|
87 * ф 1 г ^• 0 Г* ' ' *> С ..-ц ' /г --Г * V ъш* * ж V А • 9 Г • Рис. 3.4. Микроскопическое изображение структуры мелкозернистою бетона с добавкой МАШ на макроскопическом уровне дисперсности Таким образом, предлагаемая классификация позволяет с единых позиций рассмотреть структуру цементного камня и текстуру бетона с учетом их порового 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 среды, причем равновесное значение толщины этих прослоек, как и продолжительность сохранения подобной структуры, в большой мере зависит от применяемых добавок (поверхносто-активные вещества удлиняют период существования подобных структур, электролиты сокращают его). на втором этапе, по мере развития процессов гидратации, на фоне коагуляционной структуры возникают, а затем начинают доминировать условнокоагуляционные и кристаллизационные структуры, причем их относительный |
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 70 среды, причем равновесное значение толщины этих прослоек, как и продолжительность сохранения подобной структуры, в большой мере зависит от применяемых добавок (повсрхносто-активные вещества удлинияют период существования подобных структур, электролиты сокращают его). на втором этапе, по мере развития процессов гидратации, на фоне коагуляционной структуры возникают, а затем начинают доминировать условнокоагуляционные и кристаллизационные структуры, причем их относительный вклад в общее структурообразование зависит, помимо вида цемента и состава бетона, также от химической природы и концентрации добавок. По-видимому, при прочих равных условиях для бетонов на мономинеральных вяжущих (например, гипсовых) более существенную роль могут играть кристаллизационные, а на полимииеральных цементахусловнокоагуляционные структуры. Однако ни при каких условиях механические и деформационные свойства бетонов зрелого возраста не могут определяться законами коагуляционного структурообразования. Анализ образующихся структур с позиций уровней дисперсности показывает, что условнокоагуляционная и кристаллизационная структуры формируются вначале на надмолекулярном (образование зародышей новой фазы), а затем на субмикроскопическом уровне, на стадии роста кристаллов и появления I первичного каркаса. Если же говорить о контактных поверхностях, а именно они и определяют характер и прочность связей в цементном камне и бетоне, то они занимают лишь часть площади новообразований, а условнокоагуляционные контакты в первом приближении можно рассматривать как точечные. Существенно также, что условно коагуляционные и кристаллизационные структуры упрочняются в процессе гидратациониого твердения часто путем увеличения площади контакта между частицами вследствие выделения из пересыщенных растворов в этой зоне двухмерных зародышей. Подобное наращивание «шва», приводящее к упрочнению структуры, происходит потому, что участки, непосредственно примыкающие к контактным поверхностям, в силу их геометрических особенностей и по некоторым другим причинам становятся |