Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Образование трещин на бетонных и железобетонных конструкциях отрицательно отражается на их долговечности, несущей способности и внешнем виде. Трещины — результат напряжений и деформаций, возникающих при действии механических нагрузок на конструкции, больших температурных и влажностных перепадов в смежных зонах бетонного тела, а также некоторых других факторов.

При возведении массивных сооружений в зимнее время создаются условия для больших температурных градиентов между внутренними (теплыми) и наружными (холодными) зонами бетонного массива. В результате возникают напряжения растяжения в наружной зоне. Как только они по своей интенсивности превзойдут показатели предельной растяжимости бетона, на поверхности конструкции возникают трещины. Подобное явление наблюдается и в тех случаях, когда между наружными и внутренними зонами бетонной конструкции создаются значительные градиенты по влажности. При высыхании конструкции на ее поверхности возникают деформации влажностной усадки с тем большими напряжениями растяжения, чем больше разница во влажности наружной и внутренней зон массива.

Образование трещин на железобетонных конструкциях зависит как от значения температурно-влажиостных градиентов, так и от свойств бетона и, в частности, прочности, модуля упругости, предельной растяжимости, показателей усадки, ползучести и др. Определенное значение имеют размер и форма изделий и конструкций.

Исследования С. В. Александровского, П. И. Васильева, И. Д. Запорожца, Р. Лермита, Ю. А. Нилендера, А. В. Саталкина, Б. Г. Скрамтаева, В. В. Стольникова и других показывают, что цементы с приблизительно одинаковыми показателями усадки могут значительно различаться по трещиностойкости. Полагают, что цементы с пониженной скоростью твердения характеризуются меньшей склонностью к трещи нообразованию, поэтому судить о трещиностойкости того или иного цемента только по показателям его усадки нельзя.

Известное представление о трещиностойкости можно получить, определяя ее следующим способом (Р. Лермит и др.). Из цементного теста формуют образец-кольцо внутренним диаметром 90 и наружным 127 мм при высоте 40 мм. Внутри кольца заформовывается стальной сердечник, предотвращающий свободную усадку цементного камня при его высыхании.

Цемент в кольце твердеет в условиях 100%-ной влажности среды в течение 20±2 ч. После этого с цементного кольца снимают наружную часть формы и его вместе с сердечником помещают в воздушную среду с относительной влажностью 50±5 %. Испарение в этих условиях воды из кольца сопровождается усадочными деформациями, вызывающими через определенный срок образование трещин на кольце. Чем больше времени проходит с момента помещения кольца в сухую среду до образования трещины, тем выше трещиностойкость испытываемого цемента. Этот способ позволяет получать известное представление о сравнительной трещиностойкости разных цементов. Судить же о влиянии цементов на трещиностойкость бетонов можно при одновременном учете и других свойств цементного камня (усадка, прочность, ползучесть и др.).

Важно подчеркнуть, что на один из главных факторов трещиностойкости вяжущих веществ и бетонов — предельную растяжимость — можно оказывать значительное влияние с помощью небольшого количества различных добавок, в частности поверхностно-активных. Так, А. В. Саталкин, В. В. Стольников, С. Д. Окороков, А. А. Парийский, В. Н. Пантилеенко и др. установили, что предельную растяжимость бетона можно повышать в 1,3—1,7 раза, вводя в них термореактивные смолы (С-89 с ССБ или М-70), латексы, кремний-органические соединения (ГКЖ-Ю, ГКЖ-94 и др.) в количестве 0,1— 2%.