Производство бетона, изделий на основе цемента и других вяжущих веществ (стр. 2 )

Производство бетона

При использовании омагниченной воды для затворения бетона прочность его возрастает на 10—25%, расход цемента уменьшается, а подвижность бетонной массы возрастает. Приведем краткие результаты, полученные различными авторами.

, и , про­водившие исследования в лабораторных и промышлен­ных (на Власовском заводе железобетонных конструк­ций) условиях, показали, что прочность бетона возраста­ет на 15—20%. Результаты стабильны. , и отметили по­вышение прочности даже на 43%, но результаты были неустойчивыми. и опытами в промышленных условиях установили уменьшение газопроницаемости бетона. -Петросян с соавторами, изменяя напря­женность магнитного поля, увеличивали и уменьшали прочность бетона. , , и проверили в про­мышленных условиях п внедрили в промышленность затворепие омагниченной водой бетона, применяемого для закладки горных выработок. Прочность бетона возросла с 3,10 до 3,75 МПа (т. е. на 20%), транспортабель­ность—на 18%. Это позволяет получить дополнитель­ный прирост прочности за счет уменьшения водоцементного отношения. При этом закладочная масса твердеет скорее и для приобретения ею контрольной прочности требуется вдвое меньше времени. Метод постоянно при­меняют на Текелийском руднике Министерства цветной металлургии Каз. ССР. В. II. Петухов получил такие же результаты на Зыряновеком руднике. Установлена возможность снижения расхода цемента на 50 кг/м3 закладки.

Рис. 6. Образцы бетона после многократного замораживания и размораживания:

а – с применением омагниченной воды и уменьшением ее количества до равнозначной укладываемости;

б – с применением омагниченной воды; в – обычной воды.

Впоследствии было установлено, что наиболее устой­чивые результаты получаются при совместной магнитной обработке воды (магнитное поле совместно с электриче­ским током) и омагничивания раствора пластификато­ра (сульфитно-спиртовой барды). Такая комплексная активация позволила значительно (вдвое) повысить прочность бетонной закладки в 28-м суточном возрасте твердения (, , , ).

Развернутое исследование влиянии омагничивания воды затворения на плотность и морозостойкость гидро­технического бетона проведено , который установил, что в этом случае уменьшается водоцементное отношение бетона, улучшается его структу­ра (уменьшается объем контракционных и капиллярных пор), что уменьшает водопроницаемость бетона. Все это значительно повышает морозостойкость бетона (более чем на 100 циклов замораживания — оттаивания). На рис. 6 показаны образцы бетона (расход портландце­мента М 400210 кг/м3) после 265 циклов заморажива­ния—оттаивания. Образцы, затворенные на омагниченной воде с добавкой сульфитспиртовой барды (OCR), выдерживают более. 1000 циклов замораживания - от­таивания.

Для количественной оценки эффекта омагничивания воды затворения было испытано 13 партий бетона с раз­личными характеристиками смеси и с разным водоцементным отношением. Результаты опытов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты действия омагничивания воды па бетонные кубики, изготовленные из смесей различного состава
№ партии	Условия приготовления бетона	Характеристика бетонной смеси	Морозо - стойкость*
Вода	Расход воды, л/м3	Водо - цементное отношение	Расход цемента, кг/м3	Осадка конуса, см	Удобо - укладываемость, с
1	Обычная	190	0,905	210	5	33-31	147
2	Омагниченная	190	0,905	210	2	18-20	196
3	«	182	0,867	210	1	30-33	223
4	Обычная	207	0,602	344	5	33-35	249
5	Омагниченная	207	0,602	344	3	20-23	326
6	«	195	0,567	344	1	34-36	792
7	Обычная	208	0,468	445	5	36-33	310
8	Омагниченная	208	0,468	445	3	21-22	537
9	«	193	0,434	445	1	35-36	990
10	Обычная + 0,15% ССБ	203	0,457	445	3	22-26	404
11	Омагниченная + 0,15% ССБ	187	0,442	445	2	26-25	< 1000
	Обычная + + комплексная добавка **	183	0,413	445	1	32-35	927
	Омагниченная + + комплексная добавка **	178	0,401	445	0,5	30-35	< 1000
* Морозостойкость — число циклов замораживания и оттаивания бетон­ных образцов, после которых потеря прочности не превышает 15% по сравне­нию с прочностью образцов и эквивалентном возрасте. ** Комплексная добавка состоит из 0,15% ССБ, 0,01% смолы нейтральной воздухововлекающей смеси СИВ и 0,01% альгината натрия.

Анализ табл. 1 позволяет заключить следующее: во всех партиях наблюдается значительное повышение мо­розостойкости бетона, затворенного омагниченной водой. Лучшие результаты получены при уменьшенном расхо­де воды; указанный эффект наблюдается и в присутст­вии пластифицирующих и водововлекающих добавок. Эти результаты воспроизведены в производственных условиях. По данным треста «Черноморстрой», при строи­тельстве берегоукрепительных сооружений отмечено, что в очень неблагоприятных условиях обычный бетон через 7 лет полностью разрушился, а бетон, затворенный омаг­ниченной водой, полностью сохранился (рис. 7). В одесском заливе контейнер с испытуемыми кубиками на­ходился в зоне переменного уровня моря 27 месяцев. Во всех случаях образцы, затворенные омагниченной водой, имели гораздо большую прочность. Основываясь на по­лученных данных, предлагает для строи­тельства морских гидротехнических сооружений, экс­плуатирующихся при переменном уровне моря и знако­переменных температурах, применять бетон, затворен­ный омагниченной водой с уменьшенным расходом воды до равнозначной удобоукладываемости.

Представляют интерес данные, приведенные в моно­графии II. Н. Круглицкого с соавторами, в кото­рой говорится о возможности усиления эффекта, созда­ваемого магнитной обработкой воды, последующей виб­рацией бетона. Испытания, проведенные на Киевском заводе железобетонных изделий № 5 с образцами бето­на различного состава, показали, что при оптимальном вибрационном воздействии прочность бетона возрастает.

Рис. 7. Состояние берегоукрепительных сооружений после семилетней эксплуатации при затворении бетона обычной водой (вверху) и омагничеиной водой (внизу).

Весьма убедительны результаты восьмилетней практики применения омагниченной воды для затворения це­мента на Саратовстрое. Работы проводятся совместно с Балаковским филиалом Саратовского политехнического института ( и др.). Установлено, что омагничивание воды для затворения бетона оказывает раз­ностороннее положительное влияние на ряд его харак­теристик. Прочность па сжатие пропаренных образцов возрастает с 20,3 до 22,9 МПа; средняя прочность непро­паренных в возрасте 28 суток образцов, затворенных на омагниченной воде, на 8—11% выше прочности таких же образцов, но приготовленных на обычной воде. При тепловой обработке наблюдается значительное повыше­ние прочности, в основном, в начальные сроки тверде­ния. Улучшается и удобоукладываемость смесей, на 4,5—6,5% снижается водопотребление (при сохранении той же подвижности смеси). Устойчивость получаемых эффектов возрастает при добавлении растворов солей железа и сульфитно-спиртовой барды. Экономия цемента для получения образцов в бетоне одинаковых свойств составляет 9—12%. Для приготовления бетона обработ­ке подвергалась вода р. Волги (272.мг/л сухого остатка, общая жесткость 3,5 мг-экв/л) в восьми бетономешалках типа С 230А емкостью по 2,4 м3 в соответствии с требо­ваниями ГОСТа.

Подтверждены: значительное повышение прочности бетона (на 14—17%), снижение расхода цемента на 9—12%, повышение пластичности бетонных смесей и уско­рено твердение бетона. В табл. 2 приведены результа­ты многолетнего промышленного применения омагничивания воды для затворения цемента на Саратовгэсстрое.

Таблица 2. Влияние омагничивания воды на расход цемента в промышленных условиях
Год	Количество бетона, изготовленного на омагниченной воде, м3	Расход цемента, т	Средний расход цемента на 1 т бетона, кг	Экономия цемента, т
Обычная вода	Омагниченная вода
1972	85 631	24 263	332,0	285,7	3 966
1973	285 386	84 943	327,0	297,6	8 378
1974	283 153	85 123	333,0	300,6	9 167
1975	275 313	84 106	333,0	305,5	7 573
1976	200 683	61 687	340,0	307,4	6 545
1977	218 644	67 669	345,0	309,5	7 764
1978	194 547	62 689	349,0	322,2	5 208
1979	140 697	46 258	347,7	328,7	2 663
Итого:	1 684 054	516 938	337,7	307	51 264

Следует отметить результаты, полученные в Харьков­ском автодорожном институте под руководством , где омагничиванию подвергали деаэриро­ванную воду. Воду для затворения перед омагничиванием вакуумировали, чтобы удалить диоксид угле­рода, увеличить степень пересыщения раствора карбона­тами и улучшить условия возникновения мелких кри­сталлов. Деаэрацию водопроводной воды осуществляли в вакуумной камере при давлении 7 кПа. Омагничивание воды проводили при напряженности поля около 80 кА/м. Изделия изготовляли из смеси портландцемен­та и песка (1:2) при разном водоцементном отношении. В результате омагничивания обычной воды предельное напряжение сдвига и прочность на раздавливание без аэрации возросли на 27%, с деаэрацией — на 60%. Это сохраняется как в ранние сроки твердения, так и на 28-е сутки. Только деаэрация воды, достигаемая повы­шением температуры или вакуумированием, такого эф­фекта не дает.