Повышение морозостойкости дорожного бетона за счет комплексного модифицирования структуры цементного камня

Аннотация

Разрушение цементобетона дорожных покрытий при попеременном замораживании и оттаивании в среде хлоридных противогололёдных реагентов развивается по двум частично независимым каналам. Первый связан с объёмом и связностью капиллярных пор цементного камня, второй определяется геометрией системы вовлечённого воздуха и описывается фактором расстояния. При подборе состава оба канала регулируются раздельно, из-за чего совокупный эффект комплексного модифицирования количественно не определён. Цель работы состоит в том, чтобы разделить вклад каждого канала в прирост числа циклов замораживания и оттаивания и получить расчётное соотношение, связывающее морозостойкость с двумя измеряемыми параметрами структуры. Построена авторская степенная модель числа циклов, параметры которой оценены методом наименьших квадратов по шести модельным составам с воздухововлекающей, суперпластифицирующей, пуццоланической и кремнийорганической гидрофобизирующей добавками; разложение прироста выполнено методом цепных подстановок. Эластичность числа циклов по фактору расстояния составила минус 0,68, по открытой капиллярной пористости минус 0,52. Четырёхкомпонентное модифицирование увеличивает число циклов со 118 до 412, причём 49,5% прироста даёт сокращение фактора расстояния с 0,52 до 0,16 мм, 40,5% приходится на снижение капиллярной пористости с 7,80 до 3,80%, оставшиеся 10,0% обеспечивает поверхностная гидрофобизация. Соотношение вкладов показывает, что основной резерв повышения морозостойкости дорожного бетона сосредоточен в геометрии воздушной фазы; при реально достижимой капиллярной пористости 4,30% марка F2300 обеспечивается только при факторе расстояния ниже 0,21 мм.