Главная
Бетон
Блог
Виды бетона
Прочность бетона
Деформации бетона
Строительные решения
Добавки для бетона
Бетонная смесь
Твердение бетона
Информация о цементе




Вход на сайт

Адгезия и когезия как факторы влияющие на прочность бетона

Автор: admin от 20-01-2012, 23:10

Рассматривая условия и особенности сопротивления бетона сжатию,. на выделить следующие основные факторы прочности:
- Свойства цементного камня в бетоне (прочность, целостность);
- Прочность и деформативность заполнителей;
- Сцепление цементного камня с заполнителем в условиях конгломератного склеивания;
- Плотность макроструктуры бетона.
Свойства цементного камня в значительной мере влияют на формирование механических свойств бетона. В структуре бетона и в его работе под нагрузкой цементный камень выполняет две функции:
- Как материал непрерывного каркаса (матрицы), который воспринимает своим сечением часть нагрузки;
- Как связующее вещество, которое склеивает в монолитное тело зерна заполнителя и таким образом вовлекает их в работу при нагрузке бетона. Поэтому важное значение имеют прочность цементного камня (его когезия) и его связывающие свойства, которые обеспечивают сцепление с заполнителем в условиях конгломеративного склеивания (адгезия цементного камня).

Когезия цементного камня зависит от активности цемента (практически прямая зависимость) и от величины водоцементного отношения, характеризующим плотность его структуры (как правило, криволинейная зависимость). Эти два фактора являются количественными параметрами прочности цементного камня и входят в формулы прочности бетона.

Адгезия цементного камня также зависит от активности цемента, однако эта зависимость значительно усложняется вследствие влияния свойств заполнителя (его природой, структурой, пористостью, характером и состоянием поверхности и т.д.).

Прочность и деформативность заполнителей непосредственно влияют на прочность бетона. Однако это влияние нельзя рассматривать в чистом виде, поскольку в условиях конгломератного склеивания достаточно важное значение для прочности и монолитности бетона имеет сцепление заполнителя с цементным камнем. Эти оба фактора действуют одновременно, поэтому влияние заполнителей на прочность бетона имеет комплексный характер. Так, для получения высокопрочного бетона высокая прочность заполнителей и необходимым, но недостаточным условием, при плохом сцеплении заполнителя с цементным камнем цель не будет достигнута. Поэтому для плотных бетонов на заполнителях из прочных пород, прочность которых значительно превышает прочность цементного камня, значение имеет состояние поверхности заполнителей.

Сцепление цементного камня с заполнителем обеспечивает совместную их работу и взаимовлияние при сжатии и растяжении, а также определяет способность зерна заполнителя сопротивляться вырыванию со своего места. При нагрузке бетона могут отрываться гладкие участки, нормальные к направлению действия вырывающей силы, или сдвигаться параллельно этой силе. Сопротивление бетона в таких случаях осуществляется адгезионным сцеплением. Наряду с этим имеют место и механические составляющие сцепления участков цементного камня, заполняющая впадины (ямки) на контактной поверхности с прочным заполнителем, или наоборот - срез выступлений заполняется при сдвиге.

Профессор Ю. Е. Корнилович выделяет следующие основные условия специфической адгезии цементного камня с заполнителем:
- Химическую активность продуктов гидратации вяжущих веществ, которые эти продукты склеивают;
- Наличие развитой и плотной коллоидной фазы в материалах, так и в химических соединениях, возникающие в виде новообразований в контактном слое;
- Минимальное изменение объема системы при твердении.

Полное смачивание и чистота поверхности являются важными факторами повышения адгезии вяжущего материала.

Плотность макроструктуры бетона. Эмпирические зависимости тяжелого бетона от ряда факторов, а также математические модели, предполагающие довольно плотную структуру бетона, что достигается тщательным уплотнением бетонной смеси при формировании изделий. Недостаточное уплотнение бетонной смеси существенно снижает плотность бетона и значительно - его прочность. На каждый процент снижения плотности бетона прочность его снижается в среднем на 5%. Поэтому плотность макроструктуры бетона как следствие технологических действий на бетонную смесь на стадии формирования вы. делий является важным фактором прочности бетона.

Прочность бетона при растяжении во много раз ниже прочности при сжатии. Соотношение их для тяжелых бетонов изменяется в пределах 8 ... 20. С повышением прочности эти значения, как правило, увеличиваются.

Для определения марки бетона при сжатии выполняют испытание образцов-кубов или образцов-цилиндров, изготовленных бетонной смеси по стандартной методике. За эталон берут кубы с длиной ребра 15 см. Условия твердения при температуре (20 ± 2) ° С и влажности среды не менее 90%. Испытание образцов через 28 суток. Для гидротехнического бетона длительность твердения в стандартных условиях можно увеличить до трех суток (массивные конструкции), а для бетона, который подвергается тепловой обработке, сроки испытания указаны в специальных технологичных условиях и соответствующих стандартах.

Категория: Прочность бетона