В книге рассматриваются физические и технологические основы проектировании, изготовления и контроля качества высокоморозостойких бетонов. Приведены результаты комплексных исследований, выполненных автором и при его участии на ряде крупнейших строительств.
Предназначена для научно-технических работников, занимающихся контролем качества и исследованием бетонов, проектированием и строительством гидротехнических и транспортных бетонных и железобетонных сооружений в северных районах.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Задачи, поставленные КПСС в области капитального строительства, требуют дальнейшего повышения качества и долговечности бетонных и железобетонных конструкций и сооружений. Успешное решение этих задач связано с совершенствованием технологии и улучшением свойств бетона, являющегося основным строительным материалом. Особенно существенное значение приобретает повышение долговечности бетона гидротехнических сооружений и конструкций, возводимых на территории Крайнего Севера и северо-востока нашей страны, где температура воздуха понижается зимой до — 50-Й50°С. В таких сооружениях долговечность бетона определяется прежде всего его морозостойкостью.
Необходимо отметить, что проблеме морозостойкости бетона и вообще строительных материалов всегда уделялось большое внимание. Начало работ в этой области заложено русским ученым проф. Н.А. Белелюбским, впервые предложившим методику исследования морозостойкости каменных материалов, которая была принята в- 1884 г. на Международном конгрессе по испытанию строительных материалов. Принципиальная основа этой методики сохранилась до настоящего времени.
Однако в реальных условиях службы сооружений возможны случаи более сурового воздействия попеременного замораживания и оттаивания на бетон, ч«м при лабораторных испытаниях. Впервые это было показано исследованиями НИИЖБа, в которых было установлено, что при попеременном замораживании при низких отрицательных температурах до —60 С образцы бетона разрушаются во много раз быстрее, чем при стандартных испытаниях на морозостойкость,
В этом же институте было выявлено влияние состава воды на морозостой-кость бетона. Имеются данные, показывающие зависимость скорости разрушения бетона от условий и продолжительности замораживания и оттаивания. Поэтому следует особо подчеркнуть, что в настоящее время мы еще не знаем полностью всех особенностей реального воздействия внешней среды, которые могут значительно ускорять разрушение бетона сооружений, работающих в районах сурового климата. Это подкрепляется случаями разрушения бетонных и железобетонных конструкций уже после непродолжительного времени эксплуатации при низких отрицательных температурах. Поэтому наиболее правильно для гидротехнических сооружений и конструкций проектировать бетоны с наибольшей возможной его морозостойкостью.
Уровень технологии, существующей в данное время, позволяет получить высо коморозостойкие бетоны с маркой по морозостойкости не менее 1000 при стандартном ее определении и не менее 200 при испытаниях при температупе замораживания —50°С.
Необходимость применения высокоморозостойких бетонов выявляется также при рассмотрении комплекса требований, которые могут предъявляться к бетонам гидротехнических сооружений и конструкций, эксплуатируемых в суровом климате. Характерным примером для такого рассмотрения служат требования, которые предъявляются к бетону водосливных граней высоких плотин. Такие бетоны должны иметь относительно высокую кавитационную стойкость и морозостойкость.
Исследованиями, проведенными в ЛИИЖТе, было четко выявлено, что морозостойкость бетона оказывается одним из основных факторов, от которого зависит начало и интенсивность кавитационного разрушения. Отсюда следует, что долговечность водосливов высоких плотин, строящихся в северо-восточных районах страны, обеспечивается не столько прочностью Сетона, сколько сохранением прочности поверхностных слоев бетона при воздействии на него попеременного замораживания и оттаивания. А это может быть достигнуто только в высокоморозостойких бетонах.
Аналогично можно рассмотреть комплекс требований, которые должны предъявляться к бетонам дорожных покрытий и аэродромов, к бетонам мостовых опор в зоне нависания льда и ледохода и к бетонам многих других конструкций.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................... 3
Глава!. Физические основы проектирования высокоморозостойких бетонов......................... S
§1. Основные направления проектирования морозостойких бетонов ........................... $
1. Понятие о морозостойкости бетона............. S
2. Рекомендации по проектированию морозостойких бетонов .............................. 5
$2. Пористость бетона......,................. 7
1. Поры геля.............................. 7
2. Капиллярные поры....................... 8
3. Система капиллярных пор.................. 10
4. Условно замкнутые поры................... 10
€3. Количество замерзающей воды в цементном камне 11
1. Переохлаждение воды и температура плавления льда
в порах цементного камня................. 11
2. Условия, определяющие количество замерзающей воды в цементном камне................... 17
94. Воздушная фаза цементного камня, наличие которой
обусловлено гидратацией цемента............. 20
65. Обеднение пор, содержащих воздух............. 22
1. Общие условия, определяющие оводнение пузырьков воздуха в концентрированных суспензиях........ 22
2. Экспериментальное обоснование зависимости оводне-ния пузырьков воздуха концентрированной суспензии
от их размеров.......................... 24
3. Оводнение условно замкнутых пор в затвердевшей концентрированной цементной суспензии... 30
В 6. Оводнение условно замкнутых пор в затвердевшей концентрированной цементной суспензии при ее
попеременном замораживании и оттаивании......
л а в а П. Параметры условно замкнутой пористости бетона и зависимость их от состава, приготовления и
укладки бетонной смеси................... 35
81 Линейный метод определения параметров условно
замкнутых пор......................... 35
1. Некоторые особенности линейного метода и его погрешности.......................... 36
2. Весовой метод и метод давления............. 39
$2. Анализ литературных данных о параметрах условно
замкнутых пор бетона.................... 40
|3. Влияние состава растворной составляющей и вида крупного заполнителя бетонов на параметры условно замкнутых пор................... 44
§4. Влияние органических добавок на параметры условно замкнутых пор в бетонах........... . . 48
15 Влияние частичного оводнения условно замкнутых пор на их параметры.................. 50
1. Методика определения параметров условно замкнутых пор с учетом их оводнения.............. 50
2 Влияние органических добавок на параметры условно замкнутых пор, определенные с учетом оводнения....... ...................... 54
Г л а в а Ш. Оценка качества цемента и заполнителей для морозостойкого бетона....................... 54
91. Рекомендации по цементам................. 54
92. Оценка качества песка.................... 59
§3. Оценка качества крупного заполнителя......... 61
1. По результатам испытаний его зерен........... 61
2. По морозостойкости образцов бетона.......... 66
3. По результатам испытания на морозостойкость образцов бетона с обнаженным заполнителем....... 69
Глава ТУ. Морозостойкость бетона при стандартных и низких
(до —60\J) температурах замораживания........ 74
<1. Оценка разрушения образцов бетона при их замораживании и оттаивании.................... 74
92. Влияние состава бетонов на их морозостойкость ... 76 63. Влияние подвижности бетонной смеси и расхода воды на морозостойкость бетона............... 79
94. Влияние вида крупного заполнителя на морозостойкость бетона....................... 80
95. Влияние условий твердения бетона на его морозостойкость ............................ 81
1. Недостатки стандартных условий твердения образцов бетона........................... 81
2. Водное, воздушное и комбинированное условия твердения образцов бетона.................... 84 >
96. О влиянии замораживания образцов бетона в воде
на их морозостойкость.................... 89
67. Влияние старения цементов на морозостойкость
бетонов ............................ 90
§8. О влиянии температуры замораживания бетона на его
морозостойкость....................... 92
Г л а в а У. Влияние органических добавок на морозостойкость
бетона.............................. 94
81. Краткий анализ литературных данных......... 94
12. Результаты лабораторных опытов.............
63. Результаты производственного опыта на строительстве Красноярской ГЭС................... 99
в4. Оценка эффективности добавок ГКЖ-94 и СНВ+СДБ
на строительстве Зейской ГЭС............... mi
ГлаваП. Частные критерии морозостойкости бетона....... 109
<М. Оценка морозостойкости бетона по величине его
капиллярной пористости.................. 109
82. Зависимость морозостойкости бетона от содержания воздуха в бетонной смеси.............. 110
53. Параметры морозостойкости цементного камня, предложенные на основании гипотезы гидравлического давления........................ 111
54. Определение марки морозостойкости бетона по величине компенсационного фактора............ 116
55. Критерий морозостойкости цементного камня, предложенный профессором А.Е. Шейкиным...... 118
§в. Оценка морозостойкости бетона по величине
объемной льдистости и водоцементного отношения . 118 97. Параметры структуры цементного камня, которые необходимо учитывать при установлении критерия
морозостойкости бетона................... 119
Глава У1Т- Рекомендации по проектированию и контролю качества высокоморозостойких бетонов.......... 120
S 1. Общие положения....................... 120
52. Выбери контроль качества цемента............ 123
93. Оценка качества заполнителей бетона.......... 124
94. Подбор состава зысокоморозостойкого бетона .... 124 §5. Контроль морозостойкости бетона............ 126
Список литературы............................... 126
Цена: 300руб.
