Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




21.06.2018


21.06.2018


21.06.2018


20.06.2018


20.06.2018


20.06.2018


20.06.2018


20.06.2018


20.06.2018


20.06.2018





Яндекс.Метрика
         » » Водонепроницаемость шлакощелочного бетона

Водонепроницаемость шлакощелочного бетона

31.03.2016

Проницаемость бетона характеризует его способность противодействовать фильтрации флюидов (жидкостей и газов) при перепаде давления. Количественно проницаемость бетона определяется коэффициентом или константой проницаемости для данного флюида, регламентируется соответствующими нормами и в значительной степени влияет на такие свойства бетона, как атмосферо-, морозо- и коррозионная стойкость.
Проницаемость бетона зависит от структуры порового пространства, ее изменения во времени в результате физико-химических процессов и механических воздействий, а также свойств флюида (полярности, условий его проникновения в тело бетона, содержания кольматирующих веществ).
Водонепроницаемость как наиболее распространенная характеристика проницаемости бетона определяется наибольшим давлением воды, при котором не наблюдается ее просачивание через исследуемые образцы, или коэффициентом фильтрации. Последний рассчитывают по количеству жидкости, проникающей через единицу сечения в единицу времени при градиенте напора, равном 1.
Особенности поровой структуры шлакощелочного бетона, его высокая водоудерживающая способность и отсутствие расслоения щелочных бетонных смесей обусловливают возможность получения материалов повышенной водонепроницаемости.
Плотность и водонепроницаемость шлакощелочного бетона возрастают с течением времени и зависят от химико-минералогического состава, тонины помола и расхода вяжущего (табл. 4.1—4.3).
Водонепроницаемость шлакощелочного бетона
Водонепроницаемость шлакощелочного бетона

Наиболее низкой проницаемостью отличаются составы при использовании кислых и нейтральных шлаков, причем в качестве щелочного компонента предпочтительно применять растворимые силикаты натрия, в процессе твердения которых образуется повышенное количество гелевидной фазы.
Интенсивность роста прочности и снижения водопроницаемости бетона зависит от расхода вяжущего: при содержании его до 20 % наблюдается снижение водопроницаемости при твердении образцов в течение 1 года (во влажных условиях) в 20 раз, а в течение 5 лет — в 200 раз. Бетон с расходом вяжущего от 25 до 40 % к этому времени не фильтрует воду даже при давлении P = 4/5 МПа (см. табл. 4.2).
Водопроницаемость шлакощелочного бетона снижается при применении заполнителей, характеризующихся рациональным грануло. метрическим составом, обеспечивающим минимальную пустотность материала. Так, наименьшее значение коэффициента водопроницаемости (Кф = 0,9*10в12 см/с) соответствует пустотности, равной 32,3 %. Регулирование водопроницаемости бетона достигается введением в состав заполнителей глин, которые, участвуя в процессах структурообразования, повышают их плотность. При этом определяющую роль играет минералогический состав глин. Наиболее плотный мелкозернистый бетон получен на основе песка, в составе которого содержится до 10 % горелой породы. Спондиловая глина по своему влиянию на водопроницаемость сходна с каолином, поэтому введение таких добавок допустимо до 5%. Применение бентонитовых глин неэффективно вследствие их коагуляции при затворении щелочными растворами.
Водонепроницаемость шлакощелочного бетона

Коэффициент фильтрации бетона, в составе заполнителей которого содержится до 15 % глины, в начальные сроки испытаний вследствие его медленного взаимодействия со щелочными компонентами остается достаточно высоким (Кф = 3*10в-9 см/с), однако через 1 год уменьшается в 5—7 раз, а через 5 лет — в 20 раз. Повышение водонепроницаемости бетона возможно также за счет применения специальных методов перемешивания, в частности, виброперемешивание снижает коэффициент фильтрации в 25—30 раз по сравнению с перемешиванием компонентов в бегунковых смесителях.
Процессы вибрационного уплотнения шлакощелочного и портландцементного бетонов протекают аналогично. В этом случае повышенная прочность и водонепроницаемость достигаются, когда продолжительность вибрирования равна удвоенному показателю жесткости бетонной смеси. Для шлакощелочного бетона, уложенного методом обычного вибрирования, характерно снижение коэффициента фильтрации во времени; если через 3 мес Кф = 0,45*10в-3 см/с, то к 1 году хранения образцов Кф = 0,15*10в-13 см/с.
Ылакощелочной бетон интенсивнее уплотняется при высокочастотном вибрировании, уплотнении с пригрузом, при этом длительность процесса сокращается в 2 раза. Прочность образцов, уложенных с помощью высокочастотной вибрации, на 25—30 % выше, а коэффициент фильтрации на порядок ниже, чем при обычном способе формования.
Сочетание виброперемешивания с высокочастотным вибрированием позволяет получать мелкозернистый шлакощелочной бетон с Кф = 0,04*10в-13 см/с.
Наиболее плотная упаковка дисперсной фазы шлакощелочных бетонных смесей достигается, когда снижаются значения растворошлакового отношения в сочетании с оптимальным режимом твердения. Оптимальные условия для формирования плотной структуры создаются при интенсивном тепловом воздействии без предварительной выдержки перед пропариванием, при этом скорость подъема температуры значительно влияет на прочность и пористость шлакощелочного камня. Так, шлакощелочной бетон с Р/Ш = 0,5 можно пропаривать со скоростью 25 град/ч даже без предварительной выдержки; размеры и характер пор мало отличаются от аналогичных показателей образцов, твердевших в естественных условиях.
Наиболее благоприятными условиями, обеспечивающими такие же высокие показатели водонепроницаемости, как и для бетона естественного твердения, являются пропаривание в закрытых формах при T = 373 К; подъем температуры осуществляется в течение 3—4 ч, изотермический прогрев — 4 ч. Применение более длительной изотермической выдержки нецелесообразно, так как плотность камня существенно не повышается.
Согласно результатам длительных исследований прочность, плотность и водонепроницаемость бетона увеличиваются во времени (рис. 4.7, см. табл. 4.3) независимо от условий твердения, но наиболее интенсивно — при хранении образцов в воде и во влажных условиях.
Водонепроницаемость шлакощелочного бетона

Вследствие особенностей капиллярно-поровой структуры водонепроницаемость шлакощелочного бетона остается почти неизменной и достаточно высокой после циклического воздействия неблагоприятных условий твердения: нагрева — охлаждения; увлажнения — высушивания; замораживания — оттаивания (табл. 4.4). Как функция структуры бетона водонепроницаемость относится к важнейшим его физическим характеристикам, определяющим размер повреждений при действии различных агрессивных факторов, поскольку коррозионные процессы начинаются на поверхности раздела внешней среды и бетона и развиваются вглубь материала — в порах и капиллярах.
Увеличение водонепроницаемости шлакошелочного бетона за счет оптимизации состава и применения известных технологических приемов способствует повышению стойкости получаемого искусственного камня к действию внешних атмосферных условий, агрессивных факторов, обусловливая его долговечность при различных условиях эксплуатации.
Водонепроницаемость шлакощелочного бетона