Цементный камень

Мы приходим здесь вновь к уже известному нам эмпирическому выражению, в котором показатель степени, по данным некоторых авторов, не выходит за пределы интервала 1,32—1,52. Это обстоятельство позволяет думать, что предложенная формула, скорее теоретическая, чем эмпирическая по своему характеру, лучше отвечает поставленной нами задаче точного определения усадки бетона по усадке цемента. Подчеркиваем, что Здесь речь идет об окончательной усадке бетона, срок наступления которой может сильно отличаться от наступления срока Усадки чистого цементного камня. Как правило, усадка в бетоне протекает с большей скоростью в связи с его более высокой пористостью. В проведенном расчете мы исходили из представления о цементном растворе, охватывающем скелет заполнителей и приведенном последними в напряженное состояние. Иными словами, раствор в этом состоянии в отличие от своего естественного стянутого состояния испытывает растяжение, порой, возможно, значительное. Укажем, в частности, на конкретный пример использования цемента, давшего абсолютную усадку чистого камня 2 200-10-®, которая в приготовленном на этом Цементе бетоне снизилась до 350-10″6. Это значит, что цементный камень получил относительное удлинение 185010-, т. е. 1>85 мм/м, если учесть его естественную усадку. Если бы мы попытались найти соответствующее этому удлинению напряжеНие> введя в вычисление модуль упругости, то это привело бы нас к значениям напряжений, несовместимым с прочностью раствора на растяжение. Отсюда следует, что в бетоне возможны значительные деформации, не всегда сопровождающиеся разрушением. Это явление в зависимости от реальных условий допускает различные физические толкования, сводящиеся к двум крайним вариантам.

Согласно одному толкованию, цементный камень (тесто— pâte), как оболочка, обволакивает догруженные в него зерна заполнителей. В свете противоположного толкования камень наполняет скелет, уже сам по себе устойчивый.

Рассмотрим сперва более детально первое представление о камне как о среде, в которую погружены заполнители. С этой целью на модели, в центральную часть круглой цементной пластинки, уложим при ее отливке стеклянный диск, с тем чтобы он остался в ней по затвердении защемленным. Исследуя его в поляризованном свете и используя законы фотоупругости, мы сможем определить напряжения в цементном камне. Отмечено, что они не превосходят величины порядка 100 кг!см2. Мы увидим также, как в некоторых местах стеклянного диска возникнут напряжения, вскоре вызывающие открытые трещины; сначала они появляются в цементе, а затем распространяются и на стекло. Это указывает на возможность ослабления цементного камня в результате его растяжения и местного трещинообразования. Убедиться в правильности такого вывода можно также на другой наглядной модели. Для этого достаточно зацементировать сплошной стальной цилиндр-сердечник в кольцевую цилиндрическую муфту из цементного камня ч, оставив после снятия формы свободной наружную боковую поверхность муфты, поместить цилиндр в сухую среду. Вскоре мы увидим, как <в цементе появится радиальная трещина, начинающаяся у сердечника.