Свойства бетона
Б етон обладает рядом физических свойств таких как: прочность, плотность, проницаемость, морозостойкость, теплофизическими свойствами и коррозиностойкость.
Плотность бетона
В затвердевшем бетоне только часть воды находится в химически связанном состоянии. Остальная вода испаряется образуя поры, поэтому бетон никогда не бывает абсолютно плотным. Его пористость можно определить по формуле
где В и Ц - расходы воды и цемента, кг/м3 бетона; w - содержание химически связанной воды, доли от массы цемента. Для бетона в возрасте 28 суток принимают w = 0.15.
Плотность бетона можно повысить тщательным подбором зернового состава заполнителей, уменьшая объём пустот. Кроме того, можно применять цементы, присоединяющие при гидратации больше воды. Повышение плотности достигается применением пластифицирующих добавок, применением вибрации, вакуумированием или прессованием.
Проницаемость бетона
Важной характеристикой бетона является его проницаемость, особенно для гидротехнических сооружений и определяет способность бетона сопротивляться воздействию увлажнения и замерзания.
Проницаемость зависит от его пористости, структуры пор и свойств вяжущего и заполнителей. Большое значение для повышения непроницаемости бетона имеют его однородность и сохранение сплошности материала в процессе твердения и эксплуатации.
Для повышения непроницаемости бетона применяют специальные методы: введение при приготовлении органических и гидрофобных добавок, неорганических добавок. Хорошо себя зарекомендовали добавки типа ГКЖ, различные поверхностно-активные вещества, водорастворимые смолы, латексы, эмульсии и суспензии.
Морозостойкость бетона
Основной причиной, вызывающей разрушение бетона при замерзании, является давление на стенки пор и устья микротрещин, создаваемое замерзающей водой, содержащейся в порах и микротрещинах. Расширению воды при замерзании препятствует твёрдый скелет бетона, в котором возникают очень высокие напряжения. Повторяемость замерзания и оттаивания приводит к постепенному его разрушению.
Критерием морозостойкости бетона является количество циклов. Количество циклов определяет марку бетона по морозостойкости и обозначается F50-F500.
Морозостойкость зависит от строения, характера пористости. Существуют два способа повышения морозостойкости бетона: 1) повышение плотности, уменьшение объёма макропор и их проницаемости для воды, за счет снижения В/Ц, применение добавок или кольматации пор пропиткой специальными составами; 2) создание в бетоне с помощью специальных воздухововлекающих добавок резервного объёма воздушных пор, не заполняемых при обычном водонасыщении бетона, но доступных для проникновения воды под давлением, возникающем при замерзании.
Теплофизические свойства
Для эксплуатационной надёжности конструкций и сооружений важное значение имеют его теплофизические свойства: теплопроводность, теплоёмкость и температурные деформации. Теплофизические свойства материала ограждающих конструкций определяют тепловую защиту зданий, теплофизические свойства несущих конструкций определяют поведение их при пожаре. Все эти свойства учитываются при проектировании производства изделий и конструкций.
