Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов (стр. 17 )

Предложенные композиции обладают ускоренными по сравнению с цементно-песчаным газобетоном темпами набора пластической прочности. Кроме того, скорость твердения массива можно легко регулировать, изменяя вид и количество вводимой химической добавки (рис. 2).

Рис. 2 Изменение пластической прочности газобетонного массива от вида наполнителя

Статистическая обработка влияния ускорителей твердения на развитие прочности неавтоклавного газобетона на основе ряда разных проб зол позволила выявить, что более быстрыми темпами набирается ранняя прочность газобетона с добавкой хлорида натрия, при этом она прямо пропорциональна и превышает прочность контрольного цементно-песчаного состава примерно в 3 - 5 раз (рис. 3).

В 28-ми суточном возрасте прочность цементно-зольного непропариваемого газобетона плотностью 700 кг/м3 прямо пропорциональна расходу цемента и хлорида натрия и в оптимальных составах достигает 3,5 МПа (рис. 4).

Таким образом, данная технология не требует дорогостоящих добавок - активизаторов твердения. Применение дешевой технической поваренной соли в системе цемента и БУЗ позволяет уменьшить деструктивные процессы за счет связывания свободной извести БУЗ в обменных реакциях, значительно увеличить пластическую, раннюю и марочную прочности газобетона, обеспечивает непропариваемое твердение газобетонных блоков. В то же время, за счет высокой активности системы блоки проходят ТВО за счет саморазогрева до 60 - 80 оС.

Рис. 3 Зависимость набора прочности газобетона, плотностью 700 кг/м3, от содержания цемента и хлорида натрия

Рис. 4 Зависимость набора прочности газобетона, плотностью 700 кг/м3, от содержания цемента

и хлорида натрия

Варианты сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного газобетона с различным содержанием добавок запатентованы. На предложенных составах работает около 20 малых производств г. Барнаула.

УДК 666.973

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

, , студенты

Алтайский государственный технический университет

ТВЕРДЕНИЕ ГАЗОБЕТОНА ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

В связи с ужесточением требований по теплозащите зданий и сооружений, в последние годы низкое распространение получило производство ячеистобетонных стеновых блоков. Такие производства часто организуются методом литья в индивидуальные формы не по резательной технологии в целях с относительной большой производственной площадью.

Отопление больших площадей значительно ухудшает экономические показатели производства. Поэтому актуальной становиться задача выбора химических добавок, обеспечивающих твердение газобетона в цехах с низкой и отрицательной температурой.

В работе использовался портландцемент ПЦ М-400 Д 20 Искитимского цементного завода, высококальциевая электрофильтровая зола Барнаульской ТЭЦ-3 от сжигания бурого угля Канско-Ачинского месторождения (БУЗ) с содержанием свободной извести около 6%, химические противоморозные добавки Na2SO4, NaCl, NaNO2, K2CO3, CO(NH2)2, формиат натрия, а также алюминиевая пудра ПАП-1 и ПАВ в виде стирального порошка.

Ячеистобетонная для газобетона плотностью 700–750 кг/м3 смесь изготавливалась в лабораторных условиях при следующем содержании компонентов (кг/м3): ПЦ – 345, БУЗ – 330, Al-пудра – 0,5–0,7, вода с температурой 45–50 ° С – 275. Противоморозные добавки в водились с водой затворения в количестве 0,2–5 % от содержания ПЦ.

Последовательность ввода компонентов: вода – БУЗ – ПЦ – алюминиевая суспензия. Вспученные образцы в формах, завернутых в полиэтиленовую пленку через 1,5 – 2 часа после заливки помещали в пропарочную камеру, где подвергали обработке по режиму 3 + 6 + 3 час при 60 ° С (моделирование саморазогрева изделий в формах при реальном производстве).

После таковой тепловой обработке образцы сразу помещали в морозильную камеру с температурой – 16-18 ° С, где они продолжили находиться в течение 28 суток.

Часть образцов не пропаривалась, и твердели в нормальных условиях под пленкой при 18-20 ° С.

Большинство из использованных добавок обеспечили хорошее вспучивание и последующее твердение бетона на морозе. Прочность бетонов оптимальных составов приведена на рисунках 1 и 2.

Как видно из рисунка 1 все добавки обеспечили более высокий прирост прочности газобетона при его твердении на морозе по сравнению с контролем. При этом прирост прочности в порядке его уменьшения показали: K2CO3, формиат натрия, Na2SO4, NaCl, NaNO2, CO(NH2)2.

Рост прочности газобетона с добавками на морозе превышает среднюю прочность бездобавочного состава от 30 до 200 % в зависимости от вида добавки.

Использование таких добавок положительно влияет и на прочность газобетона, твердевшего и при нормальных условиях (рисунок 2). В этом случае прирост прочности составил 11 – 43 %.

Рисунок 1 ― Кинетика набора прочности при отрицательных температурах газобетона D 700 с оптимальными дозировками добавок: 1 – ПЦ; 5 – Na2SO4 13 – NaCl, 17 – NaNO2, 20 – K2CO3, 24 - CO(NH2)2

Рисунок 2 ― Кинетика набора прочности в нормальных условиях твердения газобетона D 700 с оптимальными дозировками добавок: 1 – ПЦ; 5 – Na2SO4 13 – NaCl, 17 – NaNO2, 20 – K2CO3, 24 - CO(NH2)2

Несмотря на то, что поташ обеспечивает лучшее твердение на морозе, его добавки отрицательно влияет на вспучивание массива из-за быстрого схватывания. Но такие добавки как сульфат и формиат натрия обеспечивают высокий комплекс свойств на всех технологических пределах.

Таким образом, определен ряд эффективности противоморозных добавок для неавтоклавного газобетона на высококальциевой золе. Найденные добавки позволяют обеспечить твердение бетона при морозе в 16-18 ° С, что облегчает производство и применение газобетона в условиях Сибири.

УДК 625.731

, канд. техн. наук, профессор

Ижевский государственный технический университет

профессор

Университет г. Печ, Венгрия

Укрепление грунтов химическими соединениями

Повысить устойчивость грунтов земляного полотна автомобильных дорог можно использованием различных химических соединений, повышающих эксплуатационные свойства сооружения [1].

Так, грунты можно укреплять сульфитно-целлюлозным щелоком (отходы производства целлюлозной и бумажной промышленности),в состав которого входит лигнин. Лигнин склеивает частицы мелкозема. Хлоркальциевые растворы (отходы производства соды) применяют для обеспыливания и укрепления дорог в засушливых районах. Грунты обладают благоприятными свойствами только при оптимальной влажности. Недостаток влаги приводит к уменьшению связности грунта, повышению истираемости, растрескиванию, а чрезмерное увлажнение – к набуханию мелких частиц и появлению пластических деформаций под нагрузкой. Добавлением в грунт гигроскопических солей (CaCl2, MgCl2, NaCl) можно сохранить оптимальную влажность грунта, увеличить его несущую способность. Отходы заводов силикатного кирпича, содержащие до 45 % извести, используют для укрепления песчаных грунтов.

Придание грунтам гидрофобных свойств с помощью небольшого количества химических реагентов (гидрофобизация) способствует снижению капиллярного передвижения влаги, набухания, морозного пучения. Хорошими гидрофобизаторами являются кремнийорганические вещества. Это искусственные химические соединения, молекулы которых содержат углерод и кремний. Эти поверхностно-активные вещества образуют на частицах грунта тончайшую полимерную пленку, способствующую водоотталкиванию. Химические реагенты вводят в грунт, как правило, в виде водных растворов.

В настоящих исследованиях [2] были использованы супесчаные грунты Удмуртии и концентрат для стабилизации грунта СОИЛ-2000 из Венгрии. Методики исследований включали следующие этапы:

1. Исследование грунта.

2. Исследование жидкости для стабилизации грунта.

3. Исследование образцов стабилизированных грунтов.

Для грунтов определялся гранулометрический состав ситовым методом без промывки водой. Грунт просеивался сквозь набор стандартных сит, мм: 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1. Определялись частные (а) и полные (А) остатки, %. Число пластичности JL устанавливалось как разность влажностей на границе текучести WL и границе раскатывания в шнур WP:

, [1]

где: WL – соответствует переходу грунта из пластичного состояния в

текучее, определялась с помощью балансирного кольца конуса

Васильева по погружению конуса в пасту до риски 10 мм за

время 5 с с последующим высушиванием при Т=105 °С до

постоянной массы;

WP – соответствует переходу грунта из твердообразного состояния в

пластичное. Определялось методом раскатывания в шнур d=3 мм

до момента деления его на кусочки длиной 3 - 10 мм затем грунт

высушивался по выше указанной методике.

Определение оптимальной влажности проводилось в приборе для стандартного уплотнения. Подготовленная проба загружалась в цилиндр прибора слоями по 5 см, уплотнялась 40 ударами. После взвешивания цилиндра с грунтом рассчитывалась плотность, а затем – влажность. По результатам испытаний строился график зависимости плотности от влажности, по которому определяли оптимальную влажность Wопт, соответствующую максимальной плотности

Результаты испытания грунта представлены в таблице 1.

Таблица 1

Физико-механические показатели.

№ п/п	Зерновой состав (полные остатки на ситах, мм), %	Число пластичное	Оптим. влажность,%	Плотность, г/см3
1,0	0,5	0,25	0,1	0,05
1	100	85	73	55	40	4	12	2,0

СОИЛ-2000 представляет собой прозрачную жидкость желтого цвета со слабокислой химической реакцией.