Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов (стр. 16 )

На рисунке 1 представлены результаты исследования влияния добавок ЭЦ на величину усилия отрыва от бетонного основания, из которых следует, что полимеры значительно повышают этот показатель. Наиболее эффективной является добавка ЭЦ-I при дозировке 0,5% от массы цемента: усилия отрыва в этом случае увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с эталоном - бетоном без добавок. Добавки эфира целлюлозы повышают также устойчивость бетонной смеси к сползанию примерно в 4-5 раз.

Если же использовать совместное введение эфира целлюлозы и полимерного порошка (ДПП), то практически обеспечивается абсолютная устойчивость бетонной смеси к сползанию (рисунок 2).

Что касается прочности сцепления нового слоя бетона со старым бетонным основанием, то испытания показали, что уже индивидуальная добавка ЭЦ-1 в количестве 0,5% обеспечивает прирост прочности примерно на 50%; введение

комплексного модификатора ЭЦ-1 + ДПП дает еще более значительный эффект - прочность сцепления по сравнению с эталоном практически удвоилась, а разрушение при испытании происходит, как правило, по старому бетону.

Рисунок 1 - Показатели усилия отрыва от бетонного основания свежеприготовленного мелкозернистого бетона после введения добавки эфира целлюлозы (1, 2, 3 - виды полимерных добавок)

Рисунок 2 - Показатели устойчивости мелкозернистой смеси к сползанию по вертикальному бетонному основанию при введении комплексной добавки (ЭЦ-1 + ДТП)

1  - дозировка добавки ЭЦ-1 составляет 0,3%;

2  - дозировка добавки ЭЦ-1 составляет 0,5%.

Примечательным является также тот факт, что даже при малом (0,1% от массы цемента) содержании эфира целлюлозы значительно возрастает водоудерживающая способность мелкозернистых бетонных смесей, что является очередным подтверждением высокой эффективности применяемых добавок-модификаторов.

Таким образом, выполненными исследованиями подтверждаются большие возможности модифицирования и управления структурой и свойствами мелкозернистых бетонов при выполнении определенного комплекса технологических требований, главным из которых является применение полимерных добавок нового поколения. В связи с этим принятый нами в заголовке статьи термин «модифицированный мелкозернистый бетон с заданными свойствами для ремонтно-восстановительных работ» представляется в данном случае вполне обоснованным.

СПИСОК литературЫ

1.  Бийтц Рольф. Химические добавки для улучшения качества строительных растворов. // Строительные материалы. -1999.- №3.-С. 13-15.

2.  Цюрбригген Рогер. Дисперсионные полимерные порошки – особенности поведения в сухих строительных смесях. //Строительные материалы. - 1999. - №3. - С. 10-12.

УДК 666.972.167

, инженер

Магнитогорский государственный технический университет

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТИВОМОРОЗНЫХ ДОБАВОК

Одной из основных задач современного строительного материаловедения является создание товарного бетона высокого качества при снижении себестоимости. Важным направлением ресурсосбережения в строительстве является активное использование вторичных материальных ресурсов. Отходы производств часто, являясь достаточно эффективными и уже подготовленными компонентами, оказываются невостребованными и попадают на свалки. Стоимость товарного бетона можно снизить за счет максимального использования дешевого, доступного, местного сырья. При этом снижение себестоимости получаемой продукции возможно как за счет использования дешевых ресурсов, так и в результате значительного уменьшения транспортных расходов.

В Монтажник» наряду с высокопроизводительной техникой и технологиями используются не только высокоэффективные материалы, но и отходы горно-обогатительного и металлургического производства с заведомо низкой ценой. В производстве используются отходы горнорудного передела и металлургического производства в виде щебня фракции 20-70 мм и шлак доменный гранулированный фракцией 0–5 мм.

Эффективность вторичного сырья в бетоне возрастает при применении добавок. Добавки позволяют решить ряд основных технологических проблем: сократить количество воды, при этом получить плотный и прочный бетон, а так же добиться оптимальной удобоукладываемости бетонной смеси и в целом улучшить физико-механические характеристики бетона. Влияние добавок на процессы раннего структурообразования цементных композиций представляет научный интерес, поскольку структура композита, сформированная на начальном этапе твердения, в значительной степени определяет физико-механические свойства цементных материалов в процессе эксплуатации.

Важным моментом для товарного бетона, производимого в зимний период, являются прочностные характеристики. Замораживание бетона в раннем возрасте отрицательно влияет на его свойства после оттаивания вследствие необратимого разрушающего воздействия низких температур на структуру бетона, в то время как замораживание бетона после набора им критической прочности приводит лишь к временному прекращению или замедлению твердения. Для этого, в технологии зимнего бетонирования используются противоморозные добавки, чтобы предохранить бетон от замораживания до набора им прочности не менее критической. Применявшийся ранее нитрит натрия увеличивает стоимость бетона из-за значительного расхода на 1 м³ продукта. Современные противоморозные добавки обладают относительно более низкой стоимостью и возможностью использования для любых бетонных и железобетонных монолитных конструкций. В Монтажник» в технологии зимнего бетонирования применены противоморозные добавки БЕНОТЕХ ПМП-1 и С-3 М-15.

1. Комплексная полифункциональная добавка БЕНОТЕХ ПМП-1 для бетонов и строительных растворов на основе цементных вяжущих является ускорителем твердения с противоморозным эффектом, обладает пластифицирующими свойствами и обеспечивает твердение цементного камня в условиях отрицательных температур до –25 ºС.

2. Комплексная полифункциональная добавка с противоморозным эффектом С-3 М-15 для тяжелого и легкого конструкционного бетонов при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций и замоноличивании стыков этих конструкций на полигонах при отрицательной температуре твердения бетона до –15 ºС.

В результате проведенных исследований противоморозные добавки С-3 М-15 и БЕНОТЕХ ПМП-1 позволили сократить расход цемента до 30 кг на 1 м³ продукта и исключить прогрев бетона при отрицательной температуре наружного воздуха. Исследования показали, что товарный бетон М 200, изготовленный традиционным методом, в результате испытаний в возрасте 7 суток имел предел прочности при сжатии 10,1 МПа, а в возрасте 28 суток – 20,7 МПа. Бетон скорректированного состава с использованием добавки С-3 М-15 в возрасте 7 суток имел предел прочности при сжатии 10,1 МПа, в возрасте 28 суток - 21,7 МПа. При работе на добавке БЕНОТЕХ ПМП-1 бетон в возрасте 7 суток имел предел прочности при сжатии 10,1 МПа, а в возрасте 28 суток – 19,8МПа.

Полученные результаты показывают, что использование противоморозных добавок при сокращении расхода цемента позволяет сохранять проектные прочностные характеристики бетона и обеспечивать непрерывность строительно-монтажного процесса при производстве монолитных конструкций в холодный период года.

Экономическая эффективность применения противоморозных добавок нового поколения в сравнении с нитритом натрия составила не менее 50 руб. на 1 м3 бетона за счет снижения расхода цемента и стоимости добавки.

УДК 666.973

, ст. преподаватель, , д-р техн. наук, профессор,

, , студенты

Алтайский государственный технический университет

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

В связи с повышением отечественных требований к теплозащите зданий и сооружений, как одного из этапов решения задач ресурсо - и энергосбережения в строительстве, эффективное обеспечение современных теплотехнических требований в стеновых конструкциях для России может быть осуществлено только при использовании стеновых материалов с расчетным коэффициентом теплопроводности λ не более 0,18 Вт/(м оС). Таким требованиям в большей степени удовлетворяют мелкие стеновые блоки из ячеистого бетона. Такие бетоны наиболее часто используются в малоэтажном и монолитном строительстве. Данное направление стремительно развивается по всей стране и за последние 5 лет количество цехов по производству газобетонных блоков только в г. Барнауле возросло до 20.

Проблема получения классического безавтоклавного цементно-песчаного газобетона (без помола кремнеземистого компонента), твердеющего в нормальных условиях, с прочностными характеристиками, которые удовлетворяют требованиям ГОСТ 21520-89, состоит в плохом качестве местного заполнителя – песка, который, как правило, содержит более 7 % глинистых, илистых и пылеватых примесей. Это приводит к снижению прочности газобетона до 0,8 – 1,8 МПа и повышению плотности до 850-950 кг/м3 (рис. 1).

Рис. 1 Зависимость изменения прочности газобетона D700 от состава сырьевой смеси

Производство газобетона только из высококальциевых буроугольных зол (БУЗ) позволяет сократить расходы, связанные с использованием цемента и избежать отрицательного влияния загрязняющих примесей из песка. Однако постоянно изменяющийся фазовый состав и свойства БУЗ требуют существенных изменений технологии, а свойства полученного газобетона отличаются нестабильностью. Кроме того, такие технологии требуют обязательного пропаривания, а зачастую – и помола компонентов.

Значительно повысить стабильность свойств зольного газобетона возможно при совместном использовании цемента и БУЗ, которая образуется в результате сжигания углей КАТЭКа. Использование этих компонентов позволяет решить ряд технологических задач. Так как оба компонента тонкодисперсные их легко транспортировать пневмотранспортом, складировать в силосы и без дополнительного помола можно получать газобетон плотностью от 400 кг/м3. Для устранения возможных деструктивных явлений, из-за свободной извести золы, увеличения темпов набора прочности материала без дополнительной тепловой обработке и повышения оборачиваемости форм авторами было предложено применение химических добавок - ускорителей твердения, таких как хлорид и сульфат натрия (рис. 1).