CC BY
5
• 7universum.com
UNIVERSUM:
_!_июнь. 2023 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15697
ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛЫХ ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ
Кузибоев Абдусами Шарипович
канд. техн. наук, и.о. доц. Самаркандского государственного архитектурно-строительного университета, Республика Узбекистан, г. Самарканд
Файзиллаев Захид Баходирович
канд. техн. наук, ст. преподаватель Самаркандского государственного архитектурно-строительного университета, кафедра технологии строительных материалов, объектов и конструкций,
Республика Узбекистан, г. Самарканд E-mail: zohid.phd@gmail. com
№ 6 (111)
INFLUENCE OF COMPLEX ADDITIVES ON MECHANICAL PROPERTIES OF HEAVY SLAG-ALKALINE CONCRETE MIXTURES AND BETON
Abdusami Kuziboyev
Candidate of Technical Sciences, acting for the Associate Professor, Samarkand State Architecture - Building University, Republic of Uzbekistan, Samarkand
Zakhid Fayzillayev
Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer, Samarkand State Architecture - Building University, Technology of Building Materials, Objects and Structures Chair,
Republic of Uzbekistan, Samarkand
АННОТАЦИЯ
Установлено, что используя предложенные комплексные добавки можно значительно улучшить прочность шлакощелочных бетонов. При введении комплексных добавок, прочность образцов при сжатии, полученных на бетонных смесей с одинаковой удобоукладываемостью увеличивается на 8.. .36%. Прочность образцов, полученных из смесей с одинаковым растворошлаковом отношением при введении добавок увеличивается на 5.15% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава.
ABSTRACT
It has been established that using proposed complex additives, it is possible to significantly improve the strength of slag-alkaline concrete. With the introduction of complex additives, the compressive strength of samples obtained on concrete mixtures with the same workability increases by 8 ... 36%. The strength of samples obtained from mixtures with the same solution-slag ratio increases by 5...15% when additives are introduced compared to the values of the control composition samples.
Ключевые слова: шлакощелочный бетон, комплексные добавки, бетонные смеси, удобоукладываемость, прочность.
Keywords: slag-alkaline concrete; complex additives; concrete mixtures; workability; strength.
В настоящее время в строительстве особое внимание уделяется производству и освоению новых эффективных материалов, последовательному переходу на изготовление изделий высокой строительной готовности, использованию вторичного сырья и попутных продуктов. Такими прогрессивными строительными материалами являются шлакоще-лочные бетоны.
В строительном производстве в основном применяется жесткие (жесткость более 5-10 сек) шлакощелочные бетоны. Эти бетоны обладают повышенными показателями по прочности (100 Мпа и более), высокой стойкостью в агрессивных средах, морозостойкостью, долговечностью. Вопрос получения и исследования свойств изделий из
Библиографическое описание: Файзиллаев З.Б., Кузибоев А.Ш. ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛЫХ ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/15697
№ 6 (111)
A UNI
/Ш. ТЕ)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июнь, 2023 г.
шлакощелочных бетонных смесей с подвижностью изучен недостаточно. Его решение особенно актуально при изготовлении изделий на заводах строй-индустрии для сельского строительства, где, как правило, формование изделий из бетонных смесей с удобоукладываемостью не более 2.. .4 сек происходит через 30 -45 мин от начала затворения, т.е. в течение сроков, превышающих начало схватывания большинства шлакощелочных вяшущих.
В качестве сырьевых материалов был применен тонкомолотый доменный гранулированный шлак (ТМШ) им.Ильича. Он имел Мо=1,15 и химический состав (в %): SiO2 - 39.32; AЪOз - 6,11; CaO - 45,92; FeO - 0,59; MgO - 6,31; SOз - 2,10; MnO - 0,91. В качестве комплексных добавок были применены: добавка №1. Пластификатор формиатно-спирто-вый (ПФС) по ТУ 84-1067-85, содержащий, % по массе: формиата натрия (CH2O2Na) - 25.30, полиспиртов в пересчете на пентаэритрит С(CH2OН)4 -5.10, сухого остатка и золы - 50-60, сахарных веществ - 4.6, концентрация водородных ионов рН -8.10; фосфогипс (по ТУ Украины 521-92 Сумского химпрома) совместно с насыщенной жироной кислотой - стеариновой CHз(CH2)l6*СООН в соотношении 50:1 по массе (ФС16); фосфогипс содержал 90.95% CaSO4*2H2O, 1.3% CaSO4, 1.2% Ca(OH)2;
добавка №2. Барда мелласная упаренная после-спиртовая (УСП) по ОСТ 18-65-72, содержащая, % по массе: натрий и калий содержащих веществ - 20, сухих веществ - 65-73, в т.ч.органических - 50-56, азота - 2,8.4,5, рН - 6.8; ФС16;
добавка №3. Натриевый лигносульфонат технический с рН=4.6 (ОСТ 13-183-83); ФС16;
добавка №4. Кальциевый лигносульфонат технический (СДБ) по ОСТ 81-79-74 с рН=4.6; ФС16.
Поверхностно-активные добавки применяли в виде растворов товарных концентраций в количестве 0,01.2,5% от массы шлака.
В качестве щелочных компонентов применены растворы соды (№2^3) и метасиликата натрия (№^Ю3) с плотностью p=1150.1200 кг/м3. В качестве мелкого заполнителя применен песок с Мкр=1,2,
а в качестве крупного - щебень с фракций 10-20 и 20-40 мм.
Исследовано влияние комплексных добавок №1.№4 на прочность бетонов после 3 и 28 суток твердения в нормальных условиях, ТВО и ТВО+28 суток последующего твердения в нормальных условиях. Результаты исследований представлены в табл. 2, а составы бетонов в табл. 1.
При введении добавки №1 в количестве 1,75% (ПФС-1% + ФС16-0,75%) от массы тонкомолотого доменного шлака, прочность образцов при сжатии на метасиликате натрия с плотностью р=1175 кг/м3, полученных из смесей с одинаковой удобоуклады-ваемостью (удобоукладываемость через 45 мин от начала затворения до 4 сек, но отличным р/ш отношением, контрольный - 0,66, с добавкой - 0,79), после 3 сут твердения в нормальных условиях увеличивается на 13%, после 28 суток твердения в нормальных условиях на 33%, после ТВО - на 30% и после ТВО+28 суток последующего твердения в нормальных условиях - 31%. При применении раствора соды с такой же плотностью прочность образцов при сжатии после 3 х сут увеличивается на 25%, после 28 сут - на 35%, после ТВО - на 33% и после ТВО+28 суток - на 35% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава (табл. 2 сост. 5 и 6).
При введении добавки №2 в количестве 2,25% (УСП-1,5% + ФС16-0,75%) от массы шлака, прочность образцов на метасиликате натрия с плотностью р=1175 кг/м3, полученных из бетонных смесей с одинаковой удобоукладываемостью, после 3 сут твердения в нормальных условиях меньше на 8%, по сравнению с показателями у образцов контрольного состава, после 28 суток твердения в нормальных условиях она увеличивается на 23%, после ТВО - на 21%, а после ТВО+28 суток - на 22%. При применении раствора соды прочность образцов после 3х сут равна таковой у контрольного состава, после 28 сут увеличивается на 26%, после ТВО - 21%, после ТВО+28 суток - на 25% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава (таб.2 сост.7 и 8).
Таблица 1.
Влияние комплексных добавок №1^№4 на удобоукладываемость бетонных смесей
№ п/п Содер. шлака, кг/м3 Содержание р-ра, л/м3 Содер. песка, кг/м3 Содер. щебня, кг/м3 Р/Ш Вид добавок Удобоуклад. бетон.смесей через 45 мин., сек
м.с. сода
1 500 270 - 600 1080 0,54 - 4
2 500 - 280 600 1070 0,56 - 4
3 500 220 - 620 1120 0,44 - 16
4 500 - 230 620 1110 0,46 - 17
5 500 220 - 620 1120 0,46 №1 2
6 500 - 230 620 1110 0,46 №1 2
7 500 220 - 620 1120 0,44 №2 3
8 500 - 230 620 1110 0,46 №2 3
9 500 220 - 620 1120 0,44 №3 3
10 500 - 230 620 1110 0,46 №3 3
11 500 220 - 620 1120 0,44 №4 4
12 500 - 230 620 1110 0,46 №4 4
№ 6 (111)
A UNI
/Ш. ТЕ)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июнь, 2023 г.
Таблица 2.
Влияние комплексных добавок на прочность тяжелого шлакощелочного бетона
№ п/п Содер. р-ра, л/м3 Р=1175 кг/м3 Р/Ш Вид добавок Удобоукл. через 45 мин., сек Прочность образцов при сжатии, МПа после твердения в условиях
метас. натр. сода
3х сут. норм. твер. 28 сут. норм. твер. ТВО ТВО+ 28 сут. норм. твер.
1 270 - 0,54 - 4 24 39 34 40
2 - 280 0,56 - 4 4 27 24 28
3 220 - 0,44 - 16 31 48 43 50
4 - 230 0,46 - 17 6 34 30 35
5 220 - 0,44 №1 2 26 52 44 53
6 - 230 0,46 №1 2 5 37 32 38
7 220 - 0,44 №2 3 22 48 41 49
8 - 230 0,46 №2 3 4 34 29 35
9 220 - 0,44 №3 3 20 45 38 47
10 - 230 0,46 №3 3 3 32 27 33
11 220 - 0,44 №4 4 18 42 35 43
12 - 230 0,46 №4 4 2 27 24 29
При введении добавки №3 в количестве 2,25% (ПФС-1,5% + ФС1б-0,75%) от массы доменного тонкомолотого шлака, прочность образцов на метаси-ликате натрия с р=1175 кг/м3 после 3 сут твердения в нормальных условиях меньше на 17%, после 28 суток твердения в нормальных условиях увеличивается на 15%, после ТВО - 12%, а после ТВО+28 суток - на 16%. При использовании соды после 3х сут твердения в нормальных условиях прочность образцов с добавкой меньше на 25%, после 28 сут увеличивается на 18%, после ТВО больше на 12%, а после ТВО+28 суток - на 18% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава (табл.2 сост. 9 и 10).
При введении добавки №4 в количестве 2,25% (СДБ-1,5% + ФС1б-0,75%) от массы шлака прочность образцов при сжатии на метасиликате натрия после 3 сут твердения в нормальных условиях меньше на 25%, после 28 суток твердения в нормальных условиях увеличивается на 8%, после ТВО - больше на 3%, а после ТВО+28 суток - больше на 9% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава. При использовании соды прочность образцов с введением добавки №4 после 3х сут меньше на 50%, после 28 сут твердения в нормальных условиях и после ТВО прочность соответствует таковой у образцов контрольного состава, после ТВО+28
суток больше лишь на 4% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава (табл.2 сост. 11 и 12).
Анализ полученных данных (табл.2) свидетельствуют о том, что предложенные комплексные добавки эффективно воздействуют на прочность шлакощелочных бетонов. При введении комплексных добавок, прочность образцов при сжатии, полученных на бетонных смесей с одинаковой удобоукладывае-мостью (удобоукладывамость через 45 мин от начала затворения до 4 сек), но различным р/ш отношением после 28 суток твердения в нормальных условиях, а также ТВО и ТВО+28 суток увеличивается на 8.. .36%. Прочность образцов, полученных из смесей с одинаковым растворошлаковом отношением при введении добавок увеличивается на 5.15% по сравнению с показателями у образцов контрольного состава. По влиянию на прочность комплексные добавки расположены в следующей последовательности: №1 > №2 > №3 > №4. Повышение прочности бетонов при введении комплексных добавок связано с повышением активности шлакощелочного вяжущего и снижением растворошлакового отношения шлакощелочных бетонных смесей с одинаковой удобоукладываемостью.
Список литературы:
1. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия: избр. Тр. -М.: Наука, 1978, -368 с.
2. Ребиндер П.А., Михайлов Н.В. Основные положения физико-химической теории бетона и предложения по технологии бетна на основе выводов технологии бетона на основе выводов из теории. - М.: Промстройиздат, 1956. - 40 с.
3. Адамович А.А. Электронно-микроскопические исследование кристаллообразования при гидратации минералов цементного клинкера и адсорбционного модицирования под действием поверхностно--активных добавок. -В кН.: Труды совешания по химии цемента. -М.: Промстройиздат, 1956, с. 394-401.
• 7universum.com
UNIVERSUM:
__:и_июнь. 2023 г.
4. Сегалова Е.Е., Соловьева Е.С. Исследование механизма процессов структурообразования в цементных суспензиях и влияние добавок гидрофильного пластификатора ССБ на эти процессы. - В кН.: Труды совещания по химии цемента. - М.: Промстройиздат, 1956, с. 188-154.
5. Хигерович М.И. Гидрофобный цемент. -М.: Промстройиздат, 1957. - 208 с.
6. Хигерович М.И., Бейер Б.Е. Некоторые методические особенности изучения цементных систем, содержащих добавки ПАВ. - В кн.: Новые эффективные виды цемента. Труда института НИИЦемент. -М., 1981, с. 123-126.
7. Глекель Ф.Л. Физико-химические основы применения добавок к минеральным вяжущим. - Ташкент: ФАН, 1975. - 198 с.
8. Вавржин Ф. Влияние химических добавок на процесс гидратации и твердения цемента. - В кн.: VI Международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1976, т.2, кн.2, с.6-11.
9. Рамачандран В.С. Роль триэтаноламина при гидратации цемента. В кн.: VI Международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1976, т.2, кн.2, с.30-40.
10. Mejer L.M. et Perenchio W.F. Fheory of concrete slummyz loss as related to the use of chemiocel admixtures, Conor. Vnt. Des. Constr., 1979, №1, p.36.
11. Гумен В.С. Интенсификация помола силикатных материалов с помощью кремнийорганических соединений. Автор. дисс. канд. техн. наук. - Киев: КПИ, 1969.
12. Батраков В.Г. Повышение долговечности бетона добавками кремнийорганических полимеров. -М.: Стройиздат, 1968. -135 с.
13. Файзиллаев З.Б., Файзиев З.Х. Техническая и экономическая эффективность добавления многофункциональных органических целлюлозо-волокнистие материалы (моцвм), применяется для улучшения качества строительных смесей и штукатурки на основе гипса // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 2(83). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11327 (дата обращения: 19.04.2023
14. Fayzullaev Z., Saidmuratov B.I., Tillaev A. New type of gypsum based liquid mixture // Journal NX - A Multidisci-plinary Peer Reviewed Journal. - 2020. - Special Issue. - P. 194-200 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://journalnx.com/journal-article/20151677
15. Bakhriev N., Fayzillaev Z. Modeling the optimal compositions of dry gypsum mixtures with bio-vegetable fillers, research of their adhesion properties. - 2022.
16. Fayzillaev Z.B., Jamolov Sh.M. MODELING THE EFFECT OF ADDING PLANT AND WOOD SAWDUST TO DRY BUILDING MIXTURES BASED ON PLASTER ON THE STRENGTH OF ADHESION TO THE CONCRETE SURFACE // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 4(109). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15378 (дата обращения: 28.05.2023).
№ 6 (111)
