Повышение морозостойкости бетонов

В результате проведенных нами опытов установлена возможность получения морозостойкого бетона из цемента с высоким содержанием трехкальциевого алюмината путем введения 0,1-0,15% ГКЖ-94.

Этот вывод подтверждается исследованиями, проведенными в НИИЖБе, ЛИИЖТе и ВНИИГе. По данным В. М. Москвина, С. Н. Алексеева и В. Г. Батракова, добавка ГКЖ-94 позволяет получить более морозостойкие бетоны, чем воздухововле-кающая добавка с. н. в.

Результаты исследований, проведенных в ЛИИЖТе, свидетельствуют о том, что бетоны с добавкой ГКЖ-94 имеют более стабильные показатели морозостойкости по сравнению с бетонами, содержащими добавку с. н. в. В частности этими исследованиями доказано, что изменение содержания песка в смеси заполнителей и подвижности бетонной смеси оказывает большое влияние на морозостойкость бетонов с добавкой с. н. в. и значительно меньше сказывается на морозостойкости бетонов с добавкой ГКЖ-94.

В зависимости от изменений количества песка и подвижности бетонной смеси колебания в прочности образцов, подвергавшихся испытанию на морозостойкость, составляли для бетонов с ГКЖ-94 около 20%, а для бетонов с с. н. в. от 60 до 160%. Эти данные показывают, что бетоны с добавкой ГКЖ-94 имеют значительно более стабильные показатели морозостойкости, чем бетоны с добавкой с. н. в. Из сравнения показателей прочности образцов, изготовленных при одном и том же водоце-ментном отношении, видно, что после 615 циклов замораживания и оттаивания бетоны с добавкой ГКЖ-94 в большинстве случаев имели прочность, значительно большую, чем бетоны с добавкой с. н. в., прошедшие то же число циклов замораживания и оттаивания.

Исследования, проведенные в ЛИИЖТе, показали, что после 615 циклов замораживания и оттаивания потери прочности бетонов с добавкой ГКЖ-94 не превышали 25%, бетоны же с добавкой с. н. в., изготовленные при тех же значениях водоцементного отношения, имели значительно большие потери прочности.

При исследовании действия добавки ГКЖ-94 в жестких бетонных смесях Е. В. Лавринович изучала распределение пор по размерам и морозостойкость бетонов. Было отмечено, что при введении ГКЖ-94 происходит интенсивное газовыделение во всех бетонных смесях независимо от содержания в них воды, причем оно даже несколько больше в особо жестких смесях.

Несмотря на увеличение общей пористости, величина водопоглощения бетонов с ГКЖ-94 к моменту начала испытания на морозостойкость во всех случаях меньше, чем у бетонов без добавок. Микроскопические исследования цементно-водной суспензии с добавкой ГКЖ-94 показали, что размеры пузырьков газа, образующихся в суспензии, составляют 5-10 мк. Эти замкнутые поры прерывают сеть сплошных капилляров, уменьшая капиллярный подсос, и снижают водопоглощение. Эти исследования привели к выводу, что добавка ГКЖ-94 повышает морозостойкость бетонов, в частности, благодаря созданию резервных пор.

Опыты В. М. Москвина и В. Г. Батракова показали, что ГКЖ-Ю и особенно ГКЖ-94 позволяют также намного увеличить морозостойкость пропаренных бетонов из смесей средней подвижности (о. к. = 4-6 см), а также бетонов нормального твердения из смесей высокой подвижности (о.к.= 14 -4-15 см). Авторы этих исследований указывают на то, что в бетонах с добавками кремнеорганических соединений деструктивные процессы протекают медленно и главным образом в периферийных участках образца.

Особенно ярко такой характер разрушения выражен в бетонах, изготовленных с добавкой ГКЖ-94. В бетонах без добавок деструктивные процессы протекают весьма быстро во всем объеме образца.

Экспериментальные определения развития деформаций бетона в насыщенном водой состоянии показали, что в температурном интервале от +20 до -60° С наименьшие деформации по отношению к стали имели бетоны с добавкой ГКЖ-94. Наибольшие деформации удлинения отмечены у бетонов без добавок. Промежуточное положение занимают бетоны с добавками ГКЖ-Ю и с. н. в. Эти различия в деформациях бетонов могут быть объяснены образованием мелких равномерно распределенных пор в цементном камне при введении ГКЖ-94, а также частичной гидрофобизацией пор.

Натурные испытания долговечности бетонов, которые проводились в течение ряда лет В. М. Москвиным и В. Г. Батраковым в районе Кольского залива, подтвердили, что наиболее эффективным средством повышения стойкости бетона в зоне переменного уровня воды оказалось применение добавки ГКЖ-94 в количестве 0,1-0,2% веса цемента. Введение добавок кремнеорганических соединений в бетоны с В/Ц = 0,5 позволяет повысить их стойкость до стойкости бетонов с В/Ц = 0,4, приготовленных без добавок.