18,3. Фізико-механічні властивості бетонів (густина, морозостійкість, водопроникність, теплофізичні)

Плотность

Следует различать плотность б.с. и затвердевшего б.

б.с. может быть почти совершенно плотной с учетом воды в смеси, если правильно рассчитана б.с. и плотно уложена, но при приготовлении б.с. ее укладки в б.с. со держится вовлеченный воздух. Качество уплотнения б.с. характерезуется коэффициентом уплотнения

В затвердевшем б. только часть воды находится в химически связанном состоянии, остальная (свободная) остается в порах и капиллярах или часть испаряется. В гелевых, капиллярных, макропорах находится воды. Пористость б. в процентах определяется по ф-ле

Где В – вода затворения на 1м(куб)

Ц – расход Ц. на 1 м(куб)

- часть хим связанной воды (в доле от массы воды 0,15 в б. 15%).

Плотность б можно повысить:

1. Тщательным подбором зернового состава

2. Применить Ц кот присоединяют при гидротации больше воды, или Ц кот занимает больший абсолютный объем в объеме б.

3.уменьшение В/Ц за счет введения ПАВ, приминением более эффективных способов уплотнения б.с. (вакуумирование, пресс гидро и тд)

Косвенной оценкой плотности б. и характера его пористости служит способность пропускать (фильтровать) воду, оцениваемая соответствующими показателями водопоглащения, водонасыщения и водопроницаемости б.

Проницаемость бетона.

Б. плотного строения будучи капиллярно пористым телом проницаем для воды. При наличии определенного гидростатического давления фильтрация воды под давлением происходит не через ц.к. при В/Ц по сообщающимся крупным материалам и микрополостям в местах контакта и ц.к. и заполнителя. Проницаемость воды, газа, воздуха способность проходить через тело б. зависит от пористости б. структуры пор, свойств вяжущих и заполнителей. Объем макропор ориентировочно можно определить по формуле

Макропористость можно уменьшить понижением В/Ц (водозатворением воды) увеличением степени гидратации уменьшения воздуха вовлечение в б.с. к применением хим добавок уплотняющих б.с.

Проницаемость б. оценивается коэффициентом проницаемости который показывает количество воды проходящей через еденицу площади б. за еденицу времени при постоянном давлении.

Где - градиент давления

Марка водонипроницаемости показывает до какого давления б. является непроницаемым для воды (W2,4,6,8,12)

При испытании с одной стороны образца соприкосающегося с водой медленно создают давление повышая его при этом наблюдая с противоположной стороны образца влажного пятна или капель воды

Как можно понизить проницаемость б.

1.введение при приготовлении б.с. гидрофобизирующих добавок гкж-10,94,11 (гидрофобизирующая кремнеорганическая жидкость)

2.пропитка после изготовления спецвеществами.

3.покрытие специальными пленкообразующими составами на основе полимерных материалов.

Уравнение раздвижки зерен

- объем раствора

- объем пустот щебня

- коэффициент раздвижки зерен.

Морозостойкость.

Это способность в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание. Основной причиной разрушения б. при воздействии низких т является давление на стенки пор и капилляров которые создаются замерзшей водой. Критерием морозостойкости б. является количество циклов при котором потеря массы образца не более 3% (для б. дорожных и аэродромных покрытий) а его прочность снижается не более чем на 5%. Количество циклов определяет марку б. по морозостойкости, которые назначаются в зависимости от условий эксплуатации. На морозостойкость значительное влияние оказывает характер… зависит от размера или радиуса пор, чем тоньше поры тем ниже температура замерзания воды. В капиллярных порах температура замерзания - -25 градусов Цельсия, в гелевидных – 50-60 градусов, а в обычных (макропорах) -1

Способы повышения морозостойкости. Повышение плотности б. и уменьшение объема макропор и их проницаемости для воды за счет:

-снижение В/Ц

-приминением гидрофобизирующих добавок или кальматация пор спец составами

-создание б. воздухововлекающих добавок СНБ (смола нитрализованная воздухововлекающая

теплофизические свойства бетона.

Теплопроводность связана со структурой бетона, структуросоставляющих б. и зависит от влажности и температуры б. С повышением влажности и температуры б. теплопроводность бетона увеличивается

С увеличением общей пористости теплопроводность снижается. Коэффициент температурного расширения

Теплоемкость количества тепла, которое нужно подвести или отвести, чтобы изменить температуру тела.