Научная статья на тему 'Некоторые аспекты применения вяжущих веществ в монолитном строительстве'

Некоторые аспекты применения вяжущих веществ в монолитном строительстве Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
632
76
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
МОНОЛИТНОЕ ДОМОСТРОЕНИЕ / MONOLITHIC HOUSING CONSTRUCTION / ВЯЖУЩИЕ / ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ / PORTLAND CEMENT / СТРОИТЕЛЬСТВО / CONSTRUCTION / БЕТОН / CONCRETE / BINDERS

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Филоненко Кирилл Александрович

Представлены технические характеристики наиболее применяемых в монолитном домостроении вяжущих. Проведено сравнение различных видов цемента по следующим признакам: водопотребность, время набора прочности, стоимость. Проведен анализ применения отходов промышленности и возможности их использования в производстве быстротвердеющих высокомарочных цементов, использование которых в монолитном домостроении обеспечит сокращение сроков строительства объектов гражданского и промышленного строительства. Сокращение сроков строительства обеспечивается ускоренным набором прочности по сравнению с применяемыми сегодня в монолитном домостроении быстротвердеющими портландцементами, вследствие чего уменьшается продолжительность бетонных работ. Изложены некоторые данные лабораторных испытаний.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOME ASPECTS OF BINDERS APPLICATION IN MONOLITHIC CONSTRUCTION

The article describes technical characteristics of binders that are the most used in the monolithic house-building. Different types of cement are compared by the following features: water demand, time of strength development, cost. The application of industrial waste and possibility of its use in the production of high-early quality cements is analyzed. Application of the last in monolithic housing construction will reduce the time of civil and industrial construction. Reduced construction time is determined by rapid strength development as compared to the early-strength Portland cements currently applied in the monolithic housing construction. This fact reduces the duration of concrete work. Some laboratory test data are provided as well.

Текст научной работы на тему «Некоторые аспекты применения вяжущих веществ в монолитном строительстве»

УДК 691.54

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ В МОНОЛИТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

А

© К.А. Филоненко1

Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Представлены технические характеристики наиболее применяемых в монолитном домостроении вяжущих. Проведено сравнение различных видов цемента по следующим признакам: водопотребность, время набора прочности, стоимость. Проведен анализ применения отходов промышленности и возможности их использования в производстве быстротвердеющих высокомарочных цементов, использование которых в монолитном домостроении обеспечит сокращение сроков строительства объектов гражданского и промышленного строительства. Сокращение сроков строительства обеспечивается ускоренным набором прочности по сравнению с применяемыми сегодня в монолитном домостроении быстротвердеющими портландцементами, вследствие чего уменьшается продолжительность бетонных работ. Изложены некоторые данные лабораторных испытаний. Ключевые слова: монолитное домостроение; вяжущие; портландцемент; строительство; бетон.

SOME ASPECTS OF BINDERS APPLICATION IN MONOLITHIC CONSTRUCTION K.A. Filonenko

Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St, Irkutsk, 664074, Russia.

The article describes technical characteristics of binders that are the most used in the monolithic house-building. Different types of cement are compared by the following features: water demand, time of strength development, cost. The application of industrial waste and possibility of its use in the production of high-early quality cements is analyzed. Application of the last in monolithic housing construction will reduce the time of civil and industrial construction. Reduced construction time is determined by rapid strength development as compared to the early-strength Portland cements currently applied in the monolithic housing construction. This fact reduces the duration of concrete work. Some laboratory test data are provided as well.

Keywords: monolithic housing construction; binders; Portland cement; construction; concrete.

Известно, что строительство является локомотивом развития всех отраслей народного хозяйства, обслуживая не только простое, но и расширенное воспроизводство. Стоимость строительных материалов, используемых в строительстве, в значительной степени определяет сметную стоимость строительства объекта [7, 11]. При разработке новых видов строительных материалов, отвечающих требованиям энергоресурсосбережения, возникает ряд проблем, связанных с преодолением административных барьеров, решением вопросов своевременного обеспечения строительных объектов новыми строительными материалами, экономической эффективностью и т.д. [8, 9, 11].

Одним из основных строительных материалов являются вяжущие вещества. Традиционными минеральными вяжущими до сих пор являются портландцемент и его

разновидности (их около 40): гипсовые и ангидритовые, магнезиальные, известковые составы, кислотоупорный кварцевый цемент, романцемент, гидравлическая известь, вяжущие автоклавного твердения и жидкое стекло. С середины прошлого века начали широко разрабатываться и внедряться в производство так называемые композиционные вяжущие на основе традиционного портландцемента или гипса и извести. Это гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, пуццолановые цементы, шлако-портландцемент и др. [1, 2, 3, 4].

Портландцемент

Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество - продукт тонкого измельчения цементного клинкера, получаемого путем обжига до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси определенного минералогического состава [6].

1

Филоненко Кирилл Александрович, младший научный сотрудник НИЧ, тел:. 83952405412. Filonenko Kjrill, Junior Researcher of the Research Department, tel.: 83952405412.

Изобретение портландцемента (1824 г.) связано с именами английского каменщика Джозефа Аспдинам и русского строителя Егора Челиева, получивших новое высокопрочное вяжущее независимо друг от друга. Получение портландцемента стало возможным только в условиях совершенствования технического уровня: повышения и контроля температуры обжига, строгого контроля состава сырья и получаемого продукта, тонкого измельчения продуктов обжига. Свое название портландцемент получил по имени города Portland на юге Великобритании, где началось промышленное производство цемента и где добывался камень, похожий по цвету на полученный клинкер.

Клинкер является полуфабрикатом при получении цемента. Он представляет собой спекшиеся гранулы темно-серого или темно-зеленого цвета размером от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Чтобы из клинкера получить портландцемент, его следует измельчить совместно с двуводным гипсом, а также, в зависимости от вида цемента, с активными минеральными добавками.

По составу и назначению выпускают различные виды портландцемента:

• портландцемент без минеральных добавок;

• портландцемент с минеральными добавкам;

• шлакопортландцемент;

• быстротвердеющий портландцемент;

• быстротвердеющий шлакопорт-ландцемент;

• сульфатостойкий портландцемент без минеральных добавок;

• сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;

• сульфатостойкий шлакопортланд-цемент;

• пуццолановый портландцемент;

• тампонажный портландцемент;

• расширяющийся портландцемент

и др.

Названные виды портландцемента могут выпускаться пластифицированными

или гидрофобизированными.

В настоящее время портландцемент является основным вяжущим материалом. Его производят на автоматизированных цементных заводах с производительностью до нескольких тысяч тонн в сутки. Ежегодный выпуск портландцемента в нашей стране составляет около 50 млн т.

Сульфатостойкий

портландцемент

Сульфатостойкий портландцемент характеризуется повышенной стойкостью в условиях сульфатной агрессии. Его изготавливают из клинкера определенного минералогического состава: трехкаль-циевого силиката С3в не более 50% и трех-кальциевого алюмината С3А не более 5%; сумма С3А и С^ не должна превышать 22%. При таком минералогическом составе уменьшается возможность образования в цементном камне гидросульфоалюмината кальция («цементной бациллы») под действием воды, содержащей сульфат-ион. Таким образом, повышается стойкость бетона к сульфатной агрессии.

Сульфатостойкий портландцемент выпускается без минеральных добавок (ССПЦ 400-Д0) и с минеральными добавками (ССПЦ 400-Д20 и ССПЦ 500-Д20).

Сульфатостойкий портландцемент обладает пониженным тепловыделением, что обусловлено его минералогическим составом и несколько замедленным твердением в начальный период. Начало и конец схватывания у него такие же, как у обычного портландцемента.

Сульфатостойкие портландцементы могут выпускаться пластифицированными и гидрофобными. Сульфатостойкими являются шлакопортландцемент и пуццола-новый портландцемент, если в клинкерной части этих цементов содержится не более 8% С3А, а в шлаках, применяемых для выпуска сульфатостойкого шлакопортланд-цемента, - не более 8% А1203.

Сульфатостойкий портландцемент применяют для бетонов, работающих в агрессивных по содержанию сульфатов водах. Особенно эффективно его применение для частей сооружения, подвергающихся

попеременному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию, например, морских гидротехнических сооружений. Для подводных частей морских сооружений целесообразно применять сульфатостойкий шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент.

Пуццолановый портландцемент

Пуццолановым портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, состоящее из тонко измельченных портландцементного клинкера и активных минеральных добавок в количестве от 20 до 40%.

В качестве добавок используются все перечисленные выше добавки, кроме гранулированных доменных шлаков и элек-тротермофосфорных шлаков (таблица).

Получить пуццолановый портландцемент можно при совместном измельчении клинкера и добавки или смешением раздельно измельченных тех же составляющих. Количество вводимой добавки зависит от ее активности: чем активнее добавка, тем меньше ее вводят в цемент.

При твердении пуццоланового портландцемента вначале взаимодействуют с водой частицы портландцементного клинкера, образуя известные нам гидратные

соединения. Затем активная составляющая добавок вступает во взаимодействие с продуктами гидратации портландцемента, в первую очередь - с гидроксидом кальция. В результате легкорастворимый гидроксид кальция переходит в трудно растворимый в воде гидросиликат кальция; поэтому бетоны на пуццолановом портландцементе более стойки в пресных и минерализованных водах, чем бетоны на обычном портландцементе без добавок. Кроме того, пуццолановый портландцемент является и сульфа-тостойким, поскольку содержание трех-кальциевого алюмината С3А в клинкере, используемом для получения пуццоланово-го портландцемента, ограничено до 8%.

Водопотребность пуццоланового портландцемента зависит от вида добавки. При использовании мягких пористых диатомитов и трепелов количество воды для получения теста нормальной густоты составляет 30...40% (у обычного портландцемента - 22.30%). Повышенный расход воды вызывает необходимость увеличивать расход пуццоланового портландцемента на 15.20% по сравнению с портландцементом той же марки для сохранения требуемой прочности бетона.

Оптимальное количество добавок для получения различных пуццолановых цементов

Обозначение цемента Активные минеральные добавки, % по массе

Всего В том числе

доменные гранулированные шлаки Осадочного происхождения, кроме глиежа Прочие активные, включая глиеж

ПЦ-ДО Не допускаются

ПЦ-Д5 до 5 до 5 до 5 до 5

ПЦ-Д20, ПЦ-20-Б >5 до 20 до 20 до 10 до 20

ШПЦ, ШПЦ-б >20 до 80 >20 до 80 до 10 до 10

ССПЦ-ДО Не допускаются

ССПЦ-Д20 >10 до 20 >10 до 20 >5 до 10 -

ССШПЦ >20 до 80 >20 до 80 - -

ПуццПЦ >20 до 40 - >20 до 30 >25 до 40

Кроме того, большая водопотреб-ность влечет за собой понижение морозостойкости. Однако плотность и водонепроницаемость бетонов на пуццолановом портландцементе выше плотности и водонепроницаемости бетонов на портландцементе. Это объясняется набуханием минеральной добавки при твердении бетона в воде, что уплотняет бетон. Отсюда следует, что для твердения пуццоланового портландцемента нужно создавать влажные условия твердения.

При твердении на воздухе пуццола-новый портландцемент дает большие усадочные деформации, наблюдается снижение прочности.

Пуццолановый портландцемент твердеет медленнее, чем портландцемент: в начальные сроки он обладает меньшей прочностью, чем портландцемент той же марки. Однако в дальнейшем прочность пуццоланового портландцемента становится равной и даже превышает его прочность, причем чем активнее добавка, тем в более короткий срок это происходит. По интенсивности нарастания прочности во времени можно провести определенную аналогию с белитовым портландцементом. При понижении температуры твердение пуццоланового портландцемента замедляется сильнее, чем твердение портландцемента. Повышение же температуры при достаточной влажности приводит к более интенсивному твердению по сравнению с портландцементом.

При твердении пуццоланового портландцемента выделяется меньше тепла, что позволяет использовать его для сооружений массивных бетонных конструкций.

При длительном хранении активность пуццоланового портландцемента снижается быстрее, чем обычного портландцемента, вследствие большей гигроскопичности активных минеральных добавок.

Сроки схватывания пуццоланового портландцемента такие же, как и сроки схватывания портландцемента.

Портландцемент выпускается двух марок: ПуццПЦ 300 и ПуццПЦ 400. Его ис-

пользуют для подводных и подземных бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся действию пресных и сульфатных вод. Его применяют также для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений. Его можно использовать для конструкций и растворов, находящихся в условиях повышенной влажности.

Вследствие пониженной морозостойкости и воздухостойкости пуццолано-вый портландцемент не рекомендуется применять в наземных бетонных и железобетонных конструкциях в условиях воздушного твердения. Не рекомендуется также использовать этот цемент для тех частей сооружения, которые находятся на переменном уровне воды: в условиях попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и оттаивания.

Доменные шлаки.

Шлакопортландцемент

Доменные шлаки являются составной частью при производстве шлаковых цементов. Они играют роль активной минеральной добавки, но по сравнению с минеральными добавками осадочного или вулканического происхождения обладают большей активностью: доменные гранулированные шлаки способны к самостоятельному твердению, правда, чрезвычайно медленному.

Доменные шлаки получают как вторичный продукт при выплавке чугуна из железной руды в доменной печи. Они, так же как и чугун, выпускаются из печи в расплавленном состоянии. Суть процесса получения чугуна из железной руды заключается в нагревании до полного расплавления железной руды, содержащей как окислы металла, так и минеральную часть (их соотношение в руде может быть 50:50). При расплаве эти две составляющие железной руды разделяются на два слоя: внизу находится расплавленный чугун (плотность около 8 г/см3), а вверху - минеральный расплав, называемый после остывания шлаком (плотность 2,5...2,7 г/см3). Вначале из печи выпускается чугун, а затем шлак. Режим охлаждения шлака играет решающую роль (наряду с химическим со-

ставом) в сохранении его гидравлической активности. Шлаки представляют собой силикатные и алюмосиликатные соединения, среди которых имеется и двухкальциевый силикат С^ - медленно твердеющий минерал, который содержится и в портландцементе.

Основными оксидами, образующими минералы, являются СаО (30...50%), ЭЮ2 (28...30%), А2О3 (8.24%), МдО (1.19%), суммарное содержание которых обычно больше 90%. В зависимости от соотношения между основными и кислотными окислами доменные шлаки делятся на основные и кислые. При этом определяется модуль основности [4, 5, 6]:

Мо =

%(СаО+МдО) %(Si02+Al203)

Если модуль основности больше 1, шлаки относятся к основным, если меньше 1 - к кислым.

Главная оценка качества шлаков -коэффициент качества К. Для шлаков с содержанием MgO до 10% он определяется формулой

Мо =

%(Са0+А1203+Мд0)

%(ЗЮ2+ТЮ2) '

при содержании оксида магния более 10% применяется формула

Мо =

%(СаО+А1203 + 10) %(si02+Ti02 + (Mg0-W))'

Гидравлическая активность возрастает с увеличением значений этих коэффициентов.

Оксид кальция в свободном состоянии отсутствует, он связан в соединения 2СаЮ, -ЭЮ2, 2СаЮ, -А^, -ЭЮ2 и др.

По скорости охлаждения доменные шлаки разделяют на медленно охлажденные в обычных естественных условиях и получаемые путем искусственного быстрого охлаждения струей воды или холодным воздухом. В результате быстрого охлаждения шлак образуется в виде зерен, гранул, поэтому называется гранулированным. Но главное, что отличает гранулированные

шлаки от обычно охлажденных (отвальных), - это их химическая активность.

При медленном охлаждении расплава он застывает в сплошные каменные глыбы, причем успевает в значительной своей части закристаллизоваться, что приводит к потере химической активности. Такие шлаки не имеют заметных вяжущих свойств.

При быстром охлаждении доменных шлаков кристаллизация не успевает произойти, и шлаки застывают, образуя стекловидную аморфную структуру. Такие шлаки обладают запасом внутренней химической энергии, что обусловливает способность основных доменных гранулированных шлаков взаимодействовать с водой и медленно затвердевать.

Вяжущие свойства измельченных гранулированных шлаков проявляются обычно в недостаточной степени, если нет возбудителей твердения - гидроксида кальция или других соединений, ускоряющих твердение. Поэтому доменный гранулированный шлак применяется как составная часть цементов, в которых имеется активизирующий материал, например, клинкерная составляющая (шлакопортландце-мент), известь (известково-шлаковый цемент) или сульфаты (сульфатно-шлаковый цемент).

Производство шлакопортландце-мента в нашей стране занимает второе место после портландцемента.

Шлакопортландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного помола портланд-цементного клинкера и доменного гранулированного шлака или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных компонентов.

Содержание шлака в шлакопорт-ландцементе составляет 21.80%. При помоле цемента добавляется двуводный гипс в количестве, необходимом для нормального схватывания теста.

При твердении шлакопортландце-мента в первую очередь реагирует с водой клинкерная часть. Выделяющийся при этом

гидроксид кальция образует насыщенный раствор и действует как щелочной возбудитель алюминатной и силикатной части шлака, в результате чего происходит их гидратация и образуются вначале гидроалюминаты, а затем гидросиликаты кальция. Добавляемый к шлакопортландцемен-ту гипс действует и как возбудитель твердения шлака, и как регулятор схватывания портландцементной части.

Начало и конец схватывания шлако-портландцемента такие же, как и начало и конец схватывания портландцемента: начало не менее 45 мин, конец - не позднее 10 ч. Обычный шлакопортландцемент характеризуется несколько замедленным нарастанием прочности в первый период твердения. Понижение температуры еще больше замедляет его твердение. Чтобы ускорить его, рекомендуется применять клинкер с повышенным содержанием трех-кальциевого алюмината и трехкальциевого силиката и шлаки с более высоким содержанием глинозема, а также быстротверде-ющий шлакопортландцемент. Повышение температуры при условии достаточной влажности также ускоряет твердение, что делает весьма эффективной тепловлаж-ностную обработку твердеющего шлако-портландцемента: пропаривание и запаривание.

Преждевременное высыхание вредно влияет на твердение шлакопортландце-мента. Поэтому рекомендуется выдерживать его, как и пуццолановый портландцемент, длительное время во влажной среде. Шлакопортландцемент более устойчив к действию минерализованных вод, чем портландцемент.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Количество тепла, выделяющегося при твердении шлакопортландцемента, меньше, чем при твердении портландцемента. Это позволяет эффективно применять его в массивных сооружениях.

Морозостойкость шлакопортланд-цемента удовлетворительная. Однако в зоне попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и оттаивания он уступает в этом отношении портландцементу. Жаростойкость шлакопортландцемента

значительно выше, чем жаростойкость портландцемента, поэтому шлакопорт-ландцемент часто применяют для производства жаростойких бетонов.

Шлакопортландцемент выпускается трех марок: ШПЦ 300, ШПЦ 400 и ШПЦ 500 [4]. Шлакопортландцемент дешевле, чем обычный портландцемент, примерно на 20%, в то время как свойства их достаточно близки.

Шлакопортландцемент применяют для бетонных и железобетонных подземных, надземных и подводных сооружений, подвергающихся действию пресных и минерализованных вод, а также для внутри-массивного бетона гидротехнических сооружений. Шлакопортландцемент более низких марок может быть использован для строительных растворов, а более высоких марок - для производства бетонных и железобетонных сборных конструкций с увлажнением тепловлажностной обработкой. Не рекомендуется использовать шла-копортландцемент для конструкций, подвергающихся попеременному увлажнению и высыханию, замораживанию и оттаиванию: так, шлакопортландцемент не рекомендуется для бетонов дорожных и аэродромных покрытий. Также шлакопортланд-цемент не рекомендуется для производства строительных работ при пониженных температурах (ниже +10°С) без искусственного обогрева, за исключением массивных сооружений.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения, чем обычный портландцемент. В более поздние сроки нарастание прочности замедляется, и на 28 сутки твердения прочность быстротвердеющего цемента и прочность обычного цемента одной и той же марки становятся одинаковыми. Следовательно, не всякий быстротвер-деющий цемент будет обязательно высокопрочным в стандартные сроки - через 28 суток твердения или через более длительный период твердения.

Быстротвердеющий портландцемент отличается повышенным содержани-

ем быстротвердеющих минералов: трех-кальциевого силиката C3S - 50.55% и трехкальциевого алюмината С3А - до 15%, количество минеральных добавок обычно не превышает 10%.

Важным условием получения этого цемента является сильный равномерный обжиг клинкера с быстрым его охлаждением. Тонкость помола быстротвердеющего цемента значительно выше тонкости помола обычного портландцемента -3500.5000 см2/г.

Быстротвердеющий портландцемент выпускается марок 400 и 500 (по прочности через 28 суток твердения), но через 3 суток предел прочности при сжатии должен быть не менее 250 и 280 кгс/см2, а

о

при изгибе - не менее 40 и 45 кгс/см2 соответственно для марок 400 и 500.

Особо быстротвердеющий высокопрочный портландцемент (ОБТЦ) марки 600 в возрасте 1 суток имеет предел прочности 20.25 МПа, а через 3 суток -40 МПа. Такой быстрый рост прочности обусловливается содержанием C3S до 65.68%, С3А до 18%, тонкость помола

о

должна быть не ниже 4000 см2/г.

Быстротвердеющие портландце-менты применяются для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, не подвергающихся действию агрессивных вод, а также при зимних бетонных работах. Быстротвердеющие портландцементы вследствие повышенного тепловыделения не применяют для массивных сооружений и, как было сказано выше, в условиях агрессии любого вида. Быстротвердеющий портландцемент вследствие высокой дисперсности быстро снижает свою активность, поэтому его не следует долго хранить на складах.

Быстротвердеющий высокомарочный цемент, произведенный с использованием в качестве сырья промышленных отходов предприятий Иркутской области

Монолитное домостроение является перспективным направлением развития строительной отрасли России. Особую актуальность указанный вид строительства

приобретает в регионах с сейсмической активностью. Имеющиеся в регионе техногенные отходы промышленности могут служить исходным сырьем для производства строительных материалов. Установлено, что на территории Иркутской области накоплены значительные отходы фторгип-са - шлама, образующегося при работе ОАО «Ангарский электролизный химический комбинат».

Исследования химического минерального состава образующегося при производстве плавиковой кислоты отвального шлама (ОАО «Ангарский электролизный химический комбинат») выявили большое содержание сульфата кальция и небольшое (не более 4%) содержание других примесей. Сульфат кальция представлен безводной солью типа ангидрита и двуводной солью, или двугидратом.

Дальнейшие исследования с использованием термической обработки показали, что шлам можно использовать как исходное сырье для производства БТЦ с более интенсивным, чем у портландцемента, набором прочности в начальный период твердения.

Исследованиями также установлено, что получение быстротвердеющего высокомарочного цемента с использованием местных отходов промышленности возможно при температуре обжига 15000С, при том что температура обжига обычного портландцемента составляет 1750-19000С.

Более низкая температура обжига, а также тот факт, что удовлетворяющим стандартам сырьем для изготовления быстротвердеющего высокомарочного цемента являются местные материалы и, что немаловажно, отходы промышленности, были положены в основу энергоресурсосберегающей технологии.

На графике (рисунок) видно, что бетон на основе БТЦ отличается от бетона на основе обычного портландцемента более интенсивным твердением: в первые трое суток его прочность достигает 60-70% марочной. В последующие сроки твердения интенсивность нарастания прочности замедляется, и через 28 суток прочностные

График набора прочности бетонов: I - на основе портландцемента; II - на основе быстротвердеющего высокомарочного цемента

показатели БТБ становятся такими же, как у обычных бетонов на основе портландцемента.

При нормальной температуре окружающей среды бетон на быстротвердею-щем цементе в возрасте 3-х суток приобретает около 70% прочности от Р28. Быстро-твердеющий цемент за сутки выделяет экзотермического тепла не менее 314 кДж на 1 кг цемента, обеспечивая благоприятный температурный режим твердения бетона на морозе. Вскоре после укладки бетона, т.е. в процессе схватывания цемента, температура в призмах повышается до 380С. Основная часть экзотермического тепла выделяется за первые 10-12 часов после бетонирования.

Результаты лабораторных исследований совпадают с данными наблюдений, проведенных в производственных условиях. Цемент применялся при бетонировании рамных конструкций. В конструкции колонн и балок было уложено 50 м3 бетона на основе быстротвердеющего цемента при температуре наружного воздуха, длитель-

ное время державшейся на уровне -10...-25°С.

Подвижная бетонная смесь изготов-

о

лялась с расходом цемента 470 кг/м3. Из материалов подогревались лишь песок (до 300С) и вода (до 400С). Температура смеси при выходе из бетоносмесителя обычно была равна 20°С, а при укладке на место -от 12 до 17°С. Наиболее интенсивный рост прочности происходил в течение первых суток. Бетон укладывали в неутепленную опалубку, и лишь открытые поверхности конструкций укрывали тентом.

Применение быстротвердеющего цемента обеспечило успешное и быстрое выполнение всех бетонных работ в период отрицательных температур. Наблюдения показали, что при сечении элементов 0,3х0,3 м и более в условиях мороза от -10 до -20°С в течение первых суток поддерживалась температура, близкая к нормальной. За это время бетон приобрел более 50% прочности от Р28.

Статья поступила 30.07.2015 г.

Библиографический список

1. ГОСТ 23789-86. Гипсовые вяжущие. Методы ГОСТ и нормативных документов. URL: испытания [Электронный ресурс] // Библиотека http://libgost.ru/gost_(27.05.2015).

ГОСТ и нормативных документов. URL: 3. ГОСТ 4013-82. Камень гипсовый и гипсоангид-

http://libgost.ru/gost (25.05.2015). ритовый для производства вяжущих материалов.

2. ГОСТ 125-79**. Гипсовые вяжущие. Техниче- Технические условия [Электронный ресурс] // Биб-ские условия [Электронный ресурс] // Библиотека лиотека ГОСТ и нормативных документов. URL:

http://libgost.ru/gost_(27.05.2015).

4. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. Введ. 01.01.87. [Электронный ресурс] // Библиотека ГОСТ и нормативных документов. URL: http://libgost.ru/gost (27.05.2015).

5. Левченко Е.А., Воробчук В.А., Филоненко Е.А., Филоненко К.А. Использование фторгипса для получения минерального вяжущего // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 6. С. 123-125.

6. Левченко Е.А., Воробчук В.А., Филоненко Е.А., Филоненко К.А. Портландцемент с использованием фторгипса // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 9. С. 151-154.

7. Матвеева М.В. Генезис управленческих концепций управления расширенным воспроизводством // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2014. № 6 (11). С. 30-39.

8. Пешков А.В. Инновационные подходы к своевременному обеспечению строительных объектов новыми энергоэффективными материалами // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 12 (71). С. 237-243.

9. Пешков А.В. Административные процедуры при реализации инвестиционно-строительных проектов: механизм управления // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2014. № 6 (11). С. 45-53.

10. Пешков А.В. Логистические процессы при реализации инновационных энергосберегающих проектов и их экономическая эффективность // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 11 (82). С. 374-380.

11. Пешкова М.В. Критериальное обоснование структуры стоимости проекта жилищного строительства // Вестник ИНЖЭКОНа. Сер. Экономика. 2012. № 1. С. 187-194.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.