Реотехнологические характеристики порошковых бетонных смесей и порошковые бетоны на их основе (стр. 3 )

ПБ-4 с 10% МК

Наименование компонентов	На 1 м3, кг	Объем на 1 м3, л	В/Ц, В/Т	ρ, кг/м3				Прочность МПа, через, сут.
1	2	3	7	28
ЦДС Цемент Подольский ПЦ 500 Д0, с 1,0% Melflux 5581F, с МК Новокузнецким 10% от цемента, Sуд = 6975 см2/г	757	Ц 688	222	0,338	2325	0,49	1,48	1,97	Rизг 7,8	–	Rизг 8,8	Rизг 10,1	Rизг 14,0
МК 69	30	0,11	= 1,59	Rсж 37,2	Rсж 61,6	Rсж 67,6	Rсж 89,6	Rсж 132
Микрокварц пылевидный ЛГОК (ПМ), Sуд = 3998см2/г	339,4	128	РК Хагерманна 285 мм	= 5,2 кг/МПа; = 0,19 МПа/кг = 49,1 кг/МПа = 0,106
Песок Формовочный тонкозернистый ЛГОК (ПТ), фр. 0,16-0,63 мм	1018,2	384
ΣМсух. Вода	2114,6 233	764 233
Мб. с.	2347,6	997

Продолжение таблицы 3.2

ПБ-5 с 15% МК

Наименование компонентов	На 1 м3, кг	Объем на 1 м3, л	В/Ц В/Т	ρ, кг/м3				Прочность МПа, через, сут.
1	2	3	7	28
ЦДС Цемент Подольский ПЦ 500 Д0, с 1,0% Мelflux 5581F, с МК Новокузнецким 15% от цемента, Sуд = 6975 см2/г	807	Ц 702	232,3	0,332	2283	0,48	1,39	1,87	–	Rизг 10,4	Rизг 10,1	Rизг 12,4	Rизг 21,6
МК 105	45,6	0,11	= 1,73	Rсж 48,4	Rсж 70,4	Rсж 82	Rсж 105	Rсж 136
Микрокварц пылевидный ЛГОК (ПМ), Sуд = 3998 см2/г	339,4	128	РК Хагерманна 255 мм	= 5,16 кг/МПа; = 0,194 МПа/кг = 32,5 кг/МПа = 0,159
Песок Формовочный тонкозернистый ЛГОК (ПТ), фр. 0,16-0,63 мм	975	368
ΣМсух. Вода	2121,4 233	773,9 233
Мб. с.	2354,4	1006,9

прочности произошло из-за более высокой плотности и прочности высококремнеземистой матрицы.

В целом при увеличении содержания Новокузнецкого МК, в соответствии с проведенными экспериментами, наблюдается больший прирост прочности на растяжение при изгибе, чем на сжатие.

Из анализа таблиц 3.2 видно, что с повышением содержания МК по мере увеличения прочности бетонов, величина условного реологического критерия возрастает с 1,33 до 1,73, а объем тонкого песка, определяющего структуру топологической матрицы, уменьшается с 416 л до 368 л. При насыпной плотности песка в уплотненном состоянии 1,53 кг/л и пустотности песка 42,3% (423 л), коэффициент, равный отношению объема песка к объему пустот в нем и характеризующий компактность структуры при сохранении оптимального объема для размещения реологической матрицы первого рода, равен 0,87 [59].

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

1. Состав обычных пластифицированных бетонов должен трансформироваться из 4-5 компонентного в 7-8 компонентный, с дополнительными компонентами в виде дисперсной каменной муки (микрокварц, молотый песок, плотный известняк, доломит и др.), и тонкозернистого кварцевого песка фракции 0,1-0,5÷0,16-0,63 мм, которые замещают часть реологически-неактивного – обычного песка и щебня и в присутствии суперпластификаторов образуют совместно с цементом и водой в бетонных смесях реологически-активную матрицу с низким пределом текучести и низкой вязкостью. Объем такой матрицы должен быть 45-65% от объема смеси, превращая бетоны в малощебеночные и малопесчаные (песок фракции более 0,63 мм) с «плавающей» структурой щебня и песка.

2. Разработана классификация реологически-активных матриц в бетонных смесях и подразделение их на 3 рода по уровням дисперсности и зернистости: для порошковых бетонов, песчаных и щебеночных. Показано назначение каждой из матриц и их роль в обеспечении необходимой консистенции бетонных смесей. Структурная топология порошково-активированных бетонов кардинально изменяется по сравнению с обычными бетонами старого поколения. Выявлено необходимое объемное содержание каждой матрицы, исходя из оптимальной топологии, межзерновых расстояний для обеспечения оптимальных условных реологических критериев.

3. Показано, что водно-дисперсно-тонкозернистая цементная пластифицированная реологическая матрица второго рода при оптимальном соотношении компонентов и при предельной объемной концентрации твердой фазы, равной 76-79%, является самоуплотняющейся порошковой бетонной смесью для бетонов с прочностью 110-130 МПа, а при введении МК – реакционно-порошковой смесью для бетонов с Rсж = 130-180МПа.

4. Для отдельных порошковых бетонных смесей установлены фундаментальные реологические свойства – предел текучести и вязкость, а для всех смесей – реотехнологические, консистометрические. Выявлены значения их для тестирования реологического отклика цементных суспензий порошковых смесей на действие СП и ГП, тестирование слабых, сильных СП и ГП. Для тестирования растекаемости цементных суспензий, цементно-минеральных суспензий, порошковых и реакционно-порошковых смесей необходимо использовать конус Хагерманна, имеющийся во всех лабораториях заводов ЖБК, вместо рекомендуемых мини-конусов, цилиндров типа Суттарда различных размеров.

5. Выявлено влияние вида и дозировки СП и ГП на растекаемость РПБ-смесей и свойства бетонов. Показано, что минимальные дозировки ГП в количестве 0,1-0,3% от массы цемента не приемлемы для получения не только СУБ, но и бетонов старого поколения, в связи с быстрым загустеванием смесей.

6. Установлено влияние добавок конденсированного МК и высокочистого аморфного микрокремнезема – белой сажи БС-50. Использование белой сажи увеличивает прочностные показатели РПБ при значительно меньших дозировках (3-5% от массы цемента), чем МК, что позволило создать нанокремнеземистые технологии бетонов нового поколения.

7. Показано, что водоредуцирующее действие СП С-3 значительно уступает действию ГП на поликарбоксилатной основе. На основе СП С-3 нельзя создать высокоэффективные высокопрочные самоуплотняющиеся бетоны и порошково-активированные бетоны нового поколения повышенной прочности из вибрируемых бетонных смесей с низким удельным расходом цемента 2,5-4,0 кг/МПа.