Механизм обводнения бетонной смеси

Образование менисков воды в местах контактов твердых компонентов бетона (обводнение поверхности межзерновых пространств) и заполнение ею узких капилляров происходит в тот период, когда воды в системе еще недоста­точно, чтобы она смогла заполнить все пустоты и более крупные капилляры и поры в системе. При влажности бетонной смеси, обеспечивающей возмож­ность полного обводнения поверхности всех твердых частиц и образования контактных менисков, смесь обладает минимальной подвижностью, однако до­статочной для того, чтобы при соответствующей работе уплотнения обеспечить плотную укладку бетона.

Следует учесть, что количественное распределение связанной воды, имею­щейся в бетонной смеси, меняется во времени с развитием процессов химиче­ского взаимодействия, с внутренним отсосом воды в поры заполнителей, а также в зависимости от изменения состояния влажности бетона и окружающей среды.

По мере увеличения количества свободной воды в системе уменьшается вяз­кость цементного теста и увеличивается подвижность бетонной смеси. Однако повышение подвижности смеси одним лишь увеличением содержания в ней воды при неизменности составляющих материалов и их соотношения может нарушить связность, вызвать отделение воды и расслоение смеси. Пределом допустимого состояния для каждой бетонной смеси является наибольшая подвижность, при которой еще сохраняется способность смеси удерживать содержащуюся в ней воду. Этот предел, называемый водоудерживающей способностью бетонной сме­си, в значительной степени зависит от водоудерживающей способности вяжуще­го вещества и других мелкозернистых тестообразующих компонентов в бетоне.

С увеличением содержания воды в смеси сверх этого предела тесто быстро теряет свойства упруго-пластично-вязкой массы. Причем вязкость теста на­столько уменьшается, что приготовленная смесь сразу же после перемешивания начинает расслаиваться, а частицы твердых компонентов оседать со скоростью, зависящей от крупности и удельного веса составляющих. Вода будет отделяться до тех пор, пока в смеси не установится содержание воды, соответствующее ее во - доудерживающей способности. Отделившаяся вода как наиболее легкий компо­нент в бетоне поднимается вверх, размещается на верхней поверхности уложен­ной бетонной смеси и, насыщая этот слой, делает его наиболее рыхлым и слабым местом в конструкции.

Процесс видимого водоотделения и расслаивания переходит в более дли­тельный по времени и незаметный для глаза процесс оседания частиц песка и подвижной цементноводной суспензии, происходящий в пространствах между зернами крупного заполнителя (явление седиментации), который сопровожда­ется внутренним расслоением. Процесс седиментации продолжается до полного загустевания (схватывания) смеси.

Критическое содержание воды в тесте, сверх которого теряется связность смеси и отделяется избыточная вода, зависит от многих физических факторов, характеризующих данное вяжущее вещество и микронаполнители. Наиболее важное из них - водопотребность.

Водопотребность портландцементов редко превышает 28 % (чем меньше, тем лучше). Именно такое количество воды цемент способен связать в результате реакций и перевести в химически связанную воду.

Водопотребность портландцементов - показатель, формируемый в процес­се их изготовления. Она очень сильно зависит и от минералогической базы, на которой работает тот или иной завод, и от степени измельчения цемента, и от количества активных минеральных добавок, вводимых в процессе помола.

Вся вода, введенная сверх этого количества, - вредная вода. Она сформирует в теле цементного камня поры и капилляры.

Хоть от самой воды, хоть от места, которое она ранее занимала, а затем ис­парилась, цементному камню прочности никак не прибавляется. А вот в капил­лярные ходы, оставленные лишней водой, впоследствии, уже на стадии эксплуа­тации, начнет проникать капиллярная влага. Бетон станет периодически увлаж­няться/высыхать или увлажняться/замерзать - станут развиваться усадочные явления и снизится морозостойкость. Кроме того, влага, имеющая возможность двигаться в толще цементного камня, способна выносить из него и отдельные во­дорастворимые соединения - произойдет т. н. коррозия цементного камня.

Комментарии закрыты.