Влияние суперпластификаторов на характеристики бетона
Усадку бетона изучали на образцах призмах размерами 10X10X40 и 4Х X4XI6 см. В первом случае деформации усадки замеряли на базе 300 мм,, по втором — 160 мм. При разных размерах образцов внутри каждого состава изменялась лишь кинетика проявления усадочных деформаций, а нх абсолютная величина после стабилизаций во времени была одинаковой. -
Анализ полученных данных определил влияние добавок С-3 и С-4 на проявлений деформаций усадки. В бетонах и растворах, используемых в опытах, не-, зависимо от нх состава и вида цемента качественная картина оставалась неизменной. Усадка бетонов и растворов с добавками-суперпластификаторами являлась заметнее. Причем для составов- с ВЩ равным эталонному усадка была%> выше, чем у эталонного состава, на 15—i 30%. В равноподвижных бетонах и ра-Ii- створах деформации оказались несколько меньше же, как у эталон- V. его состава без добавки.
Следует отметить, что при введении С-3 даже для литых смесей абсолютные величины усадочных деформаций невелики и не превышают допустимых СН 365-67 значений для соответствующей осадки конуса бетонной смеси. В случае, использования С-4 затухание усадочных деформаций бетона происходило в более поздние сроки и их значения существенно отличались как для ра-внопод- вижпого. так и для разжиженного бетона от аналогичных бетонов с добавкой С-3. В 6CTOIIHVIO смесь необходимо вводить С-4 вдвое больше, чем С-3. Поскольку действующее начало добавки С-4 базируется на С-3, то можно полагать, что повышенную усадку вызывают. а именно большее содержание Р-солей, не связывающихся в процессе твердения бетона и не сорбирующих воде, а также повышенное содержание сульфатов.
Исследования усадки и ползучести бетонов с суперллястнфниирующими добавками носили сравнительный характер. Важно было установить, не обладают ли бетоны модифицированные добавками, повышенной ползучестью. В связи с этим уровень длительного нагружения образцов принимали равны-м 0,7RUI,, что выше требований ГОСТа. При доволшо высоком уровне нагружения имеющиеся различия должны проявляться в большей степени и п более короткие сроки.
Призмы размером 10X10X40 см нагружали в специальных пружинных установках. Длительность испытаний составляла для разных составов 130—160 СУТ Образны загружали в возрасте пс менее 90 СУТ, когда значительная часть деформаций усадки бетона. Тем не менее из величин- деформаций бетона но времени под нагрузкой исключались деформации от усадки за этот период.
В процессе испытаний на ползучесть замеряли продольные деформации нагружения, длительные деформации бетона и выдерживания пол постоянкой нагрузкой, деформации нагрузки
Из изотерм следует, что усадка цементного камня с добавкой С-3 больше, чем образца без добавки, практически во всей области значений относительной влажности среды <р, но повышенная усадка образца с С-3 развивается только в области 90%>ф>50%. В то же время в этой области <р из образца с С-3 удаляется меньше воды (рис. 3).
При ф=50... 100% вода удаляется из мезопор цементного камня, радиусы менисков воды в которых лежат в пределах 1,6 нм b 120 нм, а значения диаметров пор 5,2 нм и 242 нм.
Исходя из количества удаленной воды суммарная мезопорнстость цементного камня с С-3 меньше на 14%, причем это различие возникает в основном из-за наличия мелких мезопор (dn — 52... 8 нм), освобождающихся от воды при Ф=50...70% (ом. рис. 3).
В табл. 2 приведен коэффициент линейной усадкн р ГЗ) цементного камня без добавки и о добавкой С-3 в зависимости от влажности. Поскольку для цементного камня с С-3 деформация усадки, вызываемая удалением 1 % воды при ф=90... 50%, больше, можно полагать следующее: в каждой порции волы, удаленной из цементного ка-мня с С-3, вода, приводящая к деформации расширения (из сердцевины пор), составляет меньшую часть по сравнению с количеством воды, приводящим к деформации сжатия (вода с поверхности менисков). Пониженное содержание воды в мезопорах цементного камня с добавкой С-3 и является причиной его повышенной усадки.
Выводы
Все кратковременные характеристики бетонов с добавками С-3 и С-4 (призменная прочность, начальный модуль упругости, коэффициент упругости, границы микротрещинообразования можно принимать по СНиП 11-21-75.
Усадка и ползучесть бетонов из равноподвижных смесей с добавкой С-3 и без нее практически одинаковы. Литые смеси с добавкой С-3 склонны к несколько повышенным деформациям усадки и ползучести, однако различия находятся в допустимых пределах.