Добавки в бетон Справочное пособие
Долговечность бетона
Обычно долговечность бетона определяют как стойкость бетона к попеременному замораживанию и оттаиванию. Однако правильнее включать в это понятие также сопротивление бетона к другим воздействиям, например сульфатов и хлоридов.
3.5.3.1. Морозостойкость. Установлено, что в общем виде морозостойкость бетона зависит от содержания в нем воздуха: характера распределения воздушных пузырьков в цементном камне и степени заполнения этими пузырьками бетона и заполнителя [13]. Однако вызванное введением водопонижаю - щей добавки снижение водоцементного отношения или возрастание удобообрабатываемо - сти бетонной смеси влияет на ее качество и кривую распределения воздушных пузырьков. Использованием только таких добавок без воздухововлекающнх компонентов не удается достичь заметного повышения морозостойкости бетона [165]. В работе [22] проверен эффект от добавления водопонизителей в бетонную смесь, содержащую воздухововлекающую добавку. Установлено, что морозостойкость такого бетона была на 39 % выше, чем в контрольном бетоне. В другом случае совмещение воздухововлекаю - щей и водопонижающей добавок привело не только к дальнейшему улучшению морозостойкости бетона, но и к меньшему падению его прочности в результате наличия воздушной фазы [156]. Согласно работе [154], введение добавок с целью снижения расхода цемента и воды затворения (рис. 3.1, II) не изменяет морозостойкость бетона по сравнению с бетоном с теми же прочностью и содержанием воздуха (бетонная смесь при этом имела одинаковую осадку конуса) .
Снижение морозостойкости бетона в присутствии возду - хововлекающей и водопонижающей добавок отмечено в работе [13]. Этот результат, по - видимому, обусловлен недостаточным воздухововлечением или
неудачным распределением воздуха в бетоне. Однако обычно с помощью добавок, содержащих водопонижающие и воз - духововлекающие компоненты, удается назначать оптимальные параметры и по объему воздуха, и по его распределению в бетоне.
3.5.3.2. Сульфатостойкость бетона. Водопонижающие добавки способствуют повышению сульфатостойкости в той мере, в какой они, снижая во - доцементное отношение, увеличивают непроницаемость бетона и, уменьшая расход цемента, понижают содержание алю - минатной фазы (рис. 3.39). Эти добавки улучшают сульфатостойкость и в том случае, если их вводят для повышения удо - бообрабатываемости смеси при постоянном водоцементном отношении вследствие ее большей гомогенизации и снижения числа раковин в бетоне.
3.5.3.3. Выщелачивание из цементного камня. Этот процесс, вызываемый фильтрацией воды через бетон (особенно мягкой, или с повышенной кислотностью, или богатой СОг), может быть существенно уменьшен с помощью водопонижаю - щих добавок вследствие повышения непроницаемости бетона (см. разд. 3.5.1.4) [166]. Поэтому рекомендуется вводить подобные добавки, в том числе и тогда, когда они, аналогично описанному выше случаю с сульфатной агрессией, повышают гомогенность бетона и снижают опасность образования в нем раковин.
3.5.3.4. Действие хлоридов на бетон и коррозию стали. Хлорид-ионы могут попасть в бетонную смесь либо из ее компонентов, включая добавки, либо при последующей эксплуатации бетона. Общее количество хлоридов лимитируется: для преднапряженного железобетона— 0,06%, для железобетона с ненапряженной арматурой— 0,1 % при эксплуатации во влажной среде, содержащей хлориды, и 0,15 % — в той же среде, но без хлоридов [166] . В некоторых случаях содержание хлоридов в добавках должно быть весьма незначительным или практически равно нулю. Однако повышение непроницаемости бетона, обеспечиваемое введением добавок- водопонизителей (см. разд. 3.5.1.4), позволяет снизить требования к максимально допустимому содержанию хлоридов.
|
|
|
3 0,08 I 0,06 3 0,04 | W О |
|
2 4 6 в 10 12 t, Mee |
|
Рис. 3.39. Кинетика изменения расширения бетона без добавки (/) и с добавкой водопонизителя (2) при выдерживании образцов в растворе сульфата натрия с концентрацией 20 г/л |120) (характеристика бетона дана в табл. 3.18 и на рис. 3.38) J120J |
|
ЦП 0,12 0,10 |
Хлорид-ионы могут проникать в бетон из морской воды или с противогололедными реагентами. Для снижения потенциальной опасности коррозии арматуры в подобных услови
ях, помимо ограничений по содержанию хлоридов, должны быть обеспечены определенные толщина и непроницаемость защитного слоя бетона [166], что достигается ограничением В/Ц^0,4. Показано [168, 169], что при этом и в результате уплотнения бетона сильно снижается диффузия в него хлорид-ионов, причем применение добавок-водопонизителей оказывается полезным для решения обеих задач.
3.5.3.5. Щелочная коррозия заполнителя. Хорошо известно, что воздействие щелочей на реакционно-активный кремнезем происходит во влажных условиях; поэтому все мероприятия, направленные на уменьшение времени пребывания в воде бетона с заполнителем, потенциально склонным к щелочной коррозии, следует считать полезными для повышения долговечности конструкций [166]. В работе [132] отмечено, что лигносульфонат кальция лишь несколько снижает скорость и опасность щелочной коррозии реакционно - активного заполнителя, однако не предотвращает ее.
