Состав бетона

Водоцементное отношение является одним из главных факторов обеспечения морозостойкости бетона. При его снижении уменьшается объем капиллярных пор. Возможно, еще более существенным для морозостойкости является то, что при снижении В/Ц меняется и характер пористости. Часть капилляров в их узких местах в процессе гидратации перекрывается гелем. Они становятся сначала тупиковыми, а при дальнейшем снижении В/Ц — изолированными. Степень заполнения их водой уменьшается.

В период, когда применение воздухововлекающих добавок было весьма ограниченным, В/Ц рассматривалось как основной технологический параметр, определяющий уровень морозостойкости бетона. В среднем можно считать, что В/Ц = 0,6 обеспечивает марку F100, 0,5 — F200 и 0,4 — F300. Но в зависимости от качества материалов, состава бетона и условий его твердения эти цифры могут значительно меняться.

Следует также учитывать, что снижение В/Ц осуществляется путем повышения расхода цемента. Поэтому, если из условий прочности требуется меньший его расход, чем из условия морозостойкости, этот путь может быть достаточно затратным. К нему следует прибегать лишь после исчерпания возможностей других приемов, в первую очередь — применения добавок.

Сегодня, когда роль воздухововлекающих добавок в обеспечении морозостойкости является решающей, нормирование В/Ц рассматривается как дополняющий прием к вовлечению воздуха.

Удобоукладываемость бетонной смеси определяет объем пористого цементного камня в бетоне.Так, при росте подвижности с 2 см до 8—10 см морозостойкость при постоянном В/Ц снижалась до 2—3 раз.

Вероятными причинами этого является не только рост объема пористого цементного камня. Происходит и ухудшение качества пор вследствие процессов расслоения смеси: укрупнение капилляров под нижними поверхностями наполнителей и возможное появление седиментационных пор. Поэтому высокоподвижные смеси для бетонов с нормированной морозостойкостью получают введением пластификаторов (объем цементного камня не растет) и, как правило, воздухововлекающих добавок. Кроме основного эффекта — повышения морозостойкости — вовлечение воздуха снижает и расслоение бетонной смеси.

Доля песка в смеси заполнителей также может оказывать значительное влияние на морозостойкость. Выраженный эффект доли песка наблюдался в бетонах из малоподвижных смесей. При ее повышении с 0,3 (доля, оптимальная по прочности) до 0,5 для бетона с В/Ц = 0,5 морозостойкость увеличилась со 120 до более 400 циклов.

По-видимому, этот эффект вызывается прежде всего увеличением объема защемленного воздуха вследствие большего содержания песка. В некоторой степени ему способствует и уменьшение содержания крупного заполнителя, имеющего более дефектную поверхность сцепления с цементным камнем.

О.В. Кунцевич, получивший приведенные выше данные, отмечает, что целесообразнее все же увеличивать объем воздушных пор введением воздухововлекающих добавок. В то же время их применение требует высокой культуры производства. Поэтому в некоторых случаях можно использовать и более простой прием— повышение доли песка в смеси.