Долговечность бетонов с компенсированной химической усадкой

Долговечность бетона при атмосферном воздействии в существенной степени зависит от уровня дефектности его структуры. В свою очередь, степень дефектности является следствием собственных деформаций и характером возникших при этом собственных напряжений. Способность управления процессами собственных деформаций, и в частности химической усадкой, обеспечивает возможность снижения уровня дефектности бетона и обеспечения его требуемой долговечности. В приведенной классификации собственных деформаций особое внимание уделено химической контракции и химическому расширению. Изложена методика определения величин общей и внешней контракции. Показано, что уменьшить или устранить негативные последствия химической контракции можно путем использования сульфоалюминатных расширяющих добавок к цементу при приготовлении бетона. Изменяя количество расширяющей добавки с 8 до 11% от массы портландцемента, можно не только существенно уменьшить внешнюю контракцию, но и обеспечить небольшое расширение цементного камня, что приведет к появлению, хотя и незначительных, величин сжимающих собственных напряжений. Использование сульфоалюминатных расширяющих добавок обеспечивает существенное снижение величин растягивающих напряжений в структуре бетона, что способствует снижению уровня дефектности бетона, а это, в свою очередь, обеспечивает повышение качества контактной зоны цементного камня с заполнителем, увеличение морозостойкости в два и более раз и водонепроницаемости более чем в три раза.

А.И. ПАНЧЕНКО, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
И.Я. ХАРЧЕНКО, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
С.В. ВАСИЛЬЕВ, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Некрасов В.В. Изменение объема системы при твердении гидравлических вяжущих // Известия АН СССР. 1945. № 6. C. 162–165.
2. Брыков А.С. Морозостойкость портландцементного бетона и способы ее повышения. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2017. 38 с.
3. Штарк И., Вихт Б. Долговечность бетона. Киев: Оранта, 2004. 301с.
4. Panchenko A. Frost resistance and other properties of concrete with expansive additives. 13 ibausil. Internationale Baustofftagung. Band 2. Weimar, 1997, pp. 269–276.
5. Попов Д.Ю., Лесовик В.С., Мещерин В.С. Химическая усадка цементного камня на ранней стадии твердения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 8. C. 6–12.
6. Lura P. Autogenous deformation and internal curing of concrete. Netherlands: Delft University Press. 2003. https://www.researchgate.net/publication/27347573_Autogenous_Deformation_and_Internal_Curing_of_Concrete
7. Hela, Rudolf & Bodnárová, Lenka & Krakowska. Wydział Budownictwa Lądowego, Politechnika & Stavebná fakulta Technická univerzita (Košice, Slovensko.. (2019). New generation cement concretes: ideas, design, technology and applications 2: LLP - Erasmus 8203-0519/IP/Košice 03/REN/.
8. Yang Y., Sato R., Kawai K. Autogenous shrinkage of high-strength concrete containing silica fume under drying at early ages. Cement and Concrete Research. 2005. Vol. 35. No. 3, pp. 449–456. DOI: 10.1016/j.cemconres.2004.06.006
9. Holt E., Leivo M. Cracking risks associated with early age shrinkage. Cement and Concrete Composites. 2004. Vol. 26. No. 5, pp. 521–530. DOI: 10.1016/S0958-9465(03)00068-4
10. Lura P., Couch J., Jensen O.M., Weiss J. Early-age acoustic emission measurements in hydrating cement paste: Evidence for cavitation during solidification due to self-desiccation. Cement and Concrete Research. 2009. Vol. 39. pp. 861–867. DOI: 10.1016/j.cemconres.2009.06.015
11. Bouasker M., Mounanga P., Turcry P., Loukili A., Khelidj A. Chemical shrinkage of cement pastes and mortars at very early age: Effect of limestone filler and granular inclusions. Cement and Concrete Composites. 2008. Vol. 30. pp. 13–22. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2007.06.004
12. Zhang T., Gao P., Luo R., Guo Yi., Wei Ji., Yu Q. Measurement of chemical shrinkage of cement paste: Comparison study of ASTM C 1608 and an improved method. Construction and building materials. 2013. Vol. 48, pp. 662–669. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.07.086
13. Standard test method for chemical shrinkage of hydraulic cement paste. Designation: C1608– 07.
14. Panchenko A., Bazhenov Yu., Kharchenko I. Durability of the concrete based on a sulphate-aluminate cement. durability and sustainability of concrete structures. DSCS-2018. Proceedings 2nd International Workshop. June 6–7, 2018, Moscow, Russia, SP-326. 33.1–33.9
15. Ивашина М.А., Кривобородов Ю.Р. Использование отходов промышленности в технологии сульфоалюминатного клинкера // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. C. 22–24.
16. Коннова Л.С. Расширяющиеся цементы на основе глиноземсодержащих шламов. Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Cтроительные технологии: Сборник статей / Под ред. М.И. Бальзанникова, К.С. Галицкова, А.К. Стрелкова. Самара: Самарский государственный архитектурно-строительный университет. 2016. C. 94–97.
17. Кузнецова Т.В. Состав, свойства и применение сульфоалюминатного цемента // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2018. Т. 4. № 1. C. 22–28.