автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона

Зырянов Федор Александрович

003458901

ДОБАВКА НА ОСНОВЕ ВЯЖУЩЕГО НИЗКОЙ ВОДОПОТРЕБНОСТИ ДЛЯ БЫСТРОТВЕРДЕЮЩЕГО И ВЫСОКОПРОЧНОГО МОНОЛИТНОГО БЕТОНА

Специальность 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2008

003458901

Работа выполнена в Южно-Уральском государственном университете.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Трофимов Борис Яковлевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Пичугин Анатолий Петрович

кандидат технических наук Вахтомин Владимир Леонидович

Ведущая организация:

ООО «УралНИИстром»

Защита состоится 4 декабря 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного вета ДМ 212.298.08 при Федеральном государственном образовательном учрежден высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный ун верситет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76 ауд 1008

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Юж1 Уральский государственный университет».

Автореферат разослан « 29 » октября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета д.т.н., профессор

Актуальность. Основным направлением развития современной технологии бетона является получение бетонов с заданными техническими и технологическими свойствами при минимизации энергетических и материальных затрат. В технологии монолитного бетона и железобетона наиболее актуальной проблемой является получение высокоподвижных бетонных смесей с обеспечением сохраняемости свойств во времени и интенсивной кинетикой набора прочности бетона в ранние сроки твердения без применения тепловой обработки. Решение данной проблемы позволяет обеспечить: транспортировку бетонных смесей по трубопроводам, снижение энергетических затрат при уплотнении, быстрый набор распалубочной прочности, интенсивное твердение при пониженных температурах, возможность раннего нагружения конструкций.

Поставленная задача имеет следующие решения: использование высокомарочных цементов с нормируемым минералогическим составом, применение химических ускорителей твердения на основе солей, использование пластифицирующих добавок, применение высокоактивных минеральных добавок и комплексов на основе указанных добавок. Однако применение перечисленных способов ускорения тесно связано со стабильностью химического и минералогического состава портландцемента и добавок, а также с особенностями их комплексного взаимодействия. Так наиболее широко применяемые пластифицирующие добавки нередко обеспечивают блокирование процессов гидратации, в частности кристаллизационные процессы, особенно при пониженных температурах.

Одним из наиболее перспективных способов получения быстротвердеющих бетонов является использование смешанного вяжущего на основе общестроительного портландцемента и вяжущего с интенсивной кинетикой набора прочности. В современной технологии бетона в качестве быстротвердеющего компонента композиционного вяжущего наиболее целесообразно использовать высокоактивное гидравлическое вяжущие. В свою очередь, высокоактивное вяжущее можно получать путем домола общестроительного цемента с пластифицирующими веществами в малых помольных агрегатах, получая вяжущие низкой водопотребности. Решению задачи по определению влияния рецептурных и технологических факторов на свойства быстротвердеющих цементных композиций с модифицирующей добавкой на основе вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) посвящена данная работа.

Исследования были проведены в рамках подпрограммы «Профессионально-ориентированная подготовка специалистов по приоритетным направлениям развития строительной науки и технологии» инновационного образовательного проекта «Энерго- и ресурсосберегающие технологии», и в соответствии с тематическим планом фундаментальных НИР № 1508 ЮУрГУ.

Цель работы - получение быстротвердеющих высокопрочных бетонов пут введения полифункционального модификатора на основе вяжущего низкой водо требности (ВНВ), для обеспечения ускорения возведения монолитных зданий и оружений.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Исследование кинетики набора прочности цементного камня, мелкозернист и тяжелого бетона в зависимости от состава, дозировки и времени помола добавки основе ВНВ, получаемой путем механохимической активации общестроительн портландцемента с пластификаторами.

2. Изучение физико-химических процессов, протекающих при введении в ментные композиции полифункциональной добавки на основе ВНВ.

3. Определение влияния минералогического состава добавки ВНВ на кинети набора прочности цементных композиций.

4. Оценка реологических свойств бетонных смесей, прочности и водонепро цаемости бетонов, получаемых при введении полифункциональной добавки на осн ВНВ, в ранние сроки твердения и в марочном возрасте.

5. Разработка технологии производства и применения полифункционального дификатора.

Научная новизна:

1. Предложен способ ускорения твердения и повышения прочности цементн композитов путем введения в количестве до 20 % от массы цемента добавки на осн ВНВ, формирующей первичный кристаллогидратный матричный компонент, обес чивающий получение высокой ранней прочности бетонов при нормальной и по женной температуре твердения (2±2, 10±2 °С)

2. Выявлено, что введение суперпластификатора С-3 в составе добавки В обеспечивает повышение его водоредуцируюшей способности более чем в 2 раза сравнению с традиционным способом введения с водой затворения, при этом эфф замедления кинетики гидратации цемента нивелируется.

3. Определено влияние полифункциональной добавки ВНВ, изготовленной портландцементов с различными минералогическими составами, на кинетику наб прочности цементных композиций.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Разработаны и промышленно внедрены полифункциональные добавки, поз ляющие ускорить набор прочности монолитных железобетонных изделий и констр ций в первые сутки без ТВО: в 2...3 раз при температуре 20±2 °С; в 3...5 раз при те пературе 10±2 °С и более чем в 10 раз при температуре 2±2 °С. Кроме того, данн добавки позволяют повысить в марочном возрасте прочность на 30...50 % и водо проницаемость в 2...3 раза.

2. Установлены принципы определения составов и дозировок полифункциональной добавки ВНВ в зависимости от назначения: ускоряющие твердение, повышающие водонепроницаемость, обеспечивающие получение самоуплотняющих бетонных смесей.

3. Определены рецептуры самоуплотняющихся бетонных смесей, обеспечивающих получение быстротвердеющих и высокопрочных бетонов класса В60.

Апробация работы:

Результаты проведенной работы были представлены и обсуждены на 57, 58, 59 научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ЮУрГУ, Челябинск 2005-2007 гг; на всероссийской научно-практической конференции «Строительное материаловедение - теория и практика», Москва, 2006; на областной научно-практической конференции «Современное состояние стройинду-стрии Челябинской области. Проблемы, решения», Челябинск, 2006.

Публикации. Содержание диссертации опубликовано в 10 научных статьях, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, основных выводов, библиографического списка литературы, включающего 113 наименований, 3 приложения и содержит 161 страницу основного текста, 63 таблицы, 41 рисунок и 40 формул.

Автор защищает:

- результаты исследования влияния состава и дозировки полифункциональной добавки ВНВ на физико-механические свойства цементного камня, мелкозернистого и тяжелого бетона в составе вяжущего;

- результаты исследования влияния минералогического состава различных цементов на эффективность действия полифункциональной добавки ВНВ;

- установленные особенности гидратации портландцемента при введении полифункциональной добавки ВНВ;

- результаты исследования влияния содержания суперпластификатора С-3 в составе полифункциональной добавки ВНВ на процесс твердения при низких температурах;

- способ получения полифункциональной добавки ВНВ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены перспективные направления ускорения твердения б тона, цели и задачи диссертационной работы, ее научная и практическая значимость.

В первой главе (состояние вопроса) рассмотрен процесс гидратации портлан цемента, влияние отдельных факторов на кинетику гидратации. Показаны основнь принципы ускорения твердения цементных вяжущих и определены положительные отрицательные стороны применения каждого метода ускорения твердения. Определ но, что наиболее интенсивной кинетикой набора прочности из доступных вяжущ материалов обладают механо - активированные вяжущие и вяжущие низкой водоп требности (ВНВ).

Процесс гидратации цемента и проблемы его ускорения рассматривали: Ш.Т Б баев, В.И. Бабушкин, Ю.М. Баженов, Н.Ф. Башлыков, М.Я. Бикбау, Ю.М. Бутг, И. Ефремов, С.С. Каприелов, П.Г. Комохов, J1.A. Мапинина, С.А. Миронов, О.П. Мче лов-Петросян, ММ. Сычев, В.В. Тимашев, A.B. Ушеров-Маршак, Р.Ф. Фельдма Ю.В. Чеховский, A.B. Шейкин, A.B. Шейнфельд, М.И. Бруссер, М. Коллепарди, Ф. Ли, B.C. Рамачандран, Х.Ф.У. Тейлор и др. Большинство исследований, проведенн в области гидратации цемента за последние десятилетия, сводились к рассмотрени физико-химических превращений (структурообразования), происходящих при гидр тации основных минералов портландцемента. Исследование процесса гидратации дельных минералов позволяет определить ход и интенсивность гидратации портлан цемента в целом.

Структурообразование в цементных системах происходит в два этапа: образо ние первичной структуры («гидросульфоалюминатный каркас») и вторичной - гид силикатный каркас. Также необходимо отметить, что первичная структура по данн М.М. Сычева образуется вследствие перехода свободной воды в пленочное состоян с падением диэлектрической проницаемости. Это, в свою очередь, способствует тенсификации гидратации цемента и увеличению объема твердой фазы, происход сближение частиц гидратирующего цемента.

Ускорение процесса гидратации, и, как следствие, более интенсивная кинет набора прочности без применения добавок-ускорителей обеспечивается при выпол нии следующих условий:

а) максимальное сокращение индукционного периода до начала кристаллизац из жидкой фазы цементно-водной суспензии продуктов гидратации;

б) обеспечение высокой концентрации продуктов гидратации в растворе по ношению к кристаллогидратам и поддержание данной концентрации на весь nept гидратации алита по кристаллизационному механизму (до образования вокруг ментных зерен экранирующих оболочек).

Данные условия обеспечиваются применением цементов с более высокой удельной поверхностью и содержанием алита свыше 60 % и С3А более 8 %, применением сухого и мокрого домола цемента, введением добавок (ускорителей твердения, водо-редуцирующих добавок, активных минеральных добавок, выступающих в качестве центров кристаллизации). Но применение добавок не всегда возможно, вследствие коррозии стальной арматуры (для хлоридов и сульфатов), проявления блокирующего действия пластифицирующих добавок на ранних стадиях твердения.

Одним из наиболее эффективных способов модифицирования цементных композитов является использование механо - активированных добавок. Этому вопросу было посвящено множество работ В.И. Соломатова, В.И. Калашникова, A.B. Шейнфельд, C.B. Демьяновой. Применение такого метода позволяет создавать структуры с направленным топологическим распределением компонентов в микроматричной структуре камня вяжущего.

Исходя из анализа работ по механоактивации минеральных добавок, в настоящей диссертационной работе была выдвинута гипотеза: получение быстротвердеющей цементной композиции обеспечивается формированием микрокомпозиционной структуры цементного камня, в которой матричным компонентом является камень быстротвердеющего высокоактивного вяжущего.

Пряма* орнеипщш молекул ПАВ по отношению к оаздаому цементу

Сс.ЛЫГ-Ш ОООЛОЧ LI

Обратная ориентнши молекул Г1АВ по отношению 1 6а юаочу цементу Сатъмннм ••••

Зерно СчтчМХО ЦСЧСК1Й

/1 Ою&»д¡от bojü/l '

'¿¿рио üjM)s<hu цсмлп

Ч

в) г)

Рис. 1. Модель структурной композиции а, в - пластифицированное цементное тесто; б. г - цементное тесто с ультрадисперсной полифункциональной добавкой ВЫВ

Для этого быстротвердеющее вяжущее должно обладать большей дисперсност по отношению к базовому цементу и не приводить к значительному повышению в допотребности. Поэтому наиболее предпочтительным является применение в качест матричного компонента вяжущего низкой водопотребности. В данном случае модел руется следующая структура композиции (рисунок 1).

Представленная нами модель (рисунок 1 б, г) демонстрирует возможность п дотвращения блокирующего эффекта, что связано с равномерным распределени пластифицирующего вещества по поверхности зерна цемента при домоле и обрати ориентацией его молекул по отношению к поверхности базового вяжущего. Это п зволяет обеспечить диффузию молекул воды при гидратации базового портланд мента.

Во второй главе (материалы и методы исследования) описаны применяемые териапы в процессе исследования и методики определения свойств цементных комп зиций.

В работе использовался портландцемент с минеральными добавками ПЦ 400 Д Коркинского цементного завода, портландцементы без минеральных добавок ПЦ 5 ДО Катав-Ивановского и Невьянского цементных заводов, отвечающие требовани ГОСТ 10178. Минералогические составы клинкеров приведены в таблице 1.

Таблиц

Мииералогичсскнй состав клннкеров_

Завод изготовитель Минералогический состав клинкера, %

C,S ß-C2S С3А C4AF

Коркинский 58 19 7 15

Катав-Ивановский 60 13 11 16

Невьянский 62 14 8 15

В качестве мелкого заполнителя применялся песок кварцевый и отсев дроблен щебня по ГОСТ 8736, а в качестве крупного заполнителя - щебень гранодиоритов фракции 5...20 мм по ГОСТ 8267.

В качестве пластифицирующих добавок использовались: суперпластификат (С-3 ТУ 5745-004-43184789-05), пластификатор ЛСТ (ТУ 13-0281036-029-94), гип пластификаторы FS-40, Glenium 323 mix (EN 934-2: Т 3.1/3.2), органоминеральная бавка МБ10-01 (ТУ 5743-073-46854090-98).

Свойства вяжущих были определены в соответствии с требованиями ГОСТ 310 удельная поверхность - методом низкотемпературной адсорбции азота. Свойства м козернистого и тяжелого бетонов были установлены в соответствии с требования ГОСТ 12730, ГОСТ 5802, ГОСТ 10180, ГОСТ 10181.1. Водонепроницаемость мел зернистого и тяжелого бетонов была определена по расчетно-экспериментальному тоду A.C. Королева.

Эксперименты проводились с применением методов математического плани

вания и статической обработки данных с получением адекватных математических моделей.

Достоверность результатов работы подтверждается использованием действующих государственных стандартов и поверенного оборудования при испытании материалов, методов математического планирования исследований и обработки экспериментальных данных, современной вычислительной техники и программного обеспечения; количеством контрольных замеров, обеспечивающих доверительную вероятность 0,95 при погрешности не более 10%. Адекватность математических моделей оценивалась критерием Фишера.

Оценка влияния полифункциональных добавок на процесс протекания гидратации цемента осуществлялась рентгенофазовым и дериватографическим методом анализа.

В третьей главе (формирование структуры и свойств цементного камня с добавкой механохимически активированного вяжущего низкой водопотребности) рассматривается влияние времени домола общестроительного портландцемента с суперпластификатором С-3, добавки механохимически активированного ВНВ на прочность цементного камня, а также влияние различных видов цементов на физико-механические свойства цементного камня вяжущего.

Исследование включало 2 стадии:

а) исследование зависимости свойств вяжущего низкой водопотребности от количества вводимого пластификатора и времени помола;

б) исследование свойств портландцемента с добавкой вяжущего низкой водопотребности различного состава.

На первом этапе исследования рассматривается влияние времени домола портландцемента ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода и дозировки суперпластификатора С-3 на свойства получаемого вяжущего и цементного камня. Домол цемента производился в лабораторной вибромельнице в течение 10, 30 и 50 с. Удельная поверхность домолотого цемента с добавкой пластификатора С-3 (1,0 %) (ВНВ) для времени домола 10, 30, 50 с возрастала с 2600...2800 до 3300, 4150, 4600 см2/г соответственно.

Исследование влияния времени домола и дозировки суперпластификатора С-3 на водопотребность полученных вяжущих показало следующее: наибольший эффект (снижение водопотребности) наблюдается при введении С-3 в количестве 0,75% для не домолотых цементов, а для домолотых цементов - в количестве 1,5 %.

Исследуемые вяжущие по срокам схватывания удовлетворяли требованиям ГОСТ 10178, причем с увеличением времени домола сроки схватывания уменьшаются, а при введении суперпластификатора С-3 увеличиваются, особенно при дозировках свыше 2,5 %. Результаты исследований по определению равномерности изменения объема

ВНВ показали отсутствие каких-либо дефектов, т.е. вяжущие отвечают требования ГОСТ 10178.

Для оценки гидравлической активности вяжущих производилось определен« прочности при сжатии цементного камня в возрасте 1, 3, 7 и 28 суток, на образцах кубах с ребром 20 мм изготовленных из цементного теста нормальной густоты. Дан ные образцы в течение 1 суток твердели на воздухе при температуре 20 ± 2 °С и отн сительной влажности 98 %, а последующие 27 суток - в воде.

Исследования прочностных показателей цементного камня вяжущего в 1-е сутк твердения показали нарастающий характер прироста активности с увеличением в| мени домола. Влияние времени домола на прочность цементного камня в 1 сутки п зволяет сделать заключение о том, что домол вяжущих с равным количеством супе пластификатора С-3 в течение 10 с приводит к увеличению прочности цементно камня в среднем на 10...20 %. Последующее увеличение времени домола до 30 и 50 приводит к увеличению прочности в среднем до 30 % по отношению к недомолоты вяжущим. Увеличение длительности помола свыше 50 с способствует значительно повышению температуры (свыше 80 °С) и налипанию вяжущего на мелющие тел Поэтому эффективным для получения быстротвердеющих цементных композиций я ляется короткий домол.

Оптимальные дозировки суперпластификатора С-3 для обеспечения максимал ного повышения прочности в I сутки в значительной мере зависят от времени домо Так, для базового цемента оптимум дозировки суперпластификатора составляет 0, %, а в случае домола 1,0... 1,5 %. При больших дозировках наблюдается снижен прочностных показателей вследствие проявления блокирующего действия суперп стификатора на процесс гидратации в ранние сроки твердения. Данные результа подтверждают эффективность направленной равномерной адсорбции пластификате на всей поверхности частицы цемей^а, в отличие от избирательной адсорбции на м нералы (СзА н С,5) с большим электрическим потенциалом базового цемента п введении добавки с водой затворения.

На 2 этапе работы определялись свойства вяжущего на основе портландцеме с добавкой ВНВ. ВНВ изготовлялись домолом ПЦ 400 Д20 Коркинского цементн завода с суперпластификатором С-3, дозировка которого составляла 1,0, 1,5, 5,0 и 1 %. В качестве базового цемента использовался ПЦ 400 Д 20 Коркинского цементн завода.

Результаты по определению нормальной густоты композиционного вяжущ представлены на рис. 2.

- Ю-

О 20 40 60 80 100

Содержание ВНВ в составе вяжущего, %

—•—ВНВС-30,0% —ВНВС-З 1.0% ВНВС-3 1,5% —«— ВНВ С-З 5,0 % -*- ВНВ С-3 10,0%

Рис. 2. Влияние содержания ВНВ в составе композиционного вяжущего на нормальную густоту цементного теста

Характер изменения 1фивых водопотребности при введении ВНВ, представленных нарис. 2, позволяет разделить представленный график над ваучастка:

1 — содержание ВНВ в составе вяжу щего до 20 Д %, при котором обеспечивается интенсивное снижение ю до потребности вяжущего;

2 - содержание ВНВ в составе вялящего свыше 20/3 %, при этом водопотреб-ность вяжущего снижается практически прямо пропорционально количеству вводимого ВНВ.

Сроки схватывания композиционного вяжущего определенные на нормальной густоте цементного теста соответствуют требованиям ГОСТЗЮЗ. Введение ВНВ до 40/) % от массы вяжущего, с дозировкой С-З 1,0 и 1,5 %, сокращает начало схватыва-нияна10...15 мин. При содержании ВНВ до 10,0 % с дозировкой С-З 5,0 и10,0 % также наблюдается ускорение схватывания. При процентных содфжаниях добавки ВНВ сдозировюй С-З свыше 5 £) % наблюдается увеличение сроюв схватывания вследствие блокирующего действия добавки. Введение ВНВ во всех дозировках неприюдит кнеравномерносш измененияобъемацементного теста в процессе твердения.

Графики зависимости прочности цементного камня (рис.3) от дозировки ВНВ можно также разделить на2 области:

первая- область прироста прочности при содержании ВНВ в вяжущем до 10...20

%;

вторая-область прироста прочности при содержании ВНВболее50...60 %.Прирост прочности при низиэм содержании ВНВ объясняется формированием мифомат-рицыиз камня ВНВ.

Наибольший относительный прирост прочности цементного камня наблюдается при введении добавки ВНВ от 10 до 20 %. Это проявляется при содержании в составе ВНВ суперпластификатора С-З от 1 % до 10Д %без проявления блокирующего эф-

фекта. Данный факт свидетельст^ет об эффективности применения ВНВ имен качестве модифицирующей добавки.

ВНВС-30,0% —.—ВНВС-3 1,0% —«—ВНВС-3 1,5 % —«— ВНВС-35,0% -Ж— ВНВ С-3 10,0%

Рис. 3. Влияние содержания ВНВ на прочность цементного камня изготовленного ш теста н мальной густоты в возрасте а) 1 суг; б)3сут; в)7сут; г)28сут

Введшие добавки ВНВ, также способствует увеличению плотности цементно камня. При введении ВНВ в количестве до 20 % плотность цементного камняувел] чивается с 2190 кг/м3 до 2240 кг/м3 при введении ВНВ с содержанием С-3 1/) % и 2260 кг/м3 при содержании С-3 5,0 %.

Следовательно,увеличение прочности цементного камня в ранние сроки тверд ния(1 сутки) при введении ВНВ в состав вяяущего обеспечивается следующими фа торами:

- обеспечением стесненных условий за счет заполнения межзерновых пустотб зо во го цемента частицами ВНВ- уплотнением струюуры;

- водоредуцирующимдействием суперпластификатораС-3;

- обеспечением высоюй концентрации раствор а гидр атными новообразованиям высокоактивного вяжущего до первичного образования кристаллической структуры.

Для изучения влияния минералогического состава портландцемента на свойств получаемой добавки были исследованы ВНВ, на основе цементов Коркинского, Ка тав-Ивановсюго и Невьянсюго заводов, путем домола в вибромельнице с дозировко" су пер пластификатор а С-3 в количестве 1,0 %. Выбранная дозировка суперпластафи

катара позволяет обеспечить получение высоюй прочности цементного камня ВНВ, как вранние.таки в бол ее поздние сроки твердения

По полученным данным прочности при сжатии цементного камня с добавками ВНВ в возрасте 1,3 и 28 сут, можно сделать следующие выводы:

- максимальный прирост прочности цементного камня93 %(35$ МПа) в 1 сутки твердения по отношению к контрольному бездобавочному составу (18,55 МПа) обеспечивается при введении в состав вяжущего добавки ВНВ (в количестве до 20/) %), изготовленной на основе цемента ПЦ 500 Д) Катав-Ивановского цементного завода. Интенсивная кинетика твердения цементного камня вяжущего с добавкой ВНВ, изготовленной при использовании ПЦ 500 ДО Катав-Ивановского цементного завода, объясняется большим наличием центров кристаллизации, в качестве которых выступают продукты гидратации трех кальциевого алюмината;

- цементный камень сдобавнэй ВНВ, изготовленной на основе ПЦ 500 ДО Невьянского цементного завода, обеспечивает наибольший прирост прочности в возрасте 3 суток по отношению к контрольному ооставу (42,8 МПа) на 43 % (61,2 МПа). Знанитеэтьный прирост прочности в ранние сроки твердения при введение добавок ВНВ изготовленных на основе цементов ПЦ 500 Д) Невьянского и Катав -ивановского заводов объясняется более высоким содфжанием высоюактивных мине-ралов(алитаи трех кальциевого алюмината);

- наименьший прирост прочности в ранние сроки твердения наблюдается при введении добавки ВНВ, изготовленной наосновеПЦ 400 Д20 Коркинсного цементного завода.253 МПа(34 %) впервые сутки и 51 2 МПа(20 %) ;

- в 28 суток прочностные характеристики цементного камня изготовленного с использованием добавки ВНВ наоснове цементов ПЦ 500 ДО, так же отличаются более высокими показателями (свыше 80 МПа) по отношению к составам с добавкой ВНВ наосновеПЦ 400 Д20 (неболее68 МПа).

Таким образом, введшие добавок ВНВ, изготовленных на основе портландце-ментов с большей гидравлической активностью, обусловленной минералогическим составом клинкера, позволяет достигать более высоких приростов прочности ю все сроки твердения.

Плотность цементного камня с увеличением оодфжания добавки ВНВ в составе вяжущего по отношению к контрольному составу повышается во всех случаях.

Рентгено фазовый анализ цементного камня, изготовленного из вяяущего наоснове цемента (ПЦ 400 Д20 Коркинского цементного завода) и вяжущих с содфжанием добавки ВНВ (с дозировкой супфпластификатора С-3 1Д %) на основе ПЦ 400 Д20 Коркинсюго и ПЦ 500 ДО Невьянского цементного завода в возрасте 1 сут показал, что степень гидратации с введением добавки ВНВ в пфвые сутки выше по отношению к контрольному. Данный факт подтвфвдается снижением интенсивности пиков негидр атиро ванных СзЗиСгБ.

Результаты определения количества свободного гидрооксида кальция (деривато графический анализ) показали,что вцементном камненаоснове стопроцентного BHI количество сюбодной извести снижается во все сроки твердения. Однако в цемент ном камне с добавкой ВНВ количество свободного гидроксида кальция в ранние q-ю ки тверденияу величивается.

Микроструктура цементного камня композиционного вяжущего [с содержание!» ВНВ (С-3 6,0 %) 10 % ] (рис. 4) представлена плотными аморфизированными кри сталлогадратами,наповерхности которых выкристаллизовалась гидроокись кальция слабозакристаллизованной форме (рис. 4в) вотличиеот миф о структуры цементной камня, изготовленногон а общестроител ьно м портл андцементе б ез доб аю к (рис. 4 а).

Таким образом, введение ВНВ в состав композиционного вяжущего, способству| ет образованию в ранние сроки повышенного количества слабо закристаллизованны гидратных образований с высокой адсорбционной способностью по отношению кио нам Са~+, приводящей к повышению степени гидратации основного портландцемент в составе вяжущего.

Рис. 4. Микроструктура цементного камня а - портландцемента ПЦ 400 Д20; б - вяжущего низкой водопотребности с содержанием С-3 1,0%; в-композиционного вяжущего с добавкой ВНВ С-3 10,0%

В четвертой главе (влияние добавки вяжущего низкой водопотребноспт к свойства мелкозер ниапого бетона) рассматривается влияние добавки ВНВ насвойс! ва мелкозернистого бетона. В данном исследовании содержание ВНВ в составе вяя^ щего ограничивалось 25 % на основе ранее выявленного диапазона эффективного со держания добавки. Содержание су пер пласта фи катер а С-3 в составе ВНВ составлял) 1,2,4,8 %. Добавка ВНВ изготовлялась наоснове ПЦ 400 Д20 Коркинсюго цемент но го завода, путем домола в вибромеяьнице в течение 50 с. В качестве исходного в,^ жущего использовалсяПЦ 400 Д20 Коркинсюго цементного заюда.

Исследование проводилось на равноподвижных мелкозернистых бетонных см^ сях с соотношением: портландцемент с добавкой ВНВ: песок, как 1 2. Все исследов', ния проюдились с применением двухфакторного метода математичесюго планиров^ ния эксперимента с последующим получением математической модели. В качесп

варьируемых факторов выступали: Х| - содержание суперпластификатора С-3 в составе ВНВ, %; X; - содержание ВНВ в составе вяжущего, %.

Двухфакторные модели получены в виде полинома второй степени. Была получена зависимость В/Ц

У=Ь0 + Ь|Х, + Ь^Х; + ЬцХ|2 + Ь13Х|Х2 + Ь>2Х2:

Характер изолиний зависимости В/Ц выявляет оптимальное содержание суперпластификатора С-3 в составе ВНВ в количестве 5,0...7,0 %, поскольку в данном диапазоне достигается максимальный водоредуцируюший эффект (водоцементное отношение контрольного состава 0,43). Дальнейшее увеличение содержания С-3 не приводит к интенсивному снижению водопотребности мелкозернистого бетона, поскольку С-3 при больших дозировках не полностью адсорбируется на зернах ВНВ и часть его остается в несвязанном состоянии. С-3, находящийся в свободном состоянии обеспечивает более интенсивное снижение водопотребности мелкозернистого бетона в отличие от С-3, адсорбированного на зернах ВНВ.

Прочностные (прочность при сжатии) характеристики контрольного состава в возрасте 1,3, 7 и 28 сут составляют 4,7; 13,0; 17,3 и 22,6 МПа.

ц) (Яисржвиж: ИНН шчим идлшсш. | ) С<иср*а>|»« ННВ я состмс м*)шс!о *•

Рнс 5 Прочность мелкозернистого бетона на сжатие. МПа, на основе композиционного вяжущего с использованием ВНВ в возрасте, сут а) 1. 6)3; в) 7. г)28

Анализ изолиний прочности (рис.5.) дает возможность сделать следующее ключение:

- наиболее интенсивный прирост прочности в 1 и 3 сут твердения мелкозер! стого бетона обеспечивается при содержании ВНВ в составе вяжущего 15...20 %, » подтверждают исследования, проведенные на цементном камне;

- оптимальное содержание суперпластификатора С-З в составе ВНВ для обеа чения наиболее интенсивного набора прочности (прирост прочности в 3 раза) сост-ляет 4...6 %, при больших дозировках наблюдается спад прочности вследствие бло рующего действия суперпластификатора С-З на ВНВ, при меньших дозировках обеспечивается требуемое водоредуцирование;

- в возрасте 7 и 28 сут закономерности (рис.9 в, г) влияния дозировки суперп; стификатора С-З и содержания ВНВ на прочность при сжатии аналогичны завись стям в начальные сроки твердения.

Плотность мелкозернистого бетона с увеличением содержания добавки ВН составе вяжущего и увеличением дозировки пластификатора в составе ВНВ повьш ется в среднем на 20...50 кг/м\ вследствие снижения водоцементного отношения уплотнения структуры цементного камня тонкомолотым вяжущим. Суммарный э фект уплотнения структуры цементного камня обеспечивает получение мелкозери стых бетонов с маркой по водонепроницаемости \У20 (марка по водонепроницаемое контрольного состава \У2). Повышение показателей по водонепроницаемости объя няется уменьшением гидравлического радиуса макрокапиллярных (сквозных) п Так расчетный гидравлический радиус пор контрольного состава составляет 1,10 мк а для состава с добавкой ВНВ в количестве 10...20 % радиус составляет 0,41...0, мкм.

В пятой главе (свойства бетонных смесей и бетона с добавкой полифункци нального модификатора) рассматривается влияние добавки ВНВ на свойства бето ной смеси и бетона.

Исследование было направлено на получение бетонных смесей для монолитно бетонирования с осадкой конуса не менее 15 см, высокой водоудерживающей спосо ностью и интенсивным набором прочности при нормальных и пониженных темпер турах.

Показано, что использование модифицирующей добавки ускоряет процесс наб ра прочности бетона и увеличивает конечную (в марочном возрасте) прочность и в донепроницаемость (таблица 2).

Исследование производилось на равноподвижных бетонных смесях состав кг/м3: цемент ПЦ 400 Д20 (Коркинского цементного завода) - 540, песок природный 647, щебень фракции 5...20 мм - 1062. Предложенный состав бетонной смеси с повь шенным расходом вяжущего соответствует наиболее распространенным составам м нолитных бетонных смесей, выпускаемым на предприятиях Уральского региона,

обеспеченной прочностью при сжатии более 60 МПа для получения высокопрочных конструкций колонн, ригелей и т.п. Добавка ВНВ изготовлялась на основе ПЦ 400 Д 20 Коркинского цементного завода (Корк) и ПЦ 500 Д 0 Катав-Ивановского цементного завода (Катав) с содержание суперпластификатора С-3 2, 4, 6, 10 %. Подвижность бетонной смеси назначалась исходя из требований для обеспечения перекачки бетононасосом (минимальные требования по осадке конуса не менее 16... 17 см).

Таблица 2

Свойства бетонных смесей

№ Вид ВНВ, дозировка ВЯ( Водоредуцирование. % ОК. см Сохраняемость марки по подвижности. мин Плотность бетонной смеси. кг/м3

1 Контрольный 0.408 - 16 60 2470

2 ТМЦ(С-3 0%) 15% Корк 0.386 5.4 15 15 2480

3 ВНВ (С-3 2%) 10% Корк 0.360 11.7 15 15 2490

4 ВНВ (С-3 2%) 15% Корк 0.349 14.5 16 15 2490

5 ВНВ (С-3 2%) 15% Катав 0.349 14.5 16 15 2490

6 ВНВ (С-3 4%) 15% Корк 0.338 17.1 16 30 2490

7 ВНВ (С-3 4 %) 15 % Катав 0.340 16.6 15 45 2490

8 ВНВ (С-3 6.0 %) 15 % Корк 0.286 29.8 16 45 2500

9 ВНВ (С-3 10%) 15% Корк 0.267 34.6 16 45 2510

10 С-3 0.5 % 0,367 10,0 15 30 2480

11 МБ-01 (10,0%) 0.340 16.7 16 30 2490

Введение добавки ВНВ (15,0 %) с дозировкой суперпластификатора С-3 10,0 % позволяет обеспечить водоредуцирование бетонной смеси свыше 30,0 %, что свидетельствует о гиперпластифицируюших свойствах добавки ВНВ с высоким содержанием суперпластификатора. Так же необходимо отметить, что одинаковое водоредуцирование (10,0 %) обеспечивается при введении суперпластификатора С-3 в количестве 0,5 % от массы цемента с водой затворения и в составе добавки ВНВ (с содержанием суперпластификатора 2,0 %) в количестве 10 % в массе вяжущего, при этом дозировка С-3 на общее вяжущее составляет 0,2 %.

Плотность бетонных смесей тем выше, чем выше содержание добавки ВНВ и в особенности с большим содержанием суперпластификатора в добавке. Сравнивая плотности бетонных смесей с использованием добавок уплотняющих структуру цементного камня (ВНВ и МБ 10-01) можно сделать вывод о том, что добавка МБ 10-01 обеспечивает меньшее уплотнение по сравнению с добавками ВНВ с содержанием С-3 свыше 6,0 %.

Прочностные показатели (прочность при сжатии) исследуемых составов были определены в возрасте 1, 3, 7, 28 и 360 суг при нормальных условиях твердения, а так же при температурах 10 ± 2, 2 ± 2 °С и относительной влажности не менее 95 % (рис. 6.).

□ 212С гаЮ±2С И18*2С

Рис. 6. Влияние содержания добавок на кинетику твердения бетона № составов: 1 - контрольный; 2 - ТМЦ (С-3 0,0 %) Корк 15.0 %; 3 - ВНВ (С-3 2.0 %) Корк 10.0%; 4 - ВНВ (С-3 2,0 %) Корк 15,0%; 5 - ВНВ (С-3 2,0 %) Катав 15,0%; 6 - ВНВ (С-3 4,0 %) Кор!

15,0%; 7 - ВНВ (С-3 4,0 %) Катав 15,0%; 8 - ВНВ (С-3 6.0 %) Корк 15,0%;

9-ВНВ (С-3 10,0%) 15,0%; 10-С-3 0.5%; II - МБ 10-01 10,0% а) 1 сут; б) 3 сут; в) 7 сут; г) 28 сут

Результаты определения прочностных показателей бетонов (прочности при сж тип) в возрасте 1 суток при нормальной температуре показывают, что наибольш1; прочностью (25,0 и 29,0 МПа) обладают бетоны, изготовленные с применением д бавки ВНВ, содержащей С-3 в количестве 6,0 %. При меньшем и большем содержу нии С-3 прочность бетонов ниже вследствие меньшего водоредуцирования (для ВН с С-3 2,0 %) или проявления блокирующего эффекта суперпластификатора (для ВНВ1 С-3 10,0 %). В более поздние сроки твердения (3, 7 суток) наибольшей прочность! обладает бетон, изготовленный с применением добавки ВНВ с С-3 10,0 % вследств!' более низкого В/Ц.

Как было показано ранее, добавки ВНВ, изготовленные на основе цементов с б; лее интенсивной кинетикой гидратации по отношению к исходному портландцемент) обеспечивают получение более высоких прочностей цементного камня смешанно* вяжущего. Данный факт подтверждается исследованиями на бетонах. Так, приро1 прочности бетона в первые сутки твердения изготовленного с добавкой ВНВ на осн ве ПЦ 500 ДО Катав-Ивановского цементного завода в 1,5 раза выше прочности бет на изготовленного с добавкой ВНВ на основе Коркинского цементного завода п одинаковом содержании суперпластификатора С-3 (2,0 и 4,0 %).

/

Прочностные показатели бетонов в 1 сутки твердения, при нормальной температуре, изготовленные с применением добавок С-З и МБ 10-01, позволяют обеспечить прирост прочности на 50...90 %, а с добавкой ВНВ содержащей С-З 6,0 % на 210 %, что в два раза больше.

Использование добавок ВНВ (С-З 6,0 и 10,0 %) обеспечивает получение бетонов класса В60. Прочностные показатели бетонов в возрасте 360 суток свидетельствуют об отсутствии деструктивных явлений, наблюдаемых при низких водоцементных отношениях, и продолжающемся интенсивном наборе прочности.

Кинетика твердения бетонов с добавками ВНВ при пониженных температурах (10 ± 2, 2 ± 2 °С) показывает (рис. 10), что при понижении температуры эффективная дозировка суперпластификатора С-З в составе добавки ВНВ снижается практически пропорционально. Например, оптимальная дозировка суперпластификатора С-З для обеспечения получения наибольшей прочности бетона при температуре твердения 10 ± 2 °С составляет 4,0 %, а при 2 ± 2 °С 2,0 %.

Оценивая прочностные характеристики бетонов с добавками С-З, вводимыми с водой затворения, и с добавкой МБ 10-01, твердевших при пониженных температурах, можно сделать заключение о том, что в данном случае вводимый суперпластификатор С-З приводит к замедлению твердения в отличие от бетонов с полифункциональной добавкой ВНВ. Данный факт свидетельствует об эффективности использования добавок ВНВ в бетонах твердеющих при пониженных температурах, что в свою очередь подтверждает выдвинутую гипотезу об обеспечении получения быстротвер-деющих пластифицированных цементных композиций без проявления блокирующего эффекта.

Плотность бетонов в любом возрасте увеличивается в среднем на 20...30 кг/м3 при введении добавок ВНВ с дозировкой С-З 2,0 %, суперпластификатора С-З и МБ 10-01, и на 30...40 кг/м3 при введении добавок ВНВ с дозировкой С-З 6,0 и 10,0 %.

Водонепроницаемость бетонов при введении добавок ВНВ на порядок выше контрольного состава и практически в два раза выше водонепроницаемости бетонов с использованием добавки С-З, вводимой с водой затворения. Марки по водонепроницаемости бетонов с добавкой ВНВ и МБ 10-01 находятся на одном уровне, что свидетельствует об уплотняющей способности данных добавок.

Увеличение водонепроницаемости бетонов при введении добавки ВНВ свидетельствует о ее модифицирующей роли, способствующей изменению поровой структуры цементного камня за счет кальматации пор гидратными новообразованиями.

Значительное увеличение прочности в марочном возрасте, а также водоредуци-рование бетонных смесей при введении добавок ВНВ дает возможность экономии дорогостоящих ресурсов, таких как цемент (до 20...30 %) или суперпластификатора (10...40 %) при изготовлении равноподвижных бетонных смесей, с одинаковыми показателями по прочности получаемых бетонов.

С учетом значительного водоредуцирования (до 35 %) были проведены иссле вания по получению высокоподвижных бетонных смесей способных к самоуплот! нию. Исследование производилось на следующем составе, кг/м3: цемента ПЦ 400 Д (Коркинского цементного завода) - 500, песок природный - 650, щебень фраки 5... 10 мм - 1000. Оценка бетонных смесей по консистенции производилась по оса и расплыву конуса. В исследовании использовались различные пластификаторы получения сравнительных данных по эффективности. ВНВ с дозировкой С-3 10 % б ло выбрано для обеспечения более высокого водоредуцирования. Результаты иссле; вания представлены в таблице 3.

Как видно из табл. 3 разработанный модификатор на основе ВНВ находится одном уровне по эффективности пластифицирования с гиперпластификатором G nium 323 mix и обеспечивает получение самоуплотняющихся бетонных смесей.

Таблиц;

Влияние пластифицирующих добавок на свойства бетонных смесей

№ Вид добавки и ее до- В/Ц Расплыв Осадка Сохраняемость по ОК, см Расслаи- ваемость, % Плотносп бетонноП смеси, кг/»

зировка конуса, см конуса, см мин

20 40 60

I С-3 0,8 % 0,447 33 23 22 21 20 9,0 2360

2 Glenium 323 mix 0,8 % 0,436 62 25 25 24 24 4,0 2400

3 ВНВ (С-3 10,0%) 10% 0,436 55 25 25 24 23 4,0 2400

В шестой главе (технология изготовления полифункциональной добавки и т нико-экономические показатели внедрения полифункциональных добавок ВНВ) р смотрена возможная технология изготовления полифункциональных добавок ВНВ пристроечном бетонно-смесительном узле, при строительстве 24-этажного жил дома с подземной автостоянкой. Рассчитан экономический эффект внедрения по функциональных добавок для различных марок бетонов с различными технически характеристиками, с учетом капитальных вложений на дополнительное оборудова для изготовления полифункциональных добавок ВНВ. Основной экономический фект связан со снижением энергетических и материальных затрат на прогрев бетон также снижением материальной себестоимости бетонной смеси, за счет экономии мента.

Промышленная апробация была успешно проведена при производстве монол ных бетонных смесей на ряде предприятий г.Челябинска: ООО «Легион-С», 3 «Специальные Композиционные Материалы», ООО «Стройбетонкомплект».

Выводы по работе:

1. В результате проведенной работы получена эффективная полифункциональная модифицирующая добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для монолитных бетонных смесей, которая обеспечивает ускорение твердения на 120... 150 % и пределы прочности при сжатии более 30 и 50 МПа соответственно в 1 и 3 сутки нормального твердения. При температуре 10±2 °С прирост прочности при введении добавки составляет 200...250 % (более 20 и 40 МПа в 1 и 3 сутки), а при температуре 2±2 °С более 300 % (более 2 и 15 МПа). В возрасте 28 суток применение разработанной добавки обеспечивает получение бетонов класса В60. Бетонные смеси с использованием добавки ВНВ до 15 % в массе цемента характеризуются высокой маркой по подвижности П5 и относятся к классу самоуплотняющихся бетонных смесей.

2. Механизм действия добавки заключается в быстром формировании кристал-логидратной структуры на основе высокоактивного вяжущего низкой водопотребности и повышении степени гидратации основного цемента. Это позволяет обеспечить интенсивность процесса гидратации портландцемента в присутствии пластифицирующего вещества без проявления его блокирующего действия и снижения скорости кристаллизации гидратных новообразований на ранних сроках твердения.

3. Для получения наиболее эффективной модифицирующей добавки необходимо использовать ВНВ, изготовленные на основе портландцементов с повышенным содержанием активных минералов алита и трехкальциевого алюмината, которые обеспечивают формирование первичных центров кристаллизации.

4. Введение разработанной добавки до 20 % от массы цемента способствует получению бетонов с маркой по водонепроницаемости W 16...20, что значительно выше водонепроницаемости контрольных образцов бетона (W 2) и пластифицированных образцов того же состава (W10).

5. Регулирование свойств разработанной добавки осуществляется путем изменения соотношения между вяжущим и пластификатором в составе ВНВ. При увеличении количества суперпластификатора С-3 с 1 до 10 % возрастает уплотняющая способность добавки. Оптимальное содержание С-3 в добавке для обеспечения ускорения твердения находится в диапазоне 2...6 % по массе.

6. Разработана технология производства и применения полифункциональных добавок ВНВ на пристроечном БРУ под торговым названием «Micron». Расчетно-экономический эффект от внедрения разработанных полифункциональных добавок ВНВ, при строительстве монолитного 24 этажного жилого дома с подземной автостоянкой составил 4 млн 525 тыс руб. Экономический эффект связан со снижением энергетических и материальных затрат на прогрев бетона, а также снижением себестоимости бетонной смеси, за счет экономии цемента.

Основное содержание работы опубликовано в 10 статьях:

1. Погорелов С.Н., Бутакова М.Д., Духин И.С., Зырянов Ф.А. Модифицирова! бетонов для монолитного домостроения с помощью современных добавок // Вест УГТУ-УПИ №12 (83). «Строительство и образование». Екатеринбург, 2006. - с.1. 137.

2. Королев A.C., Зырянов Ф.А, Трофимов Б.Я. Быстротвердеющее композш онное вяжущие на основе портландцемента и вяжущего низкой водопотребносп Строительные материалы. Москва, 2007. №4. - с. 72-74.

3. Муштаков М.И., Королев A.C., Бутакова М.Д., Зырянов Ф.А. Быстротв деющие бетоны для монолитного строительства // Сб. трудов «Строительное матер доведение - теория и практика». 2006. - с. 183-185.

4. Зырянов Ф.А., Королев A.C., Муштаков М.И. Влияние содержания вяжущ низкой водопотребности на кинетику набора прочности цементных композициГ Международный сб. научных трудов «Материалы и изделия для ремонта и строите ства». Новосибирск, 2006. - с. 35-39.

5. Погорелов С.Н., Бутакова М.Д., Духин И.С., Зырянов Ф.А. Использование севов дробления щебня для производства монолитного бетона // Материалы X м дународной научно-практической конференции «Проблемы строительного компле России. Уфа, 2006. - с.147-148.

6. Зырянов Ф.А., Муштаков М.И., Королев A.C. Перспективные способы ус рения твердения бетонов в современном строительстве// Сб. научных статей обла ной научно-практической конференции «Современное состояние стройиндустрии лябинской области. Проблемы, решения». Челябинск, 2006. - с.93-96.

7. Зырянов Ф.А., Королев A.C., Трофимов Б.Я. Свойства цементных компози с добавкой ВНВ, изготовленных из различных видов цементов // Межвуз. сб. науч. «Строительные материалы и изделия». Магнитогорск: МГТУ, 2007. - с. 38 - 44.

8. Муштаков М.И., Семеняк Г.С., Королев A.C., Зырянов Ф.А. Способы уско ния твердения бетона // Вестник УГТУ-УПИ. «Строительство и образование». Ека ринбург, 2007. - с.74-76.

9. Зырянов Ф.А. Влияние пластифицирующих добавок на свойства цементо Стройэксперт. Челябинск, 2008. №2. - с. 26-27.

10. Зырянов Ф.А., Королев A.C., Трофимов Б.Я. Исследования быстротверд щих цементных композиций на основе добавки вяжущего низкой водопотребност Материалы Международной научно-практической конференции «Строительст 2008». Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2008. - с. 129-131.

Зырянов Федор Александрович Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Подписано в печать 14.10.2008. Заказ 2008587 Формат 60x90/16. Усл. Печ. л. 1,2. Тираж 120 экз Отпечатано в издательстве ЮУрГУ 454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1. Физико-химические процессы, протекающие при гидратации портландцемента.

1.2. Способы ускорения структурообразования цементного камня.

1.3. Формирование структуры цементного камня с тонкомолотыми и ультрадисперсными минеральными добавками.

1.4. Механохимическая активация ультрадисперсных модификаторов цементного камня и бетона.

Выводы.

Формулировка рабочей гипотезы.

2. Материалы и методы исследования.

2.1. Исходные материалы и их свойства.

2.1.1. Характеристика цементов.

2.1.2. Характеристика мелкого заполнителя.

2.1.3. Характеристика крупного заполнителя.

2.1.4. Характеристика воды и добавок.

2.2. Методы испытаний.

2.2.1. Определение водонепроницаемости цементных композитов

2.2.2. Дифференциально-термический анализ.

2.2.3. Рентгенофазовый анализ.

2.2.4. Математическое планирование эксперимента.

3. Формирование структуры цементного камня с добавкой вяжущего низкой водопотребности (ВЫВ).

3.1. Исследование влияния времени домола и дозировки суперпластификатора С-3 на свойства ВНВ.

3.1.1. Влияние времени домола портландцемента на его тонкость помола.

3.1.2. Влияние состава и времени домола на сроки схватывания ВЫВ.

3.1.3. Влияние времени домола на водопотребность вяжущего.

3.1.4. Влияние времени домола на плотность и прочность цементного камня из ВЫВ.

3.1.5. Влияние времени помола и дозировки пластификатора на плотность цементного камня из ВЫВ.

3.2. Влияние содержания ВЫВ в составе вяжущего на свойства цементной композиции.

3.3. Влияние минерального состава портландцемента на эффективность полученной добавки ВЫВ в цементной композиции.

3.4. Фазовый анализ структуры цементного камня с добавкой вяжущего низкой водопотребности.

Выводы по главе.

4. Влияние добавки ВЫВ на свойства мелкозернистого бетона.

4.1. Влияние добавки ВЫВ на водопотребность мелкозернистого бетона.

4.2. Прочность мелкозернистого бетона с добавкой ВЫВ.

4.3. Влияние добавки ВЫВ на плотность и водонепроницаемость мелкозернистого бетона.

Вывод по главе.

5. Свойства бетонных смесей и бетона с использованием добавки ВЫВ.

Вывод по главе.

6. Технология изготовления полифункциональной добавки и технико-экономические показатели внедрения полифункциональных добавок ВЫВ

Вывод по работе.

Актуальность темы. За прошедший XX век технология бетона развивалась с постоянно ускоряющимся темпом, что позволило пройти путь от материала с ограниченными возможностями до высококачественного композиционного материала с регулируемыми свойствами.

Бетон и железобетон в настоящее время занимают лидирующие позиции в строительной отрасли; с каждым годом объем потребления данного строительного материала будет увеличиваться за счет расширения его свойств. На данный момент [13] известно более 1500 видов бетонов и постоянно их количество растет в результате появления новых вяжущих, модифицирующих добавок и заполнителей. Ежегодный объем потребления товарного бетона по данным [19] за последние два года составил 2 млрд. кубических метров, что в среднем соЛ ставляет 1,2 м /чел в год для Европы.

Основным направлением развития современной технологии бетона является получение бетонов с заданными техническими и технологическими свойствами при минимальных энергетических и материальных затратах. В технологии монолитного бетона и железобетона наиболее актуальной проблемой является получение высокоподвижных бетонных смесей с обеспечением сохраняемости свойств во времени и интенсивной кинетикой набора прочности бетона в ранние сроки твердения без применения тепловой обработки. Решение данной проблемы обеспечивает: перекачиваемость бетонных смесей по трубопроводам; самоуплотнение бетонной смеси при бетонировании; быстрый набор рас-палубочной прочности; интенсивное твердение при пониженных температурах; возможность раннего нагружения конструкций, что способствует ускорению возведения монолитных зданий и сооружений.

Поставленная задача имеет следующие решения: использование высокомарочных цементов с нормируемым минералогическим составом; химических ускорителей твердения на основе неорганических и органических солей; пластифицирующих добавок; высокоактивных минеральных добавок и комплексов на основе указанных добавок. Однако применение перечисленных способов ускорения твердения бетона тесно связано с обеспечением строительных площадок высококачественными материалами с постоянно однородными свойствами и, в первую очередь, это связано с ограничением, а иногда и с отсутствием высокомарочного цемента (М500 и выше), а, как известно, для получения бетонов с нормируемыми показателями по прочности (60.70 % от марочной) в возрасте 3 суток необходимо использовать цементы марок не ниже М500. В случае использования марки М400 прочность бетонов в возрасте 3 суток составляет в среднем не более 50 % от марочной, при этом в марочном возрасте прочность бетона не превышает 50 МПа (класс В40), что является недостаточным для возведения высотных сооружений.

Одним из наиболее перспективных способов получения быстротвердею-щих бетонов является использование смешанного вяжущего на основе общестроительного портландцемента и вяжущего с интенсивной кинетикой набора прочности по отношению к базовому вяжущему. Примером быстротвердеюще-го смешанного вяжущего является гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦГТВ), в котором строительный гипс обеспечивает быстрый набор прочности в ранние сроки, но при этом несколько снижает технические свойства искусственного камня.

В современной технологии бетона в качестве быстротвердеющего компонента композиционного вяжущего наиболее целесообразно использовать высокоактивное гидравлическое вяжущее. В свою очередь высокоактивное вяжущее можно производить путем домола общестроительного цемента с пластифицирующими веществами в малых помольных агрегатах, получая вяжущее низкой водопотребности. Решению задачи по определению влияния рецептурных и технологических факторов на свойства быстротвердеющих цементных композиций с модифицирующей добавкой на основе вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) посвящена данная работа.

Исследования были проведены в рамках подпрограммы «Профессионально-ориентированной подготовки специалистов по приоритетным направлениям развития строительной науки и технологии» инновационного образовательного проекта «Энерго- и ресурсосберегающие технологии», проводимой архитектурно-строительным факультетом ЮУрГУ. А так же в соответствие с тематическим планом фундаментальных НИР №1508 ЮУрГУ.

Исходя из этого, цель работы — получение быстротвердеющих и высокопрочных бетонов путем введения полифункционального модификатора на основе вяжущего низкой водопотребности для обеспечения ускорения возведения монолитных зданий и сооружений.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Исследование кинетики набора прочности цементного камня, мелкозернистого и тяжелого бетона в зависимости от состава, дозировки и времени помола добавки на основе ВНВ, получаемой путем механохимической активации общестроительного портландцемента с пластификаторами.

2. Изучение физико-химических процессов, протекающих при введении в цементные композиции полифункциональной добавки на основе ВНВ.

3. Определение влияния минералогического состава добавки ВНВ на кинетику набора прочности цементных композиций.

4. Оценка реологических свойств бетонных смесей, прочности и водонепроницаемости бетонов, получаемых при введении полифункциональной добавки на основе ВНВ, в ранние сроки твердения и в марочном возрасте.

5. Разработка технологии производства и применения полифункционального модификатора.

Научная новизна:

1. Предложен способ ускорения твердения и повышения прочности цементных композитов путем введения в количестве до 20 % от массы цемента добавки на основе ВНВ, формирующей первичный кристаллогидратный матричный компонент, обеспечивающий получение высокой ранней прочности бетонов при нормальной и пониженной температурах твердения (2±2,10±2 °С)

2. Выявлено, что введение суперпластификатора С-3 в составе добавки ВНВ обеспечивает повышение его водоредуцирующей способности более чем в 2 раза по сравнению с традиционным способом введения с водой затворения, при этом эффект замедления кинетики гидратации цемента нивелируется.

3. Определено влияние полифункциональной добавки ВНВ, изготовленной из портландцементов с различными минералогическими составами, на кинетику набора прочности цементных композиций.

1. Состояние вопроса

Выводы по работе:

1. В результате проведенной работы получена эффективная полифункциональная модифицирующая добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для монолитных бетонных смесей, которая обеспечивает ускорение твердения на 120. 150 % и пределы прочности бетона при сжатии более 30 и 50 МПа соответственно в 1 и 3 сутки нормального твердения. При температуре 10±2 °С прирост прочности при введении добавки составляет 200.250 % (более 20 и 40 МПа в 1 и 3 сутки), а при температуре 2±2 °С - более 300 % (более 2 и 15 МПа). Применение разработанной добавки обеспечивает получение бетонов класса В60 в возрасте 28 суток. Бетонные смеси с использованием добавки ВНВ до 15 % в массе цемента характеризуются высокой маркой по подвижности П5 и относятся к классу самоуплотняющихся бетонных смесей.

2. Механизм действия добавки заключается в быстром формировании кристаллогидратной структуры на основе высокоактивного вяжущего низкой водопотребности и повышении степени гидратации основного цемента. Это позволяет обеспечить интенсивность процесса гидратации портландцемента в присутствии пластифицирующего вещества без проявления его блокирующего действия и снижения скорости кристаллизации гидратных новообразований на ранних сроках твердения.

3. Для получения наиболее эффективной модифицирующей добавки необходимо использовать ВНВ, изготовленные на основе портландцементов с повышенным содержанием активных минералов алита и трехкальциевого алюмината, которые обеспечивают формирование первичных центров кристаллизации.

4. Введение разработанной добавки до 20 % от массы цемента способствует получению бетонов с маркой по водонепроницаемости W 16.20, что значительно выше водонепроницаемости контрольных образцов бетона (W 2) и пластифицированных образцов того же состава (W10).

5. Регулирование свойств разработанной добавки осуществляется путем изменения соотношения между вяжущим и пластификатором в составе ВНВ.

При увеличении количества суперпластификатора С-3 с 1 до 10 % возрастает уплотняющая способность добавки. Оптимальное содержание С-3 в добавке для обеспечения ускорения твердения находится в диапазоне 2. .6 % по массе.

6. Разработана технология производства и применения полифункциональных добавок ВНВ на пристроечном БРУ под торговым названием «Micron». Расчетно-экономический эффект от внедрения разработанных полифункциональных добавок ВНВ при строительстве монолитного 24 этажного жилого дома с подземной автостоянкой составил 4 млн 525 тыс руб. Экономический эффект связан со снижением энергетических и материальных затрат на прогрев бетона, а также с уменьшением себестоимости бетонной смеси за счет экономии цемента.

1. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества: Свойства и применение.-Л.: Химия, 1981.-304 с.

2. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1972 г.-285 с.

3. Андреева А.Б. Пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки в бетонах и растворах. — М.: Высш. Шк., 1988.-55с.

4. Андреева Е.П., Сегалова Е.Е. Кинетика структурообразования в суспензиях трехкальциевого и (3-двухкальциевого силикатов в присутствии хлористого кальция// Коллоидный журнал, 1960. №4. — с. 503-505.

5. Андреева Е.П., Кошелева Б.Ф., Ребиндер П.А. О физико-химической природе превращений, связанных с изменением состава гидросиликатов кальция в процессе гидратационного твердения// Доклады АН СССР, т.181, 1968. -№5.-с. 1197-1199.

6. Ахвердов И.Н. Высокопрочный бетон. М.: Стройиздат, 1961. - 162 с.

7. Бабаев Ш.Т., Башлыков Н.Ф. Эффективность ВНВ и бетонов на их основе. М.; Бетон и железобетон. №6 - 1998. с. 24-28

8. Байков А.А. Портландцемент и теория твердения гидравлических цементов/ Технико-экономический вестник, 1923. №6. - с. 206 -215

9. Баженов Ю.М. Способы определения состава бетона различных видов. — М.: Стройиздат, 1975.-268 с.

10. Баженов Ю.М. Бетоны повышенной долговечности // Долговечность и защита конструкций от коррозии. Строительство, реконструкция. Материалы международной конференции. М., 1999. — с. 43-48.

11. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Высш. Школа, 1978.- 455 с.

12. Баженов Ю.М., Бабаев Р.Ш. Долговечность бетона, модифицированного органоминеральной добавкой // Долговечность и защита конструкций от коррозии. Строительство, реконструкция. Материалы международной конференции. М., 1999. - с. 206-210.

13. Баженов Ю.М. Современная технология бетона// Строительное материаловедение теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - М.; 2006. — с. 13-17.

14. Бабушкин В.И., Кошмай А.С., Пономарев И.Ф. и др. Влияние физико-химических свойств цементного камня на долговечность бетона// Цемент, 1986. №9.-с. 8-10.

15. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990. - 400 с.

16. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. 2-е изд., перераб. и доп. - М., 1998. - 768 с.

17. Батраков В.Г., Силина Е.С. Применение химических добавок — способ первичной защиты бетона // Бетон и железобетон, 1990. №3. - с. 11-12

18. Батраков В.Г., Башлыков Н.Ф., Бабаев Ш.Т. Бетоны на вяжущих низкой водопотребности/Бетон и железобетон, 1988. №11. - с. 31-34

19. Биациоли Ф. Готовые бетонные смеси мировая практика производства и применения// Бетон и железобетон, 1998. - №6. - с. 24-27

20. Бутт Ю.М., Имашев М.К. Структура гидросиликатов кальция на ранней стадии гидратации минералов-силикатов. «Труды Московского химико-технологического института», 1974, вып. 124. - с. 110-114

21. Вагнер Г.Р., Круглицкий Н.Н., Овчаренко Ф.И. Исследование природных циолитов как структурноактивной добавки в тампонажные растворы// Гидратация и твердение вяжущих. Уфа: Изд. НИИпромстроя, 1978. с. 318-319

22. Вербек Дж., Хельмут Р. Структура и физические свойства цементного теста// Пятый международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1973.-480 с.

23. Волженский А.В. Генезис пор в структурах гидратов и предпосылки к саморазрушению твердеющих вяжущих// Строительные материалы, 1979. -№7.-с. 22-23

24. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества.- М.; Стройиздат, 1986.-464 с.

25. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. -М.: Стройиздат, 1966. 344 с.

26. Волженский А.В., Карпова Т.А. Влияние низких водоцементных отношений на свойства камня при длительном твердении// Строительные материалы, 1980. №7. - с. 18-20

27. Волженский А.В., Попов JI.H. Смешанные цементы повторного помола и бетоны на их основе. М.: Госстройиздат. 1961. 107 с.

28. Вяжущие, керамика и стеклокристаллические материалы: Структура и свойства: Справ. Пособие/В.С. Горшков, В.Г. Савельев, Абакумов А.В. М.: Стройиздат, 1994. -584 с.

29. Гаркави М.С. Кинетические закономерности структурообразования в вяжущих системах// Строительные материалы и изделия: Меж-вуз.сб.науч.тр. Магнитогорск: МГТУ, 2000. с. 92-101

30. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высш.шк., 1981. 335 с.

31. Демьянова С.В. Методологические и технологические основы производства высокопрочных с высокой ранней прочностью для беспрогревных и ма-лопрогревных технологий. Автореферат диссертации. Пенза: Изд. ПГАСИ, 2002.-с. 79

32. Добавки в бетон: Справочное пособие / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др. Под ред. B.C. Рамачандрана. Пер с анг. Т.И. Ро-зенберга и С.А. Болдырев. -М.; Стройиздат, 1988.-575 с.

33. Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. М.: Стройиздат, 1983. - 212 с.

34. Ефремов Н.Ф., Сычев М.М., Розенталь О.М. Некоторые вопросы механизма твердения цементных паст/ЛДемент, 1978. №2

35. Иванов Ф.М. Добавки в бетон и перспективы применения суперпластификаторов // Бетоны с эффективными суперпластификаторами. — М., 1979. — с. 6-25

36. Железобетон в XXI веке: Состояние и перспективы развития бетона и железобетона в России/Госстрой России; НИИЖБ. М.: Готика, 2001. — 684 с.

37. Зевин Л.С., Хейкер Д.М. Рентгеновские методы исследования строительных материалов. М.: Стройиздат, 1965. - 362 с.

38. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - с. 390

39. Калашников В.И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов. Автореферат диссертации. Пенза: Изд. ПГАСИ, 1996. с. 89

40. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Батраков В.Г. Комплексный модификатор бетона марки МБ-01// Бетон и железобетон, № 5, 1997, с. 38-41.

41. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Высокопрочные бетоны с органомине-ральными модификаторами серии «МБ». // 1-я Всероссийская конф. по проблемам бетона и железобетона, Москва, 2001, Труды. с. 1019-1026

42. Колбасов В.М., Калитина М.А. Полифункциональные комплексные добавки как средство оптимизации качества цементов и их рационального использования// Цемент. №1. - 1993. - с. 61-65

43. Комохов П.Г. Механико-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня // Цемент. 1987. № 2. с. 20-22.

44. Королев А.С. Управление структурой и свойствами цементных гидроизоляционных бетонов введением комплексных уплотняющих добавок. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1999.-25 с.

45. Кравченко И.В., Власов М.Т., Юдович Б.Э. Высокпрочные и особо бы-стротвердеющие портландцементы. -М.; Стройиздат, 1971. — 231 с.

46. Кузнецова Т.В., Сулименко JI.M. Механоактивация портландцементных сырьевых смесей // Цемент. №4 - 1985. - с. 20-21.

47. Курбатова И.И. Химия гидратации портландцемента. М.: Стройиздат, 1976.- 158 с.

48. Лапин И.А., Сидорова М.П., Сычев М.М. Электроповерхностные свойства некоторых компонентов цемента и бетона и их роль в процессах твер-дения//Журнал прикладной химии, 1984. №6. - с. 1299-1304

49. Ларионова З.М. Влияние вида заполнителя на структурообразование контактной зоны бетонов// Структурообразование бетона и физико-химические методы его исследования. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1980. - с.69-76

50. Ларионова З.М. Формирование структуры цементного камня и бетона. -М.: Стройиздат, 1971. 161 с.

51. Ларионова З.М., Никитина Л.В., Гарашин В.Р. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона. — М.: Стройиздат, 1977. — 263 с.

52. Лещинский М.Ю. Испытание бетона: Справ. Пособие. -М.: Стройиздат, 1980.-360 с.

53. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. М.: Стройиздат, 1961. - 645с.

54. Лохер Ф.В., Рихартц. Исследование механизма гидратации цемента// Шестой международный конгресс по химии цемента. Т2. Гидратация и твердение цемента М.: Стройиздат, 1976. - 358 с

55. Мазо Ж.К. Сцепление между заполнителями и гидратированной цементной пастой// Седьмой международный конгресс по химии цемента. Париж, 1980.

56. Массацца Ф. Химия пуццолановых добавок и смешанных цементов// Шестой международный конгресс по химии цемента. Москва, 1974.

57. Мацуев И.С., Демин А.В. Исследование влияния JICTM на эффективность процесса измельчения// Труды института. Повышение эффективности портландцементного клинкера и добавок. Выпуск 73. М.; Изд. «НИИце-мент», 1983.-с. 39-53

58. Мелихов И.В., Меркулова М.С. Сокристаллизация. М.: Химия, 1975. — 280 с.

59. Минько Н.И., Нарцев В.М. Методы получения и свойства нанообъектов: монография. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова, 2005. - 105 с.

60. Миронов С.А., Малинина JI.A. Ускорение твердения бетона. М.; Стройиздат, 1964. - 374 с.

61. Молчанов В.И., Селезнева О.Г., Жирное Е.Н. Активация минералов при измельчении. М.: Недра. 1988. 208 с.

62. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. М.: Стройиздат, 1988. - 304 с.

63. Невилль A.M. Свойства бетона. М.: Стройиздат, 1972. - 343 с.

64. Полок А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ. — М.; Стройиздат, 1965. 208 с.

65. Прокопец В. Влияние механоактивационного воздействия на активность вяжущих веществ // Строительные материалы. М.; 2003 . №9. с. 28-29

66. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1973. -207 с.

67. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы.- М.; Стройиздат, 1983. -279 с.

68. Руководство по применению химических добавок в бетоне. М.: Стройиздат, 1975. - 66 с.

69. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Активированное твердение цементов. — Л.: Стройиздат, 1983. 160 с.

70. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Кристаллохимические аспекты проявления вяжущих свойств// Гидратация и твердение вяжущих. Уфа: Изд. НИИпром-строя, 1978.-с. 75-78

71. Соловьев В.И., Томашпольский А.Л. Влияние гидрофобно-пластифицирующих добавок на свойства цементного камня и бетона// Бетоны с эффективными модифицирующими добавками, 1985. М. - с. 60-64

72. Сосипатрова Н.И., Смоленцев А.С. Полифункциональные модификаторы — эффективное средство повышения коррозионной стойкости бетона и железобетона // Бетоны с эффективными модифицирующими добавками, 1985.-М.-с. 60-64

73. Состав, структура и свойства цементных бетонов//Под ред. Горчакова Г.И. М.: Стройиздат, 1976. - 45 с.

74. Справочник по химии цемента/ Бутт Ю.М., Волконский Б.В., Егоров Г.Б. и др. Под ред. Б.В. Волконского и Л.Г. Судакаса. — Л.: Стройиздат, 1980. -224 с.

75. Сулименко Л.М. Механоактивация вяжущих композиций// Строительное материаловедение теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. -М.; 2006. - с. 142-144.

76. Сулименко Л.М., Майснер Ш.Н. Влияние механоактивации на технологические свойства портландцементных сырьевых смесей // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. М.; 1986. № 1. - с. 80-84.

77. Сычев М.М. Основы прогнозирования вяжущих свойств// Известия академии наук СССР. Неорганические материалы. Том IX. М.; 1973. с. 109112.

78. Сычев М.М. Перспективы повышения прочности цементного камня// Цемент, 1987. №9. - с. 17-19

79. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. Л.: Стройиздат, 1974. - 80 с.

80. Сычев М.М. Формирование прочности // ЖПХ. М.;1981, -№ 9. -Т. 54. с. 36-43.

81. Сычев М.М. Химия отвердевания и формирования прочностных свойств цементного камня// Цемент, 1978. №9. - с. 4-6

82. Тимашев В.В. Избранные труды. Синтез и гидратация вяжущих материалов. М.: Наука, 1986. - 424 с.

83. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. М.: Стройиздат, 1979. - 126 с.

84. Химия цементов/ под ред. Х.Ф.У. Тейлора. М.: Стройиздат, 1969. - 501 с.

85. Шейкин А.В., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. — М.:Стройиздат, 1979. 344 с.

86. Ярлушкина С.Х. Физико-химические процессы и их роль в формировании прочности контакта цементного камня с заполнителем// Структурообра-зование бетона и физико-химические методы его исследования. — М.: НИ-ИЖБ Госстроя СССР, 1980. с. 60-69

87. Трофимов Б.Я., Королев А.С., Вальт А.Б. Водонепроницаемость бетона: Учебное пособие. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 200. - 31с.

88. Beaudoin J J., Feldman R.F. Dependence of degree of silica polymerization and intrinsic mechanical properties of C-S-H on C/S-ratio// Proceedings of the Eighth International Congress on the Chemistry of Cement. 1986.

89. Brunauer S., Yudenfreund M., Skalny I. Hardened ortland cement pastes of low porosity. 6. Mechanism of the hydration process// Cement and concrete researches, 1973.-Vol.3.-pp. 129-147

90. Cheng-yi H., Feldman R.F. Influence of silica fume on the microstructural development in cement mortars// Cement and concrete research. vol.15. - 1985. - pp.285-294

91. Double D.D. Studies of the hydration of Portland cement // Admixtures. -London, 1980. -pp.32-48

92. Eden N.B., Bailey J.E. Effect of polimer modifications on the mechanical properties of calcium silicate and calcium aluminate cements// Proceedings of the Eighth International Congress on the Chemistry of Cement. 1986.

93. Feldman R.F. The effect of sand/cement ratio and silica fume on the micro-structure of mortars //Cement and concrete research. 1986. - v. 16. - pp. 31-39

94. Gijutsu K. Concrete of high durability. Tokyo: Takenaka. - 1987. - p.17

95. H.Le Chatelier. Sur le michanisme de la prise du platre// Comptes rendus. -t.94.- 1883.

96. H.Le Chatelier. Cristalloides against colloides in the theory of Cements// Transaction of the Faraday Society. 1919. - vol. 14, parts 18.2 January. - p. 811

97. Jambor J. Pore structure and strength development of cement composites// Cement and concrete research. 1990. - vol.20. - pp. 948-954

98. Kantro D.L. Tricalcium silicate hydration in the presence of various salts// Journal of testing and evaluation. 1975. - vol.3, '4. - pp. 312-321

99. Kayyali O.A., Page L.C., Ritchie A.G. Frost action on immature cement paste microstructural features// ACI Journal. - July-August 1980. - p. 267-273

100. Kaufmann J., Matschei Т., Hesselbarth D. Effect The Adddition of ultrafine cement on the properties of feber reinforced composites//

101. Michaelis W. Der Erhartungprozess der kalkhaltigen hudrauliches Bindmittel// Kolloid Zeitschrift, 5, 1. 1909. - s. 9-22

102. Neerhoff A.T.F. Correlation between fracture toughness and zeta potential of cementstone// Adhesion problem of concrete. 1981. - '4. - pp. 267-284

103. Pfeiffenberger L.E., Schellie B. Using silica fume for more durable concrete products // Concrete products. 1985. - '8. — pp. 30-32

104. Popovic K., Ukraincik V. Si02 prasina iz proizvodnje ferolegura kao puco-laniski dodatak cementu// Kemija u industriji. 1985. - '9. - pp. 579-581

105. Ramachandran V.S., Feldman R.F., Beaudoin J.J. Concrete science. Treatise on current research, Division of building research. London. - 1981. - 427 p.

106. Roy D., Asaga K. Rheological properties of cement mixes: The effects of the time on viscosimetric properties of mixes containing superplasticizers// Cement and concrete research. 1980. - vol.10. - pp. 387-394

107. Sierra R. Etude au microscope electronique de l'hydratation des silicates calciques du ciment ortland// Journal de microscopie, 1968. 4. - pp. 491-508

108. Singh N.B., Ojha P.N. Effect of CaCl2 on the hydration of tricalcium silicate// Journal of material science, 1981. vol.16, - pp. 2675-2681

109. Thomas N.L., Double D.D. Calcium and silicon concentrations in solution during the early hydration of ortland cement and tricalcium silicate// Cement and concrete research, 1981. vol. 11. - pp.675-678

110. Данным документом подтверждается внедрение полифуикциональнои добавки на основе вяжущего H»3Koii водопотребности под торговой маркой «MicronI» на бетоносмесительном узде ООО «Лепшн-С».

111. Состав опытной бетонной смеси представлен в таблице 1. Таблица 1- Состав бетонной смеси

112. Материал Расход материалов, кг /м'!

113. Цемент ПЦ 400 Д20 Катав-Ивановского цементного завода 504

114. Песок природный кварцевый месторождения «Хлебороб» 670

115. Щебень фракции 5.20 мм Иовосмолинского карьера 11001. Добавка «MicronI» 56

116. В процессе изготовления бетонной, смеси контролировалось подвижность, которая составляла 16. 18 см. При укладке бетонной смеси отбирались пробы, т которой формовались образцы. Резулыаты испытаний образцов бетона й марочном возрасте приведены в таблица 2

117. Показатель Даты проведения испытаний1809.2007. 20.09 2007. 21.09.2007. 25.09.2007.

118. Среднеарифметическое значение трех результатов испытаний. МПа 69,2 71,9 73,6 70,1

119. Коэффициент вариации, % 12,2 7,8 4,1 7,4

120. При сопоставлении себестоимости I м3 бетонной смеси, для получения бетона марки М600, при использовании полифункциональной добавки «MicronI» и добавки МБ 10-01 экономический эффект внедрения добавки «MicronI» составляет 651 рубль.