Обеспечение долговечности конструкций домостроительного комплекса
Современное домостроительство неразрывно связано с вопросами повышения качества, долговечности, экономичности бетона и железобетона. Главная задача — это получение бетон-матрицы, основного конструкционного строительного материала с заданными свойствами прочного, водонепроницаемого, морозостойкого, коррозионностойкого, трещиноустойчивого композита.
Существует система проектирования зданий и сооружений с учетом выбора вида защиты применительно к условиям эксплуатации конструкций. Все эти требования изложены в СНиП 2-03-11-85 и в руководстве к нему. В соответствии с опытом, накопленным в результате многолетних исследований, наиболее результативной защитой от коррозии железобетонных конструкций является первичная. К методам первичной защиты относятся все те мероприятия, которые выполняются на стадии подбора и изготовления бетона:
- назначение требований по плотности и проницаемости;
- применение минеральных и химических добавок.
Получение долговечных бетонов различных видов с малодефектной структурой достигается благодаря эффективному использованию потенциальных возможностей добавок, на основе углубленных представлений о физико-химических поверхностных процессах и механизме формирования структуры бетона.
Для уменьшения неоднородностей и дефектов как основного условия оптимизации структуры и свойств бетонов необходимо снизить до минимума пористость, переведя оставшиеся поры в микро- и ультрамикропоры. Эти условия являются необходимыми, но недостаточными для получения бетонов с оптимальной структурой.
Для достижения этой цели разработана принципиально новая технология модифицирования цементной матрицы микроармирующим компонентом «ВСМ», теория которого базируется на положениях и анализе физико-химических процессов воздействия активированной поверхности и интенсификации реакций гидратации на процессы схватывания и твердения.
Таким образом, научно-производствен-ной компанией «Си-Айрлайд» (г. Челябинск) предложен метод модифицирования цементных систем полифункциональным волокном «ВСМ», обладающим синергетическим действием, соединяющим действие на процессы гидратации клинкерного цемента, и элементом, обеспечивающим трещиноустойчивость — армирование цементной матрицы.
Ссылаясь на принципы физико-химичес-кой модификации по В. С. Рамачандрану, выдвигается гипотеза, что факторы, которые приводят к изменению плотности и пористости, связаны и с физическим эффектом, который проявляется в том, что мелкие волокна имеют тонкий гранулометрический состав, и с реакциями активных функциональных составляющих поверхности волокна.
Тонкодисперсные волокнистые компоненты «ВСМ» с высокой удельной поверхностью, содержащие в модифицированной поверхности активные полярные группы и модифицированную минерализованную оболочку (центры кристаллизации), не только заполняют поры в цементном камне (структурируют), но и химически взаимодействуют с продуктами гидратации цементов, синтезируя дополнительное низкоосновное соединение — двухкальцевый силикат (C2S) — с повышением концентрации новообразований вдоль армирующего элемента. В конечном счете, это приводит к повышению плотности цементного камня, росту изгибочной прочности, трещиностойкости и сокращении количества гидроксида кальция (Ca(OH)2), выделяющегося в процессе гидратации. Таким образом, прочность сцепления камня и волокна увеличивается, и, соответственно, прочность самой конструкции возрастает. Кроме того, увеличение прочности цементного камня происходит за счет влияния минерализованного волокна на концентрацию напряжений в местах, ослабленных структурными дефектами, либо повышенной пористости. Так как волокна, являющиеся носителями активных центров, имеют протяженную структуру и распределены в объеме бетона равномерно, то при оптимальной дозировке обеспечивают многоуровневую компоновку структуры, запуская механизм самоармирования. Технология модифицирования цементной матрицы армирующими волокнами сконцентрирована так, что в итоге в бетоне образуется и преобладает волокнистая гидросиликатная связка более совершенной структуры. Это явление оказывает непосредственное влияние на прочность цементного камня, от которой существенно зависят такие характеристики бетона, как его прочность, модуль упругости, сокращение объема капиллярных пор и повышение содержания гелевых. Исследования этого процесса и управление им являются важным звеном в формировании свойств цементного композиционного материала.
Все это позволяет утверждать, что модифицирующий армирующий компонент «ВСМ» относится к классу добавок, повышающих коррозионную стойкость бетона и обеспечивающих снижение проницаемости бетона в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85 «Средство первичной защиты бетонных и железобетонных конструкций».
| Автор: А. А. Савельев Дата: 28.11.2011 Журнал Стройпрофиль 8-11 Рубрика: бетоны и жби: технологии, оборудование Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |  |