CC BY
82
78
Материалы и экология
Библиографический список
1. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул / Г. Герцберг. - М. : Иностранная литература, 1949. - 620 с.
2. Колебания молекул / Л. А. Грибов. -М. : Либроком, 2008. - 542 с. - ISBN 978-39700062-8.
3. Колебания окисных решёток / А. Н. Лазарев. - Л. : Наука, 1980. - 198 с.
4. ИК спектроскопия молекулярных кристаллов с водородными связями / Л. М. Бобков, Г. А. Пучковская, С. П. Макаренко, Т А. Гаврил-ко. - Киев : Наукова думка, 1989. - 160 с.
5. Инфракрасные спектры минералов / А. И. Болдырев. - М. : Недра, 1976. - 200 с.
6. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений / К. Нака-мота. - М. : Мир, 1991. - 350 с.
7. Оптические постоянные природных и технических сред / В. М. Золотарёв, В. Н. Морозов, В. В. Смирнова. - Л. : Химия, 1984. -215 с.
8. Поглощение и рассеяние света малыми частицами / К. Борен, Д. Хармен. - М. : Мир, 1986. -660 с.
9. Оптика / А. М. Саржевский. - М. : Изд. УРСС, 2004. - 602 с. - ISBN 5-554-00777-1.
10. Водородная связь / Н. Д. Соколов. - М. : Наука, 1989.
11. Рассеяние нейтронов сегнетоэлектрика-ми / В. Л. Аксёнов, Н. М. Плакида, С. Стаменко-вич. - М. : Энергоатомиздат, 1984.
12. Применение спектров комбинационного рассеяния / А. Андерсон. - М. : Мир, 1977. -550 с.
УДК 691.327.333
А. В. Касаткина
Петербургский государственный университет путей сообщения
МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПРОНИКАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ
В ходе исследований установлено, что наибольшей проникающей способностью в бетонное основание обладает сульфат калия. Гидроизоляционный материал, активированный K2SO4, максимально (на 57 %) повышает прочность бетонного основания за счет проникновения в глубь не только раствора электролита, но и компонентов гидроизоляционного материала.
гидроизоляционный материал, проникающая способность, прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, плотность, водопоглощение, водонепроницаемость, морозостойкость, пористость, адгезионная прочность, гидратационная активность.
Введение
При строительстве зданий и сооружений, а также других ответственных конструкций, таких как мосты, тоннели метрополитена, набережные и подпорные стены, с целью
увеличения срока службы требуется защита бетонных и других пористых элементов, в том числе и гидроизоляционная защита.
В качестве защитного материала для бетонных сооружений было бы эффективно использование гидроизоляционных покрытий
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Материалы и экология
79
на цементной основе, с повышенной долговечностью, обеспечивающих монолитность конструкции.
Цель исследования состояла в создании гидроизоляционного покрытия для бетонного основания, обладающего проникающей способностью, а также характеризуемого повышенной адгезионной прочностью и при этом имеющего улучшенные параметры долговечности, такие как плотность, водонепроницаемость и морозостойкость.
1 Подбор рационального состава
эффективного гидроизоляционного
бетонного основания
Требовалось:
- определить природу добавок, обладающих наибольшей проникающей способностью в бетонное основание;
- определить физико-механические характеристики гидроизоляционных покрытий с выбранными добавками;
- провести физико-химические исследования гидратационных процессов, происходящих в гидроизоляционном покрытии с выбранными добавками;
- определить влияние выбранных добавок на свойства бетонного основания.
При выборе добавок, способных проникать в бетонное основание на максимальную глубину, были рассмотрены растворимые соли на основе катионов металлов первой группы с различными анионами.
Экспериментально установлено, что наибольшей глубиной проникновения в глубь бетонного основания обладают соли на основе катионов металлов первой группы главной подгруппы в сочетании с анионами Cl- и SO4-, что согласуется с результатами исследований, проводившихся ранее на кафедре «Инженерная химия и естествознание» ПГУПС [1].
Следует отметить, что проникающая способность электролита, по-видимому, обусловлена не только природой, но и концентрацией раствора. Для подтверждения этого в начале исследований осуществлен выбор рацио-
нальной концентрации раствора по глубине его проникновения в бетонное основание на примере электролита Na2SO4 как одного из наиболее эффективных по результатам [1].
Концентрацию раствора Na2SO4 изменяли от 2 мас. % до концентрации 15 мас. % с шагом 1 мас. %. Установлено, что в течение четырех часов 6 %-й раствор Na2SO4 проникает на максимальную глубину - 45 мм. Данная концентрация, как наиболее рациональная, была использована в дальнейших исследованиях для сравнительной оценки эффективности проникновения рассматриваемых растворов.
В качестве аниона был использован SO^-, как один из наиболее эффективных, с катионами первой группы.
При оценке проникающей способности электролитов использовали образцы-кубы размером 10x10x10 см из бетона класса В20 (М250) и В22,5 (М300), пористость которых, оцениваемая величиной водопоглощения, составляла (4,5 ± 0,5) %, а также 6 %-е растворы сульфатов на основе катионов первой группы (Li2SO4, Na2SO4, K2SO4, Cs2SO4).
Оценка глубины проникновения производилась расчетно-экспериментальным путем по разработанной автором методике.
Для изготовления образцов-кубов использовали следующие сырьевые материалы:
- цемент: портландцемент ОАО «Пика-левский цементный завод», марка цемента ПЦ400 Д20; предел прочности на сжатие -
39.6 МПа; истинная плотность - 3,1 г/см3; нормальна густота - 25,7 %; сроки схватывания: начало 215 (ч-мин), конец 445 (ч-мин).
- песок: для строительных работ (карьерный) крупный, второго класса, Мкр = 2,2-2,4 по ГОСТ 8736-93, истинная плотность -
2.6 г/см3, насыпная плотность - 1376 кг/м3.
- щебень гранитный: фракции 5-10 мм, истинная плотность зерен - 2,6 г/см 3; наибольшая крупность зерна - 10 мм, насыпная плотность - 1340 кг/м 3.
Расходы материалов и подвижность бетонной смеси, используемой для изготовления образцов, показаны в табл. 1.
В соответствии с предлагаемой методикой боковые поверхности кубиков фиксировались
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
80
Материалы и экология
ТАБЛИЦА 1. Расход материалов для образцов бетона, подвергающихся насыщению
солями разной природы
Класс бетона Расход материалов на 1 м3 бетона, кг В/Ц Осадка конуса
Цемент Песок Щебень Вода
В20 285 796 1100 168 0,59 3,0
В22.5 325 765 1090 178 0,55 3,0
клейкой лентой, выступающей на 10 мм над верхней стороной кубика. Для исключения возможности стекания раствора по стенкам кубика по стыку клейкой ленты и кубика осуществлялось максимально возможное уплотнение путем нанесения тонкого слоя герметика.
После подготовки образцов на их поверхность в течение четырех часов порционно, по 10 мл, наливался раствор и при этом определялись объемы растворов, прошедших в глубь бетонного основания; по количеству проникающих растворов расчетным путем определялась глубина проникновения каждого из электролитов. Полученные результаты представлены в табл. 2.
Анализ данных, представленных в табл. 2, показывает, что, независимо от класса бетона, максимально, на глубину 2,9 см, проникает в глубь бетонного основания электролит
K2SO4. Параллельно проверили глубину проникновения 6 %-го раствора электролита с анионом Cl- и определили, что глубина проникновения имеет такое же значение, равное 2,9 см.
По нашему мнению, наибольшая проникающая способность электролита на основе катиона калия обусловлена его повышенной подвижностью. По данным [2], чем больше радиус катиона, тем меньше интенсивность электрического поля вокруг иона, наряду с этим меньше и степень гидратации иона, т. е. вокруг катиона образуется меньшая оболочка из молекул воды, в результате чего подвижность катиона остается достаточно высокой, т. е. при увеличении радиуса катиона от лития к калию подвижность увеличивается (рис. 1). На рисунке пунктирными кругами обозначены наружные границы гидрат-ных оболочек ионов.
ТАБЛИЦА 2. Сравнительная оценка глубины проникновения растворов электролитов на основе катионов первой группы и аниона SO^- в основание из тяжелого бетона
Класс бетона Водопоглощение по массе WM, % (ГОСТ м12730.3) Расчетная площадь открытых пор на поверхности куба, см 2 Название электро- лита Объем раствора, проникающего в бетонное основание за 4 часа, мл Глубина проникновения электролита за 4 часа, см
В20 4,7 11 LI2SO4 16,0 1,45
4,7 11 N2SO4 24,9 2,26
4,7 11 K2SO4 32,4 2,90
В22,5 4,4 10,3 LI2SO4 14,5 1,41
4,4 10,3 Na2SO4 22,9 2,22
4,4 10,3 K2SO4 29,9 2,90
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Материалы и экология
81
Рис. 1. Уменьшение подвижности катиона при увеличении его радиуса
Аналогичные исследования по оценке глубины проникновения растворов электролитов первой группы проведены и при использовании мелкозернистого бетона класса В10 и В15, характеризуемого водопоглощением, равным 6 ± 0,5 % и, следовательно, большим значением пористости. Полученные данные представлены в табл. 3.
Результаты, представленные в табл. 3, сопоставимы с результатами из табл. 2, которые показывают, что наибольшей проникающей способностью характеризуется раствор K2SO4, глубина проникновения которого составляет 3,7-3,8 см. Увеличение глубины проникновения в основание из мелкозернистого бетона, по-видимому, обусловлено увеличением размера пор относительно тяжелого бетона.
2 Физико-механические характеристики гидроизоляционного покрытия с добавлением K2SO4
В качестве базового гидроизоляционного материала использовали эффективный гидроизоляционный материал, включающий в себя портландцемент, глиноземистый цемент (до 5 мас. %), минеральный порошок, песок и
3 мас. % полимерной добавки, состоящей из сополимера органических акрилатов и винилацетатов, а также других специфических добавок, уменьшающих расслаиваемость.
Основными параметрами качества гидроизоляционного покрытия являются:
- прочность на сжатие, на растяжение при изгибе, адгезионная прочность, трещиностойкость;
ТАБЛИЦА 3. Сравнительная оценка глубины проникновения растворов электролитов на основе катионов первой группы и аниона SO2- в основание из мелкозернистого бетона
Класс бетона Водопоглощение, % Расчетная площадь открытых пор на поверхности куба, см2 Название электролита Объем раствора, прошедшего в бетонное основание за 4 часа, мл Глубина проникновения электролита за 4 часа, см
В10 6,5 15,1 Ll2SO4 41,0 2,7
6,5 15,1 Na2SO4 50,7 3,3
6,5 15,1 K2SO4 57,9 3,8
В15 5,5 12,8 LI2SO4 34,1 2,7
5,5 12,8 N2SO4 41,8 3,3
5,5 12,8 K2SO4 47,9 3,7
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
82
Материалы и экология
- плотность, усадка;
- водонепроницаемоть, морозостойкость.
Определение прочности на сжатие, на растяжение при изгибе, водопоглощения, усадки и морозостойкости осуществлялось по ГОСТ 5802 на образцах в соответствии с требованиями ГОСТ для каждого вида испытаний. Водонепроницаемость оценивали по образцам 4x4x16 см, по методике ускоренного определения водонепроницаемости бетонов - по кинетике капиллярного поднятия воды в их толщу, разработанной на кафедре «Строительные материалы» Южно-Уральского государственного университета [3], [4].
Оценку качества гидроизоляционного материала с добавками K2SO4 и KCl производили по вышеуказанным параметрам при твердении гидроизоляционного материала в нормальных условиях в течение 28 суток. Полученные результаты представлены в табл. 4.
Анализ полученных данных показывает, что по всем исследуемым характеристикам модифицированная добавка 6%-го раствора K2SO4 в большей степени улучшает физикомеханические характеристики гидроизоляционного материала. Установлено, что в наибольшей степени (на 75 %) повышается прочность на растяжение при изгибе, следствием чего является повышение трещиностойкости, что очень важно для гидроизоляционного материала, довольно тонкий слой которого используется в качестве защитно-
го покрытия для массивных бетонных конструкций.
Повышение прочности на сжатие и в большей степени прочности на растяжение, вероятно, обусловлено высокой гидратаци-онной активностью цементсодержащего гидроизоляционного материала и образованием повышенного количества гидратных соединений определенной природы и структуры.
В присутствии растворов электролитов K2SO4 и KCl плотность структуры гидроизоляционного материала повышается, что подтверждается уменьшением водопоглощения на 14-21 относительных процента. Вышеуказанные свойства гидроизоляционного материала повышают его долговечность, так как основные параметры долговечности улучшаются, например водонепроницаемость увеличивается на 2-4 атм и морозостойкость повышается на 100-150 циклов.
Монолитность гидроизоляционного покрытия и бетонной конструкции достигается за счет хорошего сцепления покрытия с основанием. Поскольку сцепление оценивается величиной адгезионной прочности, представляла интерес оценка изменения адгезионной прочности при использовании в качестве основания бетонов разных классов, а также использовании базового и активированного адгезионного покрытия. Адгезионная прочность определялась по методу отрыва грибка с площадью основания 5 см 2 с помощью адгезиметра механического «Константа А». Полученные результаты представлены на рис. 2.
ТАБЛИЦА 4. Сравнительные физико-механические характеристики гидроизоляционного материала
Наименование Прочность, МПа/% * о К II , & 1 О 5 ^ о °, Б й о к п к О m 3 Усадка, мм/м Водонепроницаемость, W, атм. Морозостойкость, цикл
На сжатие На растяжение при изгибе
Базовый состав 26,2/100 7,1/100 0,27 2,9 0,46 6 250
С добавкой K2SO4 38,8/148 12,4/175 0,32 2,3 0,41 10 400
С добавкой KCl 36,7/140 11,9/168 0,32 2,5 0,43 8 350
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Материалы и экология
83
Рис. 2. Взаимосвязь адгезионной прочности гидроизоляционного покрытия
и класса бетона основания
Анализ полученных данных показывает, что прочность сцепления основания и гидроизоляционного покрытия, как базового, так и активированного, увеличивается с ростом класса бетона. Изменение адгезионной прочности активированного гидроизоляционного покрытия имеет такой же характер, как и у базового, но абсолютные значения более чем на 25 % выше при использовании активированного покрытия.
С целью повышения качества гидроизоляционного покрытия рассматривалась возможность использования электролитов K2SO4 и KCl с известными пластификаторами, такими как СП-С-3 и ГП Melflux-1641 F. Необходимое количество добавок определено на основании предварительно проведенных исследований и укладывается в рекомендуемую область использования рассмотренных добавок. Полученные результаты представлены в табл. 5.
Добавление пластификаторов к исследуемым составам гидроизоляционных материалов повышает плотность материала и соответственно прочность, особенно на растяжение при изгибе, и водонепроницаемость.
Сравнительный анализ данных, представленных в табл. 4 и 5, показывает, что наибольшей эффективностью обладает комплексная добавка, состоящая из 6%-го раствора электролита K2SO4 и ГП Melflux-1641 F, которая была в дальнейшем исследована и рекомен-
дована для гидроизоляционного материала на цементной основе как наиболее эффективная.
3 Физико-химические исследования активированного гидроизоляционного материала
Для оценки гидратационных процессов, происходящих при твердении цементсодержащего активированного гидроизоляционного материала, использованы рентгенофазовый и дифференциально-термический методы анализа.
На рис. 3 представлена рентгенограмма гидроизоляционного материала.
Анализ кривых рентгенофазового анализа показывает, что в присутствии K2SO4 (кривая 2) наблюдается увеличение рефлексов, характеризующих образование тобермори-топодобного гидросиликата типа СSH (I) (d/n = (3,07; 2,80; 2,4; 1,83)х1010 м).
Указанные изменения на рентгенограмме свидетельствуют об усилении гидратации цемента в присутствии K2SO4, что подтверждается и усилением интенсивности линий, относящихся к портландиту Са(ОН)2 (d/n = (4,92; 2,62; 1,94; 1,79)х10-10 м).
Подтверждают сделанные выводы и данные дифференциально-термического анализа, представленные в табл. 6.
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
84
Материалы и экология
ТАБЛИЦА 5. Физико-механические характеристики гидроизоляционного материала, активированного электролитами и пластификаторами разной природы
Наименование Пластификатор, % от массы цемента Прочность в возрасте 28 сут, МПа / % о К Я IS6: В ^ с„ о 0х (N 5 %о Водонепроницаемость W, атм (по м методике [4, 5])
С-3 Melflux-1641 F На сжатие На растяжение при изгибе
Базовый состав - - 26,2/100 7,1/100 2,9 6
Базовый состав 0,75 - 27,4/105 7,4/104 2,7 8
Базовый состав - 0,75 29,2/111 8,1/114 2,5 8
С добавкой K2SO4 - - 38,8/100 12,4/100 2,3 10
С добавкой K2SO4 0,75 - 45,0/116 12,3/99 2,1 12
С добавкой K2SO4 - 0,75 45,2/116 13,8/111 1,7 14
С добавкой KCl - - 36,7/100 11,9/100 2,5 8
С добавкой KCl 0,75 - 41,8/114 12,1/100 2,2 10
С добавкой KCl - 0,75 42,4/115 13,1/110 1,9 12
ТАБЛИЦА 6. Результаты дифференциально-термического анализа гидроизоляционного материала
Наименование Эффекты на дифрактограмме, °С Потери при эффектах, % I потери, %
I II III IV V I II III IV V
Базовый гидроизоляционный материал 135 180 470 515 800 7 5 3 4 3 22/100
Гидроизоляционный материал, активированный K2SO4 138 182 475 520 795 8 6 3,5 5 4,5 27/123
Гидроизоляционный материал, активированный раствором K2SO4, отличается усилением эндоэффектов в области температур
136.. .183 °С, 470 °С, 515-520 °С, что приводит к росту химически связанной воды на 23 относительных процента по сравнению с базовым гидроизоляционным материалом.
Комплексные физико-химические исследования показали, что гидроизоляционный
материал, активированный K2SO4, характеризуется повышенным содержанием продуктов гидратации силикатной составляющей цемента, что способствует формированию более плотной структуры материала, следствием чего является улучшение его основных физико-механических характеристик, в том числе параметров долговечности.
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Материалы и экология
85
Рис. 3. Рентгенограмма гидроизоляционного материала в возрасте 28 суток:
1 - базовый гидроизоляционный материал; 2 - гидроизоляционный материал, активированный раствором K2SO4
Следующий этап исследования посвящен определению того, как изменяются свойства бетонного основания при обработке его гидроизоляционным материалом проникающего действия.
С этой целью в качестве основания использован бетон В15, который подвергался насыщению 6%-м раствором K2SO4, водой, а также обрабатывался базовым гидроизоля-
ционным материалом и гидроизоляционным материалом, активированным 6%-м раствором K2SO4. Для сравнения использовались бетонные образцы.
Кинетику изменения прочности бетонного основания анализировали в течение шести месяцев, все образцы в этот период хранились в нормальных условиях. Полученные результаты представлены на рис. 4.
Рис. 4. Кинетика изменения прочности бетонного основания:
1 - ненасыщенные образцы; 2 - образцы, насыщенные 6%-м раствором K2SO4; 3 - образцы, обработанные базовым гидроизоляционным материалом; 4 - образцы, обработанные гидроизоляционным материалом, модифицированным K2SO4
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
86
Материалы и экология
Анализ полученных данных показывает, что бетонные образцы, обработанные исследуемыми составами, в первые 14 суток характеризуются понижением прочности, которая в дальнейшем начинает повышаться и в возрасте 21-35 суток достигает максимального значения.
Эффективность действия исследуемых материалов на прочность бетонного основания распределяется в следующей последовательности:
Г идроизоляционный материал, активированный K2SO4 (повышение прочности на 57 %)
к. 6%-й раствор K2SO4 (повышение к.
^ прочности на 30 %) ^
Базовый гидроизоляционный О материал (повышение прочности на 12 %)
Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что повышение прочности бетонного основания обусловлено проникновением в глубь не только раствора электролита, но и компонентов гидроизоляционного материала, по-видимому, оказывающих влияние на структуру и гидратационные процессы бетонного основания, это должно способствовать улучшению основных физико-механических характеристик бетонного основания.
Заключение
физико-механическими характеристиками относительно базового гидроизоляционного материала: увеличивается прочность на сжатие на 48 %, на растяжение при изгибе - на 75 %, повышается плотность материала, так как водопоглощение уменьшается на 21 относительный процент, уменьшается усадка на 11,3 %, повышается водонепроницаемость на 4 атм и морозостойкость на 150 циклов.
3. Определено, что адгезионная прочность растет с увеличением класса бетона, а также при использовании активированного гидроизоляционного материала на 25-27 % в зависимости от класса бетона.
4. Показано, что в присутствии K2SO4 гидратационная активность гидроизоляционного материала повышается и при этом увеличивается в основном образование то-берморитоподобных гидросиликатов кальция типа СSH (I).
5. Установлено, что используемые для обработки бетонной поверхности материалы по уменьшению степени эффективности их воздействия на прочность основания располагаются в следующей последовательности:
Гидроизоляционный материал, активированный K2SO4 (повышение прочности на 57 %)
к. 6%-й раствор K2SO4 (повышение к.
1_^ прочности на 30 %) 1_^
Базовый гидроизоляционный О материал (повышение прочности на 12 %)
1. Показано, что максимальной проникающей способностью в бетонное основание характеризуются соли на основе металлов первой группы, в том числе на основе катиона K+, отличающегося наибольшим радиусом, наименьшей степенью гидратации и, как следствие, характеризуемого высокой подвижностью. Наибольшей эффективностью характеризуется 6%-е растворы KCl
и K2SO4.
2. Установлено, что гидроизоляционный материал, активированный 6%-м раствором K2SO4, характеризуется улучшенными
Библиографический список
1. Соловьев Д. В. Улучшение свойств гидроизоляционных тонкослойных цементных композиций поверхностного и проникающего действия : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05. - Уфа, 2008. - 23 с.
2. Физическая и коллоидная химия / П. И. Медведев. - М. : Гос. издательство сельскохозяйственной литературы, 1957. - 317 с.
3. Водонепроницаемость тонкостенной цементной гидроизоляции / А. С. Королев,
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Материалы и экология
87
Б. Я. Трофимов, Л. Я. Крамар // Строительство и образование : сб. науч. тр. - Вып. 2. - Екатеринбург : УГТУ, 1999. - С. 76-78.
4. Определение водонепроницаемости бетонов по кинетике капиллярного поднятия
воды в их толщу / А. С. Королев, Б. Я. Трофимов, Л. Я. Крамар // Проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений : сб. науч. тр. - Пермь : ПГТУ, 1999. - С. 240244.
УДК 625.142.42
Т. М. Петрова, Ю. А. Сорвачёва
Петербургский государственный университет путей сообщения
ПРИЧИНЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ КОРРОЗИИ И СНИЖЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛ
Рассмотрены факторы, влияющие на долговечность железобетонных шпал. Показано, что присутствие в портландцементах щелочей сверх установленных пределов и заполнителей, содержащих реакционно-способные минералы, может вызвать внутреннюю коррозию бетона, что угрожает долговечности конструкций при эксплуатации под поездной динамической нагрузкой.
Приведены фотографии конструкций после трех лет эксплуатации в пути и результаты оценки реакционной способности заполнителей.
железобетонные шпалы, реакционно-способный заполнитель, содержание щелочей в портландцементе, разрушение конструкций, снижение долговечности.
Введение
Долговечность бетонов для подрельсовых конструкций определяется взаимодействием и взаимовлиянием различных факторов, главные из которых: условия эксплуатации, стойкость к попеременному замораживанию и оттаиванию, проявление внутренней коррозии, связанной с несовместимостью исходных материалов для изготовления бетона, и др.
Для обеспечения долговечности предварительно напряженных железобетонных шпал необходимы понимание процесса внутреннего и внешнего их разрушения и разработка обоснованных методов прогнозирования и предотвращения этих явлений.
В 1940-е гг. в США было отмечено и описано разрушение бетона, причиной которого являлось взаимодействие щелочей цемента с заполнителями [1]. Следует отметить, что опубликование работ по этому вопросу положило начало серии исследований стойкости бетона в связи с обнаружением неизвестных раннее явлений.
Было установлено, что при использовании определенных заполнителей происходит образование трещин и разрушение бетона. Первоначально случаи изменения структуры бетона объясняли неравномерностью изменения объема цементов при твердении из-за содержания в них повышенного количества свободного оксида кальция и оксида магния. Однако дальнейшие исследования показа-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
