Изменение объема высыхающего бетона не равно объему удаленной из него воды. Потеря бетоном первых порций свободной воды не вызывает усадки или же вызывает незначительную усадку. При дальнейшем высыхании начинается удаление адсорбционно связанной воды. Этот процесс сопровождается изменением объема цементного камня, величина которого равна приблизительно объему мономолекулярного слоя воды, обволакивающего все частицы цементного геля.

Поскольку «толщина» молекулы воды составляет около 1% размера частицы геля, линейное изменение размеров цементного камня при
окончательном высушивании должно составлять величину порядка 10 000 X Ю-6, в действительности получались значения до 4000 Х10~6. С увеличением размеров частиц цемента наблюдается уменьшение величины усадки. Усадка цементного камня автоклавного твердения, который характеризуется микрокристаллической структурой и имеет низкую удельную поверхность, в 5—10 и иногда в 17 раз меньше усадки при нормальном тверд ...

Бетонные образцы, которые длительно хранились в условиях определенной относительной влажности и затем были помещены в воду или условиях более высокой влажности, претерпевают деформации набухания. Однако даже при длительном хранении в воде деформации набухания не достигают величин первоначальной усадки бетона. Для бетона величина необратимой части деформации составляет от 0,3 до 0,6 от величины общей усадки. Более часто встречаются низкие начения.Необратимость усадки, очевидно, связана с образованием дополнительных структурных связей в цементном геле за счет установления более плотного контакта между его частицами при высушивании. Поэтому если гидратация цементного клинкера произошла в значительной степени до высушивания цементного камня, может образоваться меньшее количество таких связей. Действительно, эксперименты, проведенные на образцах из цементного теста, которые твердели
в воде в течение шести месяцев и затем были подвергнуты высушиванию, показали отсутствие необратимой ч ...

Как отмечалось выше, один из способов получения легкого бетона заключается во внедрении пузырьков газа в пластичную цементную смесь для получения материала с ячеистой структурой, напоминающей губчатую резину. Такой бетон называют ячеистым или аэрированным.

Существуют два метода получения такого материала, каждый из которых обеспечивает получение конечного продукта определенного названия. Газобетон получается при выделении газа в свежеприготовленный раствор в результате химической реакции. Когда раствор затвердевает, он содержит большое количество пузырьков газа.Для этой цели обычно применяют алюминиевую пудру в количестве около 0,2% веса цемента1. При взаимодействии алюминиевой пудры с Са(ОН)2 или щелочью выделяется водород, образующий пузырьки. Можно применять также цинковый порошок. Иногда применяют перекись водорода, при этом происходит выделение кислорода. Пенобетон получают при введении в бетонную смесь пенообразователей (обычно гидролизованный протеин или м ...

На рис. 6.1 приведена типичная диаграмма напряжение — деформация бетонного образца при нагрузке и разгрузке сжимающим или растягивающим усилием.
Строго говоря, термин «модуль упругости» (модуль Юнга) относится непосредственно только к прямолинейному участку диаграммы напряжение— деформация или, в случае отсутствия такого участка, к касательной к кривой, проходящей через начало координат. Этот начальный модуль имеет небольшое практическое значение. Можно определять модуль упругости по касательным, проходящим через любую точку графика напряжение — деформация, однако этот модуль применим только при очень малых отклонениях нагрузки выше или ниже того уровня, при котором этот модуль определяется.

Величина наблюдаемых деформаций и ход кривой напряжение—деформация зависят, по крайней мере частично, от скорости приложения нагрузки. Когда нагрузка прилагается чрезвычайно быстро, например менее чем за 0,01 сек, деформации резко снижаются и кривизна зависимости напряжение—де ...

В большинстве исследований ползучесть изучалась эмпирически с целью выявления ее зависимости от различных свойств бетона. Сложность в интерпретации большинства имеющихся данных состоит в том, что трудно отделить влияние одного свойства бетона от других. Однако влияние основных факторов на ползучесть бетона удалось установить.

Одним из основных факторов, влияющих на ползучесть бетона, яв-яется относительная влажность окружающей среды. Для бетона определенного, рассматриваемого состава ползучесть увеличивается с уменьшением относительной влажности. Это отчетливо прослеживается на рис. 6.24, где приведены кривые ползучести бетонных образцов, твердевших при 100%-относительной влажности и затем загруженных и выдерживаемых при различной влажности. Эти условия испытаний приводят к значительному расхождению в значениях величин усадки образцов в начальные периоды времени после загружения. Интенсивность роста
деформаций ползучести образцов, испытываемых при различных услови ...

Этот вид легких бетонов состоит только из цемента, воды и крупного заполнителя.
Беспесчаный бетон — это скопление частиц крупного заполнителя, каждая из которых покрыта тонким слоем цементного камня толщиной до 0,13 см. Поэтому в теле бетона образуются большие поры, обусловли-вающие его низкую прочность, но при больших порах не может быть капиллярного движения воды. Хотя прочность беспесчаного бетона значительно ниже, чем обычных бетонов, ее достаточно для зданий высотой до четырех этажей.
Так как беспесчаный бетон не расслаивается, его можно подавать на большую высоту и укладывать высокими слоями. Стоимость беспесчаного бетона сравнительно низкая вследствие малого расхода цемента (в тощих смесях 71—130 кг на 1 м3 бетона). Это возможно, так как нет частиц песка, большая поверхность которых требует значительного расхода цемента для их обволакивания.

Объемная масса беспесчаного бетона зависит главным образом от гранулометрического состава заполнителя. Так как ...

Мы уже видели, что бетон на легких заполнителях может иметь объемную массу от 320 до 1840 кг/м3 и соответственно прочность от 3,5 до 352 кгс/см2. Для любого заполнителя прочность возрастает с повышением плотности, но в зависимости от вида заполнителя для получения бетона с прочностью около 200 кгс/см2 необходим расход цемента от 240 до 400 кг на 1 м3 бетона. Соответственно для получения прочности бетона около 300 кгс/см2 нужно от 330 до 500 кг цемента на 1 м3 бетона.

Бетоны на легких заполнителях, даже схожих внешне, значительно различаются по структурным свойствам, поэтому применению каждого нового заполнителя должна предшествовать тщательная проверка. Основное, на что обычно обращают внимание, удобообрабатываемость бетона, его усадка при высыхании и влагопроводность. Другие свойства, такие как прочность и теплопроводность, тесно связаны с плотностью. Следует учитывать также стоимость бетона.
Многие легкие заполнители угловаты и имеют шероховатую поверхность. При ...

Понятие «низкое водоцементное отношение» относится к бетону на легких заполнителях как и к обычному бетону, поэтому при применении легких заполнителей можно следователь принятому порядку подбора состава бетона.

Очень трудно определить, какое количество от общего содержания воды в смеси поглощается заполнителем и сколько действительно заполняет поры в бетоне, т.е. является частью цементного камня. Трудность заключается не только в очень большой величине водопоглощения легких заполнителей (в ряде случаев до 20%), но также и в том, что процесс водопоглощения может продолжаться в течение ряда дней.

Таким образом, номинальное водоцементное отношение зависит от скорости водопоглощения в период перемещения, а не только от содержания влаги в заполнителе. Вследствие этого использование водоцементного отношения в расчетах при проектировании состава бетона затруднительно. Поэтому предпочтительнее установление соотношений между ингредиентами на основе содержания цемен ...

Кроме усадки при высыхании бетон подвергается усадке за счет карбонизации. Это явление было обнаружено только в последнее время и в большинстве имеющихся экспериментальных данных по усадке, величина усадки при высыхании включает в себя и усадку при карбонизации бетона. Однако природа усадки при карбонизации и высыхании со-вершенно различна.

Углекислый газ С02, имеющийся в атмосфере, в присутствии влаги вступает во взаимодействие с продуктами гидратации клинкерных минералов. Это взаимодействие происходит даже при малых концентрациях С02 в атмосфере, где парциальное давление С02 около ЗХЮ"4 атмосферы; в непроветриваемой лаборатории парциальное давление может составлять до 12X10~4 ат. Степень карбонизации увеличивается. с увеличением концентрации С02 в воздухе.
В присутствии С02 карбонизуется Са(ОН)2 бетона до СаСОз, в такие же реакции вступают и некоторые другие продукты гидратации цемента. Эти реакции могут протекать при низких концентрациях С02 в атмосфере, однако ...

Как следует из рис. 6.23, ползучесть бетона и ее релаксация являются сходными явлениями, однако природа их недостаточно ясна. В этом отношении определенный интерес представляют две теории. Дютрон полагает, что упругое последействие не является упругим явлением, а простым проявлением некоторого набухания цементного камня после разгрузки, когда бетон возвращается к состоянию гигрометрического равновесия с окружающей средой. По другой теории Макгенри объясняет релаксацию ползучести (упругое последействие) на основе принципа суперпозиции деформации. Этот принцип основан на положении о том, что деформации, появившиеся в бетоне в отрезок времени t за счет увеличения напряжений, произошедшее во время t0, не зависят от действия других напряжений, приложенных раньше или позже времени to. Под увеличением напряжений понимают как сжимающие, так и растягивающие усилия, в том числе и разгрузку образца.

Из этого следует, что если образец разгружен во время t, то имеющая место релакса ...