Cтраница 5
Можно предсказать, что при использовании определенных материалов будет происходить реакция щелочей цемента с заполнителями, но обычно нельзя оценить разрушительное воздействие этого процесса на бетон, зная лишь содержание реакционноспособных материалов. Например, на фактическую реакционную способность заполнителя влияют размер его зерен и пористость, поскольку от них зависит величина площади поверхности заполнителя, на которой может протекать реакция. Хотя содержание щелочей определяется лишь видом цемента, их концентрация на реакционноспособной поверхности заполнителя будет определяться величиной площади этой поверхности. Известно, однако, что в исключительных случаях цементы даже с низким содержанием щелочей вызывают расширение. [61]
В области низкого содержания кремнезема повышение количества кремнезема при определенном содержании щелочей приводит к увеличению расширения, однако при более высоких значениях кремнезема положение меняется; чем больше поверхность реакционноспособного заполнителя, тем меньше количество щелочей, приходящихся на единицу поверхности, и тем меньше образуется щелочесиликатного геля. С другой стороны, благодаря чрезвычайно низкой подвижности гидроокиси кальция в реакции участвует только гидроокись кальция, которая непосредственно контактирует с поверхностью заполнителя. Поэтому количество гидроокиси кальция, приходящейся на единицу поверхности заполнителя, не зависит от величины общей площади поверхности заполнителя. Таким образом, увеличение площади поверхности приводит к повышению соотношения между гидроокисью кальция и щелочами в растворе в контактном слое заполнителя. В таких условиях образуется безвредный нерасширяющийся щелочной силикат кальция. Добавка тонкомолотого кремнеземистого материала к крупным реакционноспособным зернам уменьшает расширение. [62]
Однако, как отмечает сам Леви, такая модель не всегда удовлетворительно отражает данные экспериментов. Для лучшего согласования с опытными данными Леви видоизменил реологическую схему так, чтобы параметры материалов, входящие в соответствующее уравнение, получили новые значения, более правильно отражающие некоторые особенности составляющих элементов бетона. Теперь один из этих параметров зависит уже не только от модуля упругости, но и от характера поверхности заполнителя. [63]
Даже при применениибыстротвердеющих цементов ( глиноземистого, высокопрочного портландцемента) срок твердения бетона в теплой среде должен быть не меньше 2 - 3 суток. Замерзание бетона в первые дни влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и разрывает связь между поверхностью заполнителей и цементным камнем. Поэтому зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение срока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Это достигается использованием внутреннего тепла бетона, а если внутреннего тепла недостаточно, дополнительной подачей тепла извне. [64]
В результате отвердевания расплава образуется микроконгломерат, в котором кристаллические зерна муллита, кремнезема разных модификаций, других видов веществ, кристаллизующихся при остывании ( в основном алюмосиликатов), сцементированы аморфной массой отвердевшего расплава. Поскольку на более ранней технологической стадии расплав был или мог быть объединен с огнеупорным заполнителем, образовавшийся микроконгломерат - вяжущее вещество - окаймляет отдельные зерна заполнителя и размещается в межзерновых пустотах. После охлаждения образуется обжиговый ИСК, в котором, кроме того, имеются контактные слои вяжущей части с поверхностью заполнителя. Нередко при обжиге используются вспучивающиеся глины. Тогда структура керамики становится в той или иной мере пористой. Чем большей вспучиваемостью обладает сырье, тем больший объем пор и меньшая средняя плотность у соответствующего ИСК. [65]