Капиллярное всасывание воды и водопоглощение растворов и бетонов

Результаты наших прежних работ по изучению капиллярного всасывания и водопоглощения и образцах цементного камня привели к следующим выводам [169]. При введении однокомпонентных ГПД капиллярное всасывание воды и водопоглощение обычно уменьшаются на 15—30%, и иногда и больше. При испытании гидрофобизованных образцов с нарушенной структурой капиллярное всасывание воды, а также растворов сульфатов натрия и магния оказалось меньше в 2—3 раза. Взятая для сравнения добавка сульфитно-спиртовой барды не давала таких результатов.

Когда частично гидрофобизованный цементный камень подвергали полному водонасыщению, например под вакуумом, а затем высушивали и снова испытывали на капиллярный подсос, то оказалось, что получаемые данные совпадают с результатами измерений, сделанных перед полным водонасыщением. Иначе говоря, заполнение полузамкнутых пор водой и последующее высушивание не сказывалось ни изменении капиллярных свойств гидрофобизованных материалов.

При сильном разрыхлении структуры бетона, например после многократного замораживания и оттаивания, действие ГПД как замедлителей капиллярного всасывания ослабляется. Это явление объясняется общим установленным нами положением, что гидрофобизующее действие добавок проявляется значительно заметнее в мелкопористых материалах, чем в крупнопористых.

Водопоглощение цементного камня с однокомпонентными ГПД тоже уменьшалось [168]. Было установлено также, что общие закономерности уменьшения капиллярного всасывания и водопоглощения не зависят от того, введены ли добавки ПАВ в цемент при помоле или же в вяжущее тесто с водой затворения.

Дальнейшие опыты проводили с растворами н бетонами, содержащими комплексную гидрофобно-пластифицирующую добавку. Влияние этой добавки на капиллярное всасывание и водопоглощение строительных растворов определяли на образцах, взятых через 30 сут из швов кирпичной кладки. В таких условиях вода из раствора отсасывается кирпичом, при этом меняется структура раствора. Эти опыты, а также описываемые ниже определения водопоглощения проводили совместно с Э. В. Мадорским. Образцы высушивали до постоянной массы при температуре 100—105°С, взвешивали, а затем устанавливали на торец в ванну с водой, уровень которой поддерживали постоянным в течение всего испытания. Капиллярное всасывание оценивали но изменению массы образцов-близнецов, отнесенному к массе сухих образцов. Растворы с добавкой ПАИ отличались уменьшением на 14—25% капиллярного подсоса воды по сравнению с обычными (рис. 14).

Водопоглощение растворов определяли на образцах, взятых из швов кладки также через 30 сут. Высушенные образцы помещали в ванну с водой, покрывавшей их на 2—3 см. На дно ванны под образцы был насыпан крупнозернистый песок. Испытания показали существенное (на 10—12%) уменьшение водопоглощения растворов с добавкой, находившихся в швах кладки.

Было исследовано также влияние добавок ПАВ на капиллярное всасывание образцов растворов нарушенной структуры с комплексной гидрофобно пластифицирующей добавкой, мылонафтом и битумной эмульсией. Высушенный материал измельчали и просеивали через сито с сеткой № 008. Пробы, взятые из остатка на сите, загружали в стеклянные трубки диаметром 9 мм на высоту 15 см. Нижний торец трубок закрывали латунной сеткой с ячейкой 1,2 мм и закрепляли сетку на трубке. Особое внимание обращали на степень уплотнения испытуемого материала. Для этого стеклянную трубку с образцами встряхивали 20 раз на встряхивающем столике. Затем конец трубки погружали в воду на 2 см. Через 10, 20, 40, 60 мин, 2, 4, 8, 24, 48 ч трубку с образцами вынимали из воды, выдерживали в течение 3 мин, сетку протирали влажной тканью и затем взвешивали. Результаты опытов показаны в табл. 9. Как видно, капиллярное всасывание образцов раствора нарушенной структуры с комплексной ГПД по сравнению с контрольными ниже на 17—27%.

Водопоглощение и водонасыщение определяли также под вакуумом на образцах тяжелого бетона различного состава, например Ц:П:Щ = 1:2,2:4,21; 1:1,5:3,08; 1:1,25:3. Бетоны изготовляли из портландцемента марки 400 Белгородского, Михайловского и Кунасайского цементных заводов, из гранитного или известнякового щебня, кварцевого песка средней крупности. Опыты показали, что поверхностно-активные добавки снижают водопоглощение в различные сроки испытании образцов (рис. 15).

При определении водонасыщения из сосуда с водой, в котором находились образцы бетона, выкачивали воздух до остаточного давления 1,3—2 кПа. Такое разрежение выдерживали 3 ч, после чего давление доводили до нормального. Затем образцы оставляли в поде в течение 2 ч при 20° С. Водонасыщение образцов бетона состава Ц:П:Щ = 1:2,2:4,21 и 1:1,25:3 было равно, соответственно, 7,1 и 5,25%, бетона с гидрофобно-пластифицирующими добавками — на 24—32% меньше.