Необходимо отметить, что на разных этапах замерзания бетона (по его возрасту и прочности) наиболее существенное влияние на прочность бетона оказывали различные технологические факторы.
При замораживании бетона в раннем возрасте наибольшее значение имеет его водосодержание. При водосодержании более 180 кг/м3 потери прочности в 28-суточном возрасте были, как правило, наибольшими. Водоцементное отношение при раннем замораживании бетона не играет значительной роли (при одном и том же водосодержании). Кстати, даже когда идет капитальный ремонт без цемента не обойтись.
Следует отметить влияние на бетон замораживания при —2° С. При температурах от 0 до —2° С вода в бетоне некоторое время может находиться в незамерзшем состоянии, но стоит понизить температуру еще хотя бы на несколько десятых градуса ниже —2° С, как она тотчас же замерзает. В холодильной камере с / = —2° С имело место некоторое колебание температуры как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Поэтому при замораживании бетона при —2° С мы часто получали значительно больший недобор прочности, чем при —20° С.
Уменьшая водосодержание бетона, мы тем самым ограничиваем количество образования льда, благодаря чему уменьшаются деструктивные процессы в бетоне при замерзании и поэтому получаются меньшие потери прочности в 28-суточном возрасте. Предварительное выдерживание бетона в течение 6 ч, т. е. до достижения прочности порядка 0,2—0,3 МПа, мало изменяет положение. Этого недостаточно для восприятия растягивающих усилий, а деформации и структурные нарушения возникают большие.
При замерзании бетонов с начальной прочностью порядка 15% и выше важным фактором является водоцементное отношение, так как оно весьма сильно влияет на интенсивность образования геля, особенно в первоначальный период твердения бетона. До критической прочности происходит интенсивное накопление геля и пористость бетона меняется качественно: капиллярная— особенно опасная при замораживании — значительно уменьшается, а гелевая в такой же степени возрастает. Увеличение в бетоне цемента значительно ускоряет эти процессы, вода из свободной переходит в химически и физически связанную либо частично замерзает.
Начальное водосодержание бетона (расход воды до 180 л/м3) существенного влияния на снижение прочности при замораживании не оказывает, если бетон к моменту замерзания набрал более 30% от /?28. Однако при высоком водоцементном отношении начальное водосодержание бетона сильно влияет на темпы нарастания прочности до замораживания. Так, например, при В/Ц=0,72 и В=150 л/м3 бетон набрал за 24 ч 30% прочности от /?28. а при ?/Д=0,72 и В=180 и 200 л/м3 — только за 48 ч.
Описанные выше опыты проводились на бетонах с одинаковой консистенцией смеси. Чтобы выявить влияние только количества воды, нами была изготовлена партия бетонов с постоянным расходом цемента 330 кг/м3 при равном водоцементном отношении и, следовательно, с разной консистенцией бетонной смеси. Водоцементное отношение было принято: 0,45; 0,5; 0,6; 0,7 и 0,8, расход воды и консистенция соответственно были—150 л/м3 и 90—120 с; 160 л/м3 и 50—60 с; 198 л/м3 и 15—20 с; 232 л/м3 — осадка конуса 15 см; 264 л/м3 — смесь растекалась, несмотря на весьма значительную часть песка в ней.
12 ноября 2012
