Влияние золы на тепловыделение бетона

Реакция гидратации цемента в бетоне идет с выделением тепла. Снижение содержания цемента и введение в бетон золы приводит к уменьшению процесса тепловыделения. Интенсивность и скорость тепловыделения существенно зависит от содержания золы в бетоне.
В последние годы наблюдается тенденция к увеличению размеров поперечных сечений сооружений; идет разработка высокопрочных бетонов. Coгласно новому стандарту увеличена дозировка и тонкость помола золы, что связано с увеличением температуры в начальный период гидратации.
При пониженных температурах гидратации наблюдаются усадочнотемпературные деформации бетона, а при разборке опалубки видны многочисленные трещины, достаточно глубокие и длинные. При низком В/Ввяж. отношении в составах бетона со значительным содержанием золы значительно снижается рост температуры гидратации цемента. Благодаря кратковременной стадии медленного схватывания и твердения наблюдается быстрый набор прочности. По экспериментальным исследованиям установлено, что при одинаковом росте температуры прочность для золобетонов уже к 3 суткам выше, чем у бездобавочного бетона.

Исследованию морозостойкости золобетонов посвящены многочисленные работы ученых из многих стран. Установлено, что с увеличением доли низкокачественных зол наблюдается снижение морозостойкости бетонов. Однако при введении качественной золы и снижении водовяжущего отношения происходит повышение данного параметра.
Исследования, выполненные бюро мелиорации на плотине Хуанвэя показали, что введение золы привело к снижению морозостойкости бетона в начальные сроки эксплуатации, но к 90 суткам выявленные различия практически отсутствовали. Изученные золо- и традиционные бетоны обладают высокой морозостойкостью.
Данные, представленные губернатором штата Теннесси США показали, что при равной исходной прочности бетонов и золобетонов морозостойкость с учетом обеспечения оптимальной пористости, качественных заполнителей и условий хранения практически одинакова. Если золобетон изготовлен с применением хороших наполнителей, имеет небольшую пористость и хранился до проведения исследования в нормальных условиях, то его морозостойкость близка к морозостойкости обычного бетона.
Результаты испытаний Японских ученых, представленные на рис. 2.8 свидетельствуют. что введение зол. отвечающих предъявляемым требованиям, позволяет обеспечить морозостойкость не ниже, чем для контрольных составов. С увеличением содержания золы морозостойкость бетона снижается.
Исследованием морозостойкости золобетонов подробно занимались многие научные строительные организации Китая. В Академии первого мореходного бюро Министерства путей сообщения испытывали бетон с содержанием зол разной тонкостью помола и потерями веса при прокаливании. Установлено, что наибольшее влияние на морозостойкость оказывает ПВП зол. С увеличением тонкости помола и ПВП золы морозостойкость золобетона снижается. Для бетонов, содержащих золы, отвечающие установленным требованиям, марка морозостойкости составляет не ниже F300.

Китайская гидромелиоративная и гидроэлектрическая научная академия исследовала морозостойкость золобетона и доказана, что при замене до 15% цемента золой морозостойкость бетона повышается: введение более 15% золы приводит к снижению данного параметра.
Накопленный опыт исследований и активное внедрение его в строительную практику, особенно, в последнее время, свидетельствует о повышении плотности золобетона и снижении процессов его карбонизации. Исследователь Лусиньинь из университета Цинхуа и др. выявили свойства анти-карбонизации золобетона по сравнению с цементным бетоном. Состав карбонизационных испытаний и результаты приведены в табл. 2.32.

Из представленных результатов видно, что карбонизацией среднего по прочности золобетона нельзя пренебрегать. Максимально-возможное содержание зол в составах золобетонов (согласно CBJ 146-90), в зависимости от вида цемента приведено в табл. 2.33.