Научная статья на тему 'Влияние механоактивации неорганических вяжущих веществ на качественное изменение прочностных характеристик бетонных изделий'

Влияние механоактивации неорганических вяжущих веществ на качественное изменение прочностных характеристик бетонных изделий Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
336
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЫННЫРИТ / СИЕНИТ / ЛАЗУРСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ / ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ И ИЗГИБЕ / ОСАДКА КОНУСА / ЭКОНОМИЯ ЦЕМЕНТА / SYNNYRITE / SYENITE / LAZUR DEPOSIT / ULTIMATE STRENGTH ON COMPRESSING AND BENDING / SLUMP / CEMENT SAVING EFFECT

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Николаенко Е. А.

Поставлена первоочередная задача использования фельдшпатоидных сынныритов и их разновидностей в качестве высокоэффективной пуццолановой минеральной добавки в высококачественных, высокопрочных и легких бетонах, промышленных и коммерческих покрытиях полов, в морском бетоне, железобетонных изделиях, архитектурном бетоне, торкрет бетоне, ремонтных составах, штукатурках, гидроизоляционных составах, сухих строительных смесях, в производстве цемента и строительного раствора.

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.

THE WAY MECHANIC ACTIVATION OF INORGANIC BINDING SUBSTANCES REALIZES THE IMPROVEMENT OF STRENGH PROPERTIES OF CONCRETE PRODUCTS

The primary task to consider is that of using feldspa –type synnyrite and its varieties as a highly effective mineral additive of pozzolana to receive high quality, high strength and light weight concrete, floor coatings for industrial and commercial purposes, marine concrete, ferroconcrete products, architecture concrete, spraying concrete, correction compositions, plasters, waterproof compositions, and dry construction mixes; this additive also facilitates the production of cement and building water mortar.

Текст научной работы на тему «Влияние механоактивации неорганических вяжущих веществ на качественное изменение прочностных характеристик бетонных изделий»

4. ГОСТ 23477-79. Опалубка разборно-переставная мелкощитовая инвентарная для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Технические требования. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР, МОСКВА.

5. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. МИНСТРОЙ России, Москва 1995 г.

6. Рекомендации по технологии возведения конструкций из монолитного бетона и железобетона, 2-я редакция. Изд-во. : «ПКТИпромстрой», 1999

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Матющенко Евгений Владимирович, аспирант кафедры «Автомобильные дороги», Иркутский государственный технический университет, тел.: 89246215570, e-mail: mev409@mail.ru

Matyushchenko E.V., post-graduate for Automobile Thoroughfares Department, Irkutsk State Technical University, tel.: 89246215570, e-mail:mev409@mail.ru

УДК 691.5

ВЛИЯНИЕ МЕХАНОАКТИВАЦИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ НА КАЧЕСТВЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОННЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Е.А. Николаенко

Поставлена первоочередная задача использования фельдшпатоидных сынныритов и их разновидностей в качестве высокоэффективной пуццолановой минеральной добавки в высококачественных, высокопрочных и легких бетонах, промышленных и коммерческих покрытиях полов, в морском бетоне, железобетонных изделиях, архитектурном бетоне, торкрет бетоне, ремонтных составах, штукатурках, гидроизоляционных составах, сухих строительных смесях, в производстве цемента и строительного раствора.

Ключевые слова: сыннырит, сиенит, Лазурское месторождение, предел прочности при сжатии и изгибе, осадка конуса, экономия цемента.

THE WAY MECHANIC ACTIVATION OF INORGANIC BINDING SUBSTANCES REALIZES THE IMPROVEMENT OF STRENGH PROPERTIES OF CONCRETE

PRODUCTS

E.A. Nikolayenko

The primary task to consider is that of using feldspa -type synnyrite and its varieties as a highly effective mineral additive of pozzolana to receive high quality, high strength and light weight concrete, floor coatings for industrial and commercial purposes, marine concrete, ferroconcrete products, architecture concrete, spraying concrete, correction compositions, plasters, waterproof compositions, and dry construction mixes; this additive also facilitates the production of cement and building water mortar.

Key words: synnyrite, syenite, Lazur deposit, ultimate strength on compressing and bending, slump, cement saving effect.

Постановка вопроса. Сегодня необходим новый подход к технологии производства бетонов, поэтому наряду с повышением требований к основным их составляющим, повышается уровень требований к минеральным добавкам для бетонов и растворов [1—2]. Получить товарные бетоны, соответствующие всем нормируемым характеристикам, заявленным в нормативной документации, невозможно без применения многофункциональных добавок, обеспечивающих:

• повышение прочности бетонного камня и раствора в проектном возрасте (10-30 %);

• повышение пластичности (П) бетонной смеси (с показателя П 1 до П 5), хотя бетонная смесь с показателем пластичности П 4 и П 5 должна подвергаться электропрогреву, защите свежеуложенного бетона от отрицательных температур методом «термоса»;

• снижение водопотребления на 15-25 %;

• повышение сцепления с арматурой (более чем в 1,5 раза);

• повышение морозостойкости (не менее 50 циклов);

• удобоукладываемость;

• ускоренный набор прочности;

• повышение водонепроницаемости (более показателя W 6);

• повышение солестойкости;

• повышение связности (нерасслаиваемости);

• улучшение поверхности изделий.

Выполнить такую сложную задачу, используя одно- и двухкомпонентные добавки, практически невозможно. Поэтому спросом сегодня пользуются именно многофакторные добавки для товарных бетонов, которые отличаются от других добавок своим многокомпонентным составом. В этом новом качестве достойную конкуренцию может составить многокомпонентный сыннырит (МС-1) и его разновидности, представляющие собой новый вид ультракалиевого алюмосиликатного сырья для керамической и цементной промышленности, для получения бесхлорных калийных удобрений, глинозема и поташа. Сыннырит - плутоническая порфировидная, лейкократовая порода среднего состава щелочного ряда из семейства фельдшпатоидных сиенитов, сложенная калиевым полевым шпатом (55-75 %), псевдолейцитом (20-80 %), кальсилитом (10-35 %) с примесью нефелина (до 10 %), клинопироксена (до 5 %), лепидолита (до 5 %), альбита. Среди вторичных минералов в породе отмечены цеолиты, анальцим, содалит и гидрослюда. Это сырье характеризуется исключительно высоким содержанием оксида калия (17-21 %) и значительными концентрациями глинозема (до 28 %). К настоящему времени промышленные скопления сынныритов и близких к ним ультракалиевых пород выявлены в двух щелочных массивах Сибири - Сынныр-ском и Сакунском, являющихся, таким образом, месторождениями этого нового вида минерального сырья. Порода тесно связана с другими разновидностями лейцитовых и псевдолей-цитовых интрузивных образований, находящимися в щелочных массивах Лазурского месторождения облицовочных сиенитов Иркутской области. Прогнозные ресурсы этого массива составляют в центральной части Слюдянского района около 30 млн. м3, в северной его части около 2,7 млн. м .

До настоящего времени, щелочные сиениты этого месторождения применялись в качестве облицовочного строительного материала. Известны новые технологии, позволяющие осуществлять безотходную переработку сынныритов и схожих по составу пород с получением глинозема, бесхлорных калийных и фосфорно-калийных удобрений, цемента, полевошпа-

тового концентрата для фарфоро-фаянсовой, электротехнической и абразивной отраслей промышленности, кальсилитового концентрата как естественного, экологичного калийного удобрения пролонгированного типа и целого ряда других продуктов. Также доказано, что природные минеральные вещества в виде сыннырита и сиенита улучшают «живучесть» бетонных смесей, удешевляют строительную продукцию. Рекомендации по разработке технологии вяжущих веществ и бетонов такого типа были предложены С.В. Шестоперовым, П.А. Ребиндером, 3.Г. Скрамтаевым, С.М. Рояком, Ю.С. Малининым.

Нами была поставлена первоочередная задача использования этой породы и ее разновидностей в качестве высокоэффективной пуццолановой минеральной добавки в высококачественных, высокопрочных и легких бетонах, промышленных и коммерческих покрытиях полов, в морском бетоне, железобетонных изделиях, архитектурном бетоне, торкрет бетоне, ремонтных составах, штукатурках, гидроизоляционных составах, сухих строительных смесях, в производстве цемента и строительного раствора. Вследствие этого, также необходимо было усовершенствовать технологию приготовления бетонной смеси на основе сыннырита и его разновидностей путем повышения дисперсности вводимого в ее состав портландцемента и изменения водоцементного отношения, что может привести к обеспечению оптимальной пластичности смеси при увеличении ее подвижности от П 1 до П 5 или раствора от Пк 1 до Пк 4 без уменьшения прочности готовых изделий, повышению активности в ранние сроки твердения, а также позволит получать из нее строительные изделия с поверхностью высокого качества.

Методика исследований. Диспергирование и механическая активация оказывает большое влияние на поверхностные свойства минералов и пород: происходит заметное изменение физических свойств и химической активности вещества. Это объясняется не только увеличением удельной поверхности и уменьшением размеров частиц, но и изменением структуры, в частности, аморфизацией поверхностных участков за счет протекания механохимических процессов.

Многочисленными исследованиями доказано, что изменение удельной поверхности будет гораздо выше в стержневых мельницах по сравнению с активацией в шаровых и вибромельницах [3]. Поэтому для достижения полученного результата нами используется энергоэффективная технология тонкого измельчения нефелин - полевошпатового сырья в виде сыннырита и смешения его с другими неорганическими материалами. Помол осуществляется в стержневом вибрационном измельчителе типа 75Т-ДрМ. Измельчитель вибрационный 75Т-ДрМ 4-х стаканчиковый предназначен для механического измельчения навесок руд и других сухих материалов перед их химическим анализом, а также при необходимости получения измельченного продукта (табл. 1).

Для получения сиенитового цемента, а затем вяжущего для бетонной смеси используется комбинированный способ его механоактивации с применением двухстадийного процесса обработки изделий (грубый и тонкий помол).

Таблица 1

Основные параметры и размеры установки вибрационного измельчителя

типа 75Т-ДрМ

1 Максимальная крупность загружаемого материала, мм 2-3

2 Частота вращения вала вибромоторов, об/мин 1400

Окончание табл. 1

3 Навеска истираемой пробы в одном стакане, г, не более 500

4 Количество стаканов, шт. 4

5 Мощность эл. двигателя, кВт 0,6

6 Габаритные размеры, мм 675x486x693

7 Масса, кг 129

8 Крупность готового продукта (зависит от времени истирания), мкм 50

9 Время истирания (по кварцу) до крупности минус 0,15 (90 %), мин: Время истирания (по кварцу) до крупности минус 0,1 (90 %), мин: Время истирания (по кварцу) до крупности минус 0,05 (90 %), мин: 1 2 5

На стадии грубого помола потребуются ударно-раздавливающие установки (щековая дробильная мельница, шаровая мельница), на стадии тонкого - истирательно-вибрационная активация (стержневая, струнные мельницы, дезинтегратор). Такая технология производства цемента не только позволяет снизить энергозатраты на помол, но и предупреждает появление сверхтонких фракций [4]. Также двойному помолу подвергается портландцемент с пуццола-новой добавкой: на первой стадии портландцемент подвергают помолу с добавкой 1/5,0 -1/6,7 частью от портландцемента до удельной поверхности 2900-3200 см2/г, а на второй вводят оставшуюся часть указанной добавки и производят помол полученной смеси до удельной поверхности 4000-5000 см2/г. Пуццолановая добавка вводится в количестве 25,0-35,0 % от массы портландцемента. Смешение компонентов цемента осуществляется при водоцемент-ном соотношении, равном 0,35-0,40.

Экспериментальные исследования влияния механоактивации на физико-механические свойства вяжущего представлены в табл. 2.

Таблица 2

Механоактивация вяжущего на основе сыннырита в стержневом измельчителе типа 75Т-ДрМ

№ Кол- Удель- Сред- Предел прочно- Изменение предела Коэффициент

п/п во ная по- няя сти при сжа- прочности при сжа- трещиностои-

добав верх- плот- тии/изгибе, тии/изгибе, кости Ктр =

ки, % ность, ность, R0ж/Rизг, МПа (ДЯсж/ДЯизг), % RH3r/ ^ж

от Sуд, см2/г Рср, ТВО 28 су- ТВО 28 суток ТВО 28

ПЦ кг/м ток сУ-

ток

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Без 3200 (6) 2000 39,1/5,0 40,0/5,0 - - 0,127 0,125

добавки

(эта-

лон)

Окончание табл. 2

2 25 4000 (6) 2000 44,4/5,6 48,4/6,0 +12,0/+10,7 +17,3/+16,6 0,126 0,124

3 30 5000 (8) 2050 50,0/5,6 58,5/6,3 +22,0/+10,7 +31,6/+20,6 0,112 0,107

4 35 4800 (6) 1980 40,0/5,6 41,2/5,0 +2,2/+10,7 +3,0/+0 0,14 0,121

Примечание 1. Цис

зры в скобках означают время измельчения для всех проб в минутах.

Данные табл. 2 позволяют сделать общий вывод о получении высококачественного пуццоланового портландцемента марок 400-500 (ППЦ 500 Д25, ППЦ 500 Д30, ППЦ 500Д35) на основе сыннырита при минимальном времени измельчения составляющих компонентов.

Далее для получения готовых бетонных изделий были приготовлены 4 пробных состава бетонной смеси. В этих смесях компоненты были введены в заявляемых пределах (табл. 3). Приготовление бетонной смеси, укладка ее в формы и уплотнение осуществляется с помощью виброобработки со стандартными характеристиками частоты (3000 ± 200 кол/мин) и амплитуды колебаний (0,35 мм под нагрузкой) виброплощадки в течение 90-120 секунд, после чего бетонную смесь выдерживают в формах в естественных условиях при температуре не ниже +15 °С на протяжении не менее 24 часов, причем в формы подается бетонная смесь, содержащая вяжущее вещество, щебень, песок и воду, а в качестве вяжущего вещества используется смесь совместного помола портландцемента и сыннырита с удельной поверхностью вяжущего вещества 4500-5000 см2/г и смешении компонентов смеси при водоцементном отношении 0,35-0,40.

По данным таблицы 3 можно сделать вывод, что при введении добавки в количестве 30 % от массы портландцемента его расход составляет 294 кг на 1 м3 по сравнению с эталонным портландцементом. Экономия цемента возрастает на 26,5 %,что позволяет уменьшить стоимость изделия и удешевить продукцию.

В совокупности предложенных качественных изменений в технологии приготовления бетонных изделий по программе "Разработка оптимального состава бетонной смеси" изготовлена бетонная смесь, в составе которой в качестве вяжущего вещества используют смесь совместного помола портландцемента марки "400" и пуццолановой добавки - многокомпонентного сыннырита Сакунского месторождения (север Читинской области) с удельной поверхностью вяжущего вещества 4500-5000 см2/г, в качестве мелкого заполнителя используют полевошпатовые вольские пески, в качестве крупного - гранитный щебень месторождения Вахмистрово, а соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас. %: вяжущее вещество 8-14, песок 20-24, щебень 50-56, вода - остальное.

Таблица 3

Расходные характеристики бетона и раствора

№ п/п Расход материалов на 1 м3 бетона и раствора, приготовленных в естественных условиях (28 суток) В/Ц Выход, 3 м

ПЦ- 400-Д0, кг Песок, кг Щебень гранитный, кг Вода, л МС-1, кг

1 2 3 4 5 6 7 1,0

1 400 800 1600 240 Без добавки (эталон) 0,6

2 320 720 1640 160 80 0,40

Окончание табл. 3

3 294 688 1566 153 88 0,40

4 260 632 1440 140 91 0,40

Примечания.

• Замес № 1 - контрольный образец без добавки со стандартной технологией приготовления.

• В качестве вяжущего используется портландцементный клинкер Тимлюйского цементного завода и 3-х процентный CaSO4х2 Н20 от массы клинкера.

• В качестве крупного и мелкого заполнителей - щебень гранитный месторождения Вахмистрово фракций 5-20 мм. с насыпной плотностью 1450 кг/м3 (содержание пылевидных и глинистых частиц 3 %) и вольский песок средней крупности Мкр = 2,05 + 2,5 с насыпной плотностью 1560 кг/м3 (содержание пылевидных и глинистых частиц 0,8 %). Гранитный щебень загружается по фракциям 5-10 мм (30 %) и 10-20 мм (70 %).

• В качестве пуццолановой добавки - многокомпонентный сыннырит Сакунского месторождения (север Читинской области).

Таким образом, получен тяжелый бетон класса В 22.5 - В 25 оптимального состава с наилучшими эксплуатационными показателями в виде отношения 1:1,8:4,1 (Ц:П:Щ) при во-доцементном отношении (В/Ц) 0,40-0,450 по режиму пропаривания 1+5+2 часа (мягкий режим пропаривания используется исключительно для бетонов на основе алюмосиликатов или быстротвердеющих бетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками). Экспериментальные данные приведены в табл. 4.

Таблица4

Эксплуатационные характеристики бетонной смеси

№ п/п Количество добавки, % от вяжущего Осадка конуса ОК, (см) Кубиковая прочность бетона, МПа Плотность, кг/м3 Морозостойкость, цикл Экономия цемента Класс бетона (по прочности) Марка цемента (по прочности)

ТВО (1+5+2) R28

1 2 3 4 5 6

1. Без добавки (эталон) 4 (П1) 24,5 27,3 2060 F50 эталон В 20 (М250) ПЦ 400

2. 25 10 (П3) 28,0 31,2 2200 F50 27,5 В 22.5 (М300) ППЦ 400 Д25

3. 30 20 (П4) 30,0 32,8 2150 F50-100 35,0 В 25 (М350) ППЦ 500 Д30

4. 35 18 (П4) 26,0 29,1 2040 F50 38,7 В 20 (М250) ППЦ 400 Д35

Примечание. В скобках указана марка по удобоукладываемости.

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

Из табл. 4 видно, что самую высокую прочность при сжатии и изгибе через 28 суток имеют образцы, изготовленные из бетонных смесей № 3. Эти бетонные смеси имеют также самую высокую пластичность. Образцы, изготовленные из этих смесей, имеют самую низкую шероховатость. Достаточно высокую прочность при сжатии и изгибе, а также низкую шероховатость имеют также образцы, изготовленные из смесей № 2. Пластичность смесей № 2-4 также достаточно высока. Образцы, изготовленные из бетонных смесей стандартного образца, имеют более низкую прочность при сжатии и изгибе и большую шероховатость.

Испытания введения добавки «многокомпонентный сыннырит» в бетоны проведены в испытательной лаборатории «Испытание строительных материалов и конструкций» НИ ИРГТУ (Свидетельство об аттестации испытательной лаборатории (центра) № 005960 № РОСС RU.0001.21СА78 от 22.03.2011 г., 664074, г. Иркутск, 24.06.201l).

Для сравнения были предложены варианты пластифицирующих добавок II группы, используемые в портландцементах такого типа. На представленных графиках зависимости дозировки добавки от предела прочности при сжатии пуццоланового портландцемента и подвижности бетонной смеси становится понятно, что многокомпонентный сыннырит МС-1 может составить достойную конкуренцию таким известным и дорогостоящим брендам как гиперпластификаторы FOX-8H и FOX-5H, суперпластификатор - микрокремнезем (МК), пластификаторы РС-1, РС-2 (рис. 1-2).

Недостатками использования таких пластификаторов являются склонность пульпы к расслоению, что требует периодического перемешивания при ее хранении, подверженность пульпы замораживанию, а также необходимость в дополнительных технологических линиях подачи суперпластификатора и других добавок. Кроме того, пластичность бетонных смесей с добавкой такого пастообразного продукта со временем (через 15-20 мин с момента приготовления) заметно уменьшается.

Рис. 1. График зависимости дозировки добавок от предела прочности при сжатии пуццоланового

портландцемента

Рис. 2. График зависимости дозировки добавок от осадки конуса бетонной смеси

Основные результаты исследований. Первый технический результат - использование энергоэффективной технологии разработки пуццоланового портландцемента (ППЦ 500 Д25-35) высокого качества на основе минеральной добавки МС-1 из нефелин-полевошпатового сырья Забайкалья.

Результаты применения минеральной добавки с использованием многокомпонентного сыннырита:

• в 1,5-2 раза более высокая пуццоланическая активность по сравнению с микрокремнеземом (МК), обусловливающая меньшие дозировки сыннырита по сравнению с МК;

• надежное связывание щелочей (К, №), обеспечивающее полную защиту бетонных изделий от высолообразования;

• повышение пластичности и технологичности бетонных и растворных смесей, отсутствие поверхностной липкости бетона;

• светло-серый цвет бетонных изделий;

• при введении добавки в количестве 25-35 % от массы цемента при одинаковом В/Ц увеличивается подвижность бетонной смеси практически без снижения прочности;

• при достижении подвижности в сравнении с контрольными образцами уменьшается расход воды на 36 % с увеличением прочности бетона при сжатии на 16,8 %;

• повышение седиментационной стойкости и пластичности бетонной смеси;

• повышение непроницаемости и химической стойкости бетона, предотвращение силикатно-щелочной реакции;

• отсутствие высолообразования.

Также было выявлено, что многокомпонентный сыннырит улучшает внешний вид бетонных изделий. Это позволяет применять его в сочетании с белым цементом. Эта добавка проявляет синергетический эффект с цементом в части снижения требуемой дозировки цемента, что позволяет одновременно повышать качество бетона и снижать его себестоимость.

Экспериментально установлено, что при введении в смесь ППЦ 500 Д25-35, песка и щебня в определенных количествах при твердении образуется достаточное количество стабильных силикатов - кальцийсиликатов, алюмосиликатов, алюмокальцийсиликатов, являющихся каркасами прочности и обеспечивающих быстрое нарастание прочности в ранние сроки твердения [5]. Именно такой двойной помол портландцемента с пуццола-новой добавкой до удельной поверхности 4500-5000 см2/г и смешение компонентов смеси при водоцементном отношении 0,40-0,45 обеспечивает возможность упростить технологию и без дополнительных энергетических и материальных затрат повысить активность смеси, особенно в ранние сроки твердения, что обеспечит быстрый набор прочности изделиям, изготовленным из смеси, полученной таким способом. Водоцементное отношение 0,40-0,45 является необходимым и достаточным для получения смеси, пластичность которой повышается за счет активации, как портландцемента, так и добавки путем совместного их помола до указанной дисперсности [6]. Изделия, изготовленные из приготовленной таким образом смеси, имеют глянцевую поверхность без трещин. Пуццолановый портландцемент с удельной поверхностью менее 4500 см2/г недостаточно активен, в результате чего замедляется набор прочности изделий, изготовленных из приготовленной таким способом смеси. Смесь, содержащая такую разновидность цемента, имеет недостаточную пластичность и повышенную водопотребность, что служит причиной ухудшения качества поверхности изделий - повышается шероховатость, появляются трещины. Увеличивать удельную поверхность цемента свыше 5000 см2/г нецелесообразно, так как затраты энергии увеличиваются, а физико-механические показатели смеси при этом практически остаются на том же уровне. При введении в смесь портландцемента в меньшем количестве образуется недостаточное количество стабильных силикатов. Большее количество цемента вводить нерационально, так как повысится его расход, а дальнейших улучшений физико-механических показателей смеси практически не происходит. При уменьшении водоцементного отношения получают жесткую смесь, не способную саморазравниваться и имеющую низкую активность. Изделия из такой смеси имеют недостаточную прочность и поверхность низкого качества - шероховатую и с трещинами. При повышении водоцементного отношения ухудшаются прочностные характеристики изделий, изготовленных из такой смеси, и из-за появления шероховатости и трещин снижается качество поверхности изделий. Недостаток песка в бетонной смеси может привести к уменьшению количества образующихся стабильных силикатов. При избытке песка смесь утрачивает свою активность, что приводит к снижению прочности изделий из этой смеси.

Таким образом, второй технический результат - разработка состава бетонной смеси, обладающей повышенной пластичностью, низкой водонепроницаемостью, высокой прочностью - получение изделий из этой бетонной смеси. Сочетание многокомпонентного сыннырита и портландцемента позволяет повысить пластичность, непроницаемость, морозостойкость, химическую стойкость и трещиностойкость бетона, снизив при этом его себестоимость.

я

■ Р0Х-8Н, Пластифицирующий аффект

Рис. 3. График зависимости проектного возраста бетона от предела прочности при сжатии

На графике видно, что в проектном возрасте 7, 14 и 28 суток естественного твердения бетона предложенного состава предел прочности при сжатии имеет практическое значение 35 МПа по сравнению с пластифицированным бетоном 53 МПа, технология изготовления которого достаточно сложная из-за многокомпонентности различных химических добавок, вводимых в бетонную смесь (рис. 3) [7-8].

Таким образом, многокомпонентный сыннырит можно отнести к пластифицирующим добавкам II группы (увеличение подвижности бетонной смеси без снижения прочности) [9]. При использовании добавки пластичность бетонных и цементных растворов увеличивается с П 1 до П 4, водопотребление при затворении вяжущего вещества снижается на 10-15 % и позволяет обеспечивать длительную жизнеспособность бетонных смесей. Прочность бетонов или растворов повышается на 20-30 %. В результате снижается трудоемкость при укладке бетонной смеси, ускоряется бетонирование и повышается качество укладки бетона в сооружениях; уменьшается расход портландцемента в бетоне в результате меньшей дозировки цемента и воды (цементного теста) при сохранении заданной пластичности бетонной смеси; повышается прочность и морозостойкость бетона за счет снижения водоцементного отношения при сохранении заданной пластичности бетонной смеси [10].

Потребность в пластичности бетонных смесей существует, сейчас строительство активно развивается, но, чтобы обеспечить прибыль, необходимо дать хорошую производительность. Предложенная технология приготовления бетонной смеси достаточно изучена и в этом направлении ведется научная работа. Эксперименты проводились по ГОСТ 30459-96, ГОСТ 10181-2000, ГОСТ 24211-2003 [11-13].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Цыремпилов А.Д. Алюмосиликатные вяжущие на основе эффузивных пород // Строительные материалы и конструкции. 1980. № 3. С. 15-17.

2. Ботка Е.Н., Беляев Е.Н. Рынок сухих строительных смесей РФ: от быстрого роста к жесткой конкуренции // IV международная научно-техническая конференция "СтройХИМИЯ" : сб. докладов. Киев, 2007. С. 11-14.

3. Кузьмина В. П. Механоактивация цементов. // Строительные материалы. 2006. № 5. С. 7-9.

4. Кузьмина В.П. Способ получения пластифицированных портландцементов // Патент России № 2094404. 2007.

5. Сватовская Л.Б. Фундаментальные основы свойств композиций на неорганических вяжущих. Санкт-Петербург : СтПбГУПС, 2006.

6. Марданова Э. И. Многокомпонентные цементы с добавками из местного минерального сырья : автореф. дисс. канд. техн. наук. Казань : КазГАСА, 1995. 20 с.

7. Баженов, Ю. М. Технология бетона. М. : Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2007. 528 с.

8. Неверов А. С. Современные строительные материалы / А. С. Неверов, Д. А. Родченко, М. И. Цырлин. М. : Изд-во Вышэйшая школа, 2007. 222 с.

9. Пат. 2383506 Российская Федерация МПК C04 B 7/42 Способ получения портландцемента / Б.Л. Куликов, М.Д. Николаев, А.А. Кузнецов, М.Н. Пигарев ; заявитель и патентообладатель ООО Тд "Байкальский алюминий". № 2008139089/03 ; заявл. 30.09.08. ; опубл. 10.03.10., Бюл. № 21. 9 с.

10. Ogden J. Herbert US Patent W02006091185, 2006-08-31.

11. ГОСТ 30459-96 «Добавки для бетонов. Методы определения эффективности».

12. ГОСТ 10181-2000 «Смеси бетонные. Методы испытаний».

13. ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические требования».

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Николаенко Елена Аркадьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные конструкции», Иркутский государственный технический университет, тел.: (3952) 40-58-29, 40-51-67, 89041177325, e-mail: nikolaeva2550@mail.ru

Nikolayenko E.A., Candidate of Technical Sciences, associate professor for Building Constructions Department, Irkutsk State Technical University, tel.: (3952) 40-58-29, 40-5167, 89041177325, e-mail: nikolaeva2550@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.