|
86 Поровое пространство цементного камня на микроскопическом уровне заполнено не только жидкой, но и газовой фазой защемленным воздухом, а при введении газообразуюших добавок и другими газами. Таким образом, поровое пространство обычно представлено помимо пор геля и чередующихся с ними микрокапилляров также пересекающими их воздушными полостями (рис. 3.3). В первом приближении можно принять, что субмикрои микрокапилляры сообщаются друг с другом как непосредственно, так и посредством «пор геля», т.е. капилляров надмолекулярного размера («изолированные» капилляры), и прерываются условно-замкнутыми порами, в том числе и заполненными газовой фазой. При этом доля пересекающихся друг с другом капилляров растет, а доля условно-замкнутых пор уменьшается с увеличением В/Ц. Влияние добавок в бетон сказывается на микроскопическом уровне преимущественно не непосредственно, а косвенно, так как добавки влияют на структурно-механические свойства цементного камня на более высоких уровнях дисперсности [33, 39]. Кроме того, добавки могут изменить в бетоне соотношение между пересекающими друг друга и «условно-изолированными» капиллярами, сообщающимися между собой благодаря наличию пор геля. Макроскопический уровень: И< 104 м'1 (С < 1 ОЛм). Уровень характерен для бетона с мелким и крупным заполнителем в его составе и для изделий из него. Ему соответствуют макронеод пород пости и макродефекты, проявляющиеся, в частности, в существовании масштабного фактора при механических испытаниях бетона (рис. 3.4). К макроскопическому уровню относятся и размеры крупных воздушных пузырьков, каверн и раковин в бетоне, образующихся при некачественном уплотнении бетонной смеси. Для них, соответственно, нс пригодно уравнение Лапласа. Их число и диаметр можно значительно уменьшить с помощью добавок, в частности пластифицирующих [38, 83, 84, 86]. |
* 68 В отличие от двух предыдущих уровней, установление верхних пределов размеров частиц твердой фазы для этого уровня носит весьма условный характер, хотя и оправдано практическими соображениями: к нему отнесен весь спектр частиц вяжущих, включая самые крупные фракции, и некоторые новообразования: гидроксид кальция, составляющий около 15% общей массы твердой фазы цементного камня, гипс, основные соли, например, гидроскихлориды кальция, карбонат кальция и некоторые другие соединения. Кроме того, частицами этих размеров характеризуется ряд продуктов, вызывающих физическую коррозию бетона и кристаллизующихся в его порах, а также выделяющихся на его поверхности в виде высолов при введении отдельных добавок. По своим размерам к этому уровню относятся и дефекты структуры, возникающие в бетоне в виде микротрещин при термическом напряжении, усадке, под давлением продуктов коррозии арматуры и цементного камня, при работе конструкции под статической и динамической нагрузкой и т.д. при этом нужно учитывать концентрацию напряжений в микрообъемах бетона вблизи заполнителей. Наконец, в третий уровень вписываются диаметры макрокапилляров, для которых, в отличие от твердых частиц, максимально возможные размеры можно установить достаточно строго. Поры с таким усредненным диаметром (С < Ю*4м) принадлежат к категории капилляров при высоте бетонных изделий поэ рядка 1 м. В капиллярных порах поверхность жидкости принимает форму, обусловленную силами поверхностного натяжения и почти не искаженную силами тяжести. Норовое пространство цементного камня на микроскопическом уровне заполнено нс только жидкой, но и газовой фазой защемленным воздухом, а при введении газообразующих добавок и другими газами. Таким образом, поровое пространство обычно представлено помимо пор геля и чередующихся с ними микрокапилляров также пересекающими их воздушными полостями. В первом приближении можно принять, что субмикрои микрокапилляры сообщаются друг с другом как непосредственно, так и посредством «пор геля», г.е. капилляров надмолекулярного размера («изолированные» капилляры), и пре I рываются условно-замкнутыми порами, в том числе и заполненными газовой фазой. При этом доля пересекающихся друг с другом капилляров растет, а доля условно-замкнутых пор уменьшается с увеличением В/Ц. Влияние добавок в бетон сказывается на микроскопическом уровне преимущественно не непосредственно, а косвенно, так как добавки влияют на структурно-механические свойства цементного камня на более высоких уровнях дисперсности [33,39]. Кроме того, добавки могут изменить в бетоне соотношение между пересекающими друг друга и «условно-изолированными» капиллярами, сообщающимися между собой благодаря наличию пор геля. Макроскопический уровень: Э < 104 м'1 (С < Ю4м). Уровень характерен для бетона с мелким и крупным заполнителем в его составе и для изделий из него. Ему соответствуют макронеоднородности и макродефекты, проявляющиеся, в частности, в существовании масштабного фактора при механических испытаниях бетона. К макроскопическому уровню относятся и размеры крупных воздушных пузырьков, каверн и раковин в бетоне, образующихся при некачественном уплотнении бетонной смеси. Для них, соответственно, не пригодно уравнение Лапласа. Их число и диаметр можно значительно уменьшить с помощью добавок, в частности пластифицирующих [38, 83, 84, 86]. Таким образом, предлагаемая классификация позволяет с единых позиций рассмотреть структуру цементного камня и текстуру бетона с учетом их норового пространства. Анализируя образование цементного камня в бетоне, в том числе и с добавками, с учетом уровней дисперсности, можно сказать: на первом этапе, с первых минут после затворения цемента водой (когда процессы гидратационного твердения еще только начинаются), для цементного теста, растворной и бетонной смеси характерна преимущественно коагуляционная структура с обязательными для нее прослойками дисперсионной 69 |