Твердение бетона сопровождается изменением его объема. При твердении на воздухе после некоторого разбухания в первые дни начинается процесс усадки, затухающей к 2—3 годам. Величина усадки обычно не превышает 0,15 мм на 1 м. При твердении в воде бетон не изменяется в объеме или незначительно разбухает. Чем больше цемента в. бетоне, тем выше его объемные изменения. Причинами этого являются изменение объема цементного камня в бетоне, действие капиллярных сил при изменении влажностных условий среды, а также нагревание бетона теплом, выделяющимся при твердении цемента (экзотермия). Выделяющееся тепло особенно опасно в массивных конструкциях, так как оно нередко приводит к появлению трещин в бетоне. Образование трещин в конструкции предупреждают устройством температурных швов или охлаждают деталь. Для уменьшения усадки следует применять крупные заполнители хорошего зернового состава, строго соблюдать оптимальный режим твердения, использовать низкоэкзотермичные цементы и избегать применения жирных бетонов (с большим расходом цемента).
Коррозия бетона. Под коррозией бетона понимают способность его разрушаться в результате влияния внешних условий (среды). Коррозия бетона возникает при проникновении агреосивного вещества, а еще в большей степени при фильтрации его через толщу бетона. Поэтому одной из главнейших мер защиты бетона от коррозии является придание ему возможно большей плотности. В зависимости от местных условий рекомендуется также применять для изготовления бетона специальные цементы (пуццолановые, сульфатостойкие и др.). Для защиты бетона от проникновения агрессивных вод поверхность бетонных конструкций облицовывают керамическими плитами или камнями из плотных горных пород или обрабатывают поверхность специальными веществами, образующими водонепроницаемый слой. Коррозия бетона может развиваться под действием вредных веществ, содержащихся в заполнителях (органических примесей, сернистых соединений). Поэтому заполнители должны быть свободными от примесей или содержать их в ограниченном количестве.
Морозостойкость бетона характеризует способность его выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии. Особенно морозостойким должен быть бетон, предназначаемый для конструкций, работающих в условиях систематического переменного увлажнения и замерзания (фундаменты, набережные, плотины и т. д.). В этих случаях бетон должен испытываться на морозостойкость и выдерживать при этом заданное количество циклов без видимых признаков разрушения и без потери прочности более чем на 25% в насыщенном водой состоянии. С увеличением плотности бетона морозостойкость его повышается; также способствует повышению морозостойкости введение в бетон поверхностно-активных добавок (сульфитно-спиртовой барды, мылонафта). Сульфитно-спиртовая барда в этом случае увеличивает подвижность бетонной смеси, позволяет этим снизить расход воды и соответственно повысить плотность и непроницаемость бетона.
Мылонафт, наряду с некоторым снижением потребности воды, обладает способностью вовлекать воздух в бетон в виде мельчайших пузырьков. При отвердении бетона на месте этих пузырьков образуются мельчайшие поры, которые как бы амортизируют давление льда, образующегося в бетоне при замерзании воды. Кроме того, мылонафт гидрофобизирует бетон, т. е. придает ему водоотталкивающие свойства, вследствие чего снижается водопроницаемость бетона и повышается его морозостойкость. На морозостойкость бетона оказывает большое влияние вид цемента и качество (морозостойкость) заполнителей. Следует учитывать, что бетон на пуццолановых цементах обладает пониженной морозостойкостью.
Отношение к действию высоких температур. Бетон — огнестойкий материал. Однако под длительным воздействием температур от 100 до 250° прочность бетона понижается до 25%; а при нагревании выше 500° и последующем увлажнении бетон разрушается. Разрушение его происходит от гашения дегидратированной свободной извести в цементном камне. Поэтому бетонные конструкции, которые в эксплуатации могут быть подвержены длительному воздействию высоких температур, необходимо защищать кирпичной кладкой, а при температуре свыше 250° применять специальные жаростойкие бетоны.
|