автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Морозостойкость бетонов на основе алинитового цемента

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ

ИНСТИТУТ

Л '

о 1 1 -

На правах рукописи УДК 666.974. 2 (575)

Ходжамуродов Уйгун Кяврмсовкч

МОРОЗОСТОЙКОСТЬ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ АЛИНИТОВОГО ЦЕМЕНТА

Специальность 05.23.05 - Сроительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент -1997

Работа вьшолнена в Таджикском Техническом Университете и в НИИ Стромпроекте г. Ташкента

Научные уководнтелн

Официальные оппоненты

Ведущая организация

-Доктор технических наук профессор Нудельман Б.И.

- Доктор технических наук и. о. профессора Шарнфов А.Ш.

- Доктор технических наук профессор Орозбеков М.О.

- Кандидат технических наук доцент Тулаганов A.A.

•Бухарский технологический нстатут пищевой и легкой промышленности

Защита состоится /2 " CenwSpZ 1997 rtB

со

. часов

на заседании специализированного совета К . 067. 03.-01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Ташкентской архитектурно - строительной институте по адресу : 700011, г. Ташкент, ул. Навои , 13. ТАСИ, большой зал.

Совет направляет Bau доя ознакомления данный реферат и просит Ваши отзыви и замечания в 2-х экземпляра х.заверенные печатью .направить по указанному выше адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского архитектурно - строительного института

Автореферат разослан

/

\'О777д„ 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к. т. нч доцент

V НнзамовШ.Р.

-3-

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Актуальной проблемой производства цемента и цеыентоносодержащих материалов является эконоуия топлива и снижение энергоемкости, что предпологает широкое пнедрение низкотемпературной технологии получения алиннтового цемента в строительстве. Разработке этой технологии способствует то, что для выпуска такого цемента используют хлоросодержатцие от ходы химического производства, накопившиеся в огромных количествах. Например в ПО Таджикхимпром РТ выпуск такого цемента создает также и проблему его применения, особенно для получения морозостойких бетонных и железобетонных изделий, так как морозостойкость бетонов определяет их долговечность.

Алинытовый цемент является новым видом вяжущего материала, поэтому проблема его применения связана с исследованием морозостойкости бетонов, что и вызвало необходимость выполнения данной работы.

Цель и задачи работы. Цель работы заключается в исследовании комплекса факторов, влияющих на морозостойкость бетонов на али-нитовых цементах и, в конечном счете, обеспечение высокой морозостойкости этих бетонов.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:

- изучить влияние состава алинитовых цементов и их дисперсности на морозостойкость бетонов;

- установить влияние добавок ПАВ и шлака к алинитовому цементу на морозостойкость бетонов;

- изучить влияние условий твердения, в том числе термовлаж-ностьной обработки на морозостойкость бетонов на алинитовом цементе;

- установить воздействие условий предварительного твердения и состава морозостойкость бетонов на алинитовом цементе.

Научная-новизна работы:

Установлен двойственный характер рлияния повышенной гид-ратационной активности алишгговых цементов на морозстойкостъ бетонов.

С одной стороны, в результате более высокой гидратационной активности алинитового цемента при пониженных температурах по сравнению с портландцементом в процессе замораживания и оттаивания новообразования кодльыатаруют субмикропоры и уменьшают

размер остальных пор, в связи с чем крупные поры не определяются и морозостойкость системы возрастает.

С другой стороны, повышенная скорость гидратации алинито-вых цементов приводит к интенсификации процессов рекристаллизации продуктов гидратации и увеличению напряжений в бетоне, которые суммируются с напряжениями, возникающими при заморажева-нии, что отрица гельно влияет на морозостойкость при их за и ора жевании в этот период. П["и интегральном воздействия* преобладает перпый.

Установлен экстремальный характер зависимости морозостойкости бетона от ряда параметров, например, удельной поверхности алшштового цемента, продолжительности твердения, обусловленной кинетикой структурных изменений в алииитовом цецентком камне и с минимум, соответствующим приемлкмгьш значениям. Кирт равным 0,9 - 0,95.

На защиту вындсате« :

1. Взаимосвязь (морозостойкости бетона на основе алишггового цемента с формированием микроструктуры алинитового цементного камня.

2. Оптимальные значения коэффициента насыщения кликерной сосювляющей алинитового цемента и удельной поверхности последнего с точки зрения максимальной морозостойкости бетона.

3. Влияние активной минеральной добавки и добавки ПАВ к аличиговому цементу на морозостойкоспь бетона.

4. Результаты экспериментальных исследований остаточных деформаций бетонов на основе алиннтовых цементов при водном, нормальном, воздушно-сухом предварительном твердении, а также контактных зон цементного камня и заполнителя при испытаниях на морозостойкость.

5. Влияние времени предварительного твердения бетона на основе алинитового цемента и термовла*аюстной обработки на моро-

30СТ01{К0СТЬ.

6. Отличительные особенности твердения алинитового и портландцемента в разрезе их веяния на морозостойкостьбстонов.

Практическая значимость работы. Показана возможность и целесообразность применения алшштового цемента для получения морозостойких бетонов.

Установлены технологические параметры, обеспечивающие получение бетона на алпкитовом цементе с маркой по морозостойкости И-ЗОО и выше. Обследование конструкций из железобетона на алики-товои цементе, твердевших в климатических условиях Центральной

Азии в течении 15 лет, показало, что они находятся в хорошей состоянии и коэффициент морозостойкости выпиленных из бетона образцов состовляет 0, 95 после 200 циклов поперемешюго замораживания и оттаивания.

Агтробацмя работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технической конференции, посвященной 50-летшо ЮНЕСКО. 'Экология, охрана окружающем Среды. Наука и производство". - Душанб:, ТТУ, 1995 год. В годовых гаучно-технических семинарах при факультете 'Строительство и архитектура " - ТТУ Душанбе1,1994,1995г.г.На Республиканской научно практической конференции по проблемам фундаментальных наук и внедрения научных достижений в производство-ТУТ, Душанбе, 1995г. На Международном семинаре"Сейсмостойкое строительство из местного сырья в Центральной Азии" - г. Фергана, 1996 г.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, трех глав по экспериментальной части, общих выводов, списка использованной литературы из 178 наименований.

Диссертация изложена на 124 страницах машинописи, в том числе 24 таблицы и 37 рисунков.

Публикации. По материалам работы опубликовано тринадцать научных статей.

Основное содержание работы

Глава I. Вляние состава и структуры бетона на его морозостойкость

Изложен анализ литературных данных по вопросам морозостойкости бетонов и сделан вывод, что представляется целесообразным исследовать влияние на морозостойкость бсчэна на алинитовых цементах состава последних, включая добавки, условия начального твердения состава бетонной смеси и вида заполнителя.

Глава 2. Характеристика исходных материалов и методика ыис-следования

Для получения бетонов применялись алиннтовые цементы (АЦ) лабораторного и промышленного синтеза. Характеристика этих цементов приведена в таблице 2.1 н 2.2

Таблица 2.1

Характеристика алинитовых цементов (АЦ) лабораторного синтеза

№ п.п Шифр цемента Значение КН Остаточное содержание хлора в клинкере % Добавка гипса °о Удельна* поверхность, ЭудМ^/КГ Яа МПа

1. АЦ-1 0,94 2,4 5 380 40,0

2. АЦ- 1а - - - 410 43.2

3. АЦ-И 0,97 1,87 6 380 42.8

4. АЦ-Шп 1,02 2,56 5 380 43,5

5. АЦ- Ш> - - - 410 44,7

6. АЦ- Шг - - - 448 46.4

Таблица 2.2

Характеристика цементов на основе промышленных алинитовых клинкеров

№ п/п Шифр цемент а Вил помола Значение КН Остаточное: содержание хлора в клинкере % Сроки схваты вания, в минтах 1 начало ! конец Яс»28 МПа

1. АЦ-1V Лнбор. 1,02 2.6 55 115 40.0

2. АЦ-У Произ-вод. 1,02 2.6 45 95 40.2

3. АЦ-У1 Произ-вод. 1,02 2.8 45 80 42,7

В кач( стве заполнителей для бетоньых смесей использовали щебень и песок.

Щебнь двух фракции 5-10 ми (40 %) н 10-20 ыы (60 %). Марка щебня по дробим ости Др8, объек'чая насыпная масса - I, 43 кг/л.

Песок модулем крупности -2, 81, объемная насыпная масса 1,46 кг/л, песок чистый, промывке не подвергался.

Испытания на МРЗ проводились в соот-

ветствии с ГОСТ 10060-85.

Для ускоренных испытаний на морозостойкость алинитовых цементов принят метод замораживания при 1= -50+2° с.

Определяли также линейные изменения в процессе замораживания и оттаивания. В отдельных случаях изучали изменение интегральной и дифференциальной пористости, поводили микроскопический, химический и другие анализы.

Глава 3 Морозостойкость бетонов на основе алиниговых цементов с различными показателями

Сравнивая между собой цементы с различными КН от 0,94 до 1,02 можно сделать вывод, что морозостойкость бетонов выше на цементе с более низкими КН поэтому можно считать, что имее^ место положительное влияние снижения основности клинкера, содержания в нем CI-иона.

Вое исследуемые бетоны выдержали 300 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Однако повышение КН с 0, 94 до 1, 02 приводит к снижению коэффициента морозостойкости на протяжении всех циклов замораживания и оттаивания. Данное обстоятельство можно объяснить тем, что по мере повышения КН имеет место увеличение скорости гидратации алинитового цемента и увеличение рекри-сталлизационных процессов гидратных фаз, что сопровождается увеличением напряжений в бетоне. На эти напряжения накладьюаются напряжения, возникающие при замораживании , их суммарное воздействие приводит к снижению Кмр. при повышении КН.

После 300 циклов попеременного замораживания и оттаивания микротвердость контактных зон снижается в большей степени с увеличением КН. Наблюдается спад микротвердости при 100 и 200 циклах в бетонах на основе цементов с повышенным КН.

Установлено также, что существует оптимальная удельная поверхность алинитовых цементов, при которой морозостойкость бетонов имеет максимальное значение.

Для КН=1, 02 эта удельная поверхность соответствует значению 415 м2 /кг, и на кривых зависимости Кмрт от SyA для всех циклов морозостойкости наблюдается экстремум, соответствующий этой удельной поверхности.

Очевидно, наличие экстремума объясняется тем, что при определенных значений удельной поверхности имеет место обстоятельств, когда еще не возникают опасные напряжения при определенной интенсификации твердения за счет повышения Sya.

Однако, при определенных значениях Syj, в данном случае при 445 м2/кг, отрицательное воздействие напряжений превышает интенсивность твердения.

Особенно резко это проявляется при предъявлении к бетонам повышенных требований по морозостойкости от 200 до 300 циклов опеременного замораживания при -20° с и оттаивания.

•в-

Исходя т анализа полученных данных следует отметить, что в ранние сроки тт>ердения цементного камня т алиннтового цементи лабораторного и производственного помола пористость резко отличается друг от друга как по объему , так и по характеру пор.

В лабораторном помоле наряду с субмикропорами и микропорами имеется и крупные поры. Последние отсутствуют в камне из производственного помола.

Характер пористости алинитового цементного камня произвол-ственного помола бшпок к пористости портландцемеитного камня. Пористость алинитового цементного камня производственного и па-бараторного помолов в эквивалентном возрасте к 30 циклам замораживания идещичиы.

Пористость портландцемеитного камня отличается от алинито-вых наличием более крупных пор в области 500 • 1500 А. После 30-ти циклов замораживания алинитового цементного камня как производственного, так и лабораторного помола наблюдается некоторый рост пористости.

В случае портландцемеитного камня после замораживания в q)aвпeIlIш с алншшшым цементным камнем наблюдается увеличение объема макропор ( 2100 - 6800 А ), которых нет в алшштовом цементном камне.

Таким образом, установлено, что плотность чистого алинитового цементного камня иыше, чем для портландцемента как в исходных образцах, так и после испытания на морозостойкость.

Известно, что один из эффективных методов повышения морозостойкости бетоноп виляется введение в них различных поверхностно-активных веществ (ПАВ). ПАВ улучшает свойства спсжезатоор-денных бетонных смесей, повышает их пластичность, снижают подо-потребность, уменьшают расслаивание и водоотделение. Наряду с этим улучшаются и морозостойкость затвердевшего бетона.

Были опробованы 5 вида добавок:

- воздухововлекающая добавка - СНВ, введенная в количестве 0,02% от массы цемента на стад»» приготовления бетонной сыеси:

- пластифицирующая деб вка • ВРЛ-1, введенная в количестве 0,15% от массы цемента на стадии приготовления бетонной смеси:

- суперпластификатор С-3 ьводалса в количестве 0,5% от иассы цемента на стадии приготовления бетонной снеси.

Выбор оптимальной концентрации добавок проводили в интервале, рекомендуемом СНиП 1-8-2-85 и ТУ на это добавки.

Эффективной добавкой к бетонам на ¡шшитовоа цементе является воздухововл екающая добавка СНВ. Ввс^ этой добавки злата-

1ельно повышает коффициент морозостойкости бетонов, который даже после 300 циклов попеременного замораживания при -20° С и очтаншншя составляет 1,29.

Следовательно, эффективность воздуховоилечения, формирующего дополнительные полузакрытие поры, являющиеся резервным оСптемом для расширения льда при замораживании бетонов на основе алмннтового цемента янляется достаточно высокой даже но сравнению с бетонами на обычном портландцементе.

Эф<|х-ктивен и ввод г тстификаторов в состав бетона, но в гораздо меньшей степени, чем ввод воздухововлекающей добавки.При введении С-3 в количестве 0,4% массы цемента остаточые деформации а бетонах на алинитовом цементе после 50-ти циклов замораживания /величились и составляют +0,234 мм/м.

Таким образом, увеличение содержания пластификатора не всегда является целесообразным с точки зрения морозостойкости бетона. поскольку снижение размера пор при уменьшении В/Ц может привести к возникновению высоких напряжений в цементном камне в связи с возросшим сопротивлением отжатию замерзающей воды.

И это может быть более значимо, чем снижение температуры замерзания воды при уменьшении размера микролор.

Были также проведены исследования по изучению сравнительной морозостойкости бетонов на шлакоалинитовом цементе, содержащем 40 % гранулированного шлака электротермофосфорного производства.

Морозостойкость бетонов на шлакоалинитовом цементе несколько ниже, чем на алинитовом и зависит от условий предварительного твердения.

При твердении бетонов на основе шлакоалиннтовых цементов в условиях 100 % оносительной влажности коэффициент морозостойкости имеет максимальные значения и даже несколько возрастает с увиличением циклов по переменного замораживания и опаивания. Очевидно, в данном случае наблюдается нанбол. ; полная шдратация клинкерных фаз в том числе связывание портланддемента шлаковой составляющей в гидросиликаты кальция. Все это приводит к повышению морозостойкости системы во времени, поскольку при замораживании и оттаивании бетонов продолжается гидратация шлакоалиннтовых цементов и эта гидратация происходит в большей степени, чей шлахопортлаидцемента.

Ошжение относительной влажности замедляет гидратацию цементной составляющей бетонов при их предварительной твердении, что ^трицателыго сказывается на их морозостойкости. Однако, н в ; шном случае в процессе замораживания и оттаивания моу лостой-

кость бетонов несколько повышается благодаря продолжающейся гидратации цементной составляющей.

Наличие шлаковой составляющей в алинитовом цементе оказывает действенное воздействие па морозостойкость соответствующих бетонов С одной стороны, проявляется в цементном камне дисперсная составляющая, само содержание которой снижает монолитность системы. С другой стороны, за счет связывания шлаковой составляющей гидрооксида кальция, образующегося в результате гидратации алшш-та, что приводит к непропорциональной замене кристаллической фазы на гелевую.

Такая замена повышает водонепроницаемость системы и ее морозостойкость.

Интегральное воздействие зтах факторов, влияющих на сопротивление бетона, напряжениями, возникающими в результате льдообразования, проявляется в изменении деформаций в процессе замораживания и остаточных деформаций после оттаивания бетона при различных начальных условиях твердения.

Следует отметить, что в бетонах на основе шлакоалинитового цемента после предварительного твердения в нормальных условиях остаточные деформации меньше, чем в бетонах после предварительного твердения в атмосферных условиях ( рис. 3.1). Последнее можно объяснить тем, что процесс упрочнения структуры бетона нормального твердения, связанный с продолжающейся гидратацией цемента во время оттаивания, преобладают над процессом разрушения при замораживании.

Проведенные исследования также показали, что при наличии добавки шлака в алинитовом цементе несколько снижается морозостойкость бетона, по сравнению с морозостойкостью бетона на бездобавочном алинитовом цементе.

Учитывая положительное влияние воздуховозлекающей добавки СНВ в количестве 0,02 % от массы цемента на морозостоикость бетонов, были проведены исследования влияния совместного присутствия СНВ и шлака в цементе на морозостойкость бетонов. Судя по значению остаточных деформации (см.рис. 3.1)., после различного числа циклов замора/ивания и оттаивания введение СНВ значительно повышает морозостойкость бетона на основе шлакоали-ннтовего цемента.

Рис. 3.1. Остаточные деформации расширения в бетонах нормального твердения на шлакоалинитовом цементе после замораживания и ог гаиваиия: I • Летон нормального твердения без ПАВ; 2 - бетон атмосферого твердения бег» 11ЛВ; 3 - бетон с введением ПАВ нормального твердения; 4 - .бетон с введением ПАВ атмосферного твердения.

Результаты косвенных исследовании влияния ввода в бетон на основе шлакоалинитового цемента воздухововлекающей добавки СНВ были проверены непосредственным определением ко'«|х|»ициента морозостойкости соответствующих бетонных образцов в соответствии с ГОСТ 10060 - 85.

Из полученных данных следует, что ввод воздухововлекающей добавки обуславливает повышение морозостойкости бетонов на основе шлакоалиниговых цементов.

Таким образом, косвенный и прямой метод определения морозостойкости бетонов позволяет считать, что морозостойкость бетонов на шлакоалинитовых цементах удовлетворительная и при необходимости может быть повышена за счет ввода воздухововлекающей поверхностно-активной добавки.

Следует также отметить, что бетоны на шлакоалинитовом цементе без ввода и с вводом поверхностно-активных добавок в процессе проведения длительных испытаний на морозостойкость поперемен-

-Ik-

ным замораживанием при - 20 Си оттаиванием при 20 С не рт-упрочняются, а напротив, упрочняются. Это является характерной особенностью для бетонов на основе шлакоалшштовых цементов с обуславливаются тем, что 'значительная часть жидкой фазы в данной системе в процессе обычных испытаний на морозостойкость длитель нос время не замерзает, благодаря пониженному размеру пор и алшш товом цементном камне и содержанию в пироиой жидкости повышен ного содержания катионов кальция и сложных ялорсодержащих анио нов.

Это обстоятельство, наряду с повышенной гидратиционной ак тивностью клинкерных минералов в алинитопом цементе, приводит » ускоренному связыванию гидроокиси кальция, образующемуся npj гидратации алинита, шлаковой составляющей и дополнительном; образованию цементирующей части, упрочняющей бетон. В табл. 3.1. приведены данные о содержании гидрооксида кальция ) растворной части бетона, которые являются экспереыедтальныы под тверждением сказанному выше.

Таблица 3.

Изменение содержания свободного пшрооксида кальция в рас твориой части бетона в процессе замораживания и оттаивания (% )

№ пУ п Наименование цемента Циклы замораживания при - 2ilu С и оттаивания при + 20а С

0 1(11) 2.Н) 3(11)

1. Алшштовый 2,48 2,84 з.о 2 2

2t Шлакоилшш- Г081.1Й 1,40 i),Sl 0,28 0,П

Глава 4. Морозостойкость бетона на основе алшштоиого ц( мента при различных условиях твердения.

При твердении в нормальных условиях ( АМотн. = 100 " ) д формации бетона на алшштовом цементе несколько выше, чей у портландцементе и это обусловлено прежде всего более низким во действием факторов, согсроваждахощих процесс заыоражшзання бет« на при использовании алишгтового цемента по сравнешпо с пор ландцементоы. Особенно это заметно при предварительной твердею! бетонных образцов. в воздушно-сухнх условна (V/ отн. 60% ).

чз-

Для беюннмх образцов на основе портландцемента после 50-го цикла появляются деформации расширения на протяжении всех температурных изменений, что свидетельствует о более высокой деструкции этого бетона, выт.'/пшого замораживанием (табл.4.1).

Для бетона на алнннтовом цементе, предварительно твердевшего при аналогичной относительной влажности, наблюдаются деформации усадки, а не расширения, что свидетельствует о более высокой стойкости бетонных образцов на основе алшппгового цемента к воздействия отрицательных температур вплс ть до - 50" С, что сог ласуется с результат ами выше приведенных исследовании.

Увиличение содержания физически связанной вода| в бетонных образцах, предварительно твердевших в воде, еще больше выявляет роль деструктивных процессов при замораживании на бетоны на портландцементе по сравнению с бетонами на алинитовом цементе.

' Деформации расширения бетонов на алнннтовом цементе во всем интервале температур от 0° С до - 50" С почти на порядок ...еньше, чем деформации расширения бетонов на портландцементе. Полученные данные представляют значительный интерес, поскольку они выявляют существенную зависимость морозостойкости бетонов на портландцементе от их влажности. При применении алинитового цемента эта зависимость существенно снижается.

Эти исследован!' ! еще важны и потому, что они в значительной степени приближаются к реальным условиям с точки зрения фактической влажности бетонов в процессе их эксплуатащш в различных климатических зонах и средах.

Известно, что аяи'чгтовый цемент отличается от портландцемента также тем, что при твердеют не только гидрататциониые, но н рекристаллизациоонные процессы происходят более интенсивно.

В процессе рекристаллизации гндратных образований (гидросн-ликатов кальция ) в цементном камне возникают напряжения, которые могут оказать влияние на морозостойкость бетона. Поэтому определялся козс|)фециент морозостойкости бетонов, предварительно твердевших в нормальных воздушно-сухих и водных условиях в течении 12-ти месяцев. При этом предполагалось, что в течегше указанного периода рекристаллизационные процессы могут иметь максимальную интенсивность и соответственно будут наибольшими напряжения в цементном камне, являющиеся следствием рекристаллизации гндратных фаз. *

Из полученных данных следует, что время предварительного твердения бетонов на алинитовом цементе в большей степени влияет на их морозостойкость, чем время предварительного твердения бетонов на протландцеыеите.

Деформации бетонных образцов, тведевших в различных условиях Таблица 4.1.

1 Вид цемента Условия твердения К-во ц кхлов Деформация в мм/м при температурах

оч: -10°С.„ -20°С -ЗООС -40°С -50°С

о 3 4 5 6 7 8 9 10

П ортландцеыент нормальное 1 +0,0862 -0, 10775 -0,3017 -0, 4094 -0, 4741 -0, 4741

30 +0.862 -0, 0646 -0, 1939 -0, 2586 -0,2155 -0, 301"

50 +0,2586 +0, 1293 0 -0,0431 0 +0, 2155

1 воздушное 1 -0. 6034 -0.7973 -1,0775 -1,0344 -1. 1206 -1. 1537

30 -0, 3438 -0, 4741 -0, 6465 -0,7327 # -0, 4741 -0, 4741

50 +1, 2714 +0,9913 -0,9913 +0. 8835 +1,0775 -I, 0775

водное 1 -0. 2155 +0,3878 +0,5387 -6.0249 -0,5172 +0,4525

50 +3.8143 +3,4911 +3. 3402 +3, 2325 +3.512665 +3,7928

Алинитовый 30- -1. 1852 -1.0559 -0. 8835 -0, 862 +1, 2499 -1,9826

1 цемент нормальное 1 -0, 4525 -0, 6034 , -0,775 -0, 905 -0,9913 -0,7325

30 -0, 4741 -0, 6249 -0.79779 -0.862 -0, 8620 -0,7325

! - - 50 -0, 3879 -0, 5603 -0.7327 -0. 7327 •0, 8825 -0. 6680

1 возчушное 1 -0.9913 -1. 1206 -1.2499 -1,293 -1,4223 -1,4869

30 -0, 6896 -0. 7111 -0. 862 -0. 0344 -0,862 -0. 6465

; 50 -0. 6034 -0. 7758 -0, 94«2 -1. 1206 -0, 913 -1.0344

1 водное 1 -0. 2801 -0.431 -0,7111 __ -0. 775* -0,6896 -0.7542

30 -0, 1077 -0, 2801 -0, 4741 -0,5172 ' -0,4741 -0,6034

50 +0,5818 +0.3879 10,2155 +0, 1724 +0,3448 0, 4741

Максимальное снижение морозостойкости бетонов на алинитовом цементе наблюдается после шестимесячного предварительного твердения. Очевидно, в этот же период, вследствии процес-

сов рекристаллизации в бетоне возникают максимальные налряжештя, которые суммируются с напряжениями, возникающими при замораживании.

Однако для образцов бетона на алинитопом цементе после предварительного твердения в нормальных, юздушно-сухих и водных условиях в течении шести месяцев значештя коэффициентов морозостойкости достаточно высокие в соответственно равны после 300 циклов попеременного замораживания и оттаивания 0,90, 0,85 и 0,90.

После года предварительного падения коэффициент морозостойкости бетонов на алинитовом цементе при всех режимах твердения соответственно возрастает до 0,98, 0,90 и 0,97.

Коэффициенты морозостойкости бетонов на портландцементе не имеют минимума после шестимесячного предварительного твердения. Они непрерывно возрастают по мере увеличения продолжительности предварительного твердения при всех режимах. Вместе с тем значения коэффициента морозостойкости бетонов на портландцементе ниже, чем на алинитовом цементе. Максимальное снижение достигает 20 %.

При термовлажностной обработке бето::ов на алинитовом цементе на последующую их морозостойкость влияют два противоположных по воздействию фактора.

Первый фактоо является положтельчым, поскольку при термовлажностной обработк повышается степень кристалличности шд-ратиых фаз ( гидросиликатов кальция ) и в дальнейшем снижается интенсивность процессов рекристаллизации и уменьшаются напряжения, возникающие в цементном камне.

Второй фактор является отрицательным, поскольку при термовлажной обработке бетона возможно образование в его структуре макро - и микротрещин, снижающих впоследствии морозостойкость материала. Для получения сравнительных данных о влиянии термовлажностной обработки на морозостойкость бетона исследования проводились на бетонных образцах на а лшп нов ом и на портландцементе. Термовлажностная обработка бетонных образцов проводилась в пропарочной камер« при температуре 80° С по режиму 2+3+6+2.

Из полученных данных следует, что термовлажностное твердение бетона на алинитовом цементе способствует повышению коэффициента морозостойкости по сравнению с бетонами на алинитовом цементе нормального твердения, тогда как для бетонов на портландцементе наблюдается обратная зависимость.

Очевидно, как и предполагалось, при термов.тжностаом твердении повышется степень кристалличност птдпатых фаз и по этому в дальнейшем снижается интенсивность процессов рекристаллизации гидросиликатов кальция, что обусловливает снижение напряжений в бетоне и повышение его морозостойкости. Этот фактов является преобладающим и нивелирует последствия от температурных воздействий при термообработке.

Таким образом, пс 1ученные данные позваляют считать, что термовлажностное твердение на алинитовом Цементе'является достаточно эффективным методом повышения морозостойкости, тог да как для бетонов на портландцементе твердение не оказывает такого влияния. Поэтому при необходимое™ получения изделии из бетонов с повышенными требованиями по морозостойкости их целесообразно подвергать пропариванию.

Установлена также, что необходимая морозостайкостъ бетонов на алинитовом цементе может быть обеспечена при различных расходах цемента на I м1 бетона, при различных модулях крупности песка и различных подвижностях бетонных смесей. При этом морозостойкость бетонор на алинитовом цементе во всех исследуемых случаях несколько выше, чем морозостойкость бетонов на портландцементе, хотя тенеденции к изменению морозостойкости бетонов на алинитовом цементе и на портландцементе идентичны.

Общие выводы по работе

1. Установлено, что для бетонов на основе алинитовых цементов деструктивные изменения в виде остаточных деформаций при водном, нормальном и воздушно-сухом предварительном твердении ы замораживании до 100 циклов при - 509 С с последующим оттаиванием значительно ниже, чем для бетонов на основе портландцементе, что по^поляет считать, что будет иметь место более высокая морозостой-

. кость первых.

2. В результате более высокой гидрататционнон активности алинитового цемента при пониженных температурах по сравнению с портландцементом в процессе замораживания и отгалвання новообразования кольматирует субмикропоры и уменьшат размер остальных пор, в связи с чем крупные поры не опредсля_отся и морозостойкость системы возрастает.

3. Повышенная скорость гидратации алинитовых цементов приводит к интенсификации процессов рекристаллизации продуктов гидратации и увеличению напряжений в бетоне, которые суммируются с напряжениями, возникающими при заыороушвашш и оттаивании,

что отрицательно влияет на морозостойкость бетонов при их замор-живашно п это г период.

4. Установлено, что увеличение коэффициента насыщения али-нптового цемента ( КН 0,92) обуславливает пропорциона"ъное снижение морозостойкости соответствующих бетонов, хотя коэффициент морозостойкости их при 300 циклах попеременного замораживания и оттаивания отвечают требуемым нормативам.

Выявлен экстремальный характер зависимости морозостойкости бетонов от удельной поверхности алинито.,ого цемента и при значении удельной поверхности 8уд.=4150 си3/кг коэффициент морозостойкости имеет наибольшие значение.

5. Введение ПАВ и особенно воздухововлсчощей добавки в алинитовые цементы повышает морозостойкость и особенно эффективно при предъявлении повышеттых требований к морозостойкости бето! >п.

Увеличение ввода пластификаторов не всегда является целесо-бразным с точки зрения повышения морозостойкости, так как снижение В/Ц приводит к возникновению напряжений в связи с возраста-¡шем сопротип тения сжатию замерзающей воды, которое не компенсируется снижением температуры замерзания воды при уменьшен!«! размера мнкропор.

6. Добавка шлака к алигагговьш цементом ст!жает морозостойкость бетонов, но пследняя остается достаточно высокого особенно при начальном твердении во влажных условиях ( Кирт = 0,94 через 300 циклов ) и коэффициент морозосгойксоти повышается с увеличением продолжительности испытаний в связи омоноличиванием структуры в результате гидратации пегидротировашгых часпщ цемента при попеременном заморживантш н оттаивают.

7. Установлено, что зависимость Кирт от времени твердения бетонов на алиннтовом цементе имеет экстремальный характер с минимумом в возрасте 6-ти месяцев в связи с более высокими предполагаемыми собственники! напряжениями в структуре, обусловленными более интенсивной гндротацией аяшттовых цементов. Однако, минимальные значения - 0,9 - 0,95 являются приемлимыми, а к годичному возрасту они уже повышаются соответственно до 0,98.

Термовлажностная обработка в большой степени снижает в дальнейшем интенсивность твердения и способствует повышению К«рт бетонов на алшпгговои цементе в отличии от бетонов на портландцементе.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах :

1. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Влияние коэффициента насыщения (КН) на морозостойкость бетонов (Информ. лист. -Душанбе, 1995. -Зс. /Н ПИ Центр; № 79-95 ). Серия : 67, 09. Усл. п. л. 023 г. Душанбе, 1995 г.

2. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Влияние добавок ПАВ на морозостойкость бетонов на основе алинитового цемента (Информ. лист. -Душанбе, 1995. -Зс. /НПИЦентр; М» И5-95. Серия : 67. 09. Усл. п. л. 023 г. Душанбе, 1995 г. '

3. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Саидов Д.Х., Раджабов И.О. Влияние состава алинитовой бетониой'смеси на морозостойкость (МРЗ) бетона (Информ. лист. -Душанбе, 1995. -Зс. /НПИЦентр; № 12095. Серия : 67.09. Усл. п. л. 023 г. Душанбе, 1995 г.

4. Шарифов А.Ш., Раджабов И.О., Саидов Д.Х., Ходжамуродов У.К. Использование отходов производства флюрита (ОПФ) в качестве миниральной добавки в цементные смеси (Информ. лист. -Душанбе, 1995. -Зс. /НПИЦентр; № 23-96. Серия : 67. 09. Усл. п. л. 023 г. Душанбе, 1995 г.

5. Ходжамуродов У.К. Морозостойкость алинитового керамзи-тобетона // Дпонир. рукопись/НПИЦентр.- Вып. 2. - Ма 3 (1046) - Та 96. V сл. печ. л. 094 - г. Душанбе, 1996.

6. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Влияние термовлажностной обработки на морозостойкость бетона II Де-понир. рукопись ГФНТИ, ГКНТ Руз за № 2569 -Уз 96. Усл. п л. 036 -г. Ташкент; 1996г.

7. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Воздействие КН на морозостойкость бетонов // Депоиир рукопись ГФНТИ, ГКНТ Руз за № 2572 -Уз 96. Усл. п. л. 036 - г. Ташкент; 1996г.

• 8. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Влияние условий предварительного твердегия на морозостойкость алини-товых бетонов // Депонир. рукопись ГФНТИ, ГКНТ Руз за № 2573 -Уз 96. Усл. п. л. 036 - г. Ташкент; 1996г.

9. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шилифов А.Ш. Зависимость морозостойкости от состава алинитовой бетонной смеси // Депонир. рукопись ГФНТИ, ГКНТ Руз за № 2573 -Уз 96. Усл. п. Л. 036 - г. Ташкент; 1996г.

» 10. Ходжамуродов У .К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Морозостойкость керамзитобстона на адинитовом цементе // Депонир. рукопись ГФНТИ, ГКНТ Руз за № 2573 -Уэ 96. Усл. п. л. 036 - г. Ташкент; 1996г.

11. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Морозостойкость бетонов на основе алинитовых цементов // Депонир. рукопись ГФНТИ, ГКНТ Руз за № 2974 -Уз 96. Усл. п. л. 036 - г. Ташкент; 1996г.

12. Ходжамурсдов У.К. Влияние дисперстноста алинитового цемента на морозостойкость бетона // Материалы Респ. научно-практической конференции по проблемам фундаментальных наук и внедрения научных достижений в производстве (18-25 сентября 1995 г) ТУТ/Сборник науч. трудов.-Душанбе, 1997. -с. 14'. -145.

13. Ходжамуродов У.К., Нудельман Б.И., Шарифов А.Ш. Морозостойкость бетонов на основе алинитового цемента после пропорки // Материалы Респ. научно-практической конференции по проблемам фундаментальных наук и внедрешш ( 18-25 сентября) /Сборник науч. трудов. -Душанбе, 1997. -с. 145-148. '

" Алинитли цементдан олинган совукбардош бетонлар " мавзусида

Ходжамуродов Уйгун Каврокович диссертация ишига оид Автореферат анотацияси.

Алинитли цемент, цементнинг янги хилидир, шунинг учун алинитли цементдан булгаН бетоннинг совукбардошлиги мухим фактор булиб , бетоннинг узок муддатлингини белгилайди.

Изланманинг максади, алинитли цементдан булган бетонлар-нинт совукбардошликлигига ва пиравард натижада ушбу бето.нлар-нинг юкори совукбардошлигини таъминлашга таъсир этувчи жаъми факторларни изланилишидан иборатдир.

Портландцементга нисбатан пастрок харорат остида, алинитли цементнинг юкори гидрататцион фаолинги настижасида, янп, вужудга келган хосилалар, муэлаш ва эриш жароенларида субмик-ротовакларни кальмататцияланиши ва колган говаклар улчамларини юнрайтиради, бунинг натижасида йирик говаклар аникланмайди ва системанинг совукбардошлиги ортади.

Алинитли цементларнинг гидрататция тезлигининг юкорилигй, гидрататция махсулотларининг кристаллизациясизланиши жароен-ларини тезлашувига олиб келади хамда музлашда юзага келадиган кучланишларни йигиндисидан иборат булган кучланишни купайиши-га олиб келади, бу эса бетоннинг музлатилиши даврида совукбар-дошликгига салбий таъсир курсадати. Интеграл таъсирда юкорида-гиларнинг биринчиси устун туради.

Бтоннинг совукбардоршлигининг бир катор катталикларга бо-гликлиги эсклерементал хусусияти аникланган, масалан алинитли цементнинг солиштирма юзаси, котиш давомийлиги кайсики, алинитли цемент тошида камида совукбардоршлик коэфф^центи Кнр, 0,9-0,05 га булгандаги структура уэгаришларк.нинг кинетикаси билан бегиланади.

Совукбардорш бетонлар олиш учун алинитли цемент ишлати-шининг максадга мувофик эканлиги курсатилади. Совукбар- доршли-ги Р-300 ва ундан ортик маркали алинит цеменпдан булган бетон олишни таъминловчи технологик параметрлар урнат.шди.

Марказий Осие иклими шаротида котув^.и, алинитли цементдан булган темирбетон ва бетон конструмияларнинг 15 йил моб^йида текширилиши шуни керсатади-ки, улар яхши холда сакланганлар ва бетондан киркиб олинган наъмуналарнинг совук-бардоршлиги 200 цикл кетма-кет музлатиш ва эритиш натижасида 0, 95 га тенгдир.

-2t-

SUMMARY

Frost - resistiint of conerects on the base of an alinit of the cement.

Alinit cement are come of by new look cement and theiíforr frost-resistant of conerets alunut of the cement come by with an factor, determine at entirely lasting of this conorit.Aim of work consist in research of complex factors influentiale an the frost - resistant ofconcrits an nlinite cements and in final account, the eusure of high frost - resistant thise concrits.

In consequence of more high hydration activity alinit cement by lull in and temperatures asy compared with by portlandcrments in process of freeze and thaw out neq formations collmation submicr ipares and decrease dimensions of the rest of pore in tie with than big pore no be formed and frost - resistant thise concrits system grow.

More high speed the hydration of alinit cement lead to intensivication of process recristalisation products hydration and ulerease of .trains in concrete, which sumupe with by sraios origins by freeze, what negatively influence on the frost - resistant of concretes by their freeze in that period. By integraUe influence predominate first.

Establish extremale character of dependence frost - resistant concret from number parametres for example of specific surface alinit cement of duration harde, limited by cinetic off structures changes in alinit cemente stone and with by minimum corresponding acceptable meanings equaly 0, 9 •f- 0, 05. Demonstration possibility and worth whil application of alinit cement for of receipt frost - resistant concretes.

Establish technoioginl parametres, make sure receipt of concrete on the alinit cement with brand asy frost - resistant FRS - 300 and higher. Inspection of construction out ferro-concrete an the alinit cement harden in climatic conditiones of Central Asia in the course of 15 years demonstration, that they finden in good condition and coefficient of frost -resistant cut out out concrete models put together 0, 95 after of 200 cycks alternately freeze and thaw out.