автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Особенности свойств бетонных смесей на основе ВНВ в условиях сухого жаркого климата

московский ордена трудового красного знамени

иншигао-строитЕшшй институт ш.в.в.куйшшева

На правах рукопиои

юсупов хамвд вахобоввд

особенности свойств бетонных смесей на основе внв в условиях сухого жаркого климата

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

* Автореферат диооертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мооква - 1992

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте им.В.В.Куйбышева.

Научный руководитель - доктор технических наук,

.профессор БАЖЕНОВ D.M.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

а.о.профессора Козлов В.В.

кандидат технических наук, доцент Астахов H.H.

Ведущая организация - Московский научно-исследовательский и проектно-технологический. институт стройиндуотрии '

Защита соотоитея "2 " Ф&¿роля 1993 г. в часов на заоедашш специализированного Совета К 05Э.П.02 в Московском инженерно-строительном институте им.В.В.Куйбышева по адресу: II3II4, Москва, Шлюзован наб., 8, ауд. J6 307.

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отэн в двух экземплярах по адресу; 12933'?, Москва, Ярославское шос д. 86, ШСИ им.В.В.КуЙбышева, учений совет.

Автореферат разослан "¿S" 1992 г. й/^-f-

Ученый секретарь специализированного совета

Ефимов Б.А.

■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Дктуальнооть. Важнейшей проблемой строительства является дальнейшее совершенствовате технологии бетона и железобетона, главным образом, о позиции экономии цемента, снижения стоимостных и энергетических затрат.

Одним из способов решения этой проблемы является использование ВНВ в технологии различных видов бетона, доз золящих сократить расход клинкерной составлящей до 50-70$,

Однако, отсутствие в настоящее время' обоснованных рекомендаций по применению новых, видов вяжущих в технологии бетонных и железобетонных изделий в условиях сухого жаркого климата, требует установления основных закономерностей свойств бетонных смесей на основе ВНВ от их состава и строения, вида ВНВ, температуры и влажности окружавдей среды, которые позволят оптимизировать составы бетонов „ заданных свойств и управлять процессами формования изделий.

• Тема диссертации связана о государственной научно-технической программой "Стройпрогресс-ЙООО".

Цель и задачи. Основной целью работы является разработка условий эффективного применения ВНВ в технологии бетонных и железобетонных изделий с учетом влияния сухого жаркого климата.

В связи с этим основными задачами являются:

- разработать теоретичесикие положения об изменении структуры и свойств бетонных смесей на основе ВНВ с учетом особенностей влияния жаркого климата;

- разработать методики оценки свойств бетонных смесей на основе ВНВ при различной температуре с учетом их формуемости;

- установить зависимости реологических и технических овойств бетонных смесей на основе ВНВ от главных факторов при разной температуре;

- изучить свойства бетонов на основе ВНВ в зависимости от их состава, температуры смеси и условий начального формирования структуры;

- разработать рекомендации по технологии приготовления бетонных смесей для бетонных и железобетонных изделий в условиях оу-хого жаркого климата.

Научная новизна. Разработаны теоретические положения о связи формуемости бетонных смесей на основе вяжущих, имеющих более вы-

сокую удельную поверхность и повышенное содержание суперпласгкри катора, с их составом и структурой, реологическими и техническим характеристиками в условиях влияния повышенной температуры и обо нованы характеристики формуемости бетонной смеси на основе ВНВ и ТЩ при повышенной температуре.

Установлены зависимости.подвижности и формуемости бетонных смесей на основе ЕНВ и ТЩ от В/Ц, расхода цемента, доли песка ■ в смеси заполнителей и температуры.

Получены зависимости водопотребности бетонных смесей на основе ВНВ и ТЩ от заданной удобоукладываемоста, нормальной густоты, вяжущего, водопотребности песка и щебня, а также температуры, которые можно использовать для корректировки соотава бета ных смесей заданных свойств в технологическом процессе.

Установлена кинетика изменения технических свойств бетонны смесей различного состава о учетом температуры.

Установлены зависимости расслаяваемости литых бетонных саэ сей от их состава, вида вяжущего и температуры по параметру раотвороотделвния. .

Получены многофакторные модели прочности бетонов от ввда в расхода вяжущего, водовяжущего отношения, доли пеока в сдаои за шшштелей и температуры бетонной смеси.

Практическая значимость. Разработаны условия получения бетонных и железобетонных изделий требуемого качества на основе ВНВ и ТМЦ, заключающиеся в корректировке состава бетонной сшсз в производственных условиях с учетом влияния температуры.

Для количественной оценки формуемости бетонных смесей разработана методика и прибор..

Внедрение результатов. Разработанные принципы корректиров: состава бетонных смесей на основе ВНВ при повышенной температу были опробованы на ДСК г.Самарканда при изготовлении фундамент блоков типа ФБС-5 в ФБС-8.

Эффект от разработавши мероприятий обусловлен повышением качества и снижением расхода цеиэнта до 150-200 кг на I м3 бет

Аггообания работы. Материалы диссертации доложены на научи технической конференции Самаркандского архитектурно-строительного института им.М.Улугбека в 1992 г., а также на Техническое совете в производственном объединении "Самаркандводстройиндуст рия".

На защиту выносятся:

- теоретические полокеши о связи формуемости бетонных С1 сей на основе В;ПЗ и ТЩ с реологическими и техническими свой

>ами бетонных смесей при действии повышенной температуры;

- методаки оценки формуемости бетонной смеси на основе ВНВ [ ТМЦ, в том числе при изменении температуры;

- зависимости формуемости и водопотребнооти бетонной смеси

в основе ВНВ я ТЩ от главных факторов с учетом влияния повышен-[ой температуры;

- методика корректировки состава бетонной смеси на обнове НВ и ТЩ в производственных условиях при изменении температуры.

Объем диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах ¡ашинонисного текста, состоит из введения, шести глав, основных ыводов, библиографического списка 124 наименований, содержит :8 рисунков, 26 таблиц и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Повышение качества и эффективности бетонных и железобетонных зделий в условиях сухого жаркого климата связано прежде всего о колонией цемента и со снижением дефектности структуры при учетё лияния среда. В настоящее время накоплен позитивный опыт эффектного применения пластифицирующих гидрофяяьных и гидрофобных обавок. Если первые особо эффективны при воздействии на бетонную месь, то вторые способствуют и улучшению первоначального струк-урообразования бетона, уменьшают его водопотери и миграцию влаги.

В последние года в результате разработки эффективных добавок, том числе суперпластификаторов, а также способов получения ногокомпонентннх вяжущих путем механо-химической активации, вютз-ающей домол цемента с тонкомолотыми минеральными добавками и оу-эрпластификаторами, расширяются возможности решения проблемы со-ершенствования технологии бетонных и железобетонных изделий в оловиях сухого жаркого климата на новом уровне.

Свойства бетонной смеси определяются характером и значением ал, действующих между частицами твердой фазы и жадностью. В бетон-эй смеси на ВНВ и ТЩ вследствие более высокой удельной поверх-эсти цементных частиц и введения^заметного количества супер-кастификатора существенно изменятся баланс действующих сип. Воз-аотает сила внутреннего сцепления, но на ее величину в большей эре влияют изменения водосодержания или вибрационные воздействия, эзможные же изменения температуры в меньшей степени будут проявиться в изменении свойств бетонной смеси, так как достаточное мщение суперпластификатором будет в известной мере нейтрализо-

вать влияние новообразований цемента. Поскольку увеличение тонкости помола цемента при одновременном увеличении дозировки суперпластификатора по своей физической природа проявляется наиболее значительно в бетонной смеси, а не в отвердевшем бетоне, то в изменении овойств бетона и в экономии цемента при применении ВНВ я ТЩ большая доля эффективности (до 70-80%) определяется изменением именно реологических и технических свойств бетонной смеси. Поэтому определение этих свойств с учетом влияния различных факторов имеет большое научное и практическое значение. Изучению этих и других важных доя практики овойств бетонных смесей на ВНВ посвящена iaннaя работа.

В работе для изучения овойств бетонных смесей я бетонов использовались следующие материалы: портландцемент М-400 Воскресенского и Здолбуновокого завода. В качестве многокомпонентного вянущего ВЗВ-50 опытно-промышленного выпуска на основе Здолбуновокого цементного завода со шлаковым наполнителем, а также ТМЦ-50 опытяо-промшлленного выпуска НИИЦемента На основе Воскресенского цемент-: ного завода со шлаковым и зольным наполнением. В качестве пластифицирующей добавки С-3 (ТУ 6-14-625-80). Крупный заполнитель -гранитный щебень фракции 5+20 ш Шггкярантского месторождения, мелкий заполнитель - речной кварцевый пасок с модулем крупности 2,03 Вяземского карьера.

Экспериментальная часть работы выполнена с применением стандартных ' методов и методик, разработанных автором. Это связано с тем, что бетонные смеси на основе ВНВ г ТМЦ обладают некоторыми особенностями, которые трудно оценить с помощью существующих методик. Шли разработаны следующие приборы и методики работы на них: прибор для определения реологачеоких свойств бетонных смесей подвергающихся быотрому разогреву с помощью электрического тока; прибор для определения расслаиваемости бетонных смесей при различной температуре.

Прибор для оценки реологических характеристик состоит из пла массового цилиндра высотой 450 мм и диаметром 132 мм, в котором имеется в нижней части отверстие 100x100 мм, для истечения смеси. Прибор снабжен следящим устройством, показывающим уровень бетонной смеси, подача напряжения для электроразогрева смеси до нужной температуры осуществляется о помощью подвижного диска. Величина напряжения регулируется латром. Основание прибора изолированно. Прибор яестко крепится на виброплощадке с помощью магнитного устройства.

Прибор дай определения усилия выдергивания состоите из бункера для дроби, заслонки с магнитным управлением, потенциометра КСЯ-1 для регистрации показаний перемещения стержня о шариком в бетонной смеси при разной температуре. Устройство для оценки рас-олаиваемости бетонных смесей при разной температуре отличается тем, что в прибор для определения истечения бетонной смеси через калиброванное отверстие устанавливают сетку с ячейками 3-5 мм для отделения растворной части бетонной смеси.

С помощью новых приборов появилась возможность определять время астеченЕЯ бетонных смесей при различных температурах; коэффициент таксотрошш бетонных смесей; жизнеспособности или водо-потерз бетонных смесей; расслаиваемость бетонных смесей различного состава при температуре 25...45°С, характерной для сухого жаркого штата.

Исследования проводились на бетонных смесях на основе ВНВ в ТМЦ а на бетонных смесях на основе портландцемента, в том'числе г о пласта^шаторакз.

Изучение изменения подвижности и времени истечения равнопод-нтшх бетонных смесей на основе ВНВ и портландцемента, в том числа с добавкой С-3, показало, что характер их изменения различен. Дяя бетоншсс смесей на ПЦ потери подвижности при повышении температура сопровождается значительным увеличением времени истечения.

Использование супершгастификатора С-3 снижает вязкость смзси, но характер зависимости сохраняется, хотя степень потери подвижности уиеньшется. В бетонной смеси на ВНВ с повышением температуры заметно снижается подвижность смеси, определяемая осадкой конуса, а время истечения, характеризующее поведение смеси при вибрации изменяется незначительно (рис. I и 2).

Таким образом эти исследования показали, что вид вяжущего оказывает существенное влияние на поведение бетонной смеси при • повышении температуры.

Поэтому изучение влияния различных факторов проводили на бетонных смесях, как на основе ВНВ, так и на основе портландцемента с контролем по прочности на сжатие образцов кубов размером ЮхЮх хЮ см, твердевших в нормальных условиях. В качестве главных факторов принимали: расход цемента (вяжущего), водоцементное отношение, долю песка в смеси заполнителей, расход суперпластифакатора С-3 и температуру бетонной смеси. Интервалы варьирования устанавливали в зависимости от пределов рационального колебания факторов.

ОК, см

5

О' 25 35.

Рис Л. Зависимость подвижности бетоннрй смеси от ее температуры и вида вяжущего при расходе вяжущего 350 кг/м3.

1 - портландцемент без добавок,

2 - портландцемент с С-3 = = 0,6% от массы цемен-

0 -•»-.' та, 45 Т. С з _ вш_5о.

1

[ 2

Рис.2. Зависимость времени истечения бетонной смеси от ее температуры и виды вязнущего при расходе вяжущего 350 кг/м3 (ОК = 10 см).

1 - портландцемент без.

добавок;

2 - портландцемент с С-3=

=0,6$ от массы цемента,

3 - ВНВ-50.

В соответствии с требованиями- математического планирования эксперимента применяли план Бокса-Бенкина, обладагаций, по нашему мнению, оптимальными свойствами с точки зрета объема экспериментальных работ и получаемой информации.

Уровш! и интервалы варьирования свойств бетонной смеси на портландцементе с пластифицируюцей добавкой С-3 приведены в табл. I. Доля песка в смеси заполнителей принята равной 0,42. Уровни и интервалы варьирования свойств бетонной смеси на ВНВ приведены в таблице,2. Поскольку для бетонных смесей вд ВНВ влияние доли песка на свойства смеси изучено недостаточно, в качестве одного из факторов эксперимента учитывается доля нести.

Таблица I

Факторы и уровни варьирования

Факторы Уровень варьирования Интервалы варьирования дЛ

-I 0 +1

Расход цемента Ц. кг (Х^ 250 • 350 450 100

В/Ц (Х^ 0.4 0,5 0,6 од

Содержание добавки С-3 % массы цемента Д, (Хд) 0 0,6 1,2 0,6

Температура ^ см|си 25 35 .45 го

■ Таблица 2

Факторы и уровни варьирования л

. Факторы Уровни варьирования Интервалы варьирования л XI

-I 0 +1

Расход ВНВ,кг (Х^) 250 350 450 100

В/Вяж (Х2> 0,3 0,35 о;4 0,05

Доля песка (Х3) 0,32 0,42 0,52 0.1

Температура смеси Т, °С (Х4) 25 35 45 10

В результате обработки данных экспериментов были получены полиномиальные математические модели свойств бетонных смесей. После исключения незначимых коэффициентов регрессии и проверки адекватности получены следующие уравнения, описывающие зависимость свойств бетонных смесей и бетонов от исследуемых факторов:

- бетонная смесь на основе портландцемента

СисОД = Х417,7-71б'Ц-1642'ВЛЫ82-Д-40,3-Т+127,5-Ц2+592,6'В/Ц2+ + 8,7-Д2+0,04'Т2+294,1'Ц>а/Ц+65,8-Ц.Д-1,4.Ц-Т+ +79,1.В/Ц.Т-1,1.В/Ц.Т-0,07.Д.Т; . - (I)

- бетонная смесь на основе ВНВ-50

Сисвнв = 2441,4-2,2-ВНВ •9892,5 -В/Вяж-1441,4-1+2,8-Т+0,001-ВНВ2+ +11354,4 •В/Вяж*Ч737,1 • Ч2+2,2 *ВНВ «В/Вяж+1.3 • ВНВ • 4+ +2221,5>ВНВ'Т-3,6>В/ВЯЖ'Т (2)

- 10 -

- прочность бетона на основе портландцемента в 28-суточюм возрасте:

К = -458,1+1,45• Ц+1055,7-В/Ц+80,2• Д-2,24•Т-9.85В-04-Ц2-

•^Л«. О О

-627,3 • В/Ц -0,2 • ,3 • Ц'В/Ц-0,2 • Ц'Д+9, 1Е-04 •Ц«Т-

-56,8'В/Ц'Д+0,04'В/Ц"Т-0,3'Д,Т (3)

- прочность бетона на основе'ВНВ-50 в 28-суточноы возрасте:

К сж= -673,4+1,35'ВНВ+2149,8Э*В/Вяж+212,39-Ч+2,45«Т-1,49Е-

-03-ВНВ2-2651,15-В/Вяж2-165,5-Ч2-0,038-Т2-0,62-ВНВ'В/Вяк+

+0,099-ВНВ-Ч+4,52Е-04-ВНВ-Т-266,8.В/ВяЖ'Ч+1,3-В/Вяк-Т-. -0,83'Ч'Т ' . (4)

Анализ поверхностей отклика 4-х факторных моделей показал, что с увеличением расхода вяжущего вязкость бетонных смесей как на портландцементе, так и на ВНВ повышается с увеличением темпе-1 ратуры. Обратная картина набладается при увеличении водовяжущего отношения. Увеличение содержания С-3 сглаживает влияние температуры на вязкость бетонной смеси. Увеличение доли песка в смеси запод нителей от 0,32 до 0,52 приводит к снижению вязкости при увеличении температуры.

С помощью этих зависимостей можно реализовать задачу рационального выбора параметров для иолученияретонных смесей и бетони заданных свойств для применения в строительстве в условиях сухого жаркого климата.

На основании исследования влияния температуры на формуешеть бетонных смесей на основе ВНВ с учетом влияния расхода вяжущего, водовяжущего отношения и доли песка в смеси заполнителя обоснован показатель изменения водосодержания равноподвикных бетонных смесе при повышении ее температуры (К,,). В числовом выражении он представляет собой увеличение количества воды при данной температуре к содержании воды, необходимому для получения бетонной смеси заданной удобоукладываемости при температуре 25°С.

Дня прогнозирования водопотребности бетонных смесей заданной подвижности или жесткости были проведены исследования по установи нию зависимостей этих свойств от главных факторов: нормальной гус тоты вяжущих, водопотребности песка и щебня, а также коэффициента учитывающего изменение вязкости смеси от температуры (Кт). Уровш варьирования факторов представлены в табл. 3 и 4. Доля песка в смзси заполнителей была принята равной 0,42.

При планировании экспериментов использовался 5-ти факторный шган Бокса-Бенкина.

Таблица 3

Факторы а уровни варьирования (по осадке конуса)

Акторы Уровень варьирования Интервал варьирования

+1 0 -I

Зсадаа конуса QIC, см

CXj) 13 7 I 6

Зодопотребность

песка Вп, % (X-j) 9 6 3 3

Водопотребность ■

щебня Вщ, % (2g) _ 4 3 2 I

Нормальная густота,

вяяущего НГ, | <Х4) ,18 17-16 I

Показатель Кт (Xg) 1,12 1,06 I 0,06

Таблица 4

Факторы а уровни варьирования (по жесткости на техническом

вискозиметре)

Факторы

Уровень варьирования

+1 '

О

-I

Интервал варьирования dXi

Жесткость (по техническому вискозиметру) I, о. (Х^) 100 60 20 20

Водопотребность ,

песка Вп, % (Х^) 9 6 3 3

Водопотребность .

щебня Вщ, % (Хз) 4 3 2 I

Нормальная густота

НГ, % ■ (Х4) 18 17 16 I

Показатель Кт, (Хд) 1,12 .1,06 I 0,06

В результате исследований были получены математические модели водопотребности бетонных смесей заданной удобоукладываемос-ти от изучаемых факторов: - для подвижных бетонных смесей на основе ВНВ:

Вок = -1054,6+5,4-0К+9,26-Вп+14,95-&!+46,58-НГ+1170,82-Кт-

-О,06-ОК2-О,О8-Вп2+1,75*^2-0,89-НГ2-415,74-Кт2-0,03-0К-Вп--0,1&-<Ж'Щ-0,1-0К.НГ+1,54-ОК-Кт-О, 23-Вп-Вщ-О,24-Вп-НГ+ +1,67-Вп-Кт~6,72-Вщ<НГ+4.9.Вщ-Кт-П,7'НГ-Кт (5)

— 12-

~ для жестких бетонных смесей на основе ВНВ

Б = -1204,3-0,61-1+2,17-Вп+Ю,02-Вщ+57,Э6-НГ+1373-кт+ +4,99Е-0,3-Ж2-0,17 *Вп2-1,52'Вщ2-1, е9-НГ2-632;^-КЛ +3,65Е-0,6*Ж'Вп+2,92Е-0,6-Ж'Вщ+3,01Е-0,З.Ж-НГ--0,21-Ж'Кт+0,04'Вп'Вщ-6,03В-0,3'Вп-НГ+4,8'Ва'Кт--0,33'Вискг+14,42»ВЩ'Кт+0,13»НГ'Кт (6)

На графике (рис. 3) изображены изолинии подвижности и жесткости бетонной смеси в зависимости от расхода вода и температуры для различных значений осадки конуса и жесткости. В, д/м3 -

180

Рис.З.Изолишш под важности (1,2,3) и жесткости (4,5,6) зависимости от рас хода воды и темпер туры бетонной смес

1 - 0К=1 см,

2 - 0К=7 см,

3 - 0К=13 см,

4 - 2=20 с,

5 - Ж = 60 е.,

6 - Ж = 100 с.

, Для оценки свойств бетонных смесей на основе ВНВ, имепцих повышенную тиксотропию, был предложен условный коэффициент тик-сотропии, представляющий собой отношение усилия выдергивания сте ня с шариком из бетонной смеси в состоянии покоя к усилию выдергивания стержня с шариком при вибрации: Ктик. = Ри/Ри . Коэффи циент тиксотропии будет ориентировочно характеризовать поведение бетонной смеси при воздействии вибрации. Чем он выше, тем выше эффективность вибрационного воздействия. ..'■',

В таблице 5 приведены результаты опытоггоценке влияния на коэффициент тиксотропни вида вяжущего и температуры бетонной смеси. Эти результаты показывают, что бетонные смеси на ВНВ и ТЩ характеризуются повышенным внутренним сцеплением в первоначальном состоянии при неразрушенной структуре. При воздействии вибрации эти смеси резко теряют внутреннее сцепление, проявляя повншеннуи тик-сотропшо. В результате эти смеси при вибрационном воздействии достаточно хорошо укладываются и уплотняются.

. Таблица 5

Влияние вида вяжущего и тедаературы на коэффициент тиксотропни

бетонной смеси

Вид вяжущего В/Вяж добавка 0-3, ск, см Усилие вндерги-2 вания, в кгс/см при температуре, Коэффициент тиксо тропии пди температуре, С

% 25 35 45 25 35 45

Щ-400 0,61 - II шл* 0,77 23,8 0,87 36.1 0,95 16,1 27,3 38

1Ц-400 0,52 0,6 10 2Ы 0^75 36.8 0,85 43,3 0,98 28,1 43,3 44,2

ЗНВ-50 0,39 - 12 0,53 44.1 0,41 47.4 0,45 62-, I 107,5 108,3

ГЩ-50 0,53 - 10 0,55 17.5 0,59 ШЛ 0,61 24 29,6 53

М-50 0,43 I 12 31*5 0,47 ЗЫ 0,49 36.2 0,51 45,7 63,5 71

Енад чертой - усилие выдергивания без вибрации, кгс/см2; под чертой - усилие ввдергавания при вибрации, кгс/см2.

Температура в меньшей мере влияет яэ внутреннее сцепление ¡етонных смесей на ВНВ и ТЩ по сравнению с бетонными смесями н портландцементе. Эти свойства бетонных смесей на ВНВ и ТЩ юдтверждаиг их высокую эффективность при применении в условиях (ухого жаркого климата.

Одной из важных характеристик бетонных смесей, обуславливающих «зткность их использования в условиях сухого жаркого климата яв-иется кинетика изменения их удобоуклздавяемости во времени.

Для .определения влияния температур» иа удобоукладнваемость

бетонной смеси её помещали в ёмкость, в которой поддерживалась температура 25°, 35°, 45°С при относительной влажности воздуха 45-60$. Удобоукладываемость бетонной смеси в течение паевых 3-х часов определялась через каждые 15 мин, а зауем через каддые 30 мин.

Установлено, что, например, бетонные смеси на БНВ-50 с рас* дом вяжущего 350 кг на I м3 при начальной осадке конуса 10 см через 1,5-2 часа выдерживания ври температура 35°С вмели осадку конуса 6-7 см, в то всемя как бетонные сыесв на основе портландцемента имели такую же осадку конуса уже через 45 шш. Темпы сне жения подвижности бетонных смесей па ВНВ в портландцементе с добавкой С—3 практически одинаковы.

Снижение удобоукладываемости при повышенной температуре зависит от влагопотерь бетонных смесей. На основаши эксперимента, ных данных, подученных в диссертации, можно сделать вывод о том что количество испаряпцейся воды из бетонной емзен на основе Ш при повышенной температуре значительно шва, чем из бетонной см на основе портландцемента за одно ж тоже время. Связано это с особенностями структуры бетонной смеси на основе ВНВ, в которой количество свободной воды значительно ниже.

При применении литых бетонных смесей на основе ВНВ одной I важных задач является обеспечение их стойкости к расслоению. От ределение показателей расслаиваемости бетонных смесей на основе портландцемента, ВНВ-50 и ТВД-50, при расходе 350 кг на I м3 щ изводилось на выше описанном устройстве по количеству отдедивш ся раствора при вибрации в течение 3-х минут. Результаты вспып представлены в табл. 7.

С увеличением осадка конуса исследуемых бетонных смесей к личество отделившегося раствора увеличивается. Повышение темпе туры с 25 до 45°0 незначительно сказывается на величине раство отделения. Следовательно, применение литых бетонных смесей в у ловиях сухого и жаркого климата на основе ВНВ является эффекта ным, т.к. эти смеси содержат меньшее количество воды и влияние повышенной температуры на них незначительно.

Бетонные смеси на основе ВНВ имеют более длительные срою схватывания, однако дальнейшее их твердение происходит более интенсивно по сравнению с бетоном на основе портландцемента. } нетика твердения некоторых бетонов на различных видах вяжущегс в зависимости от температуры представлена в табл. 8.

Расход материалов и результаты исследования рэствороотделошш бетонной смеси

Расход материалов, кг/м3 плотно-уложенного бетона В/В«Я£. Добавка- • у-. СК, см Плотность бетонной . смеси, кг№ Количество отделившегося раствора, . % массы,,бетонной смеси при температуре, °С

Ц В п

25 35 45

Портландцемент - 400

350 175 778 1074 0,5 - I 2350 ' -5,21 4,89 3,72

350 222,5 725 1000 . 0.64 -• 12 2260 9,7 9,29 8,43

350 .235 713 984 ' 0,67 - 20. 2255 16,35 15,52 14,08

350 175 778 1084 0,5 0,6 2 2310 7,25 С 6,49 5,484

350 180 . 770 1064 0,52 0,6 ю. 2245 8,13 8,0 7,79

350 . 210 740 .1021 0,6 0,6 20 2235 19,18 17,6 14,9'

ВНВ-50 1

350 135. 824 1X40 0,38 ■ - I- 2375 4,36 4,0 3,8 м

350 140 816 1127 0,4 - 10 2395 6,26 6,0 . 5,38 ?

350 175 778 1074 0,5 - . 20 2285 15,7 14,5 13,6

ТМЦ-50

350 5 146 812 1126 0,42 I 1,5 2205' 8,5 7,9 ' • 7,59

350 160 805 1Ш 0,47 ' I / "10 2295 9,47 8,7 ; 8,3

350 180 778 1074 0,52 I 20 2270 14,76 14,04 13,05

350 144 824 1140 0,39 2 1,5 2296; 5,17 4.4 , 3,9

350 - 146 816 1127 0,42 2 10 2380 5,98 5,20 5,5

350 175 778 1074 0,5 2 20 2320 и; 5 14,0 13,89

Таблица 8

Кинетика твердения бетона на различных видах вяжущего в зависимости

от температуры

Расход вяжущего кг/м3 В/Вяз Добавка с-з, % ок, см Плотность бетонной смеси, кг/м3 Прочность бетонов в возрасте, при.температуре, С сут. % от марочной

25 35 45

I 7 28 I 7 28 I 7 '28

Портландцемент - 400

350 0,5 0,6 I 2376 26,4 77,5 . 100 26,7 86,5 100 30,2 .84,9 100

350 0,55 0,6 10 2360 27,9 83,5 100 30,5 85,7 100 32,1 75,5 100

350 0,6 •0,6 20 2357 28,4 80 100 31,5 81,5 100 32,5 77,5 100

.ВНВ - 50

350 г 0,3 - I 2380 32,3 88,8 .100 35 89,5 100 40,4 91,2 • 100

350 0,35 - 10 2420 34,8 91,0 100 35 92,7 100 35,7 92,0 100

350 0,4 - 20 2380" 28,8 89,5 100 34 87 100 33,5 86,0 100

тмц - 50

350 0,35. I I 2360 34,1 90,4 100 36,2 90,1 100 40,6 91,9 100

350 0,4 I 12 2365 35 89 . 100 37,9 89,4 100 36,5 90,5 \ 100

350 0,65 X 20 2361 30,4 84 • . 100 36,7 86,7 100 . 35,2 88,7 . : 100

о !

«а

Из представленных даншх видно, что бетоны на основе ВНВ п условиях сухого жаркого климата достигавт отпускной прочности (70$) за 2-3 суток естественного твердения. Это позволяет организовать выпуск изделий без тепловдажностной обработки.

Опнтйо-прошаленное опробование разработанных положений проводилось ва ЛДК г.Самарканда при изготовлении фундаментных блоков ЭБС-5 а <2Ш-8. В качестве исходного вяжущего попользовался портландцемент Навоинского цементного завода, в качестве мапералызоЭ добавки пспользовался Чимкентский шлак.

Эковоетчесгай эффект внедрения разработанных мероприятий обусловлен сназешем расхода клинкерной составляющей до 150-200 кг ка I м3 бетона.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДИ

1. Теоретически обоснована связь формуемости бетонной смеси на основе ВНВ я ТЩ с их состаом и структурой, а также реологп-

' ческикя и техническими характеристиками в условиях влияния повы-сенпой температуры.

2. Разработаны методики и прзборы для комплексной оценки формуемостн бетонных смесей на основе ВНЗ и ТМЦ при различных •■ температурах по величине структурной вязкости и параметру тиксо-тропин.

3. Предложен условный коэффициент тиксогрошш, позволяющий оценить особенности поведения бетонных смесей с повышенными дозировками добавки суперпластифшатора. Показано определяйте влияние вида вяжущего и температура па чувствительность бетонной смеси

к вибрационному воздействию.

4. Разработаны методика и прибор для определения расслаивае-мости бетонных смесей на основе ВНВ и ТЩ, сущностью которого является определение раствороотделения при вибрации на приборе, представляющей собой цилиндр о сетчатым основанием.

5. Установлены многофакторные зависимости удобоукладываемос-ти бетонных смесей на основе ШВ и портландцемента с С-3, а также прочности бетонов от ввда и расхода вяжущего, доли песка в смеси заполнителей в температуры.

6. Получены зависимости водопотребности бетонных смесей на основе ВНВ и ТМЦ от, заданной удобоукладываемости, нормальной гус-

тоты вяжущего, водопотребности песка и щебня, а также температуры. ' .

7. Установлена кинетика изменения технических свойств бетонных смесей различного состава на основе ВНВ "и ТМЦ с учетом температуры. • ,

8. Сформулированы условия получения бетонных и железобетонных изделий требуемого качества на основе ВНВ и ТМЦ, заключанциеся в корректировке состава бетонной смеси в производственных условиях при повышенной температуре.

9. На ДОК г.Самарканда осуществлено производство опытной партии фундаментных блоков типа ФВС-5 и ФБС-8. Показано, что эффе] от применения разработанных мероприятий обусловлен повышением качества изделий и снижением расхода цемента до 150-200 кг на I м3 бетона.

Основные положения диссертации. отражены в следующих опубликованных работах:

1. Баженов Ю.М., Ссупов Х.В. Влияние температуры на раослаивае-мость бетонной смеси./Дедониров.рукопись J5 II28I опубл. в

. Библиографическом указателе депонированных рукописей, вып. 3, Ы.-1992.

2. Баженов Ю.М.,. "Юсупов Х.В. Бетон на основе ВНВ в условиях сухого жаркого климата./Депониров.рукопись. № II282 опубл. в Библиографическом указателе депонированных рукописей, вып.З, M.-I992. ' .

Подписа»» в печать 21.12,92 г. Формат 60x84^/16 Печ.офс. И-293 Объем I учтизд.л. Т.100 ; Заказ¿f?^ Бесплатно

Типография МИСИ им. В.В. Куйбышева