23.Комбіновані способи ущільнення бетонної суміші.

Ефективність усіх статичних способів ущільнення істотно підвищується при поєднанні з вібруванням. Комбіновані метоли ущільнення бетонної сумі­ші - вібропресування, віброштампування, вібропрокачування,

вібровакуумування - широко застосовуються при формуванні залізобетонних виробів. До цих методів можна віднести і центрифугування - ущільнення бетонної суміші внаслідок пре­сувальної дії відцентрової сили, що виникає при швидкому обер­танні бетонної суміші у формі під час виготовлення трубчастих виробів. Однак поряд з пресуванням при швидкому обертанні бетонна суміш одночасно піддається і вібруванню, що пов'яза­не з недостатньою жорсткістю всієї системи, рухливістю опор тощо. Тому ефективність відцентрованого пресування істотно підвищується завдяки тиксотропії суміші.

В процесі статичного ущільнення існує оптималь­ний момент включення вібрації, коли створюються найсприят­ливіші умови не тільки для виведення надлишкової води із су­міші, а й для деформування суміші, зменшення її об'єму, що значно підвищує ефективність ущільнення.

24.Хімічні процеси в системі «цемент + вода» . Структура цементного тіста і каменю.

З хімічної точки зору процес тверднення - це перехід безво­дних клінкерних мінералів у гідрати внаслідок реакцій гідролі­зу і гідратації. Цей процес супроводжується фізичними явища­ми - поступове загусання цементного тіста і виникнення єди­ного конгломерату з гідратованих і негідрагованих частинок. Під час взаємодії клінкерних мінералів з водою, а також внас­лідок реакцій між новоутвореннями і тверднучим цементним каменем виникають гідратовані сполуки: гідросилікати, гідросульфоалюмінати кальцію, гідроксид кальцію тощо.

Основними продуктами тверднення є гідросилікати кальцію портландцементу й багатьох інших в'яжучих матеріалів.

Реакції гідратації розпочинаються відразу після замішуван­ня цементу з водою. Хімізм взаємодіі С₃S з водою можна описати реакцією 2(ЗСаО • 8і02) + 5Н20 = ЗСа • 28і04 • 2Н20 + ЗСа(ОН)2.

Оскільки основним мінералом портландцементного клінке­ру є аліт, то в процесі гідратації цементу як і при гідратації аліту, можна виділити доіндукційний, індукційний і постіндукційний періоди. Доіндукційний період є короткою екзотермічною реакцією, після якого наступає другий (індукційний) період від­носної неактивності, він триває кілька годин. Потім наступає третій період (постіндукційний) - значне прискорення реакції. На цій стадії виділяється велика кількість продуктів гідратації. В кінці періоду відбувається загальне сповільнення гідратації і наступає четвертий період - контрольована дифузією стадія гід­ратаціїї.

25.Процес структуроутворення бетону. Головні стадії структуроутворення.

При змішуванні цементу з водою внаслідок процесів гідратації виникають мікроструктури тверднення, характер і властивості яких змінюються з часом. Ці структури характеризують основні стадії розвитку процесів тверднення і структуроутворення цементного каменю.

На першій стадії формування і розвитку дисперсної систе­ми "цемент + вода" виникають коагуляційні структури за рахунок енергії міжмолекулярного притягання при під­вищенні концентрації новоутворень, переважно гідросилікатів і гідроалюмінатів кальцію. Вони створюють у проміжках між гідратованими зернами ко­лоїдну систему — так званий тоберморитовий гель. Між частин­ками виникають коагуляційні контакти, що спричинює виник­нення коагуляційної структури. До колоїдної структури, що виникла на першій стадії, вхо­дять частинки клінкеру та інші включення, які не повністю про­реагували. Така структура є матрицею майбутньої конденсаційно-кристалізаційної структури, від якої залежать фізико-механічні властивості цементного каменю.

Характерні особливості коагуляційних структур: - оборотність, - висока еластичність. Розрізняють первинну структуру виникнення колоїдної структури з гідратних новоутворень на частинках в'яжучого і вторинну дисперсну просторову структуру, що виникає внаслі­док взаємодії, об'єднання гідратних оболонок із включеними частинками мінерального в'яжучого. Наприкінці першої стадії створюються умови для виникнення просторового каркаса періодичної колоїдної структури.

Друга стадія - індукційний період, подальший розвиток просторової періодичної колоїдної структури, відносна постій­ність механічних властивостей системи. Ступінь гідратації не­значний, спостерігаються деструктивні явища. Навколо зерен виникають оболонки з новоутворень, що перешкоджають пода­льшому проникненню води до частинок клінкеру. Умовно-коагуляційна структура виникає зі збільшенням сту­пеня перетворення вихідної фази на гідрат­ні новоутворення.

Третя стадія - виникнення просторового каркаса конденса­ційно-кристалізаційної структури. Інтенсивно йдуть процеси структуроутворення і гідратації, про що свідчить зростання модуля пружності системи і тепловиділення. Електропровідність різко падає, ступінь гідратації збільшується. Виникнення контактно-кристалізаційного каркаса супроводжується деструк­тивний явищами, спостерігаються спади модуля пружності.