II. Влияние микроструктуры цементного камня на прочность и стойкость композиционного материала

Дефекты структуры композиционного материала могут возникнуть на разных ее уровнях и усилиться в процессе эксплуатации. При прочих равных условиях эксплуатационная стойкость легкого бетона ограждающих конструкций в условиях климата г.Якутска в частности будет высокой только в случае оптимальной микроструктуры цементного камня, скрепляющего зерна заполнителей в монолит, а также благодаря совместной работе всех уровней структуры железобетона, представленной в таблице 2.1.

Схема структуры железобетона Таблица 2.1

Результаты испытаний высокопрочного бетона на прочность, водопроницаемость и морозостойкость подтверждают, что на практике можно получить бетон класса В80-В100 морозостойкости не менее F500, водопроницаемости не менее W18 на стандартных, рядовых материалах при использовании комплексной добавки суперпластификаторов С-3, PAV-29 и высокоплотной опоки (таблица 2.2).

Оценка морозостойкости бетона Таблица 2.2.

Вид и объёмная доля комплексной добавки, %	Марка по удобоукладываемости	Показатели структуры, определяемые по методике Г.И.Горчакова
,%	,%	,%
-	Ж1	12,32	7,84	3,53	0,92
С-3, 1% PAV-29,1% Опока 12,5%	П5	8,4	6,72	3,02	1,16

Применение высокпрочного бетона позволяет сократить сроки строительства, повысить эффективность строительства, стойкость кромок покрытия на швах против скалывания при наезде транспортных средств, увеличить срок службы дорожных и аэродромных цементных покрытий из высокопрочного бетона не только по условиям прочности, но и по морозостойкости.

Обширные исследования по обеспечению долговечности бетонов для суровых климатических условий Севера выполнялись в течение ряда лет сотрудниками Якут ПНИИС. Был исследован 31 комплекс химических добавок, в том числе: 23 комплекса на основе лигносульфанатов и модифицированных сульфатов (ЛСТ, МТС, ЛТМ, ХДСК, НИЛ-20, НИЛ-21 и комплексы в сочетании СН, НН); 9 комплексов на основе суперпластификатора С-3 (ПФМ-НЛК, с-3+С, СМЛ и комплексы в сочетании с СН и НН). Были изучены реологические свойства бетонов с добавками (удобоукладываемость, расслаиваемость, сохраняемость свойств бетонных смесей), свойства бетона (прочность, водопроницаемость, морозостойкость, солероморозостойкость), стойкость в условиях капиллярного подсоса влаги, твердение при отрицательной температуре, стойкость к трещинообразованию при изготовлении сборных пропариваемых изделий в зимних условиях.

Многолетние условия исследователей ЯкутПНИИС успешно увенчались массовым внедрением химических добавок различного действия при приготовлении бетонов. За последние годы в Якутии практически на всех заводах ЖБИ стали активно применяться суперпластификатор с-3, модификатор бетонов ПФМ-НЛК, разработанный ГУП ЯкутПНИИС, а также их комплексы в сочетании с противоморозной добавкой НН.

Для строительства крупнопанельных домов в г.Якутске первоначально использовались стеновые однослойные панели из газокерамзитобетона с марками по прочности М50, по плотности D1200, по морозостойкости FF5 (Бестяхский завод ЖБИ, жилые дома серии I-464BM), а затем и терхслойные из керамзитобетона марки D1500 В3,5 F35 с теплоизоляционными слоями из пенополистирола (Бестяхский завод ЖБИ, Якутский завод КПД, Усть-Нерский завод СМ), при застройке городов Айхал, Удачный и Надежный применялись газосиликатные панели марки D700 В3,5 F3. В перечисленных поселениях были созданы производства по выпуску керамзита, построены цеха крупнопанельного домостроения, которые выпускали изделия, адаптированные к климатическим условиям Якутии. Основной проектной организацией по крупнопанельным домам выступал ЛенЗНИИЭП, которым были разработаны серии домов I-464ВМи 112 для строительства в г.Якутске, 123-й серии для строительства в г.Нерюнгри.