INCREASING THE RESISTANCE OF CONCRETE TO THE ACTION OF THE CLIMATE ENVIRONMENT
Authors: ДОБШИЦ Л.М. , НИКОЛАЕВА А.А. 
Published: July 2024

В данной статье обсуждаются влияние естественных климатических факторов на долговечность бетонных конструкций и способы прогнозирования реальных сроков службы сооружений. Основным параметром для создания материалов, способных выдерживать различные изменения естественной окружающей среды, является внутренняя структура пор. В связи с этим основной принцип исследований повышение эксплуатационных свойств бетона, направленное изменение строения поровой структуры бетона. Рассматриваются способы улучшения эксплуатационных характеристик бетонных и железобетонных конструкций за счет использования специальных добавок, влияющих на микроструктуру бетона. Для повышения морозостойкости бетона предлагаются специальные добавки, которые изначально имеют в своей структуре большое количество условнозакрытых пор: побочные продукты обработки древесины (стружка и древесный порошок), а также легкие мелкопористые сферические керамические гранулы. Принцип работы этих добавок заключается в том, что при смешивании бетонной смеси с водой введённые добавки начинают поглощать влагу и образовывать поры, заполненные водой. Затем находящаяся в добавке вода служит источником подпитки продолжающихся процессов гидратации цемента. Это способствует более высокой прочности бетона. Обезвоживание переводит созданные таким образом поры из водонасыщенных в разряд условнозамкнутых пор, тем самым создавая резерв объёма, в который сможет отжиматься вода, находящаяся в бетоне, при его замораживании, повышая его морозостойкость. Результаты экспериментов показали, что комплексная добавка из побочных продуктов деревообработки и С3 позволяет существенно повысить морозостойкость тяжелых бетонов. Основную роль в повышении морозостойкости играет добавка из побочных продуктов деревообработки. Исследование тяжелых бетонов с добавкой из мелкопористых пенокерамических сферических гранул показало повышение морозостойкости по сравнению с бетоном без добавок. При этом с уменьшением размера фракций морозостойкость повышается. Это явление, повидимому, обусловлено тем, что при одинаковом количестве (по массе) вводимой добавки количество отдельных гранул увеличивается с уменьшением их размера.

The article discusses the impact of natural climatic factors on the durability of concrete structures and methods of predicting the actual service life of structures. The internal pore structure is the main parameter of creating the material, which resists a variety of changes in the natural environment. In this regard, the main goal of research is to improve the operational properties of concrete and to make a directed change in the pore structure of concrete. The study also considers ways of improving the performance characteristics of concrete and reinforced concrete structures through the use of special additives that affect the microstructure of concrete. In order to increase the frost resistance of concrete the study proposes to use special additive materials which initially have a large number of conditionallyclosed pores in their structure. Such additives may be byproducts of wood processing such as wood cutter shavings and wood powder as well as light fineporous spherical ceramic pellets. The working principle of these additives is based on their property to absorb water and form pores filled with water when a concrete blend with additives is mixed with water. Further, water contained in the additive serves as a source for supporting a continuous process of cement hydration. It improves strength of concrete. Dehydration transfers the mentioned pores from a watersaturated state into a conditionallyclosed one. It results in a volume reserve where water contained in the concrete can be pressed out when the concrete freezes. This process improves frost resistance of concrete. The experiment outcomes have shown that a complex additive made of wood processing byproducts and C3 significantly improves frost resistance of heavy weight concrete. The main effect for improving frost resistance is made by wood processing byproducts. The investigation of heavy weight concrete with an additive made of light fineporous spherical foamceramic pellets has shown improvement of frost resistance in comparison with concrete without additives. Moreover, when the size of fractions reduces, frost resistance improves. This phenomenon is conditioned by the fact that when the same amounts (by weight) of an additive are added to concrete, the number of pellets increases while their size reduces.