ВСЕ О ПЕНОБЕТОНЕ

Влияние температуры среды на всасывающую способность песка и щебня

В бетонных работах при выборе водоцементного отношения обычно вво­дят поправку на водопоглощаемость заполнителей. Имеющиеся данные о во - допоглощаемости песка и щебня, как правило, справедливы для нормальной температуры +20 °С. (Здесь и далее акцентируется внимание именно на водопо - глощении песка - не путать с водопотребностью, производной от пустотности песка.)

Между тем всасывающая способность песка и щебня зависит от структуры материала, от его капиллярной решетки, термического состояния и влажности окружающей среды. Изменение всасывающей и водопоглощающей способно­сти песка и щебня мало изучено. Это исключительно важно при бетонных рабо­тах, когда происходит значительный нагрев песка и щебня до температур выше +30 °С. Но если нагрев заполнителя ведется до его введения в состав бетона, накопившаяся влага после нормализации температуры увеличивает В/Ц. Если же осуществляется нагрев заполнителя, уже находящегося в составе бетона, происходит снижение В/Ц на весь срок подобного термовоздействия.

Капиллярные свойства песка и щебня в значительной степени влияют на истинную величину водоцементного отношения. С учетом этого были проведе­ны научно-исследовательские наблюдения над кварцевым песком и щебнем из гранита и песчаника при температуре +20 °, +40 °, +60 °, +80 ° и +100 °С. Нагрева­ние материалов производилось в термостате, где для каждой группы образцов устанавливалась постоянная температура при помощи ртутною термометра. Были получены следующие результаты:

1) Всасывающие способности песка и щебня усиливаются с повышением температуры (см. таблицы 6.9.5.1.2-1 и 6.9.5.1.2-2).

2) Влагоемкость крупного заполнителя (щебня) значительно меньше, чем мелкого (песка), и она менее изменчива под воздействием температур­ного фактора. Это объясняется возникновением гидравлических про­бок в крупных порах крупных щебенок. В мелких щебенках (а тем более в песке) крупных пор, по своим геометрическим размерам соизмеримых с крупинкой песка или щебня, гораздо меньше. Преобладают мелкие поры, в которых начинают активно работать капиллярные силы.

2) С увеличением температуры подогрева влагоемкость щебня силь­но увеличивается: при увеличении температуры от +20°С до +100°С влагоемкость гранита и песчаника возрастает вчетверо (см. таблицу 6.9.5.1.2-2).

4) Абсолютная величина всасывающей способности и влагоемкости песков и щебня, вследствие их относительно большого объема в бетоне, доволь­но значительна и влияет на водоцементное отношение. Изменение этой величины под действием температуры, не учитываемое на практике, по­рождает значительную ошибку в определении водоцементного отноше­ния, а следовательно, проектной прочности и качества бетона.

Следует оговориться, что приведенные в таблицах данные всасывающей способности и влагоемкости песка и щебня не претендуют на исключительную точность ввиду отсутствия точной методики исследования и разной минерало - графической и петрографической природы заполнителей в каждом конкретном случае. Но они наглядно отражают общую тенденцию, а это главное.

(В настоящее время методологическая и научная база проведения подоб­ных исследований имеется. Но у специалистов теоретического бетоноведения напрочь исчезло желание публиковать на некоммерческой основе и в открытой печати хоть что-то, заслуживающее внимания.)

А теперь опять пойдем от обратного. Представим, что наша пенобетонная смесь сразу после приготовления вдруг резко, каким то чудесным образом, ра­зогрелась сама собой. Ну, скажем, до +80 °С. Если в этой пенобетонной смеси есть песок, то в течение первых же 10 минут подобного термического воздей­ствия его влагоемкость увеличится более чем в 5 раз.

Возьмем натурный пример. Для приготовления пенобетона при t +20 °С использовали:

Таблица6.9.5.1.2-1 Влияниетемпературыивременивыдержкинаводопоглощениепеска

- цемента 450 кг;

- песка 250 кг;

- воды 270 кг (В/Ц=0,6).

Предположим, что сразу после заливки в формы наш пенобетон самопро­извольно разогрелся до температуры +80 °С.

Согласно таблице 6.9.5.1.2-1, под воздействием температуры песок всосал в себя дополнительно (15,20 - 2,81) = 12,49 % воды от своей массы. В нашем слу­чае это составит (250/100)^12,49 = 42,72 кг.

В конечном итоге, в результате подобного температурного воздействия В/Ц стало не 0,6, а (270 - 42,72)/450 = 0,5

А почему это вдруг пенобетон у нас самопроизвольно разогрелся до столь высокой температуры? Но об этом дальше.