Некоторые результаты петрографического исследования микроструктур бетона и строительных растворов

Некоторые результаты петрографического исследования микроструктур бетона и  строительных растворов

1. В течение ряда лет (с 1948 г.) автором этих строк в содружестве с другими исследователями производится изучение микроструктуры, состава и свойств строительных растворов и бетонов, в том числе из древнейших исторических сооружений, прослуживших 1000 лет и более, зданий, построенных около 300 лет назад, имеющих 100-летнюю давность, построенных на известковом вяжущем; и бетонов на портландцементе, прослуживших в условиях зоны переменного увлажнения и высыхания с 1914 года, то есть более 50 лет.

2. Во всех указанных случаях, наряду с исследованием физико-механических свойств, химического состава изучалась микроструктура затвердевшего искусственного камня и в том числе, один из главнейших ее элементов, а именно зона контакта, заполнитель — вяжущее.

Установлено, что наряду с такими факторами, как химический состав, предел прочности при сжатии, водопоглощение, объемный вес, пористость, существенное влияние на долговечность бетона и строительных растворов оказывает минералогический состав приконтактной зоны, заполнитель — вяжущее. В связи с этим изучение структуры и фазового состава приконтактных зон, характера сцепления заполнителя с вяжущим, поверхности заполнителя, влияния рН среды на минерало-образование является первоочередной задачей исследований.

3. В данном сообщении сделана попытка рассмотреть взаимодействие между гидратом окиси кальция и кварцево-полево-шпатовым заполнителем.

На большом натурном и экспериментальном материале установлено, что гидрат окиси кальция вяжущего химически воздействует на кварцево-полевошпатовый заполнитель, коороди-руя зону непосредственного контакта, с образованием аморфных гидросиликатов кальция различной основности и гидро-алюмосиликатов кальция типа кальциевых цеолитов. В гидратные новообразования переходит от 5 до 30% заполнителя. На активность химического взаимодействия вяжущего с заполнителем влияет характер поверхности заполнителя и связи Si-О, А1-О. Гидрат окиси кальция проникает в зерна заполнителя по микротрещинам и плоскостям спайности на глубину до 15-30 мк.

4. Непосредственно за возникновением гидратных новообразований, происходит процесс карбонизации остаточного не связанного гидрата окиси кальция. Карбонизации также подвергаются гидросиликаты кальция, которые под действием влаги и углекислого газа окружающей атмосферы разлагаются с образованием кристаллического карбоната кальция и геля кремнезема в форме опала, являющегося пространственным каркасом, заполненным кальцитом.

5. Исследование древних строительных материалов показывает, что процесс карбонизации в естественных климатических условиях длится столетиями и приводит к обезвоживанию опала ( Si02 и Н20) с последующей кристаллизацией его в халцедон (Si02).

Установлено, что полная карбонизация силикатного кирпича, прослужившего около 22 лет, в поверхностных слоях грунта не отразилась на его механической прочности.

6. Гидротермальная обработка бетонных и строительных смесей ускоряет процессы химического взаимодействия между заполнителем и вяжущим.

7. Знание процессов, происходящих при изготовлении и эксплуатации бетонов и строительных растворов, позволят научно обосновано подбирать составы и виды их обработки с целью получения материала с заранее определенными свойствами, направленными на повышение срока их службы.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.