Содержание лекции
Выпуск эффективных модификаторов для нужд предприятий строительной индустрии может быть организован на нефтехимических комбинатах или в системе строительных организаций, например на заводах железобетонных изделий, в цехах добавок. Способ приготовления и применения модификатора выбирают с учетом его состава, вида получаемого продукта (жидкий, порошкообразный, гранулированный и др.) и технико-экономических показателей (себестоимость, сроки хранения, транспортирование и т. д.). Практика показала эффективность и перспективность приготовления модифицирующих добавок с применением способов эмульгирования или агломерирования ингредиентов добавки в различные продукты. Способ введения модификаторов в бетонную смесь выбирают в зависимости от их агрегатного состояния и конструкции смесительного оборудования.
Управление процессом структурообразования бетона позволяет сознательно создавать определенное состояние системы твердеющего бетона, соответствующее принятым способам обработки, выбирать целесообразные технологические приемы и достигать при этом максимального экономического эффекта производственного процесса.
В процессе твердения вяжущего образуется система, состоящая из кристаллогидратов новообразований, непрореагированных с водой зерен цемента, оставшейся жидкой фазы воды и пор. Новообразования в структуре микробетона представлены, в основном, в виде двух структур – коагуляционной и кристаллизационной.
Важным элементом структуры цементного камня, играющим большую роль в формировании физико-механических свойств бетона, являются поры. Пористость в значительной степени предопределяет экономичность применения бетона в конструкциях.
Как известно, общая пористость бетона зависит в основном от количества воды затворения, вида и расхода вяжущего, от количества вводимого порообразователя, времени перемешивания смеси и других факторов. Сам процесс твердения цемента является источником образования пор. Различают следующие группы пор микробетона: гелевые, контракционные, капиллярные, воздушные ("условно замкнутые"). Кроме перечисленных в бетоне могут создаваться и другие виды пор и пустот, которые условно можно отнести к "структурным".
Образующаяся в результате взаимодействия вяжущего с водой контракционная и гелевая пористость имеет размеры 1·10-6..10·10-6 мм для контракционных пор 15·10-8..40·10-8 мм и для гелевых пор при общем их объеме порядка 1,5..2,5%. Объем таких пор зависит от минералогического и вещественного состава цемента и его расхода. Гелевая и контракционная пористость, не оказывая существенного влияния на физико-механические свойства бетонов, может выполнять роль резервной, что способствует повышению морозостойкости бетона.
Размер "условно замкнутых" пор, образующихся в результате воздухововлечения и микрогазообразования, колеблется в достаточно широких пределах: от 1·10-3 мм до 300·10-3 мм и более. Их размеры зависят от характеристик исходных материалов и состава бетона, времени перемешивания бетонной смеси и других факторов. Такие поры могут существенно снизить среднюю плотность бетона. Вместе с тем, благодаря блокированию капилляров и образованию резервной пористости, такие микропоры способствуют повышению морозостойкости и водонепроницаемости бетона, а также его трещиностойкости, так как они являются своеобразными демпферами ("поглотителями") развивающихся микротрещин [50].
Капиллярные поры, образующиеся в процессе испарения избыточной воды, располагаются, прежде всего, в межпоровых перегородках, создавая таким образом сообщающуюся систему пор. Размер таких пор колеблется в пределах 1·10-3...1·10-4 мм, а содержание в объеме достигает 7..15%.
Гидрофобизирующие добавки - это вещества, придающие стенкам пор и капилляров в бетоне гидрофобные (водоотлакивающие) свойства. Учеными разработана эффективная технология приготовления гидрофобизирующих добавок в виде водоразбавляемых (прямых) эмульсий типа «масло в воде». Для получения стабильных водных эмульсионных растворов применяют акустический диспергатор АД-8, компрессорно-вихревой гомогенизатор (КВГ), роторпо-пульсационный аппарат (РПА), механический диспергатор конструкции или гомогенизаторы других конструкций. В последнее время в качестве эмульгатора стал применяться суперпластификатор С-3; таким образом, была получена гидрофо-бизирующая добавка типа ГС-3. Перед совмещением ускорителя твердения с органической частью гидрофобизирующей добавки рекомендуется приготовить водный раствор ускорителя твердения с концентрацией не более 40%.
Рекомендуемая литература [2,4,7]
Контрольные задания для СРС (тема 2) [2,4,7]
2. Степень гидратации и микропористость цементного камня.
2. Кристалличность гидратной фазы и микропористость цементного камня
3. Петрографический и электронно-микрозондовый анализ цементного камня.
5 Минеральные добавки (2 часа)
План лекции
1. Виды и механизм действия минеральных добавок.
2. Промышленные отходы — сырье для строительных материалов.
3. Оценка эффективности минеральных добавок в бетоне.
Содержание лекции
Минеральные добавки, получаемые из природного или техногенного сырья, представляют собой порошки и отличают от химических модификаторов тем, что они не растворяются в воде, являясь тонкодисперсной составляющей твердой фазы бетона или раствора. В МГСУ совместно с КазГАСА и Карагандинским государственным политехническим университетом в последнее время разработан ряд принципиальных технологических схем приготовления гидрофобизируюших добавок. В настоящем разделе приводятся схемы приготовления добавок, которые прошли широкую промышленную апробацию. При необходимости выпуска больших объемов гидрофобизирующих добавок разнообразной номенклатуры следует организовать их производство в специализированных цехах. Разработанные технологические схемы и нормы технологического процесса, как показала практика, обеспечивают получение гидрофобизирующих добавок высокого качества в жидкой отпускной форме. С целью установления влияния молекулярной массы продукта конденсации на свойства бетонной смеси и бетона в лабораторных условиях были получены опытные партии добавок с молекулярной массой 1000 - 9000.
Рекомендуемая литература [2,4,7]
Контрольные задания для СРС (тема 2) [2,4,7]
3. Степень гидратации и микропористость цементного камня.
2. Кристалличность гидратной фазы и микропористость цементного камня
6 Комплексные добавки (2 часа)
План лекции
1. Виды и назначение комплексных добавок.
2. Комплексные добавки для ячеистых бетонов.
3. Органо-минеральные добавки.
Содержание лекции
В настоящее время, подавляющее большинство добавок в бетон производится в виде водных растворов различной концентрации, что создает ряд проблем, которые сдерживают применение добавок, особенно многокомпонентных. Прогрессивным и перспективным является создание многокомпонентных химических добавок, в частности гидрофобизирующего действия, в виде сухого совмещенного продукта (брикетов, гранул, таблеток, гранулированного порошка и т. п.). Учеными разработан способ совмещения ПАВ с кремнийорга-ическими олигомерами и некоторыми электролитами - ускорителями твердения бетона - и получения полифункциональных комплексных добавок в виде порошкообразного водорастворимого или водоразбавляемого продукта. На высоком уровне ведутся работы по агломерированию различных добавок в гранулы и порошки фирмой «» (Швейцария) и ее дочерними компаниями «Мастер Билдерс» (США) и «Мак» (Италия)
Рекомендуемая литература [2,4,7]
Контрольные задания для СРС (тема 2) [2,4,7]
4. Степень гидратации и микропористость цементного камня.
2. Кристалличность гидратной фазы и микропористость цементного камня
7 Способы приготовления и применения эффективных модификаторов. (2 часа)
План лекции
1. Выбор добавок.
2. Приготовление водных растворов добавок и бетонной смеси.
3. Подбор состава бетона с добавками.
4. Назначение режима тепловой обработки бетона с добавками.
5. Контроль за производством работ и качеством бетона.
Содержание лекции
Учеными разработан ряд способов приготовления добавок в виде брикетов, гранул, таблеток или гранулированных порошков, которые получаются путем агломерации специально подобранных смесей химических веществ. Эти материалы, содержащие многокомпонентную добавку, названы мелиорантами (от лат. meliora, tio - «улучшение»). Агломерацию ингредиентов добавки (мелиоранта) можно производить одним из способов: грануляцией, пластическим формованием, горячим прессованием, перемешиванием в специальных смесителях принудительного действия и др. В основе реализации способа грануляции добавок из жидких компонентов лежит процесс их естественного высыхания на сильно развитой поверхности минеральных частиц золы-уноса. Наиболее эффективными будут добавки в виде гранулированных порошков.
Выпуск эффективных модификаторов для нужд предприятий строительной индустрии может быть организован на нефтехимических комбинатах или в системе строительных организаций, например на заводах железобетонных изделий, в цехах добавок. Способ приготовления и применения модификатора выбирают с учетом его состава, вида получаемого продукта (жидкий, порошкообразный, гранулированный и др.) и технико-экономических показателей (себестоимость, сроки хранения, транспортирование и т. д.) Эффективные гидрофобизаторы, получаемые на современных нефтехимических комбинатах и нефтеперерабатывающих заводах, как правило, в обычных условиях водонерастворимы. Для введения гидрофобизаторов в бетонные или растворные смеси их переводят в водорастворимые продукты путем:
а) осаждения гидрофобизаторов на минеральном порошке, получаемом при размоле, например известняка совместно с кубовыми остатками синтетических жирных кислот (КОСЖК);
б) омыления водонерастворимых продуктов;
в) сульфирования;
г) эмульгирования;
д) агломерирования в гранулы, брикеты, таблетки, гранулированные порошки [1, 9, 33, 51].
Практика показала эффективность и перспективность приготовления модифицирующих добавок с применением способов эмульгирования или агломерирования ингредиентов добавки в различные продукты. Это вытекает также из того, что эффективность действия в цементных системах отдельного гидрофобизатора намного ниже по сравнению с тем, когда он применяется в комплексе с другими компонентами: гидрофилизатором (ЛСТ), солями неорганических кислот (нитратом натрия) и т. д.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
