ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ВРЕМЕНИ ПРИЛОЖЕНИЯ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ПРЕССУЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

Для уплотнения бетонной смеси под давлением не­обходимо, чтобы произошла равномерная компрессия цементного геля, обусловленная отжатием жидкой фазы. Такой процесс можно организовать, если предварительно придать бетонной смеси заданную форму и обеспечить равномерную передачу на нее нормального давления, поэтому прессованию должно предшествовать вибро­формование бетонной смеси и виброуплотнение цемент­ного геля, заключенного между зернами заполнителя.

Вибрирование должно предшествовать "прессованию, поскольку при их совмещении во времени упрочняющие­ся под давлением структурные связи препятствуют воз­буждению собственных колебаний частиц твердой фазы и сводят на нет эффект вибрации. Первое достигается интенсивным встряхиванием или вибрированием с часто­той 50 Гц, а второе—высокочастотным вибрационным воздействием.

Цементный гель является трехфазной системой, со­держащей твердую, жидкую и газообразную фазы. При сближении частиц цемента силы взаимодействия между ними возрастают и одновременно активнее проявляются силы отталкивания. Преодоление энергетического барь­ера при компрессии цементного геля сопровождается адиабатическим сжатием газообразной фазы, т. е. накоп­лением внутренней потенциальной энергии, пропорцио­нальной квадрату приложенного давления.

Если сразу же после прессования снять внешнее дав­ление, тогда через некоторый промежуток времени оста­точная объемная деформация уменьшится из-за упругого последействия и структура цементного геля несколько разуплотнится. Чем меньше воды затвердения-, тем значи-

Тельнес сказывается отрицательное влияние упругого последействия на плотность и прочность запрессованного цементного камня. Образующиеся в этом случае доста­точно прочные внутренние связи окажутся в состоянии воспринимать противодавление сил отталкивания.

Положительное влияние продолжительной выдержки прессующего давления определяется еще и тем, что в процессе твердения цементного геля локализируются деструктивные явления от деформации усадки и возрас­тает уплотняющее действие «ползучести». В этих усло­виях индукционный период формирования структуры цементного камня будет сопровождаться накоплением обратимой потенциальной энергии. Вызываемые ею вну­тренние объемные деформации создадут в структуре це­ментного камня своего рода предварительное напряжен­ное состояние сжатия, способствующее увеличению его прочности.

Для полной реализации процесса гидратационного твердения важно, чтобы подготовительная стадия сопро­вождалась интенсивным ионообменным процессом с вовлечением в него всей твердой фазы. Весьма эффек­тивно в этом отношении высокочастотное вибрирование. Надо полагать, что при сочетании в определенной после­довательности высокочастотного виброуплотнения и прес­сования на стадии окончания индукционного периода при оптимальной выдержке цементного геля под давлением можно значительно повысить физико-механические свой­ства цементного камня (бетона).

В наших опытах чтобы установить время приложения прессующего давления, образцы цементного геля нор­мальной густоты предварительно виброуплотняли при частоте 150 Гц и амплитуде 0,2 мм в течение 2 мин, за­тем прессовали под давлением 100 МПа спустя 20 мин и через каждый час в течение 7 ч с момента затворения цемента водой. Как следует из рис. 10.1 (кривая /), зна­чения