Для определения влияния преждевременного замораживания на изменение структуры и нарастание прочности с течением времени вначале испытывались образцы из цементного теста и цементного раствора различных составов. Для этих же целей в цементное тесто и в растворы вводились различные химические и тонкомолотые добавки. Как показали структурные исследования, в случаях добавок солей благодаря постепенному замораживанию и снижению точки замерзания соляного раствора затворителя образуются более мелкие кристаллы льда, а следовательно, и нарушение структуры образцов происходит в меньшей степени. С повышением плотности образцов, что приводит к уменьшению количества пор, заполняемых водой, и уменьшением содержания свободной воды уменьшаются и структурные разрушения. Для многих инженеров строительство и зимнее бетонирование – как пазлы для детей, только по-взрослому.
Чтобы проследить влияние замораживания на прочность цементного камня и раствора, испытание прочности производилось до и после замораживания образцов. Некоторые результаты этих работу приведены ниже.
При рассмотрении цементного камня после замораживания в раннем возрасте можно было видеть образовавшиеся каналы, которые нарушили его монолитность и в конечном итоге снизили прочность по сравнению с образцами, не подвергавшимися замораживанию.
Несомненный интерес представляют результаты проверки данных, опубликованных в И. А. Киреенко. В этих работах И. А. Киреенко было показано и автором подтверждено, что при благоприятных условиях раннее замораживание цементных растворов пластичной консистенции может оказаться не только не вредным, но иногда и полезным. Прочность пластичного цементного раствора при сжатии после оттаивания может не снизиться, а, наоборот, повыситься. Прочность же трамбованных растворов после замораживания, как правило, снижается. По мере отдаления сроков замораживания растворов потери их прочности, как и у бетонов, в последующем уменьшаются.
В подтверждение сказанного приводятся результаты опытов с применением замораживания пластичного раствора на портландцементе марки 300. Состав раствора по объему в зависимости от В/Ц колебался от 1 :2,74 до 1 4,55. Вначале серия образцов в возрасте 2 ч 30 мин после изготовления подвергалась замораживанию в течение 3 суток при температуре —15… —20° С. После пребывания образцов в холодильнике их помещали на 7 и 28 суток вместе с контрольными образцами в нормальные условия (при температуре 17° С и влажности воздуха 95%).
Во всех случаях прочность раствора, подвергавшегося замораживанию, получилась выше, чем прочность раствора, хранившегося все время в нормальных условиях. Наибольшее повышение прочности (до 200%) наблюдалось с увеличением водоцементиого отношения раствора.
Вторая серия опытов проведена с раствором при В/Ц = 0,83 на том же портландцементе. Образцы замораживались сразу после изготовления, через 6 ч, через 1 и 5 сут. Как видно в этом случае после нормального хранения образцы, подвергавшиеся замораживанию вскоре после изготовления, приобрели прочность, большую, чем контрольные образцы. Образцы, замороженные в возрасте 1 и 5 суток,- после 28-суточного нормального твердения показали падение прочности по сравнению с контрольными.
Как показали другие опыты, не все цементы и не все условия укладки и оттаивания раствора приводят к повышению прочности раствора, замораживаемого вскоре после его приготовления. Увеличение прочности происходит реже, чем снижение. Во многом результаты зависят от воздухововлечения, водосодержания, скорости замораживания образцов.
6 октября 2012
