Внв цемент состав свойства применение
Обновлено: 03.05.2024
Появление во второй половине 80-х эффективных добавок в бетоны, называемых суперпластификаторами, позволило существенно улучшить физико-механические свойства бетонов и технологические характеристики бетонных смесей. Уже тогда появилась возможность резко увеличить прочностные характеристики бетонов, доведя в отдельных случаях его прочность до 100-120 МПа (1000-1200 кг/см2), широко применить для бетонирования особо сложных конструкций не только обычные, но и высокопрочные бетоны. В настоящее время найдены новые возможности усовершенствования вяжущих материалов и технологии бетонных работ.
Эти возможности связаны с принципиально новыми методами использования суперпластификаторов, созданием на основе нового класса вяжущих веществ - Вяжущих Низкой Водопотребности (ВНВ).
Применение ВНВ позволяет потенциально увеличить реальную активность цемента в 2-2,8 раза, и соответственно, прочность бетона в 2-2,5 раза. Дальнейшее повышение прочности ограничивается свойствами и характеристиками заполнителей.
Ясно, что такой прирост прочности может быть реализован в виде существенных технологических преимуществ.
Потенциальные возможности увеличения прочности бетона, как правило, могут быть преобразованы в различные превышенные другие его характеристики и особенно технологические его свойства. Внедрение ВНВ с этой точки зрения обеспечивает так же возможности расширения этих свойств, которые позволяют говорить о принципиально новых технологических возможностях бетонных смесей. Заманчивые перспективы открываются перед применением ВНВ для изготовления всевозможных декоративных и отделочных изделий для применения их внутри зданий и в особенности на открытом воздухе. Одно то, что бетоны на основе ВНВ имеют в 2,5 раза большую, чем обычные бетоны, морозостойкость (400-450 циклов) делает их куда более эффективными для изготовления наружных стеновых и цокольных панелей.
Вследствие того, что бетонные смеси на ВНВ не требуют еще и тепловой обработки, широкое применение в производстве декоративных элементов для интерьеров, фасадов и малых архитектурных форм, могут найти матрицы и вкладыши из каучукосодержащих материалов-тиокола или виксинта, что кроме всего прочего, существенно снизит затраты труда на их изготовление и стоимость самих изделий.
Монолитные бетонные и железобетонные конструкции в последние десятилетия в строительстве стали использоваться значительно чаще, ВНВ здесь находит достаточно эффективное применение. Преимущества в этом случае, в первую очередь, скажутся на объёме расходуемого цемента, и время набора прочности бетона за счет замены цемента на ВНВ. Необходимо отметить, что использование ВНВ вместо цемента с различными добавками, вводимыми в бетономешалку, значительно (в 2-3 раза) увеличивает время начала и окончания схватывания бетонной смеси, что позволяет перевозить ее на значительно большие расстояния. Это в свою очередь приведет к тому, что в целом по каждому району строительства можно будет обходится меньшим количеством бетонных заводов. Применение ВНВ позволяет сократить в зимних условиях ухода за бетонной смесью, а так же уменьшить продолжительность технологических перерывов, назначаемых обычно для набора прочности бетона. Может быть сокращено так же время ухода за свежеуложенным бетоном в жаркое время года и, естественно, снижены затраты труда, расход воды и т.д.
В целом же применение ВНВ в условиях стройплощадки, расширяя технологические и физико-механические свойства бетона и условия его применения не требует каких-либо существенных изменений в технологии бетонных работ.
Таким образом, применение ВНВ позволяет получить технический и экономический эффект практически во всех областях применения цементных вяжущих и по всем элементам, составляющим разнообразие технологии бетонных работ.
По прочности при сжатии ВНВ подразделяется на марки:
- ВНВ-100 - 90 Мпа (900 кг/см²)
- ВНВ-90 - 80 МПа (800 кг/см²)
- ВНВ-80 - 70 МПа (700 кг/см²)
- ВНВ-70 - 60 МПа (600 кг/см²)
- ВНВ-60 - 50 МПа (500 кг/см²)
- ВНВ-50 - 40 МПа (400 кг/см²)
Под технологическими свойствами бетонной смеси, определяющими особенности технологии бетонных работ, обычно подразумевается:
- подвижность бетонной смеси;
- время начало и конца схватывания бетонной смеси скорость набора прочности.
Потенциальные возможности увеличения прочности бетона, как правило, могут быть преобразованы в различные повышенные другие его характеристики и особенно технологические его свойства.
Рассмотрим, в первую очередь, Возможности применение ВНВ в условиях промышленного производства сборного железобетона, где это обещает наибольший экономический эффект.
Как правило, всякое производство сборного бетона включает в себя следующие основные переделы:
- подготовка форм;
- изготовление арматуры;
- приготовление бетонной смеси;
- формования изделий;
- тепловлажностная обработка изделий.
Применение ВНВ позволяет изменить последние три передела. При этом наибольший экономический эффект можно ожидать от внедрения так называемой беспропарочной технологии.
График набора прочности бетонной смеси, приведенной на рис.1, (портландцемент) содержит в себе несколько элементов не вполне оптимально решающих проблему безпропарочного изготовления сборного железобетона. Более рациональным и экономным представляется режим набора прочности, приведенный на рис.1 ВНВ-50, ВНВ-100. Очевидно, обеспечение такого режима позволило бы сократить время беспропарочного выдерживания изделия до 10-12 часов, что соизмеримо со временем пропаривания на самых совершенных производствах. Возможность перехода на такой график позволило бы перейти к меньшему расходу цемента и затрат на энергоносители.
Современные средства воздействия на свойства бетонной смеси позволяют надеется на получение возможности выдерживания сборных железобетонных изделий в наиболее экономичном режиме.
Следующим шагом, который можно сделать, внедряя ВНВ, является переход к безвибрационной технологии формования сборного железобетона. Возможность его внедрения была отмечена при появлении суперпластификаторов. Безвиброционная технология чаще всего применяется при бетонировании, в условиях строительной площадки, массивных железобетонных конструкций, насыщенных арматурой. Не исключена возможность, что с внедрением беспропарочной и безвибрационной технологий, стендовое производство сборного железобетона окажется более эффективным.
Бетонные смеси на ВНВ представляют собой значительный интерес, т.к. делается возможным получение материалов со свойствами керамики (черепица), асбоцемента (шифер), ацеида (электротехнические изделия) и даже способных в ряде случаев заменить металл.
В условиях специального строительства представляется возможным существенно повысить прочность уложенного в конструкции бетона, доведя ее величину до 150-180 Мпа (1500-1800 кг/см²). При применении литого бетона эта прочность несколько снизится, хотя и будет находиться в пределах 120-150 Мпа (1500-1800 кг/см²).
В целом применение ВНВ в условиях стройплощадки расширяет технологические и физико-механические свойства бетона и условия его применения не требует существенных изменений в технологии бетонных работ.
Вяжущее низкой водопотребности представляет собой высокопрочное гидравлическое вяжущее, получаемое при совместном помоле портландцементного клинкера, гипсового камня и водопонижающей добавки суперпластификатора (С-3). В результате механохимического активации (помол цемента с суперпластификатором) цемент приобретает уникальные, специфичные свойства, отличающие его от стандартного портландцемента.
Получается материал, который превосходит свойства стандартного портландцемента примерно в два раза.
высокой дисперсностью (удельная поверхность 4000-5000 см2/г),
низкой водопотребностью - нормальная густота цементного теста в среднем 18,0-20,0%, при том, что у портландцемента М400 и М500 нормальная густота цементного теста составляет 24,5% - 27,0%),
существенное замедление процессов структурообразования в первые 4-8 часов после затворения, с последующей интенсивной кристаллизацией и твердением,
активность по показателю прочности до 100 МПа.
По вещественному составу ВНВ подразделяют на чисто клинкерные (ВНВ-100) и многокомпонентные с различными минеральными добавками: комбинацией активных и инертных добавок.
В качестве активных минеральных добавок используют доменные шлаки и золы-унос; инертные добавки: строительный песок, отходы горно-обогатительных комбинатов, карбонатные материалы (известняки, доломиты, мрамор).
• пониженная на 25-30% водопотребность растворных и бетонных смесей при равной подвижности;
• длительное сохранение активности и интенсивный набор прочности цементного камня и бетона на его основе в различные, в том числе и ранние, сроки твердения;
• повышенная в 2-3 раза морозостойкость по сравнению с бетонами на портландцементе вследствие мелкопористой структуры бетона;
• обеспечение класса прочности бетона от В60 до В100;
• высокая сульфатостойкость (коэффициент сульфатостойкости не ниже, чем у сульфатостойкого цемента);
• пониженное тепловыделение при твердении.
Для ВНВ характерна пониженная по сравнению с портландцементом степень гидратации алита как в раннем возрасте, так и при длительном твердении.
. Одно из преимуществ ВНВ — длительное сохранение активности и интенсивный набор прочности цементного камня и бетона на его основе в различные, в том числе и ранние, сроки твердения. Хранение (до 180 суток) такого вяжущего НВ-30-ВНВ-100 в бумажных мешках не приводит к изменению показателей дисперсности, водопотребности и прочности. Бетоны на основе ВНВ из высокоподвижных бетонных смесей характеризуются высокой морозостойкостью и трещиностойкостью. Водопоглощение таких бетонов в 2,5 раза ниже, чем у бетонов без добавки и с суперпластификатором С-3. Деформации усадки и ползучести в среднем на 10-20 процентов ниже, чем у контрольного состава. Цементный камень и бетон на ВНВ отличаются низкой пористостью практически с отсутствием крупных капиллярных пор.
Маркировка портландцемента.
| Вид и марка цемента | Основное назначение | Допустимое | Не допустимое |
| ПЦ М600, М550 | Для бетонов класса В40 и выше, в т.ч. для жаростойкого бетона | Для аварийно-восстановительных работ, для усиления ЖБИ при реконструкции зданий | Для конструкций прочности В10-В20 |
| ПЦ М500 Д0. ПЦ500 Д20 | Для бетонов класса В25-В35 | -«-«-« | Для ЖБК, подвергаемых действию вод с высокой степенью минерализации |
| ПЦ М400 | Для бетонов класса В15-В25; для жаростойкого бетона | Для бетонов со специальными свой-ствами при условии дополнительной проверки или при применении специа-льных добавок | Для ЖБК, подвергаемых действию сред с высокой степенью минерализа-ции) Бетонов класса В30 и более |
| ШПЦ | Для ЖБИ, подвергаемых пропарке; монолитных массив-ных конструкций надземных, подземных и подводных при действии пресных и минеральных вод | Для бетонов со специальными свой-ствами при условии дополнительной проверки или при применении специа-льных добавок | Для морозостойких бетонов Мрз>200; для ЖБИ, твердеющих при ниже -10º при отсутствии обогрева, для конструкций подвергаемых попере-менному замерзанию-оттаиванию |
| ППЦ | Для подземных и подводных конструкций, эксплуатируемых в условиях действия мягких пресных вод и сульфат содержащих средах | Для морозостойких бетонов, при твердении бетона при отрицательных температурах, сухом жарком климате, в условиях попеременного увлажнения-высушивания | |
| БПЦ (быстро-твердеющий) | Для ЖБК с повышенной отпускной прочностью и моно-литных конструкций | Для строительных растворов | |
| ОБПЦ | Для аварийно-восстановитель-ных работ; для бетонов, к которым предъявляются высо-кие требования по темпам начального твердения в нормальных условиях | Для ЖБИ с применением кратковременного пропаривания | Для ЖБИ с традиционным режимом пропаривания |
| СПЦ | Для ЖБК эксплуатируемых в условиях действия мягких пресных вод и сульфатных средах | Для низкотермичного бетона | Для бетонов, где не предъявляются требования по сульфато-стойкости |
| Медленносхватываю-щиеся ПЦ | Для бетонов и растворов с длительным циклом транспор-тирования, укладки и формования | Для технологий с нормальным циклом | |
| Гипсоглиноземистый цемент | Для безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов, гидроизоляционных штукатурок | Для зачеканки швов и раструбов при давлении до 10 атм (создается в течении 24 часов с момента укладки) | Для строительных работ при Т |
| Глиноземистый | Для быстротвердеющих бетонов, при аварийных работах. Для жаростойких бетонов, для работы в условиях сернистой агрессии | В массивных конструкциях, твердеющих при температуре выше +25º | |
| Высокоглиноземистый | Для жаростойких бетонов | ||
| Безусадочные | Для бетонов, предназначенных для омоноличивания стыков | Для обычных бетонов | |
| Расширяющиеся | Самоуплотняющихся бетонов, водонепроницаемых конструкций | Работы по усилению и ремонту ЖБК | |
| Напрягающие | Для самонапряженных конструкций | Для бетонов. Предназначенных для омоноличивания стыков | |
| Низкотермичные | Для низкотермичных бетонов | ||
| Белые и цветные | Для растворов и бетонов, предназначенных для архитектурно-отделочных работ, цементных красок |
| Тип цемента | Наименование цемента | Сокращенное обозначение цемента | Вещественный состав цемента, % от массы* | |||||||
| Основные компоненты | ||||||||||
| Портланд- цементный клинкер | ДГШ | Пуццолана | Зола- уноса | Глиеж или обожжен- ный сланец | Микро- кремнезем | Известняк | Вспомога- тельные компо- ненты | |||
| К | Ш | П | З | Г | МК | И | ||||
| ЦЕМ I | Портландцемент | ЦЕМ I | 95-100 | - | - | - | - | - | - | 0-5 |
| ЦЕМ II | Портландцемент с минеральным и добавками**: | |||||||||
| шлаком | ЦЕМ II/А-Ш | 80-94 | 6-20 | - | - | - | - | - | 0-5 | |
| ЦЕМ II/В-Ш | 65-79 | 21-35 | - | - | - | - | - | 0-5 | ||
| пуццоланой | ЦЕМ II/А-П | 80-94 | - | 6-20 | - | - | - | - | 0-5 | |
| золой-уноса | ЦЕМ II/A-З | 80-94 | - | - | 6-20 | - | - | - | 0-5 | |
| глиежем или обожженным сланцем | ЦЕМ II/А-Г | 80-94 | - | - | - | 6-20 | - | - | 0-5 | |
| микрокремне- | ЦЕМ | 90-94 | - | - | - | - | 6-10 | - | 0-5 | |
| земом | II/A-MК | |||||||||
| известняком | ЦЕМ II/А-И | 80-94 | - | - | - | - | - | 6- | 0-5 | |
| композиционн ый портланд- цемент*** | ЦЕМ II/А-К | 80-94 | 6-20 | 0-5 | ||||||
| ЦЕМ III | Шлакопортла нд- цемент | ЦЕМ III/А | 35-64 | 36-65 | - | - | - | - | - | 0-5 |
| ЦЕМ IV | Пуццолановы й цемент*** | ЦЕМ IV/A | 65-79 | - | 21-35 | - | 0-5 | |||
| ЦЕМ V | Композицион ный цемент *** | ЦЕМ V/A | 40-78 | 11-30 | 11-30 | - | - | - | 0-5 |
По вещественному составу, цементы подразделяют на пять типов:
- ЦЕМ I – портландцемент (вспомогательные компоненты 5%);
- ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавкам:
шлак от 6 до 20( под тип А), от 20 до 35% (под тип В);
пуццолановая добавка от 6 до 20%;
микрокремнезем до 10%;
известняк до 20%
- ЦЕМ III – шлакопортландцемент (шлак от 36 до 65%);
- ЦЕМ IV - пуццолановый цемент (от 21 до 35%);
- ЦЕМ V - композиционный цемент.
Прим. - Цемент типа ЦЕМ I не содержит минеральных добавок в качестве основного компонента.
По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов ЦЕМ II - ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
Бетоны на основе вяжущего низкой водопотребности
Вяжущие низкой водопотребности или ВНВ — это один из видов добавок в бетон называемый суперпластификаторами.
Суперпластификаторы появились еще во второй половине 80-х годов и позволили значительно улучшить множество свойств практически любого вида бетонов и бетонных смесей.
Так были улучшены многие физико-механические свойства бетонов, например такие как прочность, уже то время, в 80-х годах была возможность сильно увеличить прочность бетона до 100-120 МПа, что равно 1000-1200 кг/кв.см. И благодаря этому стало возможным использования высокопрочных бетонов для бетонирования особо сложных конструкций. До настоящего времени, данные показатели были увеличены еще на порядок.
На сегодняшний день, с помощью ВНВ в составе бетонной смеси, можно реально увеличить активность цемента, примерно в 2-2,8 раза , что в свою очередь увеличит прочность готового бетона примерно в 2-2,5 раза . Такое большое увеличение прочности дает возможность получить значительные технологические преимущества в строительстве.
Потенциальное увеличение прочности бетона, может повысить не только другие характеристики, но и его технологические свойства. Под технологическими свойствами бетонной смеси подразумеваются: подвижность смеси, время начала схватывания и время набора прочности бетона. Кроме того, с помощью применения ВНВ можно не только увеличить, но и расширить характеристики бетона, что позволит получать принципиально новую бетонную смесь, обладающую дополнительными технологическими возможностями.
Область применения ВНВ.
Область применения ВНВ
Хороший потенциал применения ВНВ открывается в области изготовления декоративных и отделочных материалов из бетона, как внутри зданий, так и снаружи на открытом воздухе. Применение ВНВ в бетоне, не только повышает его прочность, но и морозостойкость, при этом бетон уже может выдерживать от 400 до 450 циклов замораживания и оттаивания. Такое количество циклов, примерно в 2,5 раза больше , чем у обычного бетона. Все это делает бетоны на основе ВНВ более эффективными при строительстве цокольных и стеновых панелей снаружи здания.
Еще одна не маловажная особенность применения ВНВ в составе бетона, это то, что такой бетон не требует тепловой обработки. Из этого следует то, что такой бетон практически идеально подходит для устройства декоративных фасадов, интерьеров и элементов малых архитектурных форм, в которых кроме самого бетона могут быть применены вкладыши из материалов содержащие каучук, такие как тиокол или виксинт. Применение каучукосодержащих материалов в декоративных элементах, поможет существенно снизить стоимость этих элементов и трудозатраты для их изготовления.
В последнее время все чаще стали использоваться монолитные бетонные и железобетонные конструкции. И в изготовлении таких конструкций ВНВ нашло широкое применение из-за ряда преимуществ, которые оно предоставляет. Самое важное чего можно добиться используя ВНВ, это снижение расхода цемента или же цемент с добавками полностью заменить на ВНВ. Кроме того, ВНВ влияет на время набора прочности бетоном.
Использование ВНВ вместо цемента позволяет увеличить время начала схватывания бетонной смеси, примерно в 3 раза. Увеличение данного параметра позволяет перевозить бетонную смесь на большие расстояния, чем раньше. И благодаря этому, в каждом строительном районе можно значительно снизить количество бетонных заводов.
В определенные моменты строительства, уложенный бетон может требовать внимательного ухода. Так, например в зимнее время года применение ВНВ позволяет сократить время ухода за смесью. Кроме того, уложенный бетон требует технологические перерывы для того, чтобы набрать прочность, а с использованием ВНВ это время можно значительно сократить, сокращая время каждого такого перерыва. Таким же образом может быть может быть сокращено время ухода за уложенным бетоном в жаркое время, что позволяет снизить затраты воды на обслуживание, а в общем случае, применение ВНВ позволяет значительно снизить трудозатраты на любое строительство.
Еще один важны плюс во всем этом, это то, что при использовании ВНВ на всей стройплощадке не требуется производить никаких существенных изменений в технологиях укладки бетонных смесей и бетонных работ.
Учитывая все вышесказанное, можно сделать однозначный вывод о том, что применение ВНВ в строительстве, позволяет улучшить не только технологические, но и экономические показатели по всем элементам технологии бетонных работ.
Как известно прогресс не стоит на месте и постоянно требуется усовершенствования технологий и качества производимых продуктов для всех аспектов жизнедеятельности человека.
Прогресс не обходит стороной и строительную индустрию. Благодаря этому был разработан сверхбыстротвердеющий цемент, который характеризуется самым коротким сроком схватывания и набирания марочной прочности.
Сверхбыстротвердеющий цемент
Сверхбыстротвердеющие цементы или СБТЦ изготавливают из специальных клинкеров включающие в себя такие минералы, которые позволяют цементу схватываться не мгновенно, а спустя 20-40 минут после затворения его водой. А спустя несколько часов, такой цемент достигает эксплуатационной прочности.
Развитое современное оборудование и квалифицированный инженерный и технический персонал позволяют в кратчайшие сроки освоить производство общестроительных цементов, которые основаны на сульфатированных клинкерах.
Для того чтобы успешно реализовать производство и поставку быстротвердеющего цемента, нужно реализовать своевременную поставку цемента на завод или заводы и уточнить какие сырьевые материалы необходимы заказчику. В список данных сырьевых материалов могут входить: высокоалюминатные золы ТЭЦ, шламы водоподготовки, а так же некоторые представители техногенных материалов и алунитовых пород.
Когда появились первые образцы быстротвердеющего цемента, от простого портландцемента он отличался тем, что имел повышенную прочность спустя всего 3-е суток после начала схватывания. Спустя некоторое время, появился высокопрочный цемент, который позволяет экономить расход цемента при, том же качестве изделия и его свойств.
Затем был получен быстротвердеющий портландцемент, который затвердевал при пропаривании, данный вид цемента помог сократить время пропаривания практически в 2 раза.
Так же существует модифицированный быстротвердеющий портландцемент, который характеризуется самым быстрым нарастанием прочности и при этом не требует тепловлажностной обработки. Такой цемент позволяет делать распалубку изделия уже спустя 3-6 часов при температуре твердения 20°С. А спустя сутки после начала схватывания изделие набирает до 70% марочной прочности.
Для того чтобы немного отсрочить начало схватывания, в быстротвердеющую бетонную смесь вводят специальные добавки, которые замедляют схватывание.
Для того чтобы получить быстротвердеющий и одновременно высокопрочный бетон, в состав бетонной смеси добавляют сульфоалюминатный цемент, добавку водорастворимой смеси и борную кислоту. А для того чтобы получить сульфоалюминатный цемент в качестве сырья используют известняки, бокситы и природный гипсовый камень.
Высокопрочный бездобавочный портландцемент
Данный цемент используется для производства растворов и бетонов с повышенной прочностью, которые используются для строительства особых бетонных конструкций и архитектурных деталей.
Данный вид быстротвердеющего бетона позволяет сократить время для набора распалубочной прочности, а так же позволяет быстро набирать необходимую прочность, которая позволяет транспортировать бетонные и железобетонные изделия. Таким образом, данный вид бетона позволяет увеличить оборачиваемость строительных форм.
Высокопрочный бездобавочный портландцемент применяется для изготовления бетона и железобетона с повышенными прочностными характеристиками и для получения арболита с высокими техническими и физическими свойствами. Так же данный цемент входит в состав полимерцементного покрытия полов в зданиях промышленного производства и используется для зимнего беспрогревного бетонирования.
Вяжущее низкой водопотребности
Для того чтобы изготовить вяжущее низкой водопотребности или ВНВ, портландцемент подвергается интенсивной механической и химической обработке с минеральными добавками и с применением суперпластификатора С-3. Получившийся портландцемент отличается от обычного, тем, что имеет высокую дисперсность от 4000 до 5000 кв.см/грамм, низкую водопотребность при которой густота цементного теста примерно равна 18% и активен по прочностным показателям до 100 МПа.
По составу ВНВ подразделяются на:
- клинкерные или ВНВ100;
- многокомпонентные.
Многокомпонентные ВНВ изготавливаются с разными минеральными добавками, в составе которых сохраняется оптимальная комбинация инертных и активных добавок.
В качестве активных добавок используются: доменные шлаки и зола-унос. В качестве инертных добавок используют: хвосты горных комбинатов и строительный песок.
Для того чтобы получить ВНВ хорошего качества, влажность составляющих его компонентов должна быть менее 3%.
Ускорение твердения бетонов является, пожалуй, наиболее перспективной и необходимой задачей исследования, так как позволит увеличить рентабельность производства. Проведенными исследованиями на кафедре «Строительных материалов» ЮУрГУ была доказана перспективность введения небольших дозировок тонкомолотых цементов с добавками пластификаторов с целью ускорения твердения портландцемента и бетона на его основе.
Исследование влияния добавок вяжущего низкой водопотребности на кинетику набора прочности цементной композиции показало, что при введении добавки в состав вяжущего в количестве 10…20 % наблюдается интенсивный рост прочности композиционного вяжущего (рис 1). При большем содержании ВНВ в составе вяжущего (до 70 %) значительно снижается рост прочности в первые сутки, поскольку свойства ВНВ, как быстротвердеющего вяжущего, становятся более преобладающими по отношению к рядовому цементу. При содержании ВНВ близкому к 100 % свойства вяжущего становятся близкими к свойствам ВНВ.
На рис. 1 приведены результаты исследования влияния ВНВ, изготовленного путем домола рядового цемента ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода в виброистирателе в течение 60 сек с суперпластификатором С-3, при введении его в ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода. Как показали результаты исследований, проведенных в ЮУрГУ, цементы на основе клинкера Коркинского цементного завода характеризуются достаточно низкой скоростью набора прочности в ранние сроки.
Для интенсификации набора прочности в ранние сроки можно предположить, что необходимо использовать добавки ВНВ, изготовленного на основе цементов с более интенсивной гидратацией в ранние сроки. Так по результатам предварительных испытаний более активными в ранние сроки являются цементы, изготовленные с использованием клинкеров Катав-Ивановского и Невьянского цементного завода.
Для определения влияния различных ВНВ были изготовлены вяжущие низкой водопотребности из цементов ПЦ 500 Д0 Катав-Ивановского и Невьянского цементных заводов путем домола в вибромельнице в течение 60 сек с дозировкой суперпластификатора С-3 1,0 %
Результаты исследования влияния ВНВ на нормальную густоту цементного теста представлены на рис. 2.
Из рис. 2 видно, что при введение ВНВ, изготовленного из цементов ПЦ 500 Д0 Невьянского и Катав-Ивановского цементных заводов, нормальная густота цементной композиции выше относительно композиции, полученной при использовании ВНВ из цемента ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода. Увеличение нормальной густоты можно объяснить более высокой удельной поверхностью исходных цементов ПЦ 500 Д0 и минералогическим составом клинкера.
При смешивании различных цементов может наблюдаться неравномерность изменения объема цементного теста. В нашем случае при смешивании различных ВНВ с цементом неравномерность изменения объема не наблюдалось (рис. 3).
Результаты исследования влияния ВНВ на кинетику набора прочности представлены на рис. 4, 5, 6 и 7. Прочность цементной композиции определялось на образцах 20×20×20 мм. Образцы изготавливались из цементной теста нормальной густоты, которые первые сутки хранились в формах над водой, после распалубливания они хранились в воде при температуре 18±2 0 С.
Результаты исследования цементных композиций на прочность в первые сутки показали, что наибольшей прочностью обладают вяжущие, в состав которых вводились до 20,0 % ВНВ, изготовленные из цемента ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода с дозировкой суперпластификатора С-3 1,5 % от массы ВНВ. В более поздние сроки композиции, полученные при одинаковом содержании ВНВ и суперпластификатора С-3 в составе ВНВ, обладают наибольшей прочностью при использовании ВНВ на основе цементов марок ПЦ 500 Д0 Невьянского и Катав-Ивановского цементных заводов. Так относительный прирост прочности в возрасте 28 суток по отношению к контрольному составу составляет при использовании ВНВ изготовленного на основе Невьянского цемента 75 и 84 %, на основе Катав-Ивановского 81 и 93 %, а при использовании Коркинского 40 и 55 %.
Из рис. 4, 5 и 6 видно, что в поздние сроки твердения композиции с использованием ВНВ, изготовленных на основе цементов ПЦ 500 Д0 Невьянского и Катав-Ивановского цементных заводов имеют прочность значительно выше композиций изготовленных на основе ВНВ Коркинского цементного завода.
По результатам проведенной исследовательской работы можно сделать следующие выводы:
— при введении в состав цементной композиции ВНВ, изготовленного из цемента, отличающегося от основного цемента, нормальная густота композиции будет зависеть от удельной поверхности и гранулометрического состава ВНВ и рядового цемента;
— после первых суток твердения максимальный прирост прочности обеспечивается добавкой 20 % ВНВ из Коркинского ПЦ 400 Д20, домолотого с 1,5 % С-3. Это ВНВ характеризуется и минимальной водопотребностью;
— при использовании ВНВ, изготовленного из цемента, отличного от основной массы композиции не наблюдается неравномерность изменения объема;
— при использовании ВНВ, изготовленного из цементов с более интенсивной кинетикой набора прочности, цементные композиции обладают также более интенсивной кинетикой, по сравнению с композицией изготовленной с применением ВНВ на основе ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода при одинаковой дозировки суперпластификатора С-3 1,0 % на массу ВНВ;
— марочная прочность цементных композиций с использованием ВНВ на основе Невьянского и Катав-Ивановского цементных заводов значительно выше контрольного состава (не менее 42 %) и композиций, полученных при использовании ВНВ на основе ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода (не менее 20 %). Так же можно отметить, что при использовании ВНВ изготовленных на основе цементов Невьянского и Катав-Ивановского цементного завода есть возможность экономии суперпластификатора, как дорогостоящего материала, что в свою очередь будет способствовать снижению стоимости кубического метра бетона.
Читайте также: