ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ЦЕМЕНТНОГО

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ 1. Водоцементное отношение С увеличением воды затворения происходит увеличение толщины оболочек вокруг цементных частиц и раздвижка отдельных флокул друг от друга.

Флокулы, постепенно оседая, образуют губчатую структуру. Продукты гидратации заполняют пространство между частицами с большим количеством воды, поэтому образующийся твердый сросток цементного камня оказывается рыхлым и пористым. При этом выделяют: - поры геля; - капилляры; - некапиллярные поры

1 -по данным Саталкина 2 – по данным Ахвердова 3 – по данным Чеховского 4 - без предварительной сушки

Объем пор геля в твердеющем цементном камне зависит от степени гидратации цемента и может быть вычислен по формуле: V- объем пор геля; V- объем цементного камня; - степень гидратации цемента; ц – плотность цемента

В определенный период твердения капиллярную пористость можно вычислить: nк - капиллярная пористость; nо - общая пористость; nr - пористость геля

Зависимость общей, капиллярной и гелевой пористости от степени гидратации цемента при различном В/Ц

Распределение пор по радиусам 1 - малое В/Ц 2 – большое В/Ц

Для цементного камня характерно наличие двух преимущественных размеров пор, что выражается двуми пиками на дифференциальных кривых распределения пор по радиусам. 1 - группа мелких пор (25 -30 нм), соответствует порам между кристаллами новообразований 2 - капиллярные поры (0, 1 -1 мкм), располагающиеся, в основном, между непрогидратировавшими зернами клинкера и новообразованиями. К ним также можно отнести поры на границе цементного камня с зернами песка в растворах. На положение первого максимума не влияет ни тонкость помола цемента, ни В/Ц, ни возраст бетона. А положение второго пика определяется названными факторами.

Влияние водоцементного отношения на дифференциальную пористость цементного камня

Элементарная ячейка структуры бетона: 1 – зерна заполнителя; 2 – контактная зона; 3 – зона ослабленной структуры вследствие седиментации; 4 – воздушные пузырьки; 5 – зона уплотненной структуры; 6 – крупные седиментационные поры.

Внутреннее водоотделение заметно проявляется у частиц заполнителя с размером более 0, 6 мм. Объем пор размером 0, 01 -0, 1 мм, возникающих в результате внутреннего водоотделения, составляет 0, 1 -1% от объема бетона. Объем пор, размером 0, 1 -1 мм, возникающих в результате наружного водоотделения, составляет 1 -2% от объема бетона.

Влияние добавокпластификаторов на формирование поровой структуры цементного камня (1 сут твердения) а) – распределение пор по размерам б) объем пор

Влияние добавокпластификаторов на формирование поровой структуры цементного камня (3 сут твердения) а) – распределение пор по размерам; б) объем пор

2. Влияние тонкости помола и минералогического состава цемента Увеличение удельной поверхности цемента (повышение тонкости помола ) ведет к увеличению степени гидратации и увеличению общей пористости цементного камня уже в начальный период формирования его структуры.

Увеличение тонкости помола ведет к усилению контракции, которая сильно зависит от содержания С 3 А. Контракция клинкерных минералов: С 3 А - 14 -18 мл на 100 г цемента С 4 AF – 4 -9 мл на 100 г цемента С 3 S – 3 -5 мл на 100 г цемента С 2 S – 0, 8 -1 мл на 100 г цемента

Дифференциальная пористость цементного камня в зависимости от удельной поверхности цемента

3. Влияние удобоукладываемости и условий твердения

Зависимость водонепроницаемости от времени вибрирования

1 – водные условия твердения; 2 – воздушно-влажностные; 3 – воздушносухие