Испытания бетонов с поверхностно-активными добавками

Исследования морозостойкости и водопоглощения привели к выводу, что умеренное воздухововлечение (2-3%) вместе с главными факторами (уменьшением объема капиллярных пор, предотвращением расслаивания и др.) способствует повышению морозостойкости бетона.

Представляют интерес зарубежные данные о многолетнем испытании бетонов с поверхностно-активными добавками, проведенном в лабораторных и естественных условиях. Джексон подробно изложил результаты 14-летних лабораторных и 12-15-летних натурных испытаний бетонов, изготовленных на одних и тех же цементах. Были применены 27 цементов. Без добавок 21 цемент, в том числе типа I (общего назначения) -8 цементов, типа II (с умеренным тепловыделением и сульфатостой-костью) - 5 цементов, типа III (быстротвердеющие) - 3 цемента, типа I (с низким тепловыделением)- 4 цемента, типа (с повышенной сульфатостойкостью) - 1 цемент. С воздухово-влекающими добавками использовалось 6 цементов (типа I-4, типа II-1 и типа III-1). Удельная поверхность цементов была в пределах от 1650 до 2800 см2/г по Вагнеру (что соответствует примерно 1900-4000 см2/г по Товарову).

Для испытания в естественных условиях строили опытные участки дорог, забивали опытные сваи и закладывали массивы. На основании данных испытания, проводившегося в различных климатических условиях, Джексон сделал следующие выводы.

Лабораторные испытания показали, что без поверхностно-активной добавки большую стойкость имели бетоны на цементах с меньшим содержанием трехкальциевого алюмината, а также с умеренным содержанием C3S и СзА, т. е. па цементах I типа (низкотермичных). Морозостойкость бетона зависит от состава цемента, если ее испытывать в ранние сроки. В более позднем Еозрасте эти различия становятся меньше.

В описании состояния трех опытных дорожных цементно-бетонных покрытий после 15 лет службы Джексон отмечает, что цементы типов I и (т. е. низкоалюминатные) показали большую стойкость к шелушению, чем другие типы цементов без воздухововлекающих добавок. Это согласуется с данными С. В. Шестоперова и результатами нашего исследования.

Лабораторные испытания морозостойкости бетонов не противоречили натурным испытаниям в отношении значительного повышения долговечности при использовании воздухововлекающих добавок. Все участки покрытий, где были применены воздухово-влекающие цементы, через 15 лет службы не шелушились, хотя климатические условия (запад Нью-Йорка) являлись достаточно суровыми. Бетон покрытий изготовляли с расходом цемента 335-362 кг/м3 при осадке конуса в среднем 7,5 см; прямых данных о величине В/Ц не приводится. Если принять во внимание осадку конуса, можно полагать, что В/Ц было порядка 0,5-0,55 с некоторыми отклонениями. Воздухосодержание свежего бетона на цементах без воздухововлекающих добавок было менее 1%, а с добавками - в среднем 3% (от 2,5 до 6,2%). По мнению Джексона, влияние таких факторов, как химический состав и тонкость помола цемента, является менее важным в сравнении с громадным улучшением стойкости в результате применения воздухововлекающих добавок.

Существенное повышение морозостойкости при введении поверхностно-активной добавки в бетон с В/Ц=0,55 полностью согласуется с нашими данными. Вместе с тем поверхностно-активные добавки следует применять в сочетании с другими мероприятиями по повышению морозостойкости бетона: рациональным выбором химико-минералогического состава цемента и характеристик пористости бетона, а также тщательным соблюдением технологии укладки бетона и ухода за ним.