Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf

и после хранения труб в грунте. Очень четко видно раз­ личие в поведении труб на напрягающем цементе и порт­

бы на напрягающем цементе она составляла всего 0,2—0,5 л/м2-ч. После хранения во влажном грунте га­ зопроницаемость уменьшилась соответственно до 1,25 и 0,01 л1м2-ч.

Сказанное доказывает, что бетон на напрягающем цементе "обладает высокой газонепроницаемостью при эксплуатации во влажной среде. Следовательно, в раз­ личных подземных сооружениях самонапр'яженные же­ лезобетонные конструкции (трубы, резервуары, фунда­ менты, убежища, сооружения метро и т. д.) можно при­ менять без какой-либо изоляции для хранения и транс­ порта бензина и газа при давлениях до 20 атм. Что касается водонепроницаемости, то напрягающие бетоны могут быть рекомендованы во всех случаях как обеспе­ чивающие наиболее экономически выгодное решение.

С^зТг. СОСТАВЫ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ

|[_Как было сказано выше, напрягающие цементы, бу­ дучи смешаны с песком и крупным заполнителем, спо­ собны образовывать прочные напрягающие растворы и

139

бетоны. Чем больше вяжущего введено в систему, тем большей энергией самонапряжения обладает бетон и больше его расширение. Энергию самонапряжения НЦ характеризуют показатели самонапряження растворов состава 1:1 по весу (НЦ: песок), и она маркируется сте­ пенью создаваемого обжатия бетона при ц.= 1 % (упру­ гого сопротивления арматуры) в размерах 20, 40 и 60 кгс/см2. Те же марки или энергии самонапряження можно получить и в бетонах па крупных заполнителях, используя активные НЦ и особые приемы приготовления конструкции. В настоящее время, ставя перед собой те или иные цели, можно ориентироваться на получение бе­ тонов с расходами НЦ от 350 до 1000 кг/м3.

\3.3. СРОКИ СХВАТЫВАНИЯ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ

1 Свежие, активные напрягающие растворы и бетоны характеризуются короткими сроками схватывания: нача­ ло 3—5 и конец 6—10 мин. Эти сроки могут быть удлине­ ны добавкой замедлителя — с. с. б., виннокаменной кис­ лоты, лимонной кислоты и т. п. Добавка сульфитно-спир­ товой барды в количестве 0,2, 0,5, 1, 2 и 5% веса НЦ дает замедление начала схватывания до 1 ч и более. |

Существенное замедление сроков схватывани7Г~растворов и бетонов на НЦ достигается предварительной частичной гидратацией НЦ, заключающейся в предвари­ тельном поверхностном увлажнении зерен цемента частью воды затворения (от 3 до 9% вес. ч) и выдерживании увлажненного цемента в течение не менее 3 мин. Прак­ тически предварительная гидратация НЦ совмещается с приготовлением бетона в бетономешалке. Процесс идет в следующем порядке: в бетономешалку засыпают песок, увлажняют его, затем подают НЦ, перемешивают его с песком и оставляют массу в течение 5—7 мин, после че­ го дозируют крупный заполнитель и доливают заданную порцию воды. Бетонная смесь, приготовленная таким образом, схватывается не ранее 35—45 мин, а предвари­

140

ми сроками схватывания: схватывание теста—-не ранее 45 мин, а растворов и бетонов — не ранее 1—1,5 ч. Свойства НЦ при этом не меняются, что подтверждается величиной самонапряжения (рис. 3.2). Таким образом, короткие сроки схватывания НЦ не являются каким-ли­ бо препятствием к его широкому использованию в строи­ тельстве.

Рис. 3.2. Расширение и самонапряжение нормальных и быстросхватывающихся НЦ, выдерживаемых 28 суток в воде, затем на воздухе ( ф = 6 0 % )

/ — без добавки; 2 - е добавкой А; 3 — с добавкой Б

141

( 3.4. РАСШИРЕНИЕ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ

j В результате образования С з А ( 5 ) з Н 3 ь либо непо­ средственно при взаимодействии материалов расширяю­

СзА(С8)3 Нз1 или в результате обоих процессов одновре­ менно происходит расширение, целиком зависящее от со­ става НЦ, режимов ТВО и способов самонапряжения. При этом структура цементного камня НЦ в бетоне сильно увеличивается в объеме. Надо рассматривать два вида расширения: свободное, когда никакие внешние связи, кроме собственной структуры, не препятствуют увеличению объема бетона, и связанное, когда внешние связи (сопротивление упругих или жестких упоров, про­ тиводействие заключенной в бетон арматуры) препятст­ вуют свободному расширению. Свободное расширение

внесколько раз больше связанного, что показывает, на­ сколько препятствия расширению влияют на плотность структуры бетона самонапряженной конструкции. [ Для очень активных составов НЦ свободное расширение мо­ жет быть столь значительным, что структура цементного камня не в состоянии будет противодействовать расши­ рению бетона в воде и бетон распадется или превратит­ ся в клейкую студенистую массу. Для таких активных цементов свободное расширение при самонапряжении ни

вкоем случае не может быть допущено. Обязательным условием применения всякого напрягающего бетона яв­ ляется использование его в условиях связанных дефор­ маций. Для слабонапрягающих бетонов, например аме­

и связанным расширением существенно меньше и не воз­ никает никакой опасности в уменьшении плотности тела бетона при свободной деформации.

В настоящее время разработан ряд приемов связы­ вания деформаций или защиты структуры от чрезмерно­ го свободного расширения. Главным из них является ар­ мирование бетона.

Таким образом, основной характеристикой напряга­ ющего бетона являются показатель связанного расшире­ ния, а также его механические свойства в этих условиях. Однако для оценки самонапряженной конструкции в це­ лом очень полезно знать и величину его свободного рас-

142