I. Микроструктура

C-S-Н, тоберморит, портландцемент

Устойчивость новообразований, дефектность структуры

Дисперсность, морфология новообразований, система и геометрия пор

II. Макроструктура Низкомодульные

Вязкие включения,

Замкнутые поры

Пористый заполнитель и компоненты вязкого разрушения

Гранулометрия и размер зерен заполнителя, активирование поверхности

Организованная система демпфирования с залечивани- ем дефектов структуры

Состав вид цемента,

структура воды

Условия твердения

Добавки ПАВ водорастворимых

Смол

Тонкодисперсные и газообразующие демпфирующие

добавки

Заполнитель пониженного

Модуля

Повышение контактной

Прочности

Пропитка бетона

Рис. 1. Регулируемые параметры демпфирования

Функционирование системы РПД возможно в направлении фор- мирования повышенных технических свойств бетона по следующим уровням структуры:

· управляемым фазообразующим элементам цементного камня с вязким разрушением (СSH-гель, тоберморит, портландит) с их устойчивостью, дисперсностью и морфологией, а также систе- мой пор. Изменения на этом уровне обеспечиваются через состав и вид цемента, структуру воды, условия твердения. Сюда же сле- дует отнести адсорбционное действие добавок ПАВ и суперпла- стификаторов.

· макроструктуры бетона – путем использования добавок демпфи- рования, заполнителя с пониженным модулем упругости, повы- шения контактной прочности «цементный камень – заполни- тель», включая сорбционное, адсорбционное, химическое и фи- зическое активирование поверхности заполнителя, а также про- питки бетона органическими соединениями для получения орга- низованной системы демпфирования с залечиванием дефектов структуры бетона.

Демпфирующие свойства малопрочных пористых компонентов и добавок определяются их модулем упругости, структурой и размером

(дисперсностью). В свою очередь степень проявления указанных

свойств зависит от присутствия в структуре бетона элементов, способ- ных подавлять положительное влияние демпфирующей добавки. Иными словами, область доступного действия демпфера должна соответство- вать конкретному уровню структуры бетона. В противном случае вве- дение малопрочных низкомодульных включений отрицательно сказыва- ется на основных физико-механических свойствах бетона.

Каково действие демпфера в бетонах? Демпфер должен обладать определенной энергетической способностью, ресурсы которой обуслов- лены природой его строения. Он аккумулирует (поглощает) энергию роста трещины. Останавливает ее рост за счет ветвления. Если трещину притормозить демпфером, то усилия на дальнейшее ее продвижение возрастут, и для ее роста потребуется энергия, достаточная для релакса- ции нагружающего упругого импульса. При равномерно распределен- ном расположении демпферов в структуре бетона с фактором расстоя- ния 0,15–0,20 мм этот процесс многократно повторим.

Демпферы релаксируют напряжения при структурообразовании цемента, повышая однородность по прочности и деформации, устраня- ют возможный очаг микроразрушения. Демпферы улучшают многие технические свойства бетона, снижают существенно его усадочные де- формации. Наконец, демпферы исключают хрупкое разрушение бетонов

и особенно высокопрочных или малоцементных.

При разработке технологии высокопрочных трещиностойких бе- тонов и цементных песчаных растворов для ряда типов добавок демп- фирования необходим поиск компромиссного решения путем выбора между высокой прочностью и повышенной работой разрушения под на- грузкой за счет демпфирования структуры этих материалов, включая в том числе и создание равномерно распределенных замкнутых пор и низкомодульных включений (добавок) с вязким разрушением.

В табл. 1 приведена классификация демпфирующих добавок с учетом физического состояния и природы их действия.

Таблица 1