В данной статье были проведены исследования на условия твердения по бетону класса В35 c добавками BASF и готовой смеси марки G1 в Тенгизском месторождении. Поскольку условия твердения являются основным фактором, влияющим на дальнейшие эксплуатационные характеристики бетонов, были определены оптимальные условия использования строительных смесей согласно стандартам СНиП и ГОСТ РК.
Ключевые слова: бетон, тяжелый бетон, бетон класса В35, добавки BASF, бетон марки G1, прочность бетонных конструкций.
Бетоны класса прочности В35 с добавкaми BASF применяются для возведения несущих конструкций, которые испытывают высокие нагрузки. Данный класс относится к тяжелым бетонам. Бетонная смесь марки G1 обладает низкой степенью истираемости и применяется в качестве подушек под большие конструкции.
Выбор данного класса и марки бетона в качестве объекта для исследования обусловлен широкой потребностью в строительных отраслях страны [1], а выбор местности для исследования объясняется тем, что в Тенгизском месторождении строительство гораздо выше уровнем, чем в остальных регионах страны, существует возможность проведения различных исследований, а также есть доступ к вышеуказанным классам и маркам образцов бетона.
Тяжелый бетон остается незаменимым и самым популярным материалом, несмотря на появление новых строительных материалов [2]. Технические условия, условия твердения и другие стандарты данных бетонов показывают, что они универсальны для строительства конструкций различных типов и уровней сложности [3]. Настоящее исследование посвящено разработке более эффективных условий твердения бетонных смесей в естественной среде для улучшения эксплуатационных храктеристик широко используемых бетонов класса В35 c добавками BASF [4] и марки G1.
Наиболее эффективно эту задачу можно решить путем многократного исследовния бетонной смеси в различных условиях естественной среды на стройплощадках, с применением стандартных методик. Для достижения желаемого результата при исследовании образцов бетонных смесей должны выполняться все требования по контролю качества бетонов [5].
Постановка настоящего эксперимента обусловлена получением эффективных условий твердения бетонной смеси на основе класса В35 и мaрки G1 для применения в строительстве без дополнительных затрат с улучшением показателей бетонных конструкций.
Для исследования были взяты образцы со строительных объектов Тенгизского месторождения с каждой заливки определенной конструкции. Образцы класса В35 заливали в железные и пластиковые формы 150х150х150, а марки G1 в железные формы 50х50х50, соответствующие стандарту. Перед заливкой и отбором образцов были проведены работы по контролю качества бетонных смесей. Температура бетонной смеси была определена контактным термометром с погружаемым зондом, осадок (пластичность) с помощью конуса Абрамса, воздухосодержание – поромером.
Уход за образцами проводили в специальной лаборатории, где были созданы различные условия: 1 день для схватывания при 18–20°С; при 22–24°С; при 26–28°С, далее при таких же диапазонах темпертуры на водяной ванне в течение 7 и 28 суток с момента заливки.
По окончанию ухода образцы отправляли на дальнейшие испытания по сжатию образцов на прочность и на плотность. Результаты эксперимента показали, что способ отбора образов, температурный режим и уход оказывают существенное влияние на прочность бетона. Оптимальный температурный режим для получения высокой прочности –22–24°С. Полученные результаты приведены в таблицах 1, 2 и на рис. 1, 2.
Таблица 1
Влияние условий на характеристики бетонов класса В35 сдобавкми BASF
|
№ отбора |
Кол. образцов |
Температура бетонной смеси, °С |
Осдок, мм |
Воздухо-содержание, % |
Условия |
Ср. плотность, кг/ |
Ср. прочность, МПа |
|
|
7 суток |
28 суток |
|||||||
|
1 |
6 |
18 |
140 |
3,3 |
При 18–20°С |
2529 |
42,9 |
49,88 |
|
2 |
6 |
20 |
170 |
4,5 |
2531 |
45,54 |
51,31 |
|
|
3 |
6 |
22 |
185 |
5 |
2499 |
43,84 |
50,93 |
|
|
4 |
6 |
18 |
150 |
5,2 |
При 22–24°С |
2554 |
50,16 |
54,1 |
|
5 |
6 |
20 |
160 |
4,8 |
2575 |
50,35 |
55,25 |
|
|
6 |
6 |
22 |
180 |
4,5 |
2545 |
50,25 |
54,21 |
|
|
7 |
6 |
18 |
160 |
3,4 |
При 26–28°С |
2575 |
50,1 |
52,87 |
|
8 |
6 |
20 |
180 |
4,9 |
2580 |
49,72 |
48,1 |
|
|
9 |
6 |
22 |
165 |
3,9 |
2456 |
50,6 |
52,2 |
|
а)
б)
Рис. 1. Сжатие на прочность а) 7 суточных образов и б) 28 суточных образцов бетона класса В35
Таблица 2
Влияние условий на характеристики бетонов марки G1
|
№ отбора |
Кол. образцов |
Температурасухой смеси, °С |
Температураводы, °С |
Температура бетонной смеси, °С |
Условия |
Ср. прочность, МПа |
|
|
7 суток |
28 суток |
||||||
|
1 |
6 |
18 |
24 |
22 |
При 18–20°С |
33,31 |
47,4 |
|
2 |
6 |
17 |
23 |
20 |
31,65 |
45,36 |
|
|
3 |
6 |
22 |
27 |
24 |
34,94 |
46 |
|
|
4 |
6 |
19 |
25 |
23 |
При 22–24°С |
35,87 |
50,1 |
|
5 |
6 |
19 |
27 |
23 |
36,1 |
51,2 |
|
|
6 |
6 |
20 |
27 |
24 |
35,95 |
50,15 |
|
|
7 |
6 |
21 |
25 |
23 |
При 26–28°С |
35,49 |
48,3 |
|
8 |
6 |
18 |
26 |
22 |
35,73 |
46,5 |
|
|
9 |
6 |
20 |
24 |
22 |
35,4 |
47,61 |
|
а)
б)
Рис. 2. Сжатие на прочность а)7 суточных образов и б) 28 суточных образцов бетона марки G1
Применение разных температурных режимов показало влияние условий твердения на дальнейшие характеристики бетонов. Использованный нами метод обеспечивает повышение эксплуатационных свойств бетона для строительства во всех регионах Казахстана.
В результате проведенных экспериментов согласно СНиП и ГОСТ РК, опытным путем выявлен оптимальный температурный режим (в диапазоне 22–24°С) для поддержания прочности бетонных конструкций. Были получены положительные данные при диапазоне температур 26–28°С по 7 суточным образцам, но итоговый результат по 28 суточным образцам показал, что при температуре 22–24°С свойства бетона класса В35 с добавками BASF сохраняют оптимальные показатели плотности и прочности.
Литература:
- Ахметов, Д. А., Роот Е. Н. Опыт применения самоуплотняющихся бетонов в строительной индустрии Республики Казахстан // Молодой ученый. — 2017. — № 48 (182). — С. 11–14.
- Khalaf M.A.; Ban C.C.; Ramli M. The constituents, properties, and application of heavyweight concrete: A review// Construction and building materials. −2019. — Vol. 215. –P. 73–89. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.04.146
- ГОСТ 26633–2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.
- Bauchkar S. D., Chore H. S. Effect of PCE superplasticizers on rheological and strength properties of high strength self-consolidating concrete // Journal Citation Reports: Advances in concrete construction. — 2018. –Vol. 6, № 6. –P. 561–583. DOI: 10.12989/acc.2018.6.6.561
- Бербеков, Ж. В. Неразрушающие методы контроля прочности бетона // Молодой ученый. — 2012. — № 11 (46). — С. 20–23.
