Robototehnika-info.ru

Робототехника Инфо
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Спросили производителя. Компания «LafargeHolcim»

Спросили производителя. Компания «LafargeHolcim»

Это новый выпуск рубрики «Спросили производителя»! Сегодня на наши вопросы отвечает Анна Ружицкая – руководитель технического маркетинга в ЛафаржХолсим Россия.

Если у вас есть вопросы по добавкам, бетону, цементу, песку, щебню и т.д., вы можете прислать их на электронную почту m.evdokimov@bsrbest.com или в личные сообщения в нашей группе ВКонтакте. Мы зададим их производителю!

Справка:
LafargeHolcim – мировой лидер в производстве строительных материалов и предоставлении комплексных решений для строительства. Располагает одним из сильнейшим в отрасли научно-исследовательских центров.

Компания предлагает широкий спектр высококачественных и экологичных строительных материалов технологий клиентам по всему миру независимо от масштаба задачи: от частного домостроения до крупных инфраструктурных проектов. ЛафаржХолсим в России развивает цементный бизнес и направление нерудных материалов и бетона. Штат сотрудников насчитывает 1800 человек.


Щуровский завод

В настоящее время компания управляет четырьмя цементными заводами, расположенными в Московской области (г. Воскресенск, Г.О. Коломна), в Калужской области (п. Ферзиково) и в Саратовской области (г. Вольск), а также тремя карьерами по добыче нерудных материалов (Республика Карелия). Продукция ЛафаржХолсим используется в инфраструктурном строительстве, производстве товарного бетона, ЖБИ, легких бетонных изделий.

Про минеральные добавки в цементе

Анна, давайте поговорим про минеральные добавки в цементе. Какие они бывают и как определить какая подойдет мне?

Все минеральные добавки делятся на инертные, скрыто гидравлические и пуццолановые. Каждая из них позволяет не только снизить клинкерную составляющую, но еще и придать цементам определенные технические и технологические особенности.

К инертным добавкам относится, например, известняк. С его помощью мы можем уплотнить структуру, придать пышность нашим растворам и бетонам, улучшить качество поверхности. Это свойство востребовано в тех отраслях и сегментах, где важна пластичность, хорошие подвижные рабочие характеристики, тактильные ощущения, качество поверхности. Обычно это приготовление кладочных или штукатурных строительных растворов.

Добавки со скрытыми гидравлическими свойствами, например, доменный гранулированный шлак, уплотняют структуру в более поздний период и повышают потенциал набора прочности цементным камнем в отдаленные сроки твердения: 56-е сутки, 120-е сутки, год, два, три.

Также они снижают тепловыделение. Это важно при заливке какой-либо массивной конструкции, например, фундамента. Перегрев бетона приводит к появлению трещин по всему объему и разрушению всей конструкции. Поэтому в случае с такими конструкциями тепловыделение нужно снизить. Основной способ – это как раз использование цементов с доменным гранулированным шлаком.

И, наконец, пуццолановые добавки, к которым относятся, например, золы уноса. Данные добавки позволяют уменьшить клинкерную составляющую, и, следовательно, снизить раннюю прочность (т.к. мы убираем из системы основной активный компонент – клинкер).

По аналогии со шлаком они дают продукты гидратации схожие с теми, что дает клинкер, т.е. уплотняют структуру. Еще одно полезное свойство пуццолановых добавок — они убирают из системы гидроксид кальция (портландит), который выделяется при гидратации любого цемента. В некоторых случаях он негативно влияет на долговечность цементного камня.

Цементы с пуццолановыми добавками применяют в общестроительных растворах (добавки дают пластичность и повышают адгезию), в бетонах (зачастую повышенных классов и марок по прочности), в самоуплотняющихся бетонах.


Какие цементы лучше взаимодействуют с химическими добавками?

По общепринятым понятиям предполагается, что бездобавочные цементы более эффективно взаимодействуют с химическими добавками, но по своему опыту скажу, что это не всегда так.

Есть химические добавки, которые замечательно взаимодействуют, например, с известняковыми цементами (я сейчас говорю исключительно про цементы Holcim), но при этом с бездобавочными цементами не настолько эффективно работают в плане водоредуцирования, повышения ранних прочности или повышения прочностей на двадцать восьмые сутки. Поэтому однозначного ответа на этот вопрос нет.

Каталог добавок «СкайТрейд»

Самые популярные добавки «СкайТрейд»

Как и какие показатели цемента влияют на бетон

Как и какие показатели цемента влияют на сохраняемость, морозостойкость и водонепроницаемость бетона?

Вопрос довольно интересный и комплексный. С учетом того, что мы живем в век современных технологий и знаем, что существуют различные химические добавки практически под любые сырьевые материалы, однозначный ответ дать будет сложно.

Тем не менее, есть общие закономерности. Например, если мы хотим получить высокую морозостойкость, то однозначно должны использовать цемент с пониженным содержанием трехкальциевого алюмината, так как этот минерал будет существенно влиять на стойкость ко всем типам коррозии, как физической, так и химической.

Если мы говорим про минералогический состав клинкера, то тот же самый трехкальциевый алюминат и трехкальциевый силикат не очень активно взаимодействует с химическими добавками и в какой-то момент могут аннигилировать действие химической добавки за счет активности клинкера. Но есть химические добавки на основе эфиров поликарбоксилата с определенным строением боковых цепей, которые позволяют нивелировать активное влияние клинкерных минералов на сохраняемость подвижности.

В целом нельзя однозначно сказать, что конкретная характеристика цемента будет влиять на тот или иной показатель бетонной смеси. Влияет сам цемент, сырьевая база этого цемента, где он производился, какие химические добавки использовались (у каждого производителя свои особенности по химическим добавкам), характеристики конкретного заполнителя, региона, карьера. Каждая из этих составляющих будет вносить свою лепту в конечный результат.

Читайте так же:
Сверху цемент поливаем водой

Например, когда идет речь о больших объектных поставках или жестких требованиях по характеристикам, с нашей стороны подключаются технические консультанты. Они работают с бетонным заводом и анализируют, на каком цементе идет работа, с какими заполнителями и химическими добавками, подбирают оптимальную рецептуру для обеспечения заданных требуемых характеристик бетона.

Исследование:
Какое-то время назад мы проводили серьезную исследовательскую работу по изучению поведения различных химических добавок с нашими цементами. Мы брали 2 цемента ЦЕМ I производства Щуровского завода (Московская область) и Вольского завода (Саратовская область) и порядка 20 различных химических добавок на различных химических основах. Увидели абсолютно разные картины. Таким образом, говорить о явных закономерностях мы не можем.


Как применение интенсификаторов помола влияет на эти показатели и влияет ли?

Все наши клиенты получают информацию по дозировке и типу интенсификатора, она указывается в паспорте. Мы получаем обратную связь от клиентов о том, что что-то не так, когда вводим интенсификатор помола в дозировке примерно 0.01% по сухому веществу. В основном он сказывается на поведении воздухововлекающих добавок, причем если они достаточно сильные. На рядовые воздухововлекающие добавки и пластификаторы влияние незаметно.


Как тонкость помола влияет на водоотделение?

Это вопрос баланса. Недомолотый цемент не возьмет много воды, но при этом будет довольно грубым и будет давать очень низкую прочность. Соответственно, химически связанной воды будет гораздо меньше, чем у более тонкомолотого цемента.

Если мы очень тонко измелим цемент (до удельной поверхности 5500, 6000, 7000 см2/г), то водопотребность этого цемента будет очень высокой. Тот вклад в активность, прочность цемента, который мы дали за счет тонкого помола, перекроется потерей прочности, которая придет за счет повышения нормальной густоты цемента, водопотребности. Мы должны будем вливать в систему гораздо больше воды. Чем больше воды в системе, тем ниже прочность. Это золотое правило, его надо помнить всегда.


Указываете ли вы водоотделение в документе о качестве?

Данный показатель в документе о качестве мы не указываем, так как он не является нормируемым. Но, безусловно, мы определяем его для себя, чтобы видеть стабильность наших цементов.


Встречается ли на ваших цементах такой неприятный показатель как ложное схватывание?

Такой показатель может встречаться. Особенно этот риск увеличивается в летний сезон, когда наблюдаются высокие температуры, оборудование работает на максимальных мощностях. Шаровые мельницы у нас работают по принципу удара и истирания, соответственно, все элементы внутри мельницы нагреваются, температура иногда повышается до 110° C.

Если мы ловим ложное схватывание (а мы в любом случае его поймаем, потому что у нас на заводах многоступенчатый контроль качества), мы отбираем и сырьевые компоненты и уже готовые цементы в нескольких точках контроля, партия отводится и впоследствии вылеживается отдельно. После этого лаборатория подтверждает, что ложное схватывание ушло, и только тогда мы отгружаем продукцию клиентам.

Либо, если ложное схватывание не уходит, мы срабатываем этот цемент, подмешивая его небольшими частями уже в кондиционную готовую продукцию или утилизируем по согласованию с заводом. Нашему клиенту никогда не будет отгружен продукт с ложным схватыванием.

Если есть определенный перегрев цемента, то может происходить преждевременное загустевание цементного теста, которое не определяется тестом на ложное схватывание, т.е. анализ показывает его отсутствие. Поэтому на заводах ЛафаржХолсим мы внедрили дополнительный тест на определение этого показателя.

Про продукцию и производство «ЛафаржХолсим»

Какой сервис оказываем клиентам?

Для клиентов ЛафаржХолсим мы оказываем полную техническую поддержку. В Москве у нас более 15 лет работает лаборатория по изучению строительных материалов. Она считается одной из лучших в отрасли и укомплектована в соответствии с требованиями.


Лаборатория «ЛафаржХолсим»

В ней мы проводим исследования строительных конструкций, испытания цемента, бетона, асфальтобетона и всех типов грунта. Кроме того, у нас есть целый комплекс услуг — от подбора рецептур, например, когда клиент только начинает применять какой-то цемент или хочет перейти на новую химическую добавку, до контроля и координации процесса выполнения работ на объекте. Помимо технического сопровождения и применения продуктов, есть еще ряд сервисов по сопровождению поставок, например, SMS-уведомление.

Почему выбирают ваш цемент?

У нас есть 3 основных принципа:

Стабильность характеристик. Наша цель – минимизация каких-либо отклонений в процессе. Если в ГОСТ есть “вилка”, то мы идем по верхнему показателю. При каждом заводе действуют 3 лаборатории для химико-минералогического, физико-механического и экологического анализа продукции. Для обеспечения качественных показателей проводится регулярный контроль всех выпускаемых и новых видов цемента как в процессе производства, так и в составах бетонных смесей и растворов.

Читайте так же:
Тяжелые заполнители для растворов цемента

На заводах действует система управления качеством и организации производства в соответствии требованиям международного стандарта ISO 9001.

Надежная доставка. Мы работаем с клиентами напрямую, четко понимаем их потребности, объемы, поэтому выстраиваем логистику и доставку таким образом, чтобы заводы (предприятия клиентов) работали бесперебойно. Наличие широкого современного автопарка позволяет осуществлять доставку в режиме 24/7. Мы оказываем круглосуточную диспетчерскую поддержку и систему sms оповещения клиентов.

Широкий спектр сервисов и услуг, который включает в себя технический консалтинг и сопровождение работ на объектах, подбор рецептур и проведение сравнительных испытаний сырьевых компонентов для производства бетонных смесей и растворов под специфические требования заказчиков.

Эти 3 принципа работы являются ключевыми и определяют компанию ЛафаржХолсим как надежного, ответственного производителя цемента. Мы стараемся максимально соответствовать ожиданиям наших клиентов.

Если у вас есть вопросы по добавкам, бетону, цементу, песку, щебню и т.д., вы можете прислать их на электронную почту m.evdokimov@bsrbest.com или в личные сообщения в нашей группе ВКонтакте!

Остались вопросы? Свяжитесь с нами!

Телефон: 8 (800) 555 29 32

Подпишитесь на нашу email-рассылку, чтобы не пропускать новые статьи!

Ранняя прочность цементного камня

Эффективность работы конструкций при эксплуатации определяется созданием и получением материалов не только с более высокой прочностью, но и с меньшей хрупкостью, то есть с белее высоким сопротивлением развития и распространения трещин.

Прочностные и деформативные свойства высокопрочного бетона зависят от совместной работы двух принципиальных компонентов — цементного камня и заполнителя, а также их взаимодействия, что дает возможность управлять свойствами путем отбора соответствующей породы щебня. В качестве заполнителя применяли отходы после отсева щебня ДСУ Кияшалтырского месторождения, крупные фракции которого применяются для отсыпки железнодорожных путей. Отсевы — фракции менее 25 мм накоплены в значительных количествах на территории месторождения. Определялась дробимость кияшалтырского щебня в цилиндре, потеря массы составила 4 %, что соответствует марке по дробимости 1400.

Результаты рентгенофазового испытания заполнителя Кияшалтырского месторождения приведены на рис. 1. Установлено, что исследуемые пробы представлены в основном диопсидом, с твёрдостью по шкале Мооса — 5,5-6, плотностью — 3000-3200 кг/м 3 .

Помимо диопсида (пики 4,46; 2,98; 2,89; 2,56;2,52; 2.30; 2,15; 2,129; 2,034; 2,01; 1,83; 1,74;1,61; 1,52) порода содержит свободный кварц (пик 3,36), каолинит (пик 7.153) и полевой шпат (пики 4.04; 3,74).

Рисунок 1. Рентгенофазовый анализ заполнителя Кияшалтырского месторождения

Полученная первоначальная структура бетона постепенно уплотняется за счет новообразований цемента в процессе его гидратации и соответственно возрастает прочность бетона. Однако если первоначальная структура имеет много дефектов и недостатков, то никаким последующим твердением их невозможно исправить. Поэтому для высокопрочных бетонов необходимо, чтобы она была достаточно плотной, тонкозернистой с максимальным насыщением твердой фазой и отсутствием заметных дефектов.

Данная проблема решается в нескольких направлениях:

  • однородность размещения структурных элементов в объеме материала;
  • объемным соотношением основных структурных элементов в материале (зерен заполнителя и наполнителя, цементирующего вещества, пор);
  • размером и распределением по размерам структурных элементов (зерен заполнителя, микронаполнителя, микро и макропор);
  • получение низкой пористости и высокой плотности бетона;
  • обеспечение быстрых темпов набора ранней прочности и высокой нормативной прочности бетона.

Существуют несколько основных принципов и условий ускорения структурообразования и, как следствие, ускорения твердения цементных композиций. Один из которых — обеспечение высокой степени пересыщения раствора продуктами растворения клинкерных минералов по отношению к кристаллизующимся из него кристаллогидратам и поддержание этого высокого пересыщения на весь период гидратации цемента по кристаллизационному механизму, до образования вокруг цементных зерен экранирующих оболочек.

Данные требования достигаются следующими методами: использование высокопрочных портландцементов (при разработке составов высокопрочных монолитных бетонов использовался красноярский портландцемент ПЦ 500 Д0, более высоких марок Красноярским цементным заводом не выпускается), снижение В/Ц за счет применения водоредуцирующих добавок, применение добавок крентов и др.

Наиболее эффективно для этих целей применение в высокопрочных бетонах не отдельных модификаторов, а специально подобранных комплексов в зависимости от назначения бетона и предъявляемых к нему требований. Обязательным компонентом комплексов обычно является суперпластификатор, который должен хорошо сочетаться с наполнителем более высокой дисперсности, чем у цемента; для обеспечения высокой реакционной способности с продуктами гидратации цемента и создания центров кристаллизации вводятся наноэлементы, улучшающие межфазовое взаимодействие, и упрочняющие контактную зону; модификаторы, управляющие структурообразованием, в частности, кинетикой схватывания и твердения, расширяющие и волокнистые добавки, и др. Состав комплекса должен соответствовать выбранной технологии и заданным свойствам бетона.

Для монолитного бетона строение молекулы суперпластификатора должно обеспечить замедление схватывания и ускорение набора прочности после укладки. В результате после первоначального замедления гидратации и образования коагуляционной структуры наступает ускорение твердения бетона.

Большие возможности управления структурообразованием бетона открывает применение пластификаторов на основе поликарбоксилатов, для чего в работе использовался суперпластификатор (СП) МС-PowerFlow 1124.

Читайте так же:
Растворы цементные марка 200 сертификат

Поликарбоксилаты обеспечивают весьма высокую сохраняемость бетонной смеси, что также делает их весьма привлекательными для монолитного строительства и при продолжительном транспортировании бетонной смеси.

Уменьшение водопотребности бетонной смеси и В/Ц определяется электрическими зарядами и вращающимися боковыми цепями молекулы поликарбоксилатного СП; сохраняемость, связанная со скоростью адсорбции полимеров на частицах цемента, — функциональными мономерами, а развитие ранней прочности бетона — формой (конфигурацией) полимерной молекулы в целом, которая имеет главную цепочку с отрицательными зарядами, адсорбирующуюся к цементной частице, и незаряженные побочные цепочки.

Другой особенностью проектирования состава высокопрочного монолитного бетона с поликарбоксилатами является необходимость увеличения доли песка в смеси заполнителей. Установлено, что поликарбоксилаты эффективны в запесчаненном бетоне, что также является положительным фактором, поскольку для перекачивания насосами бетонная смесь проектировалась с повышенным содержанием песка (табл. 1).

Известно, что зона контакта между заполнителем и цементным камнем — слабый элемент структуры бетона. Однако введение в бетон микрокремнезема и наночастиц уплотняет зону контакта и повышает прочность. В работе использовался Новокузнецкий гранулированный микрокремнезем (МК) из ультрадисперсного порошка МК со средней удельной поверхностью около 20 м 2 /г. Структура цементного камня с добавкой МК и без нее приведена на рис. 3.

Особенно эффективно действие микрокремнезема в комплексе с суперпластификаторами. При гидратации цемента в присутствии подобных комплексных модификаторов образуются коллоидные частицы наноразмеров и гелеподобные тонкие слои на поверхности цементных зерен. Сохранение подобных структур в затвердевшем бетоне способствует повышению его качества.

Рисунок 3. Структура цементного камня с увеличением в 100 раз: а — цементный камень в возрасте 28 сут; б — цементный камень с добавкой МК (10%) в возрасте 28 сут

В цементном камне без добавок структура достаточно рыхлая, с большим количеством контракционных пор размерами до 0,05 мм, цементный камень с МК более плотный, поры значительно мельче, соответственно более высокая морозостойкость (300 циклов без признаков разрушения, испытания продолжаются).

При увеличении тех же образцов в 1000 раз (рис. 4) наблюдается большое количество микропор между образованиями. Сами новообразования представлены в основном крупными высокоосновными гидросиликатами (размеры которых составляют 10-15 мкм) и крупными пластинками эттрингита.

Рисунок 4. Структура цементного камня с увеличением в 1000 раз: а — цементный камень с добавкой МК (10 %) в возрасте 28 сут; б — цементный камень в возрасте 28 сут

В цементном камне с добавкой МК структура представлена в основном низкоосновными гидросиликатами кальция (размеры частиц около 0,1 мкм). Наблюдаются в том числе и непрореагировавшие зерна МК, способные вступить в реакцию с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция, таким образом, рост прочности бетона продолжится.

В составе комплексных модификаторов также исследовался продукт нидерландской компании «PowerСem technologies» — добавка ConcreCem, содержащая в своем составе щелочноземельные металлы и синтетические цеолиты, дополненные активатором. Являясь хорошей добавкой-затравкой, ConcreCem образует кристаллическую структуру, которая способна частично закупоривать капиллярные поры. Также благодаря ее волокнистой структуре предотвращается процесс образования микротрещин (рис. 5).

Рисунок 5. Гидратирующая цементная система с добавкой Concrecem в возрасте 5 часов с увеличением в 250 и 1000 раз

Наличие микроармирующих образований (диаметр армирующего волокна 1-5 мкм) упрочняет систему, в дополнение к процессам «склеивания», происходящим при гидратации цементна, дополнительно проявляется механизм «сплетения», армирования на микроуровне.

Исследовалось влияние увеличения доли песка в составе бетона (табл. 1) с использованием комплексной добавки, включающей в себя пластификатор МС-PowerFlow 1124, а также изменение количества вяжущего (табл. 2).

Таблица 1. Влияние увеличения расхода мелкого заполнителя на прочность бетонных образцов

Структура цементного камня

При гидратации цемента различные фазы клинкера вносят свою лепту в прочность затвердевшего цементного камня (рисунок 1.47). Гидратация силикатных фаз вносит наибольший вклад в прочность, чем больше содержится C3S, тем быстрее гидратация и тем выше марочная прочность. Цементы с высоким содержанием C2S гидратируют значительно медленнее. Высокое содержание C3A способствует быстрому набору прочности в ранние сроки твердения. C3A и C4AF мало способствуют прочности цемента в целом.

Рисунок 1.47 — Кинетика нарастания прочности мономинерального

камня во времени

Прочность затвердевших полиминеральных цементов не подчиняется закону аддитивности, поскольку на формирование физической структуры цементного камня помимо минералогического состава цемента оказывают большое влияние много других факторов. Прочность цементного камня однозначно определяется его физической структурой, поэтому его прочностные характеристики функционально связывают или с концентрацией гидратированной твердой фазы, или с пористостью материала. Чем выше степень гидратации — тем выше прочность, чем выше пористость – тем ниже прочность.

При одинаковой степени гидратации близких по типу вяжущих веществ образуется практически равнопрочный цементный камень. Так, по данным Ф. Лоуренса, нарастание прочности при растяжении образцов, приготовленных из теста C3S и C2S, при одинаковой степени гидратации в них соответственно C3S и C2S было практически идентично.

Читайте так же:
Подготовка цементной стены под покраску

Другой важный фактор, влияющий на прочность цементного камня, — его пористость. С увеличением общей пористости цементного камня от 10 до 60 % прочность его весьма значительно снижается.

Из всех видов пор наибольшее влияние на пористость оказывают капиллярные, а также поры, содержащие защемленный воздух. С увеличением количества таких пор прочность цементного камня понижается.

Наконец, при одинаковой степени гидратации и пористости прочность цементного камня зависит от характера кристаллизации гидратов в качестве заполнения (кальматации) ими крупных пор.

Наиболее высокая прочность плотного цементного камня достигается при оптимальном сочетании слабозакристаллизованной массы гидратов с плотными, хорошо закристаллизованными ее участками. Слабозакристаллизованная масса выполняет в цементном камне функции связующего (клеящего) вещества, цементирующего негидратированные ядра клинкера и крупные кристаллы гидратов (СН, эттрингит и т.п.). Наиболее сильными связующими свойствами обладает гидросиликатный (тоберморитоподобный) гель.

Таким образом, прочность цементного камня, зависящая от количества гидратов и пористости, изменяется заметным образом и от состава и степени закристаллизованности гидратов. Характер же кристаллизации гидратов изменяется в зависимости от многих факторов: температуры твердения, примесей, дисперсности цемента и т.п.

Характеристика и происхождение различных пор (гелевые поры, капиллярные пустоты, воздушные поры) приведены в таблице 1.23.

Таблица 1.23 — Характеристика и происхождение различных пор в цементном камне, растворах и бетонах

Вид порРазмеры порОписание
"Поры геля"0,5 nm- 3 nmВследствие "внутренней усадки" в процессе гидратации цемента, образуется вода, которая не может быть в химически связанном виде (например, промежуточный слой воды из C-S-H-фазы)
Kaпилляр-ные поры10 nm -5μмПустоты, не могут быть заполнены продуктами гидратации, потому что содержание воды слишком высоко, или в случае преждевременной остановки гидратации, дегидратации или недостаточного выхода продуктов
Воздушные поры5μм -1 mmОбразуются при добавлении воздухововлекающего агента и в большинстве случаев шарообразны; если образуются не сообщающиеся между собой поры, то происходит повышение морозостойкости
Уплотняю-щиеся поры1 mm — 5mmНерегулярной формы, наполненные водой или воздухом; сформированы из-за недостаточного уплотнения

Рисунок 1.48 иллюстрирует соотношение различных пор в бетоне в зависимости от отношения ж/с (жидкое/сухое) образовавшихся в затвердевшем цементе строительного раствора и бетона.

Рисунок 1.48 — Содержание пор бетона в зависимости от В/Ц отношения [153]

Повышение капиллярной пористости снижает прочность, химическую стойкость, морозостойкость затвердевшего цементного камня строительного раствора или бетона. Так же увеличивается водопроницаемость бетона.

На рисунке 1.49 показано снижение прочности бетона с увеличением водоцементного (В/Ц) отношения.

На рисунке 1.50 наглядно показано, как сильно зависит капиллярная пористость и, следовательно, водопроницаемость от значения В/Ц и степени гидратации цемента. В дополнение к составу цемента и условий хранения содержание капиллярных пор определяет предел прочности, который снижается до 1-2 Н/mm 2 . Конечная прочность затвердевшего цементного камня при нормальных условиях хранения (нормальная температура и атмосферное давление) в лаборатории, в лучшем случае составит около 200 Н/мм 2 . Такая конечная прочность в реальных условиях не может быть достигнута. Сверхвысокая прочность бетона, которая была установлена совсем недавно в Японии, составляет на сжатие 100-140 Н/mm 2 .

Рисунок 1.49 — Зависимость прочности при сжатии бетона от В/Ц отношения и класса прочности цемента [154]Рисунок 1.50 — Капиллярная пористость и водопроницаемость цементного камня в зависимости от В/Ц отношения и степени гидратации цемента [189]

Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 3001 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Руководство по применению химических добавок к бетону

При введении в состав бетонной смеси добавки ускорителя твердения (NaCl, NaSO, KSO, СаСl, Ca (NO), ННК или ННХК) заряд клинкерных частиц цемента уменьшается, что приводит в начальный период к уменьшению слоя адсорбируемой ими воды, создавая предпосылки для получения более плотного и прочного бетона. Наряду с этим вводимая добавка увеличивает скорость взаимодействия клинкерных минералов цемента с водой (гидратацию) и соответственно скорость схватывания и твердения.

Положительным влиянием добавки ускорителя на уменьшение электрического заряда клинкерных частиц цемента, с одной стороны, и отрицательным — на сокращение сроков схватывания, с другой, объясняется наличие оптимума добавки и смещение его в сторону больших дозировок с уменьшением В/Ц бетона, а также различная эффективность добавки в зависимости от алюминатности цемента. В то время как для низкоалюминатного портландцемента ускоряющее действие добавки на процессы его гидратации дополняется уплотняющим ее действием в начальный период формирования структуры, для высокоалюминатного цемента уплотняющее действие не проявляется из-за ускорения схватывания цемента в присутствии добавки.

Ускоритель твердения, интенсифицируя процессы гидратации и оказывая положительное влияние на формирование структуры цементного камня, приводит к ускорению твердения бетона, выдерживаемого в естественных условиях, а также к увеличению прочности бетона сразу после тепловой обработки и в возрасте 28 суток. Это позволяет сократить сроки набора распалубочной прочности, уменьшить продолжительность тепловой обработки бетона на 10-20% при применении высокоалюминатных цементов и на 20-40% при применении низкоалюминатных цементов. За счет увеличения В/Ц бетона представляется возможным уменьшить расход цемента при неизменном режиме тепловой обработки или темпе набора прочности бетона естественного твердения.

Читайте так же:
Clipper вулканизирующая жидкость цемент

Наиболее эффективным ускорителем твердения является хлорид кальция СаСl, введение которого приводит к увеличению прочности бетона независимо от того, на каком цементе приготовлен бетон. Если же бетон приготовляется на низкоалюминатном портландцементе, то в этом случае такой же эффективной добавкой оказывается и сульфат натрия NaSO. Однако, если сульфат натрия в основном способствует увеличению ранней прочности бетона, то хлорид кальция повышает ее примерно одинаково во все сроки твердения. Прирост прочности бетонов с добавками Ca (NO), ННК и ННХК, как правило, со временем увеличивается.

Ускорители твердения в своем составе содержат ионы, опасные с точки зрения коррозии арматуры, металла форм и трубопроводов (ион хлора -С1), стойкости высокопрочной арматуры (нитрат ион -NO) или бетона (ион натрия -Na или калия -K). Отрицательное влияние иона хлора на металл значительно уменьшается при одновременном присутствии нитрит-ионов (NO).

Бетоны с добавками ускорителей твердения характеризуются повышенной водонепроницаемостью, особенно с добавками Ca (NO) ННК и ННХК. Сульфат натрия или калия повышает стойкость бетона в агрессивных сульфатных средах, а ННК — стойкость арматуры в агрессивной хлоридной среде. Морозостойкость бетонов с добавками этого вида практически не отличается от морозостойкости бетонов без добавок.

При введении в состав бетонной смеси пластифицирующей добавки (ССБ или СДБ) поверхностно-активные вещества, входящие в состав добавки, адсорбируясь на поверхности клинкерных зерен цемента, устраняют слипание и уменьшают трение между ними, вследствие чего смесь становится более пластичной (текучей). Пластифицирующий эффект добавки увеличивается с повышением тонкости помола цемента, его расхода в бетоне, исходной подвижности бетонной смеси и больше для цементов свежего помола (нележалых). При применении шлако- или пуццолановых портландцементов, мелких песков, смесей с умеренным содержанием цемента добавки ССБ или СДБ способствуют вовлечению в бетонную смесь заметного количества воздуха (до 2%), что приводит к увеличению ее связности и улучшению удобоукладываемости.

Однако пленки из поверхностно-активных веществ, образующихся на клинкерных зернах цемента, замедляют их гидратацию, вследствие чего бетоны характеризуются замедленным темпом твердения в раннем возрасте. Меньше всего это отрицательное действие пластификаторов проявляется при введении их в бетон на быстротвердеющих и высокоалюминатных портландцементах, подвергающихся тепловой обработке. Для бетонов, подвергающихся прогреву или обогреву, на низкоалюминатных портландцементах, шлако- и пуццолановых портландцементах введение добавок ССБ или СДБ целесообразно, когда бетон до тепловой обработки выдерживается не менее 2 ч, а скорость подъема температуры не превышает 20 °С в час. Если предварительное выдерживание меньше указанного, то введение пластифицирующих добавок возможно при скоростях подъема температуры не более 15 °С в час.

В указанных выше случаях применение добавок ССБ и СДБ позволяет сократить расход портландцемента. Однако превышение оптимальной дозировки добавки может привести к значительному замедлению твердения бетона, к получению пониженной прочности бетона как сразу после тепловой обработки, так и в более отдаленные сроки твердения.

При сохранении расхода цемента и заданной подвижности бетонных смесей пластифицирующие добавки позволяют снизить водоцементное отношение бетона и благодаря этому улучшить его технические свойства — повысить прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, солестойкость и соответственно долговечность бетона.

Пластифицирующие добавки не изменяют прочности сцепления бетона с арматурой, не вызывают коррозии арматуры и приводят к получению бетона с пониженными усадочными деформациями, несколько повышенной трещиностойкостью и морозостойкостью, особенно когда при изготовлении смеси вовлекается заметное количество воздуха.

Введенная в состав бетонной смеси пластифицирующе-воздухововлекающая добавка (мылонафт, ВЛХК, ГКЖ-10 или ГКЖ-11) адсорбируется на клинкерных зернах цемента, уменьшая трение между ними. Особенно сильно "смазочное" действие добавки проявляется при вибрации бетонной смеси, которая по своей укладываемости вследствие этого соответствует смеси без добавки, имеющей на 1-2 см большую осадку конуса.

Одновременно с этим добавка способствует повышению связности смеси и ее однородности, что приводит к повышенной водоудерживающей способности вовлекаемого при перемешивании воздуха. Заметное количество последнего вовлекается при введении добавки сверх количества, адсорбируемого на поверхности клинкерных зерен.

Образующиеся на поверхности зерен пленки поверхностно-активного вещества замедляют гидратацию цемента и твердение бетона, но в меньшей степени, чем пластифицирующие добавки. При превышении оптимальных дозировок может проявляться значительное замедление твердения бетона на ранней стадии его выдерживания, особенно при введении добавок ГКЖ-10 или ГКЖ-11.

Замедляющее действие добавки на скорость гидратации цемента, а также увеличенное содержание воздуха в смеси приводят к замедлению темпа твердения бетона, понижению его прочности. Однако при содержании не более 5% вовлеченного воздуха за счет использования благоприятного влияния добавки на формовочные свойства смеси представляется возможным, при несколько уменьшенном значении В/Ц, сократить расход цемента.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector