Оценка эффективности энергоиспользования при тепловлажностной обработке бетона (стр. 9 )

Рис. 3. Влияние минеральных наполнителей на коэффициент вспучивания силикатного связующего

1 – минеральная вата; 2 – мел; 3 – трепел; 4 – зола

Увеличение коэффициента вспучивания при введении трепела связано с тем, что трепел, являясь аморфной формой кремнезема, испаряет свободную и химически связанную воду, способствуя вспучиванию силикатного связующего.

Трепел и минеральная вата увеличивают коэффициент вспучивания силикатного связующего до температуры равной 400°С. Образующийся пенококс не уменьшается по объему до температуры 600°С, а затем наблюдается его выгорание и разрушение.

С целью стабилизации пенококса в состав данной композиции дополнительно вводили фосфатный антипирен. Данные дифференциально-термического и рентгенофазового анализа показывают, что в диапазоне температур 120¸600°С вспучивание системы идет за счет термических превращений: дегидратации и взаимодействия отдельных компонентов. При температуре 600°С начинается образование новой составляющей композиции – альбита. Это приводит к образованию прочного вспененного слоя невыгорающего при температуре 600-1000°С.

Результаты проведенных исследований показывают возможность использования местных горных пород в качестве исходного сырья для получения вспучивающихся термостойких покрытий по металлу. Данные исследования являются составной частью научных работ по разработке универсальной рецептуры ВТП для металлических конструкций различного назначения.

СПИСОК литературЫ

1. , Соколов пожаров в мире в начале ХХI столетия//Пожаровзрывобезопасность. – 2003. - №1. – С. 7-14.

2. Огнестойкие краски. Тосо то торё, 1971, - № 000, с. 167-172.

3.Vandersall H. L.//J. Firea Flam 1971. V.2. April, р. 97-100.

4. , Левитис строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, 350 с.

5. , , Никулина покрытия на основе силикатов щелочных металлов//Proceedings V Intern. Conf. «Heavy Machinery, HM 2005», Kraljevo, 28 June -3 July 2005, p. III7-III10.

УДК 666.972.54

, к. т.н., , к. т.н.,

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ

СУЛЬФОПОЛИМЕРНОЙ ДОБАВКИ В БЕТОНАХ

Создание новых видов вяжущих веществ, способных заменить традиционные, заставляет вести поиск в отходах промышленного производства.

В качестве модифицирующие добавки цементных композиций нами был применен отход производства тиокола казанского завода синтетического каучука.

Положительные результаты, полученные при использовании отхода в цементных композициях и растворных смесях [1,2], позволило предположить улучшение свойств бетонной смеси и бетона.

Проверка составов на подвижность показала, что образцы, приготовленные с применением добавки до 15-20 % от массы вяжущего, имеют показатель ОК в пределах 11-12 см или П3-П4, то есть, бетонные смеси без добавок с подвижностью 1-4 см перешли в категорию литых смесей, практически не нуждающихся в вибрации. На повышении прочности бетона выше расчетной сказывается эффект пластификации и соответствующее ему снижение В/Ц. Результаты приведены в таблице.1.

Образцы бетона номинального состава с различным содержанием добавки СПД после 28 суточной выдержки в нормальных условиях испытывали на сжатие. Результаты изменения прочности бетона представлены в табл. 1. и на рис. 1.

Таблица 1.

Результаты проверки состава бетонной смеси

№№	Марка бетона	Состав, кг на 1 м3	ОК, см	R28, МПа
Цемент	Песок	Гравий	Вода	СПД
%	л
1	250	265	551	1371	175	-	-	4,0	25,8
2	250	265	551	1371	167	3	8	5,8	26,2
3	250	265	551	1371	162	5	13	6,7	26,9
4	250	265	551	1371	149	10	26	9,0	27,8
5	250	265	551	1371	130	15	40	11,0	29,0
6	250	265	551	1371	122	20	53	12,0	29,4

ooo - подвижность, ··· - прочность.

Рис. 1. Изменение подвижности бетонной смеси и прочности бетона на сжатие при введении СПД

Как видно из результатов, СПД является хорошим пластификатором – на участке от 5 до 15 % содержания добавки подвижность увеличивается с 4 до 11 см. При дальнейшем увеличении содержания добавки интенсивность роста пластифицирующего эффекта замедляется. Согласно принятой в России классификации добавок в бетон [34] увеличение подвижности бетонной смеси в присутствии СПД без снижения прочности бетона с П1 до П4 позволяет классифицировать добавку как регулятор реологических свойств пластифицирующего действия 2 группы эффективности.

Из таблицы видно, что с введением СПД до 15 % от массы вяжущего прочность бетона увеличилась на 12 % (с 25,8 до 29,0 МПа) по сравнению с контрольным составом без добавки. Практически те же прочностные показатели имеет бетон, содержащий 20 % СПД. Таким образом, количество добавки следует ограничить 15 % от массы цемента.

Переход к стандартному размеру куба с размером ребра 15 см позволил установить следующие прочностные показатели бетона:

25,8 * 0,95 = 24,5 МПа; 26,2 * 0,95 = 24,9 МПа; 26,9 * 0,95 = 25,6 МПа; 27,8 * 0,95 = 26,1 МПа; 29,0 * 0,95 = 26,8 МПа; 29,4 * 0,95 = 27,9 МПа.

Для оценки кинетики изменения ранней (распалубочной) прочности бетона серию образцов нормального твердения испытывали в возрасте 8, 16 и 24 часов. Результаты испытаний по пределу прочности при сжатии представлены на рис.2.

Рис. 2. Нарастание прочности бетона на ПЦ400-Д20 при введении СПД до 15% от массы цемента при нормальном режиме

Анализ результатов исследований показал, что введение СПД способствует интенсификации набора бетоном прочности в раннем возрасте, которая к суткам составляет от 30 до 50 % от проектной в зависимости от количества добавки. Согласно полученным данным СПД можно рассматривать как ускоритель твердения бетона.

Для установления влияния температуры на темпы твердения бетона была изготовлена партия бетонных образцов с добавкой СПД плотностью 1,056 - 40,0 л для 15% 40,0 х 0,007 = 0,28 л.

Также как и предыдущая партия, пропаренные образцы испытывались в возрасте 8, 16 и 24 часов. Результаты представлены на рис. 3.

Рис. 3. Нарастание прочности бетона на ПЦ 400-Д20 при введении СПД до 15 % от массы цемента в условиях мягкого режима ТВО

Как видно из результатов эксперимента, через 8 часов после замеса, бетон имел прочность от 25 до 38 % от проектной, через 16 часов от 37 до 62 % и к 24 часам достигал прочности от 50 до 70 % в зависимости от количества добавки.

Влияние продолжительности изотермической выдержки на кинетику изменения прочности бетона проявляется в виде устойчивой тенденции ее роста с увеличением времени твердения бетона и повышением температуры ТВО. Для вяжущих с добавками-ускорителями при пропаривании эта тенденция устойчива, прирост прочности закономерно стабилен. Увеличение процента добавки обеспечивает при этом повышенный темп роста прочности бетона в первые 12-16 ч твердения, а затем ее прирост замедляется.

СПИСОК литературЫ

1. Сычев отходы при первичной защите бетонов / , //В сборнике трудов "Долговечность строительных конструкций, Теория и практика защиты от коррозии". Москва.: Центр экономики и маркетинга, 2002г. С. 214-216.

2. Сычев физико-механических методов при исследовании эффективности модификации цементных композиций /, // В сборнике трудов Восьмых академических Чтений РААСН "Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения" 20-24 сентября 2004 года в Самарском государственном архитектурно-строительном университете (СГАСУ). - Самара, 2004 г., С.493-495.

УДК 691.327.002.3

, д-р техн. наук, профессор, , аспирант, , студент

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ ДОБАВОК-ЗАМЕДЛИТЕЛЕЙ ТВЕРДЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Добавки-замедлители достаточно широко применяются в технологии приготовления растворных и бетонных смесей. По своей химической природе добавки-замедлители схватывания и твердения часто принадлежат к той же категории, что и добавки-замедлители, снижающие водопотребление смесей, поскольку основные компоненты и тех и других одинаковы. Как следствие, многие замедлители одновременно снижают В/Ц, а многие водопонижающие добавки замедляют схватывание и твердение цементных композиций.

Анализ технической литературы и опыта промышленного использования добавок показал, что в большинстве случаев замедлители применяются в составе комплексных модификаторов, например на основе ПАВ и электролитов. Совместное введение ПАВ и электролитов в бетонные смеси улучшает структурно-механические свойства цементного камня и способствует снижению внутренних напряжений, вызываемых не только тепловлажностной обработкой бетона, но также образованием прочного алюминатного каркаса на раннем этапе твердения цементов, и особенно, с повышенным содержанием алюминатных фаз. В последнем случае низкий темп твердения силикатных составляющих в присутствии замедлителей способствует сохранению в цементном камне гелевидной фазы, выполняющей демпфирующую функцию в процессе кристаллизации и перекристаллизации алюминатных составляющих и снижающей внутренние напряжения. В целом, это повышает прочностные характеристики бетона, его долговечность, и, в первую очередь, морозостойкость.