Уменьшение толщины цементирующих слоев в бетоне

Уменьшение толщины цементирующих слоев в бетоне способствует снижению его усадки и повышению трещиностойкости. Вместе с тем опыты показали, что формула (18) применима в определенном диапазоне значений толщины цементирующего слоя.

Бетон, находившийся в контакте с камнем, был подвергнут рентгеновскому и петрографическому анализу. Образец для анализа представлял собой растворную часть контактной зоны бетона, прочно прилипшую к полированной поверхности гранитного вкладыша и оставшуюся на поверхности камня в виде слоя толщиной около 2 мм. Слой раствора был счищен с поверхности гранита, измельчен в агатовой ступке и просеян через сито 10 000 отв/см2 для отделения зерен заполнителя. Анализу подвергалась часть пробы, прошедшая через сито.

Рентгеновский анализ выполнен канд. техн. наук Ю. С. Малининым и инж. В. П. Рязиным в лаборатории физико-химических исследований НИИЦемента с помощью рентгеновского дифрактометра УРС-50И. Проба содержала около 5% кварца в виде тонких зерен песка и около 15-20% негидратированных минералов c3s и C2S. Характерным было большое количество СаСОз -в пределах 20-25% и Са(ОН)2-8-10%.

Проба бетона в виде кусков размером 20-30 мм и тонко-растертого порошка была подвергнута петрографическому анализу в петрографической лаборатории НИИЦемента. Петрографический анализ выполнен канд. техн. наук Л. Я. Лопатниковой. При исследовании обломков бетона в проходящем свете в прозрачном шлифе наблюдались крупные зерна заполнителя и в промежутках между ними тонкозернистая анизотропная масса, характеризующаяся сравнительно высоким двупреломлением: от 1,533-1,543 до 1,555. Вокруг обломков заполнителя часто можно наблюдать тонкую пленку из тонковолокнистых кристаллов Са(ОН)2.

Наличие Са(ОН)2 на контакте заполнителя с цементным тестом подтверждается микрохимической реакцией при исследовании белого налета на заполнителе.

В самом цементном камне было немного гидрата окиси кальция. В тонкозернистой массе наблюдались также остатки негидратированных обломков клинкера и шлака. Последний - главным образом в виде изотропных обломков шлакового стекла. Негидратированные обломки клинкера и шлака составляли около 30-35% по отношению к цементному камню. Наблюдались также включения мельчайших кристаллов СаС03. На микрофотографии дается структура бетона.

Порошкообразный образец представлен главным образом тонкозернистой анизотропной массой с показателем светопреломления в среднем около 1,546-1,558, а также мельчайшими кристаллами СаС03. В образце обнаружены также остатки негидратированного клинкера и шлака, обломки кварца. Изредка встречались кристаллы в виде призм с высоким двупреломлением и различными оптическими константами. Идентифицировать эти кристаллы при помощи петрографического анализа не представлялось возможным.

Результаты рентгеновского и петрографического анализов указывают на преобладание Са(ОН)2 и СаСОз в зоне контакта бетона с природным камнем (гранитом). Самозатягивание трещин в цементном камне также связано с выделением Са(ОН)2 и СаСОз. Эта аналогия приводит к выводу, что из продуктов гидратации портландцемента наиболее активную роль в сращивании цементного камня играет гидрат окиси кальция, заполняющий щель (контактную зону) и восстанавливающий монолитность цементного камня и бетона.