Оптимизация технологического регламента изготовления пенобетонов

Виды воды в бетонной смеси

Вода, содержащаяся в бетонной смеси, может быть:

- В связанном состоянии, когда она находится во взаимодействии с твердыми частицами смеси и удерживается в ней силами, превышающими силу тяжести;

- В свободном состоянии - Когда она заполняет крупные пустоты цементного камня, легко в них передвигается и столь же легко может быть из них удалена механическим путём – отжатием, центрифугированием, вибрированием, прессованием, ваккумированием и т. д.

К связанной воде относятся:

А) химически связанная вода;

Б) адсорбционно связанная вода;

В) капиллярно связанная вода

Химическое связывание воды происходит в результате химических реакций с участием минералов, составляющих цементный клинкер. Её количество определяют стехиометрические соотношения в таких соединениях, как Ca(OH)2, Mg(OH)2 и различных кристаллогидратах составляющих основу цементного клинкера. Эта вода нас, пока, не интересует (во всяком случае, в рамках темы именно этой рассылки).

Адсорбционно-связанная вода – это тонкие, молекулярной толщины, и окружающие их, более толстые – порядка 0.1 микрона пленки воды, покрывающие все твёрдые компоненты бетонной смеси. В таких тонких слоях вода уже изменяется – значительно повышается её плотность и структурная вязкость. С физической точки зрения, в таких тонких плёнках воду следует уже рассматривать не как жидкость, а как твёрдое тело.

Количество воды, затрачиваемое на образование слоя адсорбционно-связанной воды наибольшей толщины, определяет максимальною влагоемкость твердых компонентов бетонной смеси. А её величина непосредственно зависит от удельной поверхности твердых частиц. В бетонной смеси наибольшее значение имеет влагоёмкость вяжущего вещества – цемента, и других мелкозернистых добавок, обладающих наибольшей удельной поверхностью – глинистые и илистые включения в заполнители.

Капиллярно связанная вода находится под действием капиллярных сил, развивающихся в результате поверхностного натяжения возникающего на границе двух сред. В узких капиллярах цементного камня диаметром менее 40 микрон, вода удерживается исключительно капиллярными силами. Чем меньше диаметр капилляра, тем эти силы больше. И соответственно больше давление, преодолевая которое влага стремится заполнить эти капилляры – до 200 атм. (В этой связи становится понятно, что любые обмазочные гидроизоляции бетонов не способны в полной мере бороться с капиллярным водоподсосом – с усилием в несколько сот атмосфер, с которым вода стремится проникнуть в бетон, можно бороться только тем же "капиллярным оружием").

Кроме того, сквозные капилляры диаметром меньше 0.2 микрона могут самопроизвольно заполняться водой в процессе сорбции и конденсации в них водяных паров уже на стадии эксплуатации. Чем меньше диаметр пор, тем этот процесс идет легче. Но и удаление такой капиллярной влаги происходит аналогично – чем тоньше пора, тем сложней из неё эту влагу извлечь.