Оно происходит даже при некотором увеличении водопотребности смесей. Эффект имеет место и при введении в бетон активных МД, но дополняется в этом случае пуццолановым эффектом.
Рост прочности при добавлении инертных пылевидных частиц, казалось бы, противоречит канонам классической технологии бетона. Простейшее объяснение, уже упомянутое выше: «потребность» бетона в определенном количестве дисперсных частиц. Разумеется, следует рассмотреть ее физическую основу.
Часто встречается объяснение: частички МД заполняют пустоты между зернами цемента, улучшая микрогранулометрию смеси. Но это происходит лишь в случае, когда зерна МД в несколько раз меньше зерен цемента. В то же время микронаполняющий эффект наблюдается при любом соотношении дисперсностей цемента и МД, в том числе и для часто встречающегося случая их близких зерновых составов.
Прочность бетона, как уже неоднократно отмечалось, определяется главным образом пористостью, причем не бетона, а цементного камня в нем (закон водоцементных отношений). Основой эффекта микронаполнителей также является снижение пористости цементного камня при их введении в бетон. При введении МД взамен песка при постоянном расходе цемента концентрация твердых частиц (цемент + добавка) в тесте увеличивается, а содержание воды в единичном его объеме — уменьшается. Это и приводит к снижению пористости цементного камня.
Однако рост прочности бетона при введении МД происходит лишь до тех пор, пока суммарное количество цемента и добавки не достигнет оптимума для дисперсных частиц (400-450 кг/м3), далее прочность снижается.
Этот основной наполняющий эффект дополняется другими, проявляющимися в смеси, при ее твердении и в затвердевшем бетоне.
В затвердевшем бетоне:
- уменьшается пористость цементного камня (эффект микронаполнения);
- увеличивается однородность структуры бетона вследствие уменьшения расслоения смеси.
«Вклад» перечисленных факторов в улучшение свойств бетона существенно зависит от расхода цемента в нем. Наибольший микронаполняющий эффект наблюдается в бетонах с низкими расходами цемента. Он слагается из всех перечисленных выше эффектов. В таких бетонах применимы и грубодисперсные МД, и добавки со значительной водопотребностью. Так. известно, что даже глина повышает прочность тоших растворов.
При расходе цемента 400—450 кг/м3 бетона микронаполняющий эффект исчезает, а прочность бетона при введении МД снижается. Это является частным случаем общего влияния большого количества дисперсных частиц на прочность бетона. Даже увеличение расхода «чистого» цемента сверх 550—600 кг/м3 приводит к снижению прочности бетона.
Следует отметить, что снижение пористости цементного камня происходит и при введении МД в бетоны с большими расходами цемента. Поэтому снижение прочности нужно объяснять другими причинами. Можно предполагать, что при высокой плотности и прочности цементного камня сцепление продуктов гидратации цемента с поверхностью МД становится слабым местом. Это сначала нейтрализует, а затем и перекрывает положительную роль снижения пористости. Некоторая «дефектность» контактной зоны поверхностей МД с продуктами гидратаций цемента неоднократно отмечалась в литературе. Степень «ослабляющего» действия МД тем больше, чем меньше их химическая активность. Она возрастает в последовательности: зола ТЭС —> молотый известняк молотый песок.
В случае высокодисперсных МД к рассмотренным эффектам добавляется еще один: заполнение пустот между зернами цемента сверхмелкими частицами таких добавок. Этот фактор, а также возрастающая химическая активность приводят к тому, что такие добавки оказываются эффективными и в бетонах с высокими расходами цемента (например микрокремнезем).
