10
.pdf
Зависимость усадки от влажности |
1 и 2 - осушение капиллярных пор (макрокапилляров > 50 нм и мезо-, |
микрокапилляров соответственно), 3 - испарение адсорбированной |
воды с поверхности частиц геля C-S-H ; 4 - испарение воды, |
содержащейся в структуре геля C-S-H. |
Физический процесс капиллярной конденсации описывается уравнением Кельвина-Лапласа:
ln |
P |
= - |
2 ×Vm × γ |
в |
|
|
|
||
P0 |
r × R ×T |
|
||
|
|
|
где P/P0 – относительная влажность фазы пара (газа); gв – поверхностное натяжение воды, (gв ~ 0,074 Н/м); Vm – молекулярная масса воды, (Vm = 1,8×10-5 м3/моль); R – универсальная газовая постоянная, (R = 8,314
Дж/(моль×K));
T – абсолютная температура, K;
r – радиус поры, в которой образуется поверхность контакта, или наибольший радиус пор, которые все еще полностью заполнены водой, м.
Характеристики пор в цементном камне
|
|
Относительная |
|
|
Категория пор |
Размер |
влажность, % по |
Механизм усадки |
|
пор, нм |
уравнению |
|||
|
|
|||
|
|
Кельвина |
|
|
|
|
|
|
|
Капиллярные |
75 |
90 |
Капиллярное натяжение |
|
|
|
|
|
|
Большие гелевые и |
2-5 |
40 |
Расклинивающее |
|
мезопоры |
давление |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Небольшие гелевые |
1,2-2,0 |
20 |
Изменение свободной |
|
поверхностной энергии |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Межслоевое |
<0,5 |
0 |
Удаление межслоевой |
|
пространство |
воды |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
Исследованные составы и свойства цементного камня
|
Экспериментальные данные влажностной |
|
|||||||||
|
|
|
усадки цементного камня |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
ЦК1 |
|
|
|
|
|
|
0,8 |
мм/м |
|
|
|
ЦК2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усадки |
|
|
|
|
ЦК3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦК4 |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформации |
||
|
|
|
ЦК5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
|
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0 |
|
|
|
|
|
Относительная влажность |
|
|
|
|
|
||
|
Экспериментальные данные о влагопотере |
|
|||||||||
|
|
опытных образцов цементного камня |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 |
|
|
|
|
ЦК1 |
|
|
|
|
|
|
3,5 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ЦК2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,0 |
Влагопотеря, |
|
|
|
|
ЦК3 |
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
|
ЦК4 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ЦК5 |
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
|
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0 |
|
|
|
|
|
Относительная влажность |
|
|
|
|
|
||
|
|
Дифференциальная |
|
|
|
|
|
экспериментальная усадка |
|
|
|||
|
|
|
|
|
3,0 |
|
|
ЦК1 |
|
|
|
|
|
|
ЦК2 |
|
|
|
2,5 |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦК3 |
|
|
|
|
усадка, |
|
ЦК4 |
|
|
|
2,0 |
|
|
ЦК5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дифференциальная |
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
|
1 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0 |
|
|
|
Относительная влажность |
|
|
|
|
Составы и свойства исследованных цементно-песчаных смесей
Группы |
|
|
Объемное |
|
Кол-во |
Рас-плыв |
Условия |
|
Ц:П |
Серия |
содержа- |
|
|||||
образ- |
В/Ц |
СП С-3, |
конуса, |
тверде- |
||||
по массе |
образцов |
ние песка, |
||||||
цов |
|
% |
мм |
ния |
||||
|
|
% |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р1 |
48,3 |
0,50 |
- |
175 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
1:2 |
Р2 |
49,9 |
0,45 |
- |
169 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р3 |
53,4 |
0,35 |
0,5 |
165 |
НВУ |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р4 |
49,9 |
0,45 |
- |
170 |
ТВО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р5 |
53,8 |
0,50 |
- |
167 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
1:2,5 |
Р6 |
56,0 |
0,45 |
0,5 |
169 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р7 |
56,7 |
0,40 |
0,5 |
165 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
1:3 |
Р8 |
55,4 |
0,60 |
- |
167 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р9 |
58,2 |
0,50 |
0,5 |
169 |
НВУ |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV |
1:4 |
Р10 |
65,1 |
0,51 |
0,5 |
164 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экспериментальные величины усадки цементно- |
|||||||||||
|
|
|
песчаных композиций |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
Р1 |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
Р2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
мм/м |
|
|
Р3 |
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
Р4 |
|
|
|
|
|
|
|
усадки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Р5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
Деформации |
|
|
|
Р7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р8 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
Р9 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0 |
|
|
|
|
|
Относительная влажность |
|
|
|
|
|
||
Составы и свойства исследованных бетонных смесей
|
Расход материалов, кг/м3 |
Кол-во |
|
|
|
|
||
Серия |
|
|
|
|
|
Доля |
Условия |
|
|
|
|
СП С-3, |
|
ОК, |
щебня, |
||
образ- |
|
|
|
В/Ц |
тверде- |
|||
цов |
цемент |
песок |
щебень |
% от |
|
см |
% от |
ния |
массы Ц |
|
|
объема |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б1 |
450 |
590 |
1239 |
0,7 |
0,34 |
2 |
48,6 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б2 |
400 |
670 |
1254 |
0,7 |
0,35 |
3 |
48,8 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б3 |
294 |
720 |
1231 |
- |
0,55 |
3 |
48,0 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б4 |
243 |
759 |
1239 |
- |
0,67 |
4 |
48,2 |
НВУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б5 |
450 |
590 |
1239 |
0,7 |
0,35 |
3 |
48,6 |
ТВО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|