logo

Зависимость физико-технических свойств бетона от его структуры

Часть 1   Часть 2   Часть 3    Часть 4   Часть 5   Часть 6   Часть 7   Часть 8

Роль плотности в других свойствах бетона. От характера и степени пористости бетона зависят многие из его термических свойств, ими определяется степень проницаемости бетона для жидкостей и газов, от них в значительной мере зависит сопротивление бетона химической агрессии.

1. Так, одно из наиболее существенных термических свойств бетона — теплопроводность — находится в прямой зависимости от его плотности. Неподвижный воздух в порах сухого бетона представляет собой плохой проводник тепла, поэтому коэффициент теплопроводности бетона λ уменьшается вместе с ростом его пористости; макропористые бетоны обладают меньшей теплопроводностью, чем микропористые. Бетоны с коэффициентом λ<0,7 называют теплыми, так как они могут применяться в целях теплоизоляции. Однако приобретение этого последнего свойства идет в разрез с прочностью бетона, которая естественно уменьшается вместе с ростом пористости. Поэтому теплые бетоны редко применяются для несущих конструкций.

С малой теплопроводностью бетона связано свойство огнестойкости железобетона. Малая теплопроводность и наличие в бетоне кристаллизационной воды позволяют незначительным защитным слоям предохранять арматуру в течение довольно продолжительного времени от неблагоприятного действия высоких температур. Здесь пористость бетона играет положительную роль.

Иначе обстоит дело при действии низких температур на бетон. Собственно говоря, низкие температуры представляют опасность только для влажного бетона; влага замерзает внутри пор и вследствие расширения может производить механическое разрушение бетона. Этот процесс, начинаясь на поверхности бетона, проникает в глубь последнего медленно, с одной стороны, из-за малой теплопроводности бетона, с другой — вследствие того, что при повышенном давлении в капиллярах микропористого бетона температура замерзания воды понижается. Очевидно, что плотность бетона и его сухость является лучшими защитниками бетона от разрушительного действия мороза.

2. В естественной зависимости от пористости бетона находится далее степень его водопроницаемости — свойство, весьма существенное в конструкциях водохранилищ, в гидротехнических сооружениях и т. п. Однако, рассматривая пористость бетона как причину его водопроницаемости, нужно различать неодинаковую роль пор в зависимости от их вида и поперечных размеров.

В микропористых бетонах с тончайшими и развитыми капиллярами влага с наружной поверхности бетонного массива может проникать внутрь его путем капиллярности и диффузии вплоть до насыщения массива; однако эта влага может и оставаться в пределах массива, не проходя через него. Под проницаемостью бетона понимается его способность пропускать через себя жидкость при имеющейся разности давлений по обе стороны массива. Такая фильтрация возможна лишь при наличии развитой сети связанных между собой пор, поперечные размеры которых достаточны для того, чтобы преодолеть значительные сопротивления движению влаги и обеспечить практически ощутимую скорость этого движения. Такие поры даже при плотном составе бетона и плотной укладке его образуются в результате испарения избыточной свободной воды в бетоне, а также от наличия воздуха, попавшего при изготовлении бетона.

Отсюда следует, что для получения бетона, обладающего возможно меньшей проницаемостью, необходимо применять жесткие бетоны с малым водоцементным отношением и конечно при условии правильного подбора гранулометрического состава заполнителя и хорошего уплотнения при укладке.