Водоцементное отношение и структура бетона
Зависимость прочности бетона от В/Ц, имеющую решающее значение для расчета составов бетона, правильнее рассматривать не как некий самостоятельный закон прочности, а как следствие или правило, вытекающее из универсальной физической зависимости прочности твердых материалов от их относительной плотности или пористости.
Таким образом, водоцементное отношение прямо пропорционально отношению обьема пор бетона к объему гидратированного цемента при постоянном значении, применении плотных заполнителей и практическом отсутствии вовлеченного или остаточного воздуха в бетонной смеси.
В наибольшей мере увеличение В2/Ц сказывается на прочности бетона при низких значениях В1/Ц. Вода, иммобилизованная заполнителями, ослабляет, прежде всего, зону контакта основных фаз бетона. Как известно, разрушение тяжелого бетона начинается обычно с контактного слоя.
Для подтверждения предположения о влиянии водопотребности заполнителей на качественную характеристику контактной зоны изучали с помощью микротвердометра ПМТ-3 микротвердость контактной зоны на аншлифах растворов состава 1:2, изготовленных на исследованных песках с различной водопотребностью. Аншлифы изготавливали из образцов растворов в 28-суточном возрасте, твердевших в нормальных температурно-влажностных условиях.
Они подтверждают выводы известных опытов Т.Ю.Любимовой и Э.Р.Пинуса о более высокой микротвердости цементного камня в контактных слоях на границе с зернами кварцевого песка в растворах и бетонах. В то же время при одинаковом В/Ц растворов микротвердость контактных слоев заметно снижается с повышением водопотребности песка, что соответственно должно отражаться на сцеплении цементного камня с заполнителем и на величине прочности.
При рассмотренной интерпретации В/Ц отпадает необходимость введения в расчетную формулу прочности бетона наряду с В/Ц и В также книг, предлагаемого некоторыми авторами. При расчетах составов бетона учет влияния этого параметра на прочность достигается через коэффициент А.
Таким образом, правило В/Ц отражает влияние на прочность тяжелого бетона не только пористости цементного камня, но и в значительной мере качественной характеристики его контактной зоны на границе с заполнителями.