Структура, непроницаемость и долговечность цементного бетона

. В статье представлены основные гипотезы морозной деструкции цементного бетона. Рассмотрено влияние циклических изменений температуры и воздействия на бетон статической и динамической (ударной) нагрузок на изменения в структуре и прочности бетона. Приведены результаты сравнительных испытаний морозостойкости бетона, содержащего поризующую добавку и пластификатор, способствующий повышению плотности и непроницаемости его структуры. Экспериментально показано, что введение воздухововлекающих добавок, обладающих дополнительным эффектом гидрофобизации, продуктивно с позиций обеспечения морозостойкости бетонов относительно низких классов (до С30/37), прочностью на сжатие до 50 МПа и водопоглощением по массе более 4,0 %. Морозостойкость бетона большей непроницаемости и прочности целесообразно повышать, наращивая эти показатели, в частности, за счет максимального уменьшения начального водосодержания и качественного уплотнения. Этот вывод экспериментально подтверждают приведенные в статье данные, так как «механизм» морозной деструкции цементного бетона многофакторный, а рост его плотности (непроницаемости) и прочности обеспечивает более высокую способность сопротивляться силовым воздействиям, связанным с многократно повторяющимися знакопеременными деформациями бетона, а также с действием внешних нагрузок, накоплением усталостных явлений, гидродинамики фильтрации жидкости под влиянием изменяющихся температурных полей и проч. С использованием стандартизированных и авторских методик проведена сравнительная оценка морозостойкости бетона, содержащего поризующую (воздухововлекающую) добавку, а также пластифицирующие и минеральную добавки аморфного микрокремнезема, вводимые в бетон с целью увеличения его плотности, непроницаемости и прочности, а на этой основе – повышения морозостойкости. Приведены экспериментальные данные, отражающие взаимосвязь и закономерности снижения морозостойкости бетона, подверженного одновременному воздействию статической (на сжатие – разного уровня от соответствующего показателя прочности бетона) и ударной, сосредоточенно приложенной динамической нагрузок. Подтверждена закономерность взаимосвязи ускоренной морозной деструкции бетона с действием механических нагрузок, вызывающих трещинообразование в его структуре.

1. Батяновский, Э. И. Оценка эксплуатационной долговечности тяжелого бетона по критерию «остаточной» морозостойкости / Э. И. Батяновский, А. И. Бондарович –// Автомобильные дороги и мосты. 2010. Т. 6, № 2. С. 49–59.

2. Попов, Н. Д. К вопросу об усталости бетона при многократных циклах чередующихся воздействий окружающей среды / Н. Д. Попов, В. А. Невский // Сборник / Московский инженерно-строительный институт имени В. В. Куйбышева. М., 1957. № 15. С. 73–90.

3. Шестоперов, С. В. Цементный бетон в дорожном строительстве / С. В. Шестоперов. М.: Дориздат, 1950. 132 с.

4. Стольников, В. В. Исследования по гидротехническому бетону / В. В. Стольников. М.–Л.: Госэнергоиздат, 1953. 330 с.

5. Горчаков, Г. И. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений / Г. И. Горчаков, М. М. Капкин, Б. Г. Скрамтаев. М.: Стройиздат, 1965. 195 с.

6. Powers, T. С. Working Hypothesis for Further Studies of Frost Resistance of Concrete / T. С. Powers // Journal Proceedings. 1945. Vol. 41, No 1. P. 245–272.

7. Powers, T. С. Theory of Volume Changes in Hardened Portland Сemеnt Paste During Freezing / T. С. Powers, R. А. Helmuth // Proceedings Higway Research Board. 1953. Vol. 32. P. 285–297.

8. Батяновский, Э. И. Особо плотный бетон сухого формования / Э. И. Батяновский. M.: НП ООО «Стринко», 2002. С. 103–108.

9. Москвин, В. М. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В. М. Москвин, Ф. М. Иванов, С. Н. Алексеев. М.: Стройиздат, 1980. 536 с.

10. Ахвердов, И. Н. Механизм разрушения пористых материалов при насыщении их солями / И. Н. Ахвердов, И. В. Станишевская // ДАН БССР. 1967. Т. 11, № 4. С. 320–323.

11. Иванов, Ф. М. Защита железобетонных транспортных сооружений от коррозии / Ф. М. Иванов. М.: Транспорт, 1968. 175 с.

12. Шалимо, М. А. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии / М. А. Шалимо. Минск: Выш. шк., 1986. 200 с.

13. Батяновский, Э. И. Морозои солестойкость бетона, подверженного механическим нагрузкам / Э. И. Батяновский, А. И. Бондарович –// Вестник БНТУ. 2008. № 4. С. 5–16.

14. Берг, О. Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О. Я. Берг. М.: Госстройиздат, 1962. 96 с.

15. Батяновский, Э. И. Основы технологии изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций с применением сухих бетонных смесей / Э. И. Батяновский. Минск, 2002. 351 с.

16. Бриджмен, П. В. Новейшие работы в области высоких давлений / П. В. Бриджмен. М.: Гос. изд-во иностр. лит., 1948. 300 c.

17. Конопленко, А. И. К вопросу теории морозостойкости бетона / А. И. Конопленко // Сб. тр. Ростовского инженерно-строительного института. Ростов н/Д, 1958. Вып. ХII. С. 105–120.

18. Зацепина, Г. Н. Свойства и структура воды / Г. Н. Зацепина. М: Из-во Москов. ун-та, 1974. С. 48–80.