Цементы для бетона. Водоцементное соотношение

Подвижность бетона в значительной мере зависит от вида и содержания цемента и воды. Пуццолановые и шлакопортландцементы при одном и том же содержании цемента дают менее подвижный бетон по сравнению с портландцементом. При одном и том же водосодержании величина расхода цемента в пределах 250-400 кг/м3 существенно не влияет на подвижность бетонной смеси, однако, увеличение расхода цемента свыше 400 кг/м3 резко увеличивает вязкость цементного теста, что требует увеличения расхода воды и повышения водоцементного отношения и, следовательно, снижает прочность бетона.

Зерновой состав бетона влияет на водопотребность бетонной смеси: увеличение крупности заполнителя может снизить ее на 10-15%. С увеличением тонкости помола цемента увеличивается водопотребность, что также снижает плотность бетона. Оптимальная величина тонкости помола зависит от минералогического состава клинкера. При подборе составов бетона необходимо учитывать, что фактором, определяющим морозостойкость, является В/Ц. Изменение этой величины с 0,6 до 0,47 увеличивает морозостойкость бетона в конструкции при равноценных условиях твердения в 3 раза.

Расход воды вне зависимости от расхода цемента должен строго ограничиваться. Расход воды для бетонов с Мрз-100 должен составлять 190-200 л/м, а для бетона с Мрз-6000-110-130. Выдерживание бетонов должно осуществляться во внешней среде с относительной влажностью 100% для бетона с Мрз-100 не менее 10 суток и для бетонов с Мрз-6000-180 суток.

Существует примерно линейная зависимость между капиллярной и общей пористостью бетона и его водоцементным отношением. Так уменьшение расхода воды на 10 л на 1 м3 бетона или увеличение расхода цемента на 26-33 кг/м3 снижает капиллярную пористость бетона на 1%. Бетоны, имеющие капиллярную пористость 5-7%, имеют морозостойкость Мрз-100, при капиллярной пористости  4-6% - Мрз 200 и при  2-3% - Мрз-300.

Для бетонов высокой морозостойкости совершенно не допускается применение цементов с частичной потерей активности. Для бетона с Мрз-1000 потеря активности цемента при хранении не должна превышать 1%. При подборе крупного заполнителя необходимо также учитывать несовместимость некоторых пород, таких, как кварц с известняком или доломитом.

Для приготовления бетонов с морозостойкостью выше Мрз-100 крайне нежелательно применение цементов с содержанием трех-кальциевого алюмината свыше 8%. В то же время тщательным подбором состава бетона и применением добавок представляется возможность получать морозостойкие бетоны даже с повышенным содержанием трехкальциевого алюмината.

Все вышеперечисленные требования, выполнение которых обязательно для получения бетонов, стойких в условиях циклического замораживания и оттаивания, позволяют получить особо плотный бетон, стойкость которого в условиях эксплуатации с высокой агрессивностью среды на две ступени выше бетонов нормальной плотности. Эффективный коэффициент диффузии бетонов с морозостойкостью Мрз-100 снижается при выполнении всех требований при изготовлении особо плотного бетона с Мрз-6000 в 20-30 раз, водопоглощение - на 25% и коэффициент фильтрации - на один порядок.

Этим объясняется высокая стойкость особо плотного бетона как в условиях высокой агрессивности среды, так и в условиях циклического замораживания и оттаивания.