Ползучесть и усадочные деформации литых бетонов с добавками ПФМ

Ползучесть литых непластифицированных бетонов значительно выше при прочих равных условиях, чем среднепластичных. По данным [32], при В/Ц=0,60 мера ползучести литого бетона оказалась в 1,65 раза выше, чем среднепластичного. В соответствии с современными физическими представлениями [10, 63], ползучесть бетона обусловлена ползучестью цементного камня. По мере увеличения объемного содержания цементного камня, что характерно для обычных литых бетонов, и соответственного снижения доли заполнителей в объеме бетона ползучесть должна возрастать. При постоянном В/Ц предельная мера ползучести должна увеличиваться с повышением расхода цемента, а следовательно, и воды [63]. По экспериментальным данным [48], при В/Ц=const рост объема заполнителей в единице объема бетона с 0,737 до 0,849 уменьшил меру ползучести при возрасте 28 сут в 1,72, а при возрасте 344 сут в 1,83 раза. Установлено [63], что влияние расхода цементного камня при В/Ц=const на вид функций, определяющих предельную меру и удельные деформации ползучести, соответствует условию афинности. Последнее означает, что эти характеристики при заданном времени действия нагрузки можно получить умножением соответствующих ординат базисных кривых на постоянные коэффициенты. В [10] показано, что относительное влияние содержания в бетонной смеси цементного теста на предельную меру ползучести можно оценивать коэффициентом


Наиболее полное выражение для прогнозирования предельной меры ползучести С_к.б предложено в [63]:


где Е_с — модуль упругости кристаллического сростка цементного камня; Е_г — мгновенный модуль упругости геля гидросиликатов кальция; А и Б — параметры, зависящие от химико-минералогического состава цемента; ρ_ц и ρ_с — плотность цемента и средняя плотность кристаллогидратов, входящих в состав кристаллического сростка цементного камня; α — степень гидратации цемента; К — параметр, характеризующий степень уплотнения бетонной смеси.


При использовании постоянных материалов и постоянных условиях изготовления и твердения бетона, как следует из (4.45), мера ползучести пропорциональна В/Ц и расходу цемента и обратно пропорциональна степени гидратации цемента. Все факторы, уменьшающие степень гидратации, в том числе и добавки ПАВ, очевидно, должны способствовать при прочих равных условиях увеличению меры ползучести. С повышением возраста бетона этот эффект должен снижаться. Влияние добавок ПАВ на деформации ползучести, как и на другие деформации, определенным образом должно проявляться и в результате адсорбционного модифицирования структуры. Предельная мера ползучести растет также из-за воздухововлечения, способствующего уменьшению параметра К (4.45).

Для прогнозирования меры ползучести обычных литых бетонов удовлетворительные результаты дает формула [32]


где R_сж — прочность бетона, МПа; В — расход воды, кг/м³.

Отклонения экспериментальных данных от прогнозируемых с помощью (4.46) оказались не выше 7%.

Нами деформации ползучести определены по ГОСТ 22554—81. Относительные деформации ползучести вычисляли как разность между полными относительными деформациями и относительными упругими деформациями, измеряемыми в процессе нагружения, а также сопутствующими температурно-усадочными деформациями, измеренными на ненагруженных контрольных образцах-призмах. Анализ показывает, что при постоянной подвижности бетонных смесей введение добавок ПФМ с СП и другими модифицирующими компонентами оказывает существенное влияние. Интенсивность нарастания деформаций ползучести закономерно уменьшается со снижением водосодержания смесей. Сопоставление меры ползучести (табл. 24), найденной экспериментальным путем и вычисленной по (4.46), дает удовлетворительную сходимость. С помощью ПФМ представляется возможным, как видно из табл. 24, сократить ползучесть на 25...40%.


Уменьшение объема цементного камня при введении добавок СП и ПФМ на их основе должно закономерно снизить и усадочные деформации бетона. Деформации усадки определили с помощью индикаторов часового типа с ценой деления 1 и 2 мкм, установленных по двум противоположным граням призм на базе 200 мм. Опыты проводили при температуре (18±2)°С и относительной влажности (75±5)%. К концу испытаний, которые продолжались 180 сут, наибольшие деформации усадки наблюдались в призмах, изготовленных из бетона без добавок: (38...50)·10^-5. Введение разжижителя С-3 и ПФМ на его основе позволяет (рис. 32, 33) уменьшить деформации усадки к возрасту 180 сут на 35...45%. Графоаналитическая обработка полученных данных показывает, что предельные деформации усадки уменьшаются при введении добавок на 10...18%.