Анализ механизма при замораживании показывает, что морозостойкость пористых строительных материалов связана в основном с двумя характеристиками структуры: водопоглощением и способностью сопротивляться растягивающим напряжениям.
Водопогющение — косвенная характеристика пористости, которая показывает способность материалов впитывать и удерживать влагу в период эксплуатации. Водопоглощение характеризуется коэффициентом насыщения пор водой, который определяется по формуле:
Кн = W / П,
где: Кн — коэффициент насыщения, ед.;
W - водопоглощение по объему, %;
П — общая пористость материала, %.
Коэффициент насыщения может изменяться от 0 (все поры в материале замкнутые) до 1 (все поры открытые), и тогда W = П. Уменьшение коэффициента насыщения при неизменной пористости свидетельствует о сокращении открытой пористости, что значительно повышает морозостойкость структуры.
Предел прочности при растяжении зависит от природы химических связей и наступает при нарушении равновесия между силами притяжения и отталкивания с последующим нарушением связности структуры. Эта характеристика является константой для каждого материала.
Однако следует заметить, что в условиях замораживания в локальных участках пористой структуры имеет место не классическое осевое растяжение, а гидростатическое давление расширения, которое меняет характер и механизм разрушения структуры.
Главной проблемой повышения морозостойкости пористых материалов является снижение растягивающих напряжений при замораживании, которое может быть достигнуто:
- при уменьшении водопоглощения за счет создания микропористой структуры с преимущественно замкнутыми порами;
- путем воздухововлечения, когда в материале образуются воздушные резервуары, гасящие избыточное давление мигрирующей воды;
- посредством введения в структуру материала высокодисперсного армирующего компонента, увеличивающего пластическую составляющую в целом упругой деформации.
Количественно морозостойкость материала оценивается циклами замораживания и оттаивания. Количество циклов определяется по потере прочности материала, которая не должна превышать 25%, или по потере массы, которая не должна превышать 5%.
F15; F25; F50.. F500, где цифры показывают количество циклов замораживания и оттаивания материала при испытании.
Условия испытания, установленные российскими и международными стандартами, являются значительно более суровыми, чем реальные условия эксплуатации материала, особенно в части интенсивности замораживания и оттаивания, что в значительной мере связано со сроками проведения этих испытаний. В табл. 6.2 представлены показатели морозостойкости некоторых строительных ма териалов.
Таблица 6.2. Морозостойкость строительных материалов в зависимости от водопоглощения и предела прочности при разрыве
Материал
Водопо-глощение, %
Плотность,
г/см3
Rразр, МПа
Морозостой-кость, циклы
Керамический кирпич
8...15
1,6...1,9
0,9..3,5
15...50
Кер. фасадная плита
1..5
1,9...2,2
4..6
35...50
Клинкерный кирпич
< 1
2,3...2,5
6...10
50...100
Ячеистый бетон
40...60
0,5...1,2
0,078... 1
15...75
Легкий бетон
-
0,8...1,8
0,8..3,2
25...400
Тяжелый бетон
3...10
2,2...2,5
0,8..3,2
50...500
Асбестоцемент
20...25
1,6...1,8
10..15
50...100
Анализ таблицы позволяет сделать следующие выводы:
- водопоглощение и сопротивление растяжению являются основными факторами, влияющими на морозостойкость любого вида пористых каменных материалов;
- с увеличением водопоглощения и уменьшением сопротивления растяжению морозостойкость материалов уменьшается;
- мера влияния водопоглощения и сопротивления растяжению на морозостойкость зависит от вида материала и особенностей его структуры:
- керамические материалы: оба фактора имеют примерно равное значение;
- тяжелые бетоны: главным является водопоглощение;
- легкие бетоны: главный фактор — особенность структуры, связанная с наличием резервной пористости заполнителя; водопоглощение и сопротивление растяжению, практически, влияния не оказывают;
- ячеистые бетоны: наличие преимущественно крупных (10...200 мк), неопасных пор; водопоглощение и сопротивление растяжению второстепенны;
- асбестоцементные материалы: высокое сопротивление растяжению и снижение напряжения расширения благодаря увеличению доли пластических деформаций при разрушении; водопоглощение — второстепенный фактор.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление