книги из ГПНТБ / Миронов С.А. Бетоны, твердеющие на морозе

Бетонные образцы, замороженные при -26°С сразу

пос­

ле изготовления, практически не твердели. Их

прочность

после 28-суточного пребывания на морозе составила

3 -

4% и была, по-видимому, получена при оттаивают образ­

цов перед испытанием [48] . Даже после дополнительного

выдерживания в стандартных условиях недобор

прочности

бетона составил 42-44% .

Выдерживание бетона состава 5 при расчетной

темпера­

сячного твердения в стандартных условиях, чего

нельзя

сказать о бетоне состава 4. Характеризуясь

высоким

значением В/Ц, он даже после выдерживания при

расчет­

ной температуре в течение 28 суток и

последующего

твердения в стандартных условиях едва достигает

мароч­

ной прочности.

Сравнивая прочностные показатели образцов,

подверг­

шихся охлаждению ниже расчетных температур,

можно

тельно выдержанных в стандартных условиях)

сущест­

венным образом зависят от абсолютного значения

тем­

\

Рис.54. Изменение темпера­

туры растворных (1*2, В/Ц =

■л

7

0,4) образцов с добавкой NaNOj

на белгородском ( і ) и спас-

2

ском (2) портландцементах

10 20 30 W

50 60 708090

в процессе их охлаждения

.Время

В мин

сразу после изготовления

эвтектической точке. Действительно (рис. 54)

при охлаж­

дении бетонных образцов с добавкой нитрита натрия

на

температурных кривых имеется два 'всплеска',

соответ­

ствующих выделению тепла при образовании льда из

пере­

охлажденных растворов при температуре начала его

за­

28

ния npu-f5°Gвсутках;

1 3

4

7

0

г

гП гП

2

А..

^77

—г

со

II-IIPi

I 1

'

І!в-и 1

I

11-

II0

II

I'3 17

1

с

1-

II

№ 76 7

1 6 1

ССБ (рис. 5 5 ), свидетельствуют, что бетон,

охлажденный

в течение 3 -7 суток, как сразу после укладки, так

и

с

некоторой начальной прочностью, через 28 суток

пребы­

вания на морозе приобретает прочность, равную

86-93%

/?2Q - После дополнительного 28-суточного выдерживания

в стандартных условиях прочность его составила

1 0 2 -

111% прочности эталонов (2 8 0

кгс/см^ для состава 1

с

В/Ц = 0,6 и 3 2 4 кгс/см ^ для состава 2 с В/Ц = 0 ,5 ).

И

только прочность образцов, постоянно хранившихся

при

температуре -1 5 С, даже после выдерживания в

стан­

дартных условиях составила всего 68-71%

/? .

При выдерживании в естественных условиях Хтабл.

44)

структура бетона без добавки и с 5% поташа,

заморожен­

ного сразу же после укладки (рис. 5 6 ), в

значительной

мере нарушилась. В результате увеличилась его

порис­

тость и уменьшилась прочность. При введении 10 и

15%

поташа, обеспечивающего более

низкую температуру

за­

мерзания жидкой фазы, пористость бетона была

меньше,

чем у эталона.

Прочность образцов на николаевском и брянском

порт—

ландцементах, выдержанных в течение первых 7

суток

при - 5 0

С, а затем 21 сутки при - 2 4

С, составила

6 -

28% прочности эталонов (табл. 4 5 ). После

дополнитель­

ного 28-суточного твердения в стандартных

условиях

она увеличилась до 43-62% и даже в возрасте 4

месяцев

прочность бетона составляла 4 4 -6 9

•

Анализируя результаты экспериментов и

литературные

данные,

можно прийти к выводу, что понижение

темпера­

туры бетона ниже расчетной, как и преждевременное

за­

Рис. 5 6 . Температурный ре­

5

10

15

20

25

30

жим твердения бетона соста­

вов 1 и 2 (табл. 44)

Врёмя

В сутках

этого и не наблюдается [11, 126] , что,

по-видимому,

обусловлено составом бетона, подвергающегося

замора­

живанию (особенно В /Ц и воздухововлечением).

Для изучения влияния замораживания бетона в

раннем

состава на портландцементе Горнозаводского завода

мар­

ки 4 0 0 , известняковом щебне фракции 5 -2 0 мм и

квар­

цевом песке изготовляли образцы ^10x10x10 см) из

бе­

тонных смесей различного состава

(табл. 4 6 ).

Замора­

живались они при температурах -2 5

и - 4 0

С в

течение

24 ч сразу после изготовления, а затем 28 суток

выдер­

живались при —10 С

и испытывались (после

оттаива­

ния) на сжатие. Прочность этих образцов сравнивали

с

прочностью эталона —бетона с добавкой,'твердевшего

в

течение 28 суток при расчетной температуре - 1 0

С

без

замораживания.

В качестве противоморозной добавки применяли

нитрит

натрия. Выбор этой соли обусловлен тем, что при

замер-

Т а б л и ц а 46 . Уровни варьирования технологических

факторов

Технологич еские

Уоовни варьирования

-1 ,4 1 4

-1

0

+1

+ 1,414

факторы

Водоцементное от­

0,35

ношение

0,41

0 ,5 0

0 ,5 9

0,65

Содержание песка в

долях от веса це­

1 ,0 0

1 ,3 0

1,75

2 ,2 0

2,50

мента

Содержание щебня в

долях от веса це­

1 ,5 0

1,80

2,25

3,00

мента

2, 7 0

зании растворов нитрита натрия в образующемся

кристал­

логидрате ( NaNOj, ) • 2Н^О воды связывается

мень­

или хлористых солей ( N acl ■2Н^О; СаС I

- сЗН^О) -Кро­

ме того, участие нитрита натрия в процессах

гидратации

портландцемента незначительно.

Количество добавки, в отличие от общепринятого

назна­

чения его в % веса цемента, брали в %веса воды затворе-

ния ( оно составляло 14%) для исключения влияния

факто­

ра количества добавки, так как исследуемые составы

зна­

чительно отличались по В/Ц. Тем более, что

применение

нитрита натрия в качестве противоморозной добавки

осно­

вано, главным образом, на способности этой соли

созда­

вать незамерзающую жидкую фазу при тех или иных

тем­

пературах.

В результате математической обработки

эксперимен­

тальных данных Е. Н. Уховым получены прочностные

по­

казатели бетона, подвергавшегося замораживанию

сразу

после изготовления (табл. 4 7 ). Из этих данных

видно,

В/Ц = 0,35 составляет от 54 до 83% прочности

бетона,

твердевшего в течение 28 суток при -1 0 С. При увеличе­

нии В/Ц недобор прочности уменьшается, а у бетона

опти­

мальных составов с В/Ц = 0 ,6 5 он составляет всего

лишь

1%.

Понижение температуры замораживания до -40°С

при

одной и той же скорости охлаждения до -2 5 С не

измени­

ментного отношения можно тем, что при

замораживании

свежеуложенный бетон с высоким В/Ц

самоуплотняется

тура бетона нарушается в большей степени, а

прочность

его понижается.

ти бетона

На рис. 57 представлена зависимость

относительной

тона по мере увеличения его марки, особенно для

бетона

марок более 300 . Если для бетона марки 4 0 0

недобор

У бетона с более низким В/Ц (0 ,4 4 ), напротив,

после

замораживания водопоглощение увеличивается.•

Т а б л и ц а

48 . Влияние В/Ц и температуры хранения

на водопоглощение и морозостойкость бетона

Условия хране­ Водопоглощение в

Морозостойкость в

ния образцов

% пои В/Ц бетона

циклах пои В/Ц

в сутках

0 ,9 0

0 ,4 4

0,91

0 ,4 4

(°С)

28

(+20)

' 7,45

4 ,4 0

40

2 5 0 ХХ

56

(+20)

7 ,0 3

3 ,9 0

40

2 5 0 ^

28

(-2 5 )

6,94

4,85

80

190

56

(-2 5 )

6,82

4,17

90

200

шимся замораживанию.

Из этого следует, что бетоны с противоморозными

до­

бавками марок до 300 видимо можно выдерживать

при

пах строительства.

При предъявлении к бетону требований по

морозостой­

Учитывая, что структурные нарушения бетона,

подвер­

гающегося замораживанию, зависят от уровня

температу­

ры, состава бетона (В/Ц)

и его прочности до

заморажи­

вания,

Е. Н.

Ухов

определял

влияние

за­

мораживания

при

-25 и

- 4 0

С

на

проч­

ность бетона состава 1 :1 ,7 5 :2 ,2 5

с В/Ц = 0 ,3 5 -

0,65;

Технологи-

Уровни варьирования

ческие

-1 ,4 1 4

-1

0

+1

+ 1,414

факторы

В/Ц..............

0,35

0

,3 9 4

0,5

0 ,6 0 6

0 ,6 5

Время вы­

8

держивания

0

1

Д 7

4

6,83