Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Гуляева Е. В., Ерофеева И. В., Калашников В. И., Петухов А. В. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня // Молодой ученый. — 2014. — №19. — С. 194-196. — URL https://moluch.ru/archive/78/13542/ (дата обращения: 15.12.2018).

Революционные достижения в технике и технологии бетонов за последние годы связаны с долгожданной заменой самой «консервативной» рецептуры бетона «цемент-песок-щебень-вода», существующей с 1830 г., на новую, многокомпонентную. Многокомпонентная система со значительным количеством дисперсного компонента и очень тонкого песка при использовании эффективных суперпластификаторов позволяет назвать бетоны нового поколения бетонами с высоким содержанием суспензионной составляющей. В бетонах старого поколения с суперпластификатором суспензионная составляющая состоит из цемента и воды. При низких расходах цемента 200–300 кг/м3 в бетонах старого поколения, содержание суспензионной составляющей очень мало и бетонные смеси не могут быть высокопластичными и самоуплотняющимися.

Изучению влияния микрокремнезема в большом диапазоне концентраций его в цементном камне посвящено небольшое количество работ [1,2,3]. Поэтому изучалось влияние количества микрокремнезема (МК) на растекаемость суспензий, формирование пластической прочности и прочностные показатели цементного камня. В качестве компонентов цементно-минеральной суспензии использовался цемент Вольский и Красноярский ПЦ 500 Д0, микрокремнезем Липецкий в количестве от 10 до 20 % от массы цемента. Количество ГП во всех составах было принято 0,9 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Результаты испытаний представлены в таблице 1. и на рисунке 1.

Как видно из представленных пластограмм индукционный период (рисунок 1) у системы, содержащей МК продолжительнее на 2 часа, что связано с увеличением водопотребности цемента с МК. Именно по этой же причине высокими прочностными характеристиками в 28 суток и более интенсивной кинетикой формирования прочности обладал состав без МК (таблица 1). Учитывая высокую дисперсность МК Липецкого в составе на Красноярском ПЦ с 20 % МК увеличение В/Т до 0,28 так не позволило получить самоуплотняющуюся суспензию, однако прочность цементного камня с 20 % содержанием МК, несмотря на высокое значение В/Т также, что, у состава с 7 % МК. Если обратиться к плотностям составов содержащих МК, то можно увидеть, что увеличение его количества приводит к существенному воздухововлечению. Высокие дозировки МК гарантируют более высокий прирост прочности в поздние сроки и тем выше, чем меньше вовлекается воздуха при перемешивании.

Как видно из результатов таблицы 1 с увеличением содержания МК с 10 до 20 % плотность цементного камня на Вольском цементе снизилась на 118 кг/м3. Как уже указывалось ранее, в Европе есть ограничения по применению МК в порошковой форме [4]. Для приготовления бетонов с МК его часто используют в виде суспензии. В связи с этим была изучена контракция водной суспензии с МК. Суспензия изготавливалась при В/Т=1,5, обеспечивающем её текучесть и дезаэрацию суспензии. Контракция после 20 дневной выдержки составила 5мл/100г сухого МК. Использование суспензии МК позволяет существенно понизить воздухововлечение от применения МК.

Рис. 1. Влияние количества МК и В/Т отношения на пластическую прочность цементного камня

 

Таким образом, установлено, что введение высокодисперсной реакционно-активной добавки в количестве 10 % от цемента приводит к незначительному увеличению водопотребности цементно-минеральных дисперсных суспензий. Повышение содержания МК до 20 % увеличивает водосодержание суспензии на 33 %. Увеличение содержания МК с 10 % до 20 % в Липецком цементе приводит к возрастанию водосодержания на 63 %. Самоуплотняющаяся суспензия превращается в малопластичное тесто и скорость набора прочности в первые 1–7 суток существенно замедляется. Поэтому оптимальная дозировка МК зависит от вида цемента.

Проведен рентгеноструктурный анализ цементных камней с МК и без него. На рентгенограммах с содержанием МК 7 % от массы цемента наблюдались следующие фазы: твердый раствор CSH(B); некойта, афвиллита и Ca(OH)2. На ренгенограммах с содержанием МК 10 и 20 % преимущественно наблюдались фазы α-гидрат β-C2S, а в составе с 30 % МК фазы некойта и афвиллита.

Таблица 1

Влияние количества МК на прочностные свойства модифицированного цементного камня

Наименование

На 1 м3,кг

V на 1 м3, л

В/Т

ρвл, кг/м3

РК

Хагерманна

Прочность, МПа,

через, сут

1

7

28

Цемент Вольский

ПЦ 500 Д0

2098

676

0,15

2418

29 см

Rизг=

6,3

Rизг=

19

Rизг=

23,8

Melflux 5581F

(0,9 % от Ц)

18,9

18,9

Rсж=

88

Rсж=

140

Rсж=

152

Вода

315

315

 

Цемент Вольский

ПЦ 500 Д0

1780

574,2

0,17

2300

28,5см

Rизг=

5,7

Rизг=

Rизг=

20,2

МК Липецкий (10 % от Ц) Sуд = 65000 см2

178

77,4

Rсж=

71,5

Rсж=

126

Rсж=

140

Melflux 5581F

(0,9 % от Ц)

16

16

 

Вода

335,6

335,6

Цемент Вольский

ПЦ 500 Д0

1510

487

0,204

2189

30,6

Rизг=

5,2

Rизг=

Rизг=

19,8

МК Липецкий (20 % от Ц) Sуд = 65000 см2

302

131,3

Rсж=

50

Rсж=

117,2

Rсж=

134,8

Melflux 5581F

(0,9 % от Ц)

13,6

13,6

 

Вода

372,4

372,4

Цемент Красноярский ПЦ 500 Д0 с 0,9 % Melflux 5581F

1869

603

0,172

2286

28,5

Rизг=

7,36

Rизг=

9,6

Rизг=

15,8

МК Липецкий (7 % от Ц) Sуд = 65000 см2

131

57

Rсж=

108

Rсж=

114

Rсж=

118

Вода

322

322

 

Цемент КрасноярскийПЦ 500 Д0 с 0,9 % Melflux 5581F

1510

487

0,28

2124

17,3*

Rизг=

3,0

Rизг=

12,4

Rизг=

23,4

МК Липецкий (20 % от Ц) Sуд = 65000 см2

302

131,3

Rсж=

65,6

Rсж=

88,4

Rсж=

120

Вода

376

376

 

* — расплыв определялся на встряхивающем столике

 

Таким образом, на рентгенограммах цементного камня с повышенным содержанием МК не обнаружены фазы портландита Ca(OH)2. Следует также отметить, что на рентгенограммах образцов с ГП наблюдается больше фаз, чем на рентгенограммах, образцов, содержащих МК. Это вероятно можно, объяснить неоднородным химическим и зерновым составом и неодинаковым количеством воды, участвующем в реакции гидратации. Конечно, отсутствие фаз Ca(OH)2 может повлиять на поведение арматуры в бетоне, а именно усилить её коррозию. Однако применение ингибитора коррозии стали — нитрита натрия в количестве 2 % от массы вяжущего (Ц+МК) позволяет расширить диапазон применения микрокремнезема в бетонах в повышенных дозировках.

 

Литература

 

1.      Брыков, А. С. Влияние ультрадисперсных кремнеземов на гидратацию портландцемента и состав цементного камня / А. С. Брыков, Р. Т. Камалиев, В. И. Корнеев // Цемент и его применение –№ 1.– 2009. –С. 91–93.

2.      Гамалий, Е. А. Структура и свойства цементного камня с добавками микрокремнезема и поликарбоксилатного пластификатора / Е. А. Гамалий, Б. Я. Трофимов, Л. Я. Крамар. Вестник ЮУрГУ Серия «Строительство и архитектура, выпуск 8– 2009– № 16– С. 29–35.

3.      Федосов С. В. Влияние микрокремнезема на кинетику связывания гидроксида кальция в портландцементе для жаростойкого бетона/ С. В. Федосов, Г. В. Серегин, А. А. Луценко Сборник статей Международной научно-практической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». Пенза. Приволжский дом знаний, 2006–С. 286–288.

4.      Валиев, Д. М. Высокопрочные порошково-активированные мелкозернистые бетоны с тепловлажностной обработкой / Д. М. Валиев, Е. В. Гуляева, В. М. Володин, В. И. Калашников // Актуальные проблемы проектирования и возведения зданий и сооружений с учетом энергосберегающих технологий и современных методов строительства: сб. ст. МНТК. — Пенза, 2011. — С. 40–43.

 

Основные термины (генерируются автоматически): цементный камень, Цемент, содержание МК, масса цемента, пластическая прочность, самоуплотняющаяся суспензия, Пенза, старое поколение, увеличение содержания МК, CSH.


Похожие статьи

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

удельный расход цемента, бетон, единица прочности, переходное поколение, расход цемента, старое поколение, масса цемента, кварцевый песок, кг цемента, бетон нового поколения.

Исследование эффективности введения суперпластификатора при...

Для сравнительной оценки двух способов введения добавки — в виде порошка и при раздельном домоле глиноземистого цемента и портландцемента был исследован водоредуцирующий эффект в цементно-водных суспензиях.

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность...

В конце срока схватывания тампонажного раствора, когда структура цементного камня набирает прочность и уже меньше подвержена пластическим деформациям и способна оказывать большее сопротивление расширяющимся включениям в структуре цемента...

Супер- и гиперпластификаторы. Микрокремнеземы.

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

На рис. 2 в соответствии с нашими исследованиями представлена зависимость прочности щебеночных бетонов от содержания цемента для бетонов нового и старого поколения.

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

Располагаясь в порах цементного камня, он способствует повышению плотности, а следовательно, обладает рядом положительных свойств, таких как увеличение прочности

Опытным путем было выявлено, что большее замещение цемента шлаком, без добавления...

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

В результате консистенция бетонной смеси и содержание воды изменчивы.

Основные термины (генерируются автоматически): бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона...

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Получение бетонных смесей с большим содержанием цементного теста при умеренном расходе цемента возможно при замещении части вяжущего

Для повышения характеристик самоуплотняющихся бетонов в их состав вводятся, кроме обязательных компонентов...

Влияние содержания микрокремнезема на повышение...

Еще в период создания реакционно-порошковых бетонов в 1992–94 гг. Richard P. и Cheyrezy M. H. доказали [1], что для создания бетонов с высокой прочностью содержание микрокремнезема (МК) должно составлять в литых бетонах 25–30 % от массы цемента.

Мелкозернистые бетоны с комплексными упрочняющими добавками

Увеличение прочности песчаного бетона при введении добавок Glenium ACE 430F и Melflux 2651, обусловлено повышением прочности цементного камня и зоны его контакта с

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

удельный расход цемента, бетон, единица прочности, переходное поколение, расход цемента, старое поколение, масса цемента, кварцевый песок, кг цемента, бетон нового поколения.

Исследование эффективности введения суперпластификатора при...

Для сравнительной оценки двух способов введения добавки — в виде порошка и при раздельном домоле глиноземистого цемента и портландцемента был исследован водоредуцирующий эффект в цементно-водных суспензиях.

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность...

В конце срока схватывания тампонажного раствора, когда структура цементного камня набирает прочность и уже меньше подвержена пластическим деформациям и способна оказывать большее сопротивление расширяющимся включениям в структуре цемента...

Супер- и гиперпластификаторы. Микрокремнеземы.

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

На рис. 2 в соответствии с нашими исследованиями представлена зависимость прочности щебеночных бетонов от содержания цемента для бетонов нового и старого поколения.

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

Располагаясь в порах цементного камня, он способствует повышению плотности, а следовательно, обладает рядом положительных свойств, таких как увеличение прочности

Опытным путем было выявлено, что большее замещение цемента шлаком, без добавления...

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

В результате консистенция бетонной смеси и содержание воды изменчивы.

Основные термины (генерируются автоматически): бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона...

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Получение бетонных смесей с большим содержанием цементного теста при умеренном расходе цемента возможно при замещении части вяжущего

Для повышения характеристик самоуплотняющихся бетонов в их состав вводятся, кроме обязательных компонентов...

Влияние содержания микрокремнезема на повышение...

Еще в период создания реакционно-порошковых бетонов в 1992–94 гг. Richard P. и Cheyrezy M. H. доказали [1], что для создания бетонов с высокой прочностью содержание микрокремнезема (МК) должно составлять в литых бетонах 25–30 % от массы цемента.

Мелкозернистые бетоны с комплексными упрочняющими добавками

Увеличение прочности песчаного бетона при введении добавок Glenium ACE 430F и Melflux 2651, обусловлено повышением прочности цементного камня и зоны его контакта с

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

удельный расход цемента, бетон, единица прочности, переходное поколение, расход цемента, старое поколение, масса цемента, кварцевый песок, кг цемента, бетон нового поколения.

Исследование эффективности введения суперпластификатора при...

Для сравнительной оценки двух способов введения добавки — в виде порошка и при раздельном домоле глиноземистого цемента и портландцемента был исследован водоредуцирующий эффект в цементно-водных суспензиях.

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность...

В конце срока схватывания тампонажного раствора, когда структура цементного камня набирает прочность и уже меньше подвержена пластическим деформациям и способна оказывать большее сопротивление расширяющимся включениям в структуре цемента...

Супер- и гиперпластификаторы. Микрокремнеземы.

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

На рис. 2 в соответствии с нашими исследованиями представлена зависимость прочности щебеночных бетонов от содержания цемента для бетонов нового и старого поколения.

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

Располагаясь в порах цементного камня, он способствует повышению плотности, а следовательно, обладает рядом положительных свойств, таких как увеличение прочности

Опытным путем было выявлено, что большее замещение цемента шлаком, без добавления...

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

В результате консистенция бетонной смеси и содержание воды изменчивы.

Основные термины (генерируются автоматически): бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона...

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Получение бетонных смесей с большим содержанием цементного теста при умеренном расходе цемента возможно при замещении части вяжущего

Для повышения характеристик самоуплотняющихся бетонов в их состав вводятся, кроме обязательных компонентов...

Влияние содержания микрокремнезема на повышение...

Еще в период создания реакционно-порошковых бетонов в 1992–94 гг. Richard P. и Cheyrezy M. H. доказали [1], что для создания бетонов с высокой прочностью содержание микрокремнезема (МК) должно составлять в литых бетонах 25–30 % от массы цемента.

Мелкозернистые бетоны с комплексными упрочняющими добавками

Увеличение прочности песчаного бетона при введении добавок Glenium ACE 430F и Melflux 2651, обусловлено повышением прочности цементного камня и зоны его контакта с

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

удельный расход цемента, бетон, единица прочности, переходное поколение, расход цемента, старое поколение, масса цемента, кварцевый песок, кг цемента, бетон нового поколения.

Исследование эффективности введения суперпластификатора при...

Для сравнительной оценки двух способов введения добавки — в виде порошка и при раздельном домоле глиноземистого цемента и портландцемента был исследован водоредуцирующий эффект в цементно-водных суспензиях.

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность...

В конце срока схватывания тампонажного раствора, когда структура цементного камня набирает прочность и уже меньше подвержена пластическим деформациям и способна оказывать большее сопротивление расширяющимся включениям в структуре цемента...

Супер- и гиперпластификаторы. Микрокремнеземы.

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

На рис. 2 в соответствии с нашими исследованиями представлена зависимость прочности щебеночных бетонов от содержания цемента для бетонов нового и старого поколения.

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

Располагаясь в порах цементного камня, он способствует повышению плотности, а следовательно, обладает рядом положительных свойств, таких как увеличение прочности

Опытным путем было выявлено, что большее замещение цемента шлаком, без добавления...

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

В результате консистенция бетонной смеси и содержание воды изменчивы.

Основные термины (генерируются автоматически): бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона...

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Получение бетонных смесей с большим содержанием цементного теста при умеренном расходе цемента возможно при замещении части вяжущего

Для повышения характеристик самоуплотняющихся бетонов в их состав вводятся, кроме обязательных компонентов...

Влияние содержания микрокремнезема на повышение...

Еще в период создания реакционно-порошковых бетонов в 1992–94 гг. Richard P. и Cheyrezy M. H. доказали [1], что для создания бетонов с высокой прочностью содержание микрокремнезема (МК) должно составлять в литых бетонах 25–30 % от массы цемента.

Мелкозернистые бетоны с комплексными упрочняющими добавками

Увеличение прочности песчаного бетона при введении добавок Glenium ACE 430F и Melflux 2651, обусловлено повышением прочности цементного камня и зоны его контакта с

Бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.

Задать вопрос