Химический анализ бетонов
6 Июнь 2009
Химический анализ как чистого вяжущего, так и отделенной от заполнителей вяжущей части (солянокислой вытяжки) бетонов А и Б привел Солаколу к одному и тому же выводу: в обоих бетонах применен романцемент (добавим от себя — маломагнезиальный). Основной или гидравлический модуль его, т. е. весовое отношение % СаО : % (Si02+ R203) находится в пределах, свойственных современному романцементу по классификации вяжущих и заводской практике. Он такой же, как у романцемента некоторых элементов канала Эйфель—Кельн, и намного меньше, чем у современной гидравлической извести Сетениха. Свой вывод исследователь убедительно подтвердил сопоставлением силикатного модуля (% Si02 : % R203) изучаемых вяжущих и специально изготовленного известково-трассового ' вяжущего состава 1:1.
Исходя из химической характеристики романцемента, Солаколу предполагает, что он быстро (за 15—30 мин.) схватывался (чем объясняется и скорость строительства моста) и имел прочность нормального раствора состава 1 : 3 через 28 суток на сжатие 60—133 кг/см2 и на растяжение 12—18 кг/см2. Микроскопическое исследование тонких шлифов отвердевших вяжущего и раствора моста подтвердило отсутствие в них трасса.
Кривые просеивания песка (размеры зерен 0.2—7 мм) и смеси песка и щебня (0.2—50 мм) или, иначе говоря, заполнителей раствора и бетона блока А соответствуют современным кривым Графа, Фере и Фуллера.73 В бетоне А применены заполнители прерывистого гранулометрического состава, состоящие из одной трети мелких (0.2—3 мм) и двух третей крупных (30—50 мм) зерен при отсутствии, практически, промежуточных, средних зерен. Именно этот состав по Фере оптимален для прочности бетона.
Высокое качество исходного цемента и удачный, продуманный подбор заполнителей явились предпосылкой для обеспечения, превосходного качества бетона блока А. При расходе цемента 300 кг/м3 бетона и номинальном составе бетонной смеси по весу 1 : 2.1 : 2.6 (цемент : песок : кирпичный щебень), что выяснено химическим анализом, прочность бетона на сжатие составила 305 кг /см2. При раздавливании кубов с гранью 10 см из этого бетона разрушение его начинается с кирпичного щебня, который намного слабее раствора. При использовании гораздо более тяжелого и прочного гравия этот относительно облегченный (1850 кг/м3) римский бетон был бы значительно тяжелее и прочнее.
По современным техническим условиям подобный бетон марки 300 применим для сжатых конструкций с высокими напряжениями, для конструкций больших пролетов и крупных инженерных сооружений (мостов и др.) и даже для наиболее эффективного предварительно напряженыого железобетона. Для обычных железобетонных конструкций, в гражданском и промышленном строительстве рекомендуется бетон марки 150, а для железобетонных изделий и сборных конструкций — бетон марок 200-250.74
Из исследования римских растворов вытекает, что римские строители, где бы они ни работали, соблюдали выработанные длительной практикой правила составления и приготовления растворов и бетонов из различных исходных материалов местного происхождения. Эти правила соответствуют действующим в настоящее время нормативам. Точное их соблюдение и надлежащее качество работ, знание свойств местных материалов и выбор их с учетом условий службы сооружения обеспечивают долговечность и сохранность растворов, бетонов и штукатурок многих римских сооружений различного назначения и поныне. Тщательная подготовка песка (дробление, классификация, промывка), которой римляне придавали огромное значение, остается и теперь одной из основных задач в области технологии бетона.