Koncepcje struktury zaprawy

Wstęp

W 1934 r. Lynam zaproponował, żeby pełzanie betonu rozpatrywać jako zjawisko utraty i przemieszczania się wody w betonie. Jednak nie znano wystarczająco zjawisk termodynamicznej absorbcji i desorbcji wody (wydrukowane akty prawne na egzamin na uprawnienia budowlane). W związku z tym konieczne okazało się nawiązanie do zjawisk powstawania żelu z cementu oraz wody. Od tego momentu badano te zjawiska szerzej, a dzięki wynikom możliwe było ustalenie mikro- i makrostruktury zaprawy cementowej oraz betonu.

Koncepcje struktury zaprawy
Koncepcje struktury zaprawy

Pierwsza i druga koncepcja struktury zaprawy

Pierwszą koncepcję struktury zaprawy wygłosili Michaelis oraz Powers. Składa się ona z przestrzennych cząstek żelu, które oddziela się od siebie drobinami zaabsorbowanej wody. Cząsteczki te są wielkości 100-150 A. Z kolei powierzchnia właściwa wynosi ok. 2 000 000 cm2/g. Średnica porów pomiędzy cząstkami waha się w granicach 20-50 A. W zaprawie znajduje się 25% wody chemicznie związanej.

Z kolei drugą koncepcję mikrostruktury zaprawy reprezentują Le Chatelier, Bernal, Halstead, Zur Strassen, Taylor i Grudemo. Są oni zdania, że zaprawa ma budowę mikrokrystaliczną. Jednocześnie woda jest w części chemicznie związana, a w części jest zaabsorbowana na powierzchni fazy krystalicznej. Wypełnia też ona szczeliny międzykrystaliczne (program na uprawnienia budowlane).

Nowsze teorie

W nowszych badaniach zauważono jednak, że w fazie międzykrystalicznej istnieją stałe powiązania. Przenikają one podczas hydratacji wokół cząstek cementu. Jednak nie łączy się ona z teorią żelu, gdzie woda zaabsorbowana stanowi fazę połączeń.

Według Hansena do podstaw teorii należy ustalenie tego, czy zaprawę cementową powinno się traktować jako lepką ciecz, czy jako ciało stałe. Beton jest ciałem, które składa się z dwóch składników. Jeden z nich to zaprawa cementowa, a drugi to kruszywo. Zakłada się, że kruszywo jest całkowicie otoczone i oddzielone zaprawą cementową. Jednak wątpliwościom poddaje się fakt, że ziarna kruszywa stykają się ze sobą bezpośrednio. Należy założyć, że kruszywo jest zawieszone w zaprawie (akty prawne do egzaminu na uprawnienia budowlane).

Z kolei zdaniem Freudenthala i Roli beton tworzy zespół wolnych ziaren, które łączą się ze sobą płynną i lekką zaprawą cementową. Według Hansena i Nielsena ziarna kruszywa tworzą w betonie masę nieprzyczepną. Jej wytrzymałość powstaje na skutek tarcia, które występuje pomiędzy ziarnami. Jest to funkcja ciśnienia hydrostatycznego. Ich zdaniem taka koncepcja makrostruktury betonu pozwala na najlepszą interpretację zjawiska pełzania.

W 1962 r. Glucklich przeprowadził badania, które potwierdziły tezę Lynama. Zgodnie z badaniami absorbcji i desorbcji Glucklich stwierdził, że woda w betonie stanowi lepki opór pasywny. Jego zdaniem problem jest mniej skomplikowany w momencie, kiedy ustali się rolę wody w przebiegu zjawiska pełzania.

Zaabsorbowana woda jako element nośny

Zgodnie z wieloma badaniami stwierdzono, że zaabsorbowana woda jest elementem nośnym struktury betonu. Ilość wody zależy od równowagi termodynamicznej. W związku z tym amplituda pełzania zależy od ilości wody, jaką beton może zaabsorbować jako ciało stałe. Okazuje się, że jest to procent wody, którą utrzymano w danej atmosferze.

Aby molekuły były stale związane, potrzebne jest pewne ciepło absorbcji. Nie powinno być ono większe od 25 000 cal/mol. Te molekuły, które tracą ciepło absorbcji do 15 000 cal/mol, charakteryzują się tym, że czas wiązania jest mniejszy niż jedna milionowa sekundy.

Na skutek powyższych obserwacji, badania powinny się skupić głównie nad wyjaśnieniem zjawisk teologicznych w oparciu o molekularną budowę betonu. Molekuły wody, które zostały zaabsorbowane w betonie, są bardzo ruchliwe. Mogą one:

– stale zmieniać swoje położenie,

– wyparować,

– względnie mogą być ponownie zaabsorbowane.

Uznając, że teoria wody zaabsorbowanej jest słuszna, można rozważać beton jako ciecz.

Więcej ciekawostek znajdziesz na naszym blogu!

Podziel się:

Ocena artykułu:

0
0

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.