Свойства высокоглиноземистого це ментного камня, модифицированного тонкомолотыми добавками и суперпластификато ром МФ-АР Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 666.974.2

СВОЙСТВА ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ, МОДИФИЦИРОВАННОГО ТОНКОМОЛОТЫМИ ДОБАВКАМИ И СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОМ МФ-АР

С.В. Федосов, Г.В. Серегин, К.И. Бурдун

PROPERTIES OF THE HIGH-ALUMINA CEMENT STONE MODIFIED BY FLOURED ADMIXTURES AND SUPERPLASTICIZING ADMIXTURE MF-AR

S.V. Fedosov, G.V. Seryogin, K.I. Burdun

Представлены результаты исследования влияния тонкомолотых добавок глинозема, хромоглиноземистого шлака и суперпластификатора МФ-АР на свойства жаростойкого высокоглиноземистого цементного камня. Показана целесообразность совместного применения добавок и суперпластификатора для получения жаростойких бетонов с высокими эксплуатационными свойствами.

Ключевые слова: модифицирование жаростойких бетонов, суперпластификатор, тонкомолотые добавки.

The research results of the influence of the alumina floured admixtures of the chromic oxide-alumina slag and superplasticizing admixture МФ-АР on the properties of the heat resistant high-alumina cement stone are given. The practicability of mutual usage of the admixtures and superplasticizing admixture for obtaining heat-resistant concretes with high operating abilities is shown.

Keywords: heat-resistant concrete modifying, superplasticizing admixture, floured admixtures.

В России, как и в зарубежной практике, имеются примеры успешного использования бетонов на основе глиноземистого цемента [1, 2], в том числе и бетонной смеси, разработанные Ивановским государственным архитектурно-строительным университетом для Челябинского и Карагандинского металлургических комбинатов, успешно испытанные в производственных условиях. Последние рекомендованы для использования при широком внедрении суперпластификаторов [3].

В данной статье рассматриваются результаты испытаний цементного камня высокоглиноземистого цемента, модифицированного суперпластификатором и тонкомолотыми добавками, устойчивыми к воздействию высоких температур. В работе были использованы: цемент высокоглинозёмистый производства опытного цементного завода института Гипроцемент с содержанием А1203 -65 %, нормальная густота - 25,7 %, сроки схватывания: начало - 2 ч 15 мин, конец - 12 ч, тонкость помола по остатку на сите № 008 - 10 %, активность цемента - 49,8 МПа.

Тонкомолотые добавки: глинозем металлургический и шлак алюминотермический хромоглинозёмистый Ключевского завода ферросплавов с содержанием А1203 - 75,9 %, Сг203 - 9,8 %.

Суперпластификатор: МФ-АР - продукт кон-

денсации меламина, формальдегида и натрия сульфанилокислого.

Для изучения влияния добавок на прочность цементного камня после сушки и нагревания формовали образцы-кубы размером 1x1x1 см с одинаковым расходом воды 26,5 % и подвергали пропариванию по режиму 2 + 4 + 2 ч. Прочность при сжатии после сушки и остаточную прочность после нагревания определяли по ГОСТ 20910.

Из данных, приведенных в табл. 1 и на рис. 1, видно, что оптимальной дозировкой добавки глинозема является 5 %. Это дает рост остаточной прочности на 20 %, дальнейшее увеличение расхода добавки ведет к снижению прочности. Для хромоглинозёмистого шлака оптимальной можно считать дозировку 10 % как позволяющую повысить остаточную прочность после нагревания на 28 %. В табл. 2 и на рис. 2 представлены результаты влияния добавки суперпластификатора МФ-АР на прочностные характеристики чистого цементного камня без тонкомолотых добавок. Оптимальной можно считать дозировку 1,25 % к массе цемента по сухому веществу суперпластификатора. Отмечено также увеличение подвижности на 85 % при оптимальной дозировке суперпластификатора.

В табл. 3 и на рис. 3 приведены результаты испытаний цементного камня с добавкой 10 %

Федосов С.В., Серегин Г.В., Бурдун КМ__________________

Свойства высокоглиноземистого цементного камня, модифицированного тонкомолотыми добавками...

Таблица 1

Прочность цементного камня с тонкомолотыми добавками

Количество добавки к цементу, % Добавка глинозема Добавка молотого хромоглиноземистого шлака

, МПа/% дШ0° 5 МПа/% , МПа/% ^о°°, МПа/%

0 105,0/100,0 37,5/100,0 - -

5 150,0/143,0 45,0/118,0 116,0/110,4 40,2/107,2

10 148,0/141,0 40,0/105,2 129,0/122,9 48,0/128,0

15 141,0/134,0 22,5/60,0 148,0/141,0 42,1/112,3

20 120,0/114,0 25,5/68,0 100,0/95,0 35,1/93,6

25 120,0/114,3 20,0/53,3 92,0/87,6 26,0/69,3

30 91,0/86,6 22,0/58,6 - -

40 70,0/66,6 20,0/53,3 - -

50 70,0/66,6 18,5/49,3 - -

Таблица 2

Прочность цементного камня с суперпластификатором МФ-АР

Количество добавки к цементу, % Расплыв, мм /?”°, МПа/% д!°00, МПа/%

0 105 61,2/100,0 49,3/100,0

0,5 121 76,5/127,0 43,5/88,0

0,75 190 101,5/169,0 69,4/126,0

1,0 195 96,9/158,4 60,8/123,0

1,25 195 122,4/200,0 73,2/146,0

1,5 200 90,1/147,0 52,3/131,0

2,0 205 71,4/117,0 56,7/115,0

_І___________і________І_____——і_____;______і_________І__________І___________________І___

0 5 10 1.5 20 25 ЗО 40 50

% добавки

1 ЙШ110°С,МПа,Г ЗЧс Всж110°С3МПа,ХГ

^жЮОО^МПа.Г 4^: Всж1О0О°С1МПа(ХГ

Рис. 1. Результаты испытаний образцов цемента с добавкой глинозема и хромоглиноземистого шлака

хромоглиноземистого шлака при различной дозировке суперпластификатора.

На основании проведенных сравнительных испытаний образцов цементного камня с тонкомо-

% МФ-АР

1 Р1сж1 10оС.МПа 2^ Яга1000°СвМПа

Рис. 2. Зависимость прочности при сжатии от расхода добавки МФ-АР

лотыми добавками и суперпластификатором МФ-АР, можно сделать вывод о целесообразности совместного применения изученных тонкомолотых добавок с суперпластификатором для получения

Серия «Строительство и архитектура», выпуск 10

29

Таблица 3

Прочность цементного камня с суперпластификатором МФ-АР и хромоглинозёмистым шлаком (10 %)

Количество добавки к цементу, % Расплыв, мм , МПа/% ^ооо 5 МПа/%

0 105 98,0/100,0 78,1/100,0

0,5 122 126/128,6 80,6/102,0

0,75 191 167,5/170,9 101,8/129,5

1,0 196 160,9/178,8 104,0/133,3

1,25 197 198,0/202,8 120,8/151,0

1,5 202 148,1/151,0 110,3/141.2

2,0 207 117,2/119,5 76,1/97,0

0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 2,0

% МФ-АР

1\ч 1^*110°С, МПа

2^ (*с*1000сС,МПа

Рис. 3. Зависимость прочности при сжатии цементного камня с добавкой 10 % хромоглиноземистого шлака в зависимости от дозировки суперпластификатора МФ-АР

жаростойких бетонов с высокими эксплуатационными свойствами.

Литература

1. Некрасов, К. Д. Применение жаростойких бетонов и конструкций из них / КД. Некрасов, В. В. Жуков // Материалы международного симпозиума. -М.: ЦИНИС, 1973. - С 36-42.

2. Кузнецова, Т.В. Глинозёмистый цемент / Т.В. Кузнецова, И. Талабер. — М.: Стройиздат, 1988. - С 243-248.

3. Батраков, В.Г. Рекомендации по применению добавок суперпластификаторов в производстве сборного и монолитного железобетона / В.Г. Батраков, Г.В. Серегин // М.; ВНИИС ГОССТРОЯ СССР, 1987. - С 23-25, 35-36.

Поступила в редакцию 20 февраля 2010 г.