Стойкость бетона к воздействию сульфатов может быть определена в лабораторных условиях хранением образцов в растворах сульфата натрия, сульфата магния или смеси. Попеременное увлажнение и высушивание ускоряет разрушение, вызываемое кристаллизацией солей в порах бетона. О результатах можно судить по потере прочности образцов, изменению динамического модуля упругости, расширению и изменению внешнего вида образцов.На рис. 7.4 показано изменение динамического модуля упругости образцов из цементного раствора 1:3 (после 78 суток влажного хранения) в 5%-ном растворе сульфатов.

Результаты прочностных испытаний образцовбалочек из цементного раствора состава 1 : 3 в 0,15 молярного раствора Na2S04 приведены на рис. 7.5.
Испытания образцов состава 1:6 (цемент: песок) в аналогичных растворах сульфатов показали, что расширение 0,1% после четырех недель является граничной величидостатком лабораторных испытаний растворных образцов является то, что они более чувствительны к химиче ...

До сих пор мы рассматривали только проблему продолжительности ухода, но, как указывалось ранее, температура в период ухода также влияет на скорость реакции гидратации и соответственно влияет на развитие прочности бетона. Это влияние показано на рис. 5.26, данные которого получены из опытов на образцах, изготовленных, изолированных и выдержанных при разных температурах.Так как прочность бетона зависит как от возраста, так и от температуры, мы можем сказать, что прочность является функцией от 2 (время X Xтемпература). По экспериментальным данным бетон имеет начальную температуру 13° С; это объясняется тем, что при температурах от точки замерзания воды до —11° бетон показывает наибольшее увеличение прочности с течением времени, но, разумеется, недопустимо действие низкой температуры, пока не произойдет схватывание бетона и прочность не достигнет достаточной величины, чтобы противостоять разрушениям под действием мороза. Обычно требуется «выжидательный период» — 24 ч.

Зрелос ...

Поскольку бетон во многих случаях применяют со стальной арматурой, то значительный интерес представляет прочность сцепления между этими двумя материалами. Сцепление возникает главным образом в результате трения и сцепления между бетоном и сталью, а также под действием усадки бетона. Сцепление, однако, зависит не только от свойств бетона, но также от механических свойств стали и ее положения в бетоне. Рассмотрение влияния этих факторов на сцепление выходит за рамки данной книги.

В основном сцепление зависит от прочности бетона, сила сцепления примерно пропорциональна прочности бетона при сжатии и составляет около 210 кгс/см2. Для бетона повышенной прочности повышение сцепления постепенно замедляется, и в конечном счете это увеличение становится несущественным (рис. 5.17). Вот почему большинство строительных правил ограничивает допустимую величину сцепления в высокопрочном бетоне. Правила Американского института бетона 318—56 предусматривают расчет ...

Прежде чем перейти к действию замораживания и оттаивания на затвердевший бетон, т. е. касаться одной из основных проблем долговечности, остановимся на действии мороза на свежеуложенный бетон и связанном с этим вопросе зимнего бетонирования.

При замораживании еще не схватившегося бетона действие мороза на него будет похоже на вспучивание водонасыщенного грунта: вода затворения при замораживании вызывает увеличение объема бетона, и, так как на химические реакции воды не остается, схватывание и твердение бетона замедляется.

Наблюдения показали, что если бетон заморозить сразу после укладки, схватывания не происходит и цементного камня, который мог бы разрушиться от льдообразования, не образуется. Бетон, оставленный при низкой температуре, не схватывается. Если произойдет оттаивание и бетон будет подвергнут повторному вибрированию, он будет схватываться и твердеть без потери прочности. Но, вследствие расширения воды затворения при замерзании, в бетоне при повт ...

Только небольшая часть от общего объема применяемого в строительстве бетона подвергается сильным химическим воздействиям. И это хорошо, так как стойкость бетона к действию химических агентов ниже, чем к другим воздействиям.

Наиболее часто встречающимися формами химической агрессии являются выщелачивание цемента, действие сульфатов, морской воды и природных слабокислых вод К
Стойкость бетона зависит от вида применяемого цемента. Установлено, что стойкость его повышается в такой последовательности:

1) обычный и быстротвердеющий портландцемент;

2) шлакопортландцемент или низкотермичный портландцемент;

3) сульфатостойкий портландцемент или пуццолановый портланд-цемент;

4) сульфатношлаковый (гипсошлаковый) цемент;

5) глиноземистый цемент.

Следует отметить, что в ряде случаев плотность и проницаемость бетона влияют на его долговечность значительно больше, чем вид применяемого ...

Морская вода содержит сульфаты и механизм действия на бетон аналогичен рассмотренному выше. Кроме химического воздействия, кристаллизация солей в порах бетона может приводить к его разрушению вследствие давления кристаллов соли. Так как кристаллизация происходит там, где вода испаряется, этот вид воздействия наблюдается в надводной части бетона.

Хотя раствор соли перемещается в бетоне в результате капиллярного подсоса, он действует на бетон только, если вода может проникнуть в глубь бетона, следовательно, и в этом случае непроницаемость бетона наиболее надежное средство его защиты.

Бетон в зоне переменного уровня воды, подвергающийся попеременному увлажнению и высушиванию, разрушается быстрее, чем постоянно
увлажняемый бетон. Фактическое действие морской воды изменяется и замедляется вследствие осаждения в порах бетона гидрата окиси магния. В тропическом климате воздействие морской воды более интенсивно.

В ряде случаев воздействие мор ...

Влияние водоцементного отношения на прочность не является истинным законом, поскольку данная зависимость не учитывает многих необходимых факторов. В частности, прочность при любом водоцементном отношении зависит от степени гидратации цемента, а также от егохимических и физических свойств, от температуры, при которой происходит гидратация, от содержания воздуха в бетоне, от колебаний в фактических значениях водоцементного отношения и от образования трещин в результате водоотделения. Поэтому более правильно связыватьпрочность с концентрацией твердых продуктов гидратации цемента в пространстве, доступном для этих веществ; в этой связи уместно, может быть, вернуться к рис. 1.5. Пауэре определил зависимость между ростом прочности и отношением гель: пространство. Это отношение определено как отношение объема гидратированного цементного камня к объему, занимаемому суммой объемов гидратированного цемента и капиллярных пор. Ранее было показано, что гидратированный цемент занимает объем, более ч ...

Существуют три метода определения содержания воздуха в бетонной смеси. Так как при этих испытаниях нельзя отделить вовлеченный воздух от больших пузырьков случайно защемленного воздуха, важно, чтобы испытуемая бетонная смесь была хорошо уплотнена. Самый старый метод — весовой. Он заключается в сравнении плотно Нагнетание сти бетона, содержащего воздух Ра, с вы воздухсгчисленной плотностью бетона (без воздухововлечения) того же состава Ра. Содержание воздуха в процентах от общего объемабудет.Этот метод узаконен стандартом ASTM С 138—44 и его можно применять при постоянном удельном весе заполнителей и постоянном составе смеси. Ошибка в 1% в вычисленной величине содержания воздуха вполне допустима, что подтверждается опытом определения плотности образцов бетона без воздухововлекающих добавок.Волюмометрическим методом определяется разность объемов бетонных образцов до и после удаления воздуха. Воздух удаляется при встряхивании и перемешивании в пикнометре или другом сосуде.

...

Гипотеза Гриффитса применима для разрушения под действием растягивающих сил, но ее можно распространить на разрушение при двух- и трехосном напряженном состоянии, а также при внецентренном сжатии. Даже когда два главных напряжения являются сжимающими, напряжения по краям трещины представляют собой растяжение в некоторых точках, что может привести к разрушению.

Орован вычислил, что максимальное растягивающее напряжение на конце трещины при самой опасной ориентировке относится к основному напряжению оси координат как функции двух основных напряжений Р и Q. Критерий излома графически представлен на рис. 5.10, где К — прочность при осевом растяжении. Разрушение возникает при таком сочетании Р и Q, когда точка, характеризующая напряженное состояние, находится за пределами области ограниченной кривой.
На рис. 5.10 видно, что излом может возникнуть, когда применяется внецентренное сжатие; фактически это наблюдалось при испытании бетонных образцов на сжатие. Номинальная п ...

Воздух вовлеченный в бетон при помощи специальных веществ является полезным компонентом. Этот воздух следует отличать от случайно защемленного воздуха. Он отличается по величине образуемых воздушных пор: поры от вовлеченного воздуха имеют размер порядка 0,05 см, а случайно защемленный воздух образует значительно большие поры, почти такие же, как раковины на поверхности бетона.

Вовлеченный воздух образует замкнутые поры в цементном камне вследствие отсутствия сквозных каналов для пропуска воды. Проницаемость бетона не меняется. Поры не заполняются продуктами гидратации цемента, так как гель может образоваться только Б воде.
Повышенная морозостойкость бетона с воздухововлекающими добавками была открыта случайно, когда заметили, что при помоле цемента с добавкой гидролизованной крови в качестве интенсификатора помола бетон получался более долговечным, чем при помоле без интенсификаторов.

Основные группы воздухововлекающих добавок:
а) животные и ...