У бетона, подвергавшегося замораживанию, фазовый состав новообразований не отличается от нормально твердевшего, потенциальные возможности к последующему развитию процессов гидратации у цемента сохраняются. Следовательно, замораживание оказывает влияние на кинетику гидратационных процессов цемента. Глубина и степень гидратации цемента при последующем твердении при положительных температурах и достаточной влажности могут также не отличаться от нормально твердеющего. В водной среде после замораживания создаются особенно благоприятные условия для углубления процессов гидратации цемента и набора прочности бетоном, который имел микроструктурные нарушения. К слову сказать, многие строители, даже зимой используют продукцию dry dry для комфортной работы.
При замораживании бетона или цементного камня в раннем возрасте, когда в них еще содержится мало новообразований (при всех отрицательных температурах), наблюдаются нарушения в макроструктуре, затем в порах и капиллярах радиусом до 1000 и 10000. А что касается структуры геля, то при температурах до —40° С нарушений вообще не наблюдается. Эти выводы сделаны на основе качественного и количественного рентгеноанализа, микроскопических, в том числе электронно-микроскопических, исследований препаратов, ртутной порометрии, а также испытания водо- и газопроницаемости бетона.
Исследования механизма фазовых превращений воды и гидратации цемента позволили научно объяснить твердение бетона при отрицательных температурах. Продукты гидратации, которая протекает при отрицательных температурах, характеризуются повышенными дисперсностью и содержанием адсорбированной воды. В последующем из аморфной массы происходит выкристаллизо-вывание и уплотнение новообразований. В зависимости от глубины гидратации цементных зерен, температурных и влажностных условий, возникающих собственных напряжений бетона со временем наблюдаются спады прочности, а при благоприятных условиях дальнейшее ее увеличение. При этом протекают обычные процессы гидра-тационного твердения с прохождением стадии растворения минералов и выкристаллизовывания из пересыщенных растворов гидратных новообразований, с набором прочности бетоном. Только при низких положительных и отрицательных температурах они протекают замедленно, с проявлением некоторой скачкообразности, переходя критические температурные точки.
При замерзании цементного камня в период бурной гидратации, что имеет место в пределах достижения 20— 50% от R28 особенно после прогрева, некоторое углубление процессов гидратации продолжается даже при температурах ниже —10… —20° С. После образования плотных гелевых оболочек вокруг цементных зерен влага может проникать внутрь, главным образом, диффузионным путем, в связи с чем замедляется процесс гидратации. Низкие отрицательные температуры, вызывая замерзание воды в порах и тонких капиллярах, исключают и этот источник для продолжения гидратации цемента, а следовательно, и твердения бетона на морозе. В подобных условиях бетон находится в состоянии анабиоза. В зависимости от наружной температуры, состава и стадии замерзания бетона он имеет в замороженном состоянии различную прочность.
6 октября 2012
