Цементных бетонов. «направленная» технология бетона предусматривает осмысленное и обоснованное использование комплекса приемов и воздействий (механических

«Направленная» технология бетона предусматривает осмысленное и обоснованное использование комплекса приемов и воздействий (механических, химических, тепловых, электрофизических, акустических) для получения бездефектного материала с предельными свойствами при минимальных затратах. Активация воды затворения, домол (омоложение) вяжущего, применение разнообразных модифицирующих химических добавок, предварительный разогрев бетонных смесей и многие другие технологические приемы – элементы «направленного воздействия», позволяющие изменять в нужном направлении свойства бетонных смесей и затвердевшего бетона. Однако это далеко не «направленное» производство, поскольку дальнейшее твердение, последующее формирование и упрочнение структуры, приобретение бетоном необходимых свойств, как правило, бесконтрольно, предоставлено самому бетону.

Твердение цементных бетонов – скачкообразный (волнообразный) процесс, в основе которого лежит стадийное электрохимическое взаимодействие цементных минералов с водой, включающее стадийное образование на границе раздела фаз промежуточного неравновесного энергетического комплекса с его развитием (аккумулированием внутренней энергии), достижением критического состояния и распадом (химическим преобразованием). Гидратный продукт последовательно заполняет поверхность клинкерных зерен. Стадийное потребление минералами воды и контракционные явления определяют развитие в межзерновых пустотах «движущей силы» отвердевания – вакуума, организующего цементные частицы, формирующие и упрочняющие посредством гидросиликатных прослоек контактные зоны, обеспечивающие становление микробетона, бетона и железобетона.

Следует учесть, что твердение материалов на основе портландцемента – одновременное, неразрывное и тесным образом взаимосвязанное протекание позитивных (структурообразующих) и негативных (деструктивных) явлений. Первое – стяжение под действием вакуума клинкерных зерен, превращение со временем пластичной массы в камень; второе – периодическое ослабление структурных связей микробетона вновь образующимся гидратом с увеличением объема и возникновением внутренних напряжений. Процесс гидратации - бесконечен, чем и определяется «пилообразный» рост прочности бетона в стадии интенсивного твердения, периодические «сбросы» прочности (самоиспытание) на поздних этапах, спустя годы и десятилетия. Учитывая поверхностность взаимодействия реагентов, на клинкерных зернах со временем наряду с клеевой гидросиликатной массой формируются относительно равновесные энергетические структуры «остаточные активные центры – адсорбционный слой диполей», своеобразные «мины замедленного действия», которые, непременно, следует учитывать в производственной и строительной практике.

Непрекращающиеся даже в затвердевшем бетоне в эксплуатационный период естественные адсорбционные процессы приводят к гидратации клинкерных зерен с неизбежной деструкцией и сложно прогнозируемым результатом. Гидратация минералов в массовом порядке может быть инициирована тепловыми, электромагнитными и прочими воздействиями, что вряд ли будет безболезненным для несущих железобетонных конструкций, зданий и сооружений.

Заметим, что существующая традиционная технология не учитывает ряд факторов, катастрофически ухудшающих свойства и надежность бетона и железобетона. В процессе самопроизвольного отвердевания усадочные явления снижают прочность сцепления цементного камня и арматурных элементов. Повсеместное использование супер- и гиперпластификаторов (в том числе, широко тиражируемых самоуплотняющихся бетонов) также, вряд ли, можно отнести к позитивной тенденции. Определенную озабоченность вызывает практика монолитного строительства: литьевое безвибрационное производство, использование пластифицированных составов, беспрогревный метод твердения бетона, применение противоморозных добавок и прочие приемы способствуют формированию не стабильной, чувствительной к эксплуатационной среде структуру.

Технологический процесс должен включать приемы и режимы, обеспечивающие предельно полные гидратационные преобразования клинкерного зерна, благоприятные условия самоорганизации цементной системы, получение стабильной и устойчивой структуры микробетона. Одним из таких незаслуженно забытых приемов является повторное (одно- и многократное) вибрирование твердеющего бетона. Осуществление вибрационного уплотнения в оптимальные сроки позволит к минимуму свести деструктивные последствия, улучшить, практически все свойства бетона и железобетона. Виброактивационная технология, ввиду чрезвычайной эффективности, должна занять подобающее место в отечественной строительной индустрии.