|
88 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 полиминеральных цементах условно-коагуляционные структуры. Однако ни при каких условиях механические и деформационные свойства бетонов зрелого возраста не могут определяться законами коагуляционного сгруктурообразования. Анализ образующихся структур с позиций уровней дисперсности показывает, что условно-коагуляционная и кристаллизационная структуры формируются вначале на надмолекулярном (образование зародышей новой фазы), а затем на субмикроскопическом уровне, на стадии роста кристаллов и появления 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 гидратационного 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 энергетически наиболее выгодными для предпочтительного роста здесь новой фазы. Таким образом, если твердая фаза цементного камня в бетоне по своей дисперсности относится преимущественно к надмолекулярному и субмикроскопическому уровням, а участвующие в ней исходные фазы и наиболее крупные гидратные новообразования даже к микроскопическому уровню, то основ |
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 71 энергетически наиболее выгодными для предпочтительного роста здесь новой фазы. Таким образом, если твердая фаза цементного камня в бетоне по своей дисперсности относится преимущественно к надмолекулярному и субмикроскопическому уровням, а участвующие в ней исходные фазы и наиболее крупные гидратные новообразования даже к микроскопическому уровню, то основные реакции и процессы, приводящие к формированию структуры и обусловливающие се прочность и деформационные свойства, протекают на молекулярном уровне, т.е. лежат вне перечисленных уровней дисперсности. Из этого обстоятельства вытекают два важных вывода: во-первых, изучение механизма действия добавок нужно начинать не с уровней структур твердения, а с молекулярного уровня (т.е. уровня, отвечающего процессам и реакциям между молекулами и ионами). во-вторых, совершенно очевидно, что невозможно «перескочить» от реакций и процессов, протекающих на молекулярном уровне и приводящих к образованию твердого капиллярнопористого тела, непосредственно к прочности цементного камня и тем более бетона, измеряемой на образцах макроскопических размеров, минуя при этом промежуточные уровни дисперсности, т.е. не учитывая возможные дефекты структуры бетона. Жаростойкие бетоны предназначены для конструкций, испытывающих в процессе эксплуатации длительное воздействие высоких температур. При нагревании обычного строительного бетона на портландцементе происходит дегидратация Са (ОН)2 и разложения гидросиликатов и гидроалюмосиликатов кальция, образовавшихся в процессе твердения цементного камня. В результате прочность бетона сильно уменьшается, а оксид кальция в последующем под воздействием влаги гидратируется с увеличением объема. Это приводит к растрескиванию бетонной конструкции [56,67, 87, 88]. В этой связи предлагаются способы и составы для защиты СаО от гидратации с помощью высокотемпературных материалов неорганического состава. В свое время предлагали обработку клинкера из СаО раствором ортофосфорной |