормального розчину NaOH в результаті його контакту з тонкоподрібненим заповнювачем при температурі 80° С, при цьому встановлюють кількість розчиненого кремнезему. Зазвичай вважають, що руйнівна реакція можлива у тих випадках, коли результати випробувань лягають вправо від розділової лінії на графіку рис. 3.7.

З числа фізичних випробувань з визначення реакційної здібності заповнювача у США поширені випробування балок з цементного розчину. Випробовуваний заповнювач певної фракції використовують для виготовлення спеціальних балок з цементно-піщаного розчину з застосуванням цементу з еквівалентним вмістом лугів не менше 0,8%. Балочки зберігають над водою при температурі 37,8° С; при такій температурі проходить розширення більш інтенсивно, ніж при більш високих чи низьких температурах. Прискорення реакції також сприяє використання досить високого водоцементного відносини. Докладна методика цих випробувань описана у Тимчасових технічних умовах ASTM З 227-58Т.

Випробовуваний заповнювач вважають непридатним для бетону, якщо його розширення до 6 місяців становить більше 0,05% і до 1 року твердіння - більше 0,1%. Якщо перевищено лише 6-місячне значення, то вважають, що застосування цього заповнювача не призведе до руйнівної розширення.

Встановлено, що результати цих випробувань дуже добре корелюють з результатами експлуатаційних спостережень, хоча потрібно значне час, перш ніж можна буде винести рішення про придатність грунту для бетону. З іншого боку, результати хімічних випробувань часто не є вирішальними.

Встановлено, що розширення внаслідок реакції лугів цементу з заповнювачем може бути зменшено або виключено зовсім шляхом введення в бетонну суміш реакційноздатного кремнезему в тонко-подрібненому вигляді.

    

 «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 ДЕФОРМАЦІЇ 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