книги из ГПНТБ / Руководство по новым методам исследования морфологических и влагоемкостных характеристик бетона и других пористых материалов. Р 165-74

1 .3 .4 . При В/Ц ^

0,45 воды достаточно для полной гидрата­

ции и степень

гидратации

может достигать единицы

1 ,0 ).

При В/Ц <

0,45 воды не достаточно для

полной гидратации и мак­

симальная степень гидратации в случае,

если влага

поступает из­

вне,составит

т т ах= 2,2

В/Ц.

1 .3 .5 .

В формулах (15)-(22) приведены уравнения для расче­

изложенными выше положениями ( т

- степень

гидратации

в долях

единицы массы исходного цемента):

объемная масса скелета камня,

г/см 3

V

= к

(1+0,25т Мц )

(I 5)

" ек ~

6

<+Гц ' 6/ц

пористость цементного геля, об.%„

П = ю о к,

Ш 6Л \ Х * ,

( 16 )

г

4

капиллярная пористость, об.$

'

п

=

юо Ks

.

;

а?)

*

4

<+Ги-*/ч

общая пористость, об.%

П0

=

Пё + Пг + Пк ;

(18)

радиус вписанного в капилляр шара (мк):

при тетраэдрической упаковке

%!и =

t

а

- 0,41/77)

;

(19)

при кубической

упаковке

_________ ____

? *

=

Z

(1,73 - 0,65

/ 1,34+(1+/т7)2) ;

(20)

радиус горла капиллярных пор, мк*

при тетраэдрической упаковке

г г' =

г (0,32 - 0,41 т ) ;

(21)

при

кубической упаковке

г " =

(1,41-0,65 V 1, 34+(1+ т )г .

(22)

ной пористости таким образом,

что общая пористость уменьшается.

Поры воздухововлечения и седиментационные поры остаются при

этом неизменными,и их объем может быть рассчитан

по уравнениям

( ? ) и ( 8 ).

В приложениях 2-5

приведены расчеты,

иллюстрирую­

щие изложенное выше.

1 .3 .7 .

Гидратация зерен цемента

начинается с

поверхности

и постепенно

распространяется

вглубь.

За исключением самого ран­

через оболочку

новообразований.

С учетом экспериментальных данных й.М.Бутта [9]

установлены

следующие

приближенные зависимости степени гидратации

(

т ) от

условного

радиуса зерна ( %, ,мк)

и времени твердения

(

зг

суток), при нормальных условиях твердения:

для

тетраэдрических упаковок

(23)

для

кубических упаковок

(24)

1 .3 .8 .

В тетраэдрических

упаковках

зерна с радиусом

I - 0,81 мк, а в кубических

-

%

0,76

мк гидратируются

мгновенно

( г

= 0 ) . Продолжительность гидратации для

достижения

данной степени

пропорциональна

кубу

радиуса зерна.

Если

полная гидратация зерен с радиусом 2,5

мк достигает­

ся

за двое

суток, то

при

радиусе

25

ык на это

понадобится

17

лет, а

при радиусе

40

мк - свыше 70

лет.

1 .3 .9 . Благодаря

полидисперсности цемента в цементном кам­

не

обычно

сосуществуют зерна с различной степенью гидратации.

Получаемые из

эксперимента интегральные показатели,по отношению

к среднему зерну

в области от т =

0

до т - 0,4 завышены, а

в области от

/7?

= 0,6 до

/7 7 = 1,0

-

занижены, что

следует

учитывать при интерпретации экспериментальных данных.

1 .3 .1 0 .

В результате

гидратационного твердения

образуется

пространственный

сросток

сфероидов

цементного геля.

В тетраэд­

в пределах 0,3 4:

В/Ц

-4 0,62

и 0 < т 4

0,66?это

выражается

уравнениями:

•- f

^

=

(25)

%и, = С.

-fu, А Щ Ч +

%

-0,5) ’

(26 )

где

Rn -

предел прочности цементного камня при

4

сжатии, кгс/см2;

Syg . -

удельная

поверхность

порошка цемента,

см2/ г ;

Q = дл (1+0,26тКи,) + я'+Щ ;

(27)

пористость геля, об.$>,

0,6/6 т Хц

(28)

nrr= O t t8 i-K t

В формулах (27)-(33) приняты обозначения:

Д, П, Щ-

расход цемента,

мелкого

и крупного

заполнителя

в кг/м3 бетона,

уточненные по выходу смеси, П

=

П - М3 (где

М3 - фракция мелкого заполнителя с зернами менее 0,14 мм);

&a = U+ M V9 / ъ ■ г

4 Гц +

#сю

. у ,, _ 4

* ц

Ег1 " ъ>

—

>г! сн ’

мах связи [б] .

1 .5

.2 .

Адсорбционная

влага

покрывает поверхность твердо-

го тела

пленкой толщиной

около

7

О

Основная ее

масса сосре­

А .

доточена

в

порах цементного геля,

что

определяет

ширину рас -

крытия этих пор 14-24 А.

1 .5 .3 .

В результате повышенной энергии связи

адсорбционная

несвязанная

адсорбционными связями влага,и где они завершают

гидратацию,

выпадая из раствора в осадок.

1 .5 .5 .

Микрокапиллярная влага размеща§тся поверх пленки

1

.5 .6 .

Макрокапиллярна я влага

по своим свойствам мало чем

отличается от воды в объеме, она замерзает при небольших отри­

цательных температурах с некоторым переохлаждением,

которое

при быстром охлаждении может достигать до -7°С и ниже.

1

.5 .7 .

Максимальную влагоемкость

бетона

рассчитывают

по

формуле

W f a*=

Ц г 6 +,1и5 + П^^

вес. 2

(34)

Гед

1

.5 .8 .

влагоемкость

бетона

опре­

Максимальную капиллярную

деляют

по формуле

таи

Пы^+Лгё

„

Ks

---- Bec'fo*

(35)

1

.5 .9 .

Максимальную влагоемкость

цементного

камня

находят

по формуле

та)1_

Пг +Пк +П(,

ъес.%.

(36)

W,оя

Гея

1 .5 .1 0 .

Максимальную капиллярную влагоемкость

цементног

камня

рассчитывают по

формуле

wПК^ J l U

k

юо

Ги, В/ц

га-Я'и,

вес.% .(37)

Гея

Рассчитанные

по уравнению (36) значения максимальной

ка­

к

= 0,001 Fa (100 - t

) ( — - L —

)

вес.5Ь,

(38)

7 ~-Ctl J

где F„ - удельная поверхность,

определенная

по адсорбции

вла­

ги,

м ^/г;

Wz« = °fi0iF4rL

У )

' (39)

лее 3%), плотного строения (без воздухововлечения

или по.ри -

зации):

условной

прочности;

удельной

поверхности;

плотности (удельного веса);

объемной массы в сухом состоянии;

общей пористости;

капиллярной пористости;

пористости цементного геля;

пористость внутри сфероидов геля;

средней ширины пор цементного геля;

размера и формы ячеек;

адсорбционной максимальной влагоемкости;

сорбционной максимальной влагоемкости;

микрокапиллярной

влагоемкости;

макрокапиллярной

влагоемкости;

максимальной капиллярной влагоемкости;

максимальной общей влагоемкости.

Аппаратура и реактивы

Пикнометры стеклянные на 50 мл ..............................

2

Бюксы стеклянные ...........................................................

4 ч

Стаканы химические на 250 мл ..................................

2

Ступка

фарфоровая ..........................................................

I

Чашки фарфоровые ............................................................

I

Эксикаторы лабораторные ..............................................

3

Термостат воздушный на 35 -1°С ..................................

I

Сушильный шкаф на 40 ^1°С .....................................

I

2 .1 .5 . Эксикатор,

предназначенный

для выдерживания в сре­

де

при температуре

t

= 35

*1°С и относительной влажности

f

= 0,3 ^0,02,

заполняется

раствором

серной кислоты, концент­

рацией з3,38% (

J3

= 1,429

при 20°С).

Эксикатор должен быть

одного

раза

в

сутки.

2

.1 .6 .

Эксикатор, предназначенный для выдерживания над

зеркалом

воды,

заполняют дистиллированной водой. Термостат

должен обеспечивать температуру в 35 -1°С.

2 .1

.7 .

Один сушильный шкаф должен быть отрегулирован на

температуру 40

-1°С, а другой - на Ю3-105°С.

2 .1

.8 .

Пробы высушивают до постоянной массы до тех пор,.

будет не более 0,1% при

времени между взвешиванием не менее 3 ч

2 .1 .9 . Температура

помещения, в котором приготовляют

об­

разцы и проводят эксперименты, должна находиться в пределах

20 ±2°С.

2 .2 . ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ К ЭКСПЕРИМЕНТУ

2 .2 .1 . В зависимости от

поставленной задачи образцы

можно

выпиливать или выкалывать из

представительного блока,или

спе­