Твердение бетона

Для получения хорошего качества бетона укладка смеси должна сопровождаться уходом — созданием соответствующих условий на ранних стадиях твердения. Под уходом понимаются режимы, способствующие гидратации цемента, включающие контроль за температурой и влагообменом. Более того, цель ухода заключается в сохранении насыщенности бетона влагой насколько это возможно, пока пространства, первоначально наполненные водой в свежеуложенной смеси, не будут заполнены требуемым количеством продуктов гидратации цемента. В том случае, если бетонная смесь приготовлена на строительной площадке, активный уход прекращается почти всегда до того, как произойдет максимально возможная гидратация. Влияние влажного выдерживания на прочность можно установить по рис. 5.18 на примере бетона с В/Ц, равным 0,5. Необходимость выдерживания обусловливается тем, что гидратация цемента может происходить только в капиллярах, заполненных водой. Поэтому потеря воды в результате испарения в капиллярах должна быть предотвращена. Более того, вода, потерянная в результате самоусыхания, должна быть заменена водой извне, т.е. должно быть обеспечено проникание воды в бетон. Следует отметить, что гидратация образцов, покрытых изолирующей пленкой, может продолжаться только в том случае, если количество воды, находящееся в цементном тесте, по крайней мере в два раза превышает количество уже связанной воды. Таким образом, само-усыхание весьма существенно в смесях, в которых В/Ц ниже 0,5; для •более высоких В/Ц условия твердения образца, покрытого пленкой, такие же, как и образца, насыщенного водой. Не следует, однако, забывать, что химически связана может быть только половина содержащейся в тесте воды, даже если общее количество содержащейся в тесте воды меньше количества воды, требуемого для полной гидратации. Это положение крайне важно, поскольку раньше думали, что при применении бетонной смеси, содержащей больше воды, чем требуется для химической реакции, небольшая потеря воды в период твердения не будет неблагоприятно влиять на процесс твердения и рост прочности. Теперь известно, что гидратация возможна только тогда, когда давление пара в капиллярах достаточно высокое и составляет около 0,8 от давления насыщенного пара. Гидратация в максимальной степени может происходить только в условиях насыщения. На рис. 5.19 показана степень гидратации после шестимесячного твердения при различной относительной влажности; ясно, что при давлении пара ниже 0,8 от давления насыщения степень гидратации низкая, ее можно не принимать во внимание при давлении ниже 0,3 от давления насыщения. Следует подчеркнуть, что для получения достаточной прочности совсем не обязательно, чтобы гидратировался весь цемент, что действительно очень редко достигается на практике. Как показано выше, качество бетона зависит прежде всего от отношения гель: пространство в цементном камне. Однако если пространство, заполненное в свежеприготовленной смеси водой, больше объема, который можно заполнить продуктами гидратации, то более полная гидратация приведет к получению более высокой прочности и более низкой проницаемости. Испарение воды из бетона зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха, а также от скорости ветра, который влияет на движение воздуха вблизи поверхности бетона. Влияние этих трех факторов ясно из рассмотрения графиков на рис. 5.20, 5.21 и 5.22, основанных на результатах исследований Лерча. Разница в температурах бетона и воздуха также воздействует на потерю воды, как показано на рис. 5.23. Таким образом, бетон, насыщенный днем, теряет воду холодной ночью; это происходит и с литым бетоном в холодную погоду даже при влажном воздухе. Приведенные примеры условны, поскольку фактическая потеря воды зависит от отношения поверхности образца к его объему.