Капиллярные поры

Необходимо учитывать, что адсорбционно связанная вода переходит в лед при более низких температурах, чем «объемная».

Часть испаряющейся воды, не связанной в агрегатах частиц цементного геля, находится между ними и имеет с материалом физико-механическую связь. Эта часть испаряющейся воды, условно названная «капиллярной», удерживается в материале капиллярным давлением. Основная масса удержанной капиллярной воды является свободной и сохраняет свои свойства.

Следовательно, испаряющаяся вода имеет с цементным камнем две формы связи - физико-химическую и физико-механическую. На этой основе можно выделить в твердеющем цементном камне три основные группы пор, отличающиеся по размеру, расположению в цементном камне и по их влиянию на морозостойкость бетона.

Капиллярные поры, образуемые «капиллярной» испаряющейся водой, имеющей с материалом физико-механическую связь, расположены между агрегатами частиц цементного геля. Их вероятный размер от 1 • Ю-4 до 50 • №~*см и более в тысячи раз превышает размер пор геля. Капиллярные поры благоприятствуют впитыванию и миграции воды, которая замерзает в них при обычных условиях охлаждения (начиная с -6 до -8°С). Капиллярные поры являются основным дефектом строения плотно уложенного бетона, понижающим его морозостойкость.

По классификации А. В. Лыкова капиллярные поры являются макрокапиллярными (с радиусом более 1 • Ю-5 см).

Контракцнонные поры образуются вследствие уменьшения абсолютного объема системы цемент - вода.

В. Н. Юнг, Ю. М. Бутт, В. Ф. Журавлев, С. Д. Окороков указывали, что контракция вызывает уменьшение внешних размеров системы, добавочное поглощение воды и образование в системе новых (контракционных) пор. По размерам контракционные поры занимают, по-видимому, промежуточное положение между порами геля и капиллярными. При замерзании бетона контракцнонные поры играют роль своеобразных запасных резервуаров, в которые может отжиматься» часть воды из капиллярных пор. Благодаря этому уменьшается давление замерзающей воды на стенки капиллярных пор и повышается морозостойкость бетона. Если бетон с самого начала твердеет в водных условиях, то вследствие вакуума в контракцнонные поры еще в период предварительного твердения засасывается вода, в результате чего морозостойкость бетона понижается. Экспериментальные данные указывают на заметное снижение морозостойкости бетона после 28-суточного предварительного водного твердения.

Поры геля представляют собой промежутки между его частицами, образованные испаряющейся водой, адсорбционно связанной в гидратных оболочках частиц геля, и расположенные в агрегатах частиц цементного геля. Они имеют наименьший размер (примерно от 15- Ю-8 до 40 • 10~8слі) по сравнению с другими порами цементного камня. Если мысленно увеличить пору / геля до 1 мм, то поперечник капиллярной поры представится; отрезком около 10 м. Вода в порах геля находится в особом состоянии и не переходит в лед при низких температурах порядка -40 и даже -78° С, что согласуется с выводами Б. В. Дерягина, Н. А. Цытовича и М. И. Сумгина о специфических свойствах тонких слоев воды.

Как уже отмечалось, при современном состоянии методов, экспериментальных исследований пористости цементного камня еще нельзя достаточно простым способом определить раздельно пористость геля, контракционную и капиллярную.