В значительно меньшем количестве присутствуют воздушные поры. Тем не менее в их отношении возникает методическая сложность: к какой составляющей структуры бетона их относить Мелкие воздушные поры (до 1—2 мм) располагаются в цементном камне. Но более крупные — каверны и раковины — по-видимому, уже можно рассматривать как элементы макропористости бетона.
В бетоне могут присутствовать и другие виды макропор. Это седиментационные поры, образующиеся при расслоении бетонной смеси под нижними поверхностями крупных заполнителей. Хотя их поперечный размер невелик, до 0,1 мм, протяженность уже соизмерима с размерами зерен заполнителей. Наблюдаются и щели, образующиеся при неплотном прилегании цементного теста к участкам поверхности заполнителей, загрязненным пылью или глиной.
В бетоне достаточно часто образуются и трещины. Они имеют различное происхождение: температурные, усадочные, образовавшиеся при коррозионном или морозном воздействии. Для макропор и трещин применяется термин: неплотности бетона.
Таким образом, в пустотно-пористой системе бетона можно выделить:
- поры: капиллярные, гелевые, воздушные;
- неплотности (пустоты): каверны и раковины, трещины, щели, сюда же можно отнести и седиментационные поры.
Такая классификация имеет определенные обоснования. Капиллярные, гелевые и воздушные поры присутствуют в бетоне «закономерно», т. е. являются неизбежными. Неплотности же возникают при нарушении технологии, несоответствии свойств бетонной смеси параметрам технологии или свойств бетона условиям эксплуатации конструкции.
Есть и другое отличие. Значительная часть пор не наблюдается в контрольных образцах, но может присутствовать в бетоне конструкций. Причины: различия в процессе уплотнения; расслоение в малых объемах может быть менее выражено; образцы, в отличие от массивных конструкций, не разогреваются вследствие экзотермии цемента и т. д.
Тот факт, что в бетоне конструкций могут возникать более крупные дефекты или уже имеющиеся дефекты могут присутствовать в более неблагоприятном сочетании, подтверждается испытанием крупных бетонных фрагментов. Они производились американскими исследователями при строительстве плотины Гувер. Если прочность стандартных цилиндров диаметром 15 см и высотой 30 см принять за 100%, то прочность цилиндров диаметром 90 см и высотой 180 см (объем 1,14м3) составила лишь 83%.
Условно-замкнутая пористость бетона. Поры в бетоне подразделяются и в зависимости от отношения к воде. Вообще бетон гидрофилен: его поверхности, в том числе громадная внутренняя (стенки пор), легко смачиваются водой. Поэтому гель и микрокапилляры могут сорбировать ее из воздуха, более крупные поры и неплотности заполняются водой при контакте с ней.
Исключение составляют воздушные поры. Даже при водонасыщении или эксплуатации конструкций в воде они остаются заполненными воздухом. Их стенки образуются цементным гелем, пронизанным капиллярными порами. Вода в них находится под действием капиллярных сил, значительно больших, чем силы тяжести. Поэтому «вылиться» из капилляра в воздушную пору она не может.
Небольшое количество воздуха может также оставаться в капиллярных порах вследствие контракции или защемления при заполнении их водой. Эти включения воздуха и воздушные поры образуют условно-замкнутую пористость (т. е. не заполняемую водой). Она играет важную роль в обеспечении морозостойкости бетона. Но обычно эта пористость невелика, и для ее увеличения прибегают к искусственному вовлечению воздуха.
Добиться полного заполнения пор бетона водой можно искусственными приемами, например его кипячением или вакуумированием. Они иногда используются для определения общей пористости бетона. Обычным водопоглощением (по объему) определяют открытую пористость. Но так как условно-замкнутая пористость обычно невелика, по величине водопоглощения можно приблизительно оценить и общую пористость бетона.
