CC BY
49
СибАК
www.sibac.info
Журнал «Инновации в науке» _№ 5 (81), 2018 г.
РАЗРАБОТКА СОСТАВА САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА
Негим Аттиа Эльсайд Муса Эльишмави
PhD, проф., ст. науч. сотр. ТОО «URBANGROUP»
Казахстан, г. Алматы
Ильмалиев Жансерик Бахытович
канд. юрид. наук, директор ТОО «URBANGROUP»
Казахстан, г. Алматы E-mail: _ians2009@mail.ru
Введение. Самоуплотняющийся бетон - это новое и перспективное направление в производстве бетона. С начало 1990-х гг. самоуплотняющийся бетон стал объектом интенсивных научных исследований во многих странах и около 13 лет успешно применяются в строительных объектах развитых стран. Самоуплотняющийся бетон представляет собой инновационный продукт в области гражданского строительства. Впервые был разработан в Японии в 1997 г. под чутким руководством профессора Хайима Окамура. Он явил миру новое поколение пластифицирующих добавок для повышения текучести состава на основе полиакрилата и поликар-боксилата при низком содержании воды [1].
Самоуплотняющаяся бетонная смесь - это бетонная смесь, которая без воздействия внешних сил
уплотнения (вибрирования) и самостоятельно под воздействием собственного веса течет, освобождается от воздуха и заполняет пространство между опалубкой сооружения и арматурными стержнями. Для производства самоуплотняющегося бетона часто используется пластифицирующие добавки, такие как суперпластификаторы. Чтобы придать пластифицирующие свойства добавкам используют жидкие мономеры, например: стирол или метилак-риловую кислоту [2-3] и полимеры.
Экспериментальная часть. Технология получения самоуплотняющегося бетона состоит из двух стадий. Первая стадия - получение суперпластификатора из крахмалсодержащих пищевых отходов и вторая стадия получение смеси для бетона.
Рисунок 1. Процедура приготовления смеси
Суперпластификатор получают из крахмалсо-держащих пищевых отходов. Смешивали пищевые отходы (рис и хлеб и.т.д.) в диапазоне 600 г. с дистиллированной водой в объеме 3л. и загружали в 7 л. емкость непрерывного механического перемешивания (300-600 обор/мин) и далее нагревали на водяной бане (50-65оС, рН>7) в течение 1 ч. Ледяную уксусную кислоту впрыскивали, чтобы контролировать (рН>7) раствор в течение 2 часов. После охлаждения при комнатной температуре, полученный раствор фильтровали. Полученный фильтрат обратно отправляли в переработку, а раствор из пищевых отходов перемешивали с дистиллированной водой
при 60-90°С в течение 1 ч. в атмосфере азота. Полученный фильтрат обратно отправляли в переработку, а раствор из пищевых отходов перемешивали с дистиллированной водой при 60-90°С в течение 1 ч. в атмосфере азота. Водный №ОН добавляли в колбу при механическом перемешивании при температуре 70-100°С (200-500 об/мин.) до рН=7. Далее смесь смешивали с катализаторам K2S2O8 3% (400-600 обор/мин) и добавляли метакриловую кислоту 515% при 80-90°С. В результате получили суперпластификатор, характеристики представлены на таблице 1.
(бг, СибАК
^^ Журнал «Инновации в науке» www.sibac.info_№ 5 (81), 2018 г.
Таблица 1.
Характеристики суперпластификатора
Наименование Свойства суперпластификатора
Внешний вид Содержание твердых частиц рН Вязкость по Брукфилду Плотность (г/см3)
Суперпластификатор Черная жидкость 58,57 % 7 ± 1 440 сП (20 °С) 1,10±0,02
Далее получали самоуплотняющийся бетонную смесь. В бетоносмеситель добавляли портландцемент (ПЦ) (24,5%), песок (41%), крупный заполнитель щебень (20%) и воду (14%). Соотношение вода/цемент (ж/ц) было 0,5. Суперпластификатор до-
бавляли 0,05-0,5% от веса цемента. Далее определяли характеристики бетонной смеси, текучесть и удобоукладываемость, способность обтекать препятствия, исследование проводили в L-образном ящике (РА).
Рисунок 2. Испытания на L-Box
Полученные характеристики представлены на таблице 2.
Характеристика бетонной смеси
Таблица 2.
№ Дозировка добавки, % Свойства бетонной смеси
Плотность г/см3 Вода/Цемент Текучесть, мм Ь-Ьох
1. 0 2,201 0,5 390 >1 сек.
2. 0,05 2,239 0,5 510 <1 сек.
3. 0,1 2,218 0,5 520 <1 сек.
4. 0,5 2,218 0,5 450 <1 сек.
Заключение и результаты экспериментов.
Полученную бетонную смесь непосредственно помещали в 100 мм кубовую пресс-форму из нержавеющей стали и получали бетон. Форму держали в постоянной комнатной температуре в течение ночи,
а затем извлекали из формы. Тестирование проводилось на предел прочности при сжатии, водопо-глощение и комбинированную воду и проводили в 1- день, 3, 7 и 28 - день. Полученные результаты представлены на таблице 3.
((Г, СибАК
^^ Журнал «Инновации в науке» www.sibac.info_№ 5 (81), 2018 г
Таблица 3.
Свойства самоуплотняющегося бетона
Свойства самоуплотняющегося бетона
№ Мелкий наполнитель Дозировка добавки,% Прочность Mm Водонепроницаемость, % Кажущаяся пористость, % Водопоглощение, %
% 28 дней (ГОСТ- 10180.) 28 дней (ГОСТ-12730.5.) (ГОСТ-12730.4.) (ГОСТ-12730.3.)
1. 30-41 0 28,3 74 14,5 1,7
2. 25-29 0,05 28,5 68 15,5 1,6
3. 40-41 0,05 46,6 95 9,6 0,9
4. 45-50 0,05 30,3 65 14,5 1,6
4. 40-41 0,1 38,4 70 14 1,9
5. 40-41 0,5 45,8 90 8,9 0,7
Выводы. Чтобы получить самоуплотняющийся бетон с прочностью 38,4-46,6 мПа и водонепроницаемостью 95%, надо использовать мелких наполнителей в количестве 30-41% и суперпластификатор 0,05-0,5% от веса портландцемента. Таким образом, свойства самоуплотняющегося бетона зависит от
содержания суперпластификатора и мелких наполнителей в бетонной смеси. Увеличение мелких наполнителей до 41% и использование суперпластификатора из пищевых отходов 0,05-0,5% позволит получить самоуплотняющийся бетон с прочностью до 44,7 - 46,6 мПа и водопоглощением 0,9%.
Список литературы:
1. Колеганов И.В. Сравнение обычного и самоуплотняющегося бетона. // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XLIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(44). URL: https://nauchforum.ru/archrve/MNF_tech/4(44).pdf (дата обращения: 15.04.2018).
2. Патент РФ №2374204/ Композиция для получения серного бетона// Лакеев С. Н., Сангалов Ю. А., Карчев-ский С. Г. и другие, МПК: C04B28/36, опубл. 27.11.2009 г.
3. Патент РФ 2521293/ способ приготовление бетонной смеси// Заалишвили В. Б., Алборов И. Д., МПК: C04B28/04, опубл. 27.06.2014 г.
