Метод качественной оценки процессов твердения бетонов

metod-kachestvennoj-ocenki-processov-tverdeniya-betonovДля качественной оценки процессов твердения и структурообразования бетонов и растворов предлагается электрокинетический метод. Суть его состоит в следующем. Если на торцы капилляра, через который проталкивается жидкость, наложить измерительные электроды, то на них образуется разность потенциалов (потенциал протекания Е). Потенциал протекания вызывается движением зарядов — конвективным (поверхностным) током Is. Появившийся потенциал Е является причиной образования обратного объемного тока Iv, — тока воссоединения.

Таким образом, пористая структура может быть отнесена к источнику электрической энергии с внутренним сопротивлением (сопротивлением воссоединения) Rv и поверхностным сопротивлением Rs. Пористую структуру можно считать источником тока, для которого выполняется соотношение

 U=E*Rs/(Rv+Rs)

 где U — падение напряжения на поверхностном сопротивлении Rv

Потенциал протекания является произведением коэффициента пропорциональности  и перепада давления на пористой перегородке.

Перепад давления представляет собой движущую силу, в качестве которой при сушке и твердении стройматериала может выступать как разность температур, так и разность потенциалов влагопереноса.

В случае изотермической выдержки стройматериала перепад давления в стационарном режиме является постоянной величиной, поэтому и величина потенциала является величиной постоянной. Учитывая, что Rv>Rs, изменение напряжения (величина регистрируется внешней измерительной аппаратурой) будет определяться главным образом изменением Rs, находящегося в числителе формулы.

Экспериментальную апробацию предложенного метода проводили на образце известково-цементного кладочного раствора марки 50. Цилиндрический образец диаметром 70 мм помещали в пластиковый стакан между измерительными электродами из нержавеющей стали. Электрод — прямоугольная пластина длиной 70 мм и шириной 18 мм. Расстояние между электродами 25 мм. Потенциал протекания регистрировали цифровым мультиметром типа Ф4800. Средняя температура воздуха 18 С, относительная влажность 70%.

В результате экспериментов была построена кривая, из которой можно выделить три характерных участка. Первый участок соответствует выделению физико-механически связанной влаги, так как для получения раствора необходимо значительно большее количество воды, чем то, которое требуется для реакций гидратации и гидролиза. Выделение этого вида влаги приводит к уменьшению Rs, и тем самым к снижению напряжения. Процесс удаления выделившейся влаги является стационарным при изотермической выдержке; в этом случае напряжение неизменно (второй участок). В процессах гидролиза и гидратации влага химически связывается с нашим стройматериалом, что вызывает возрастание поверхностного сопротивления Rs, и, следовательно, увеличение напряжения (третий участок). Крайняя точка на кривой соответствует достижению уровня прочности начального этапа твердения. В целом временной характер всей кривой хорошо согласуется с известными из практики процессами набора прочности бетонов и растворов.

Таким образом, научно-практическая ценность предложенного метода заключается в возможности организации активного контроля процессов твердения растворов и бетона и определения оптимального достижения необходимой прочности.

Запись опубликована в рубрике Полезно. Добавьте в закладки постоянную ссылку.