Шлакощелочные бетоны высокой прочности для водохозяйственного строительства | Статья в журнале «Техника. Технологии. Инженерия»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 27 июля, печатный экземпляр отправим 31 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Строительство

Опубликовано в Техника. Технологии. Инженерия №3 (9) июнь 2018 г.

Дата публикации: 07.06.2018

Статья просмотрена: 91 раз

Библиографическое описание:

Ашрабова М. А. Шлакощелочные бетоны высокой прочности для водохозяйственного строительства // Техника. Технологии. Инженерия. — 2018. — №3. — С. 23-25. — URL https://moluch.ru/th/8/archive/95/3422/ (дата обращения: 17.07.2019).



В Узбекистане запасы сырья, применяемые в качестве заполнителей для бетонов, ограничены. Для решения этой задачи необходимо применение высокоактивных веществ, что позволит эффективно утилизировать имеющиеся ресурсы. К ним относятся шлакощелочные вяжущие. Основным фактором, оказывающим значительное влияние на прочность шлакощелочного бетона, является вид щелочного компонента. Бетон на основе гравелита, подчиняется общим закономерностям, действующим при твердении шлакощелочного бетона. Со временем прочность бетона только увеличивается.

На основе гравелита и шлакощелочного вяжущего можно получить высокоэффективные конструкционные бетоны с однородной структурой, формирующиеся за счет создания жесткого каркаса путем образования прочных контактов при взаимодействии глинистых пылевидных и карбонатных компонентов гравелита со шлакощелочными вяжущими.

Ключевые слова: гидротехнический бетон, шлакощелочные вяжущие, гравелит, крупные заполнители, дроблённый бетон, цементный камень, расход шлак, структура бетона, прочностные характеристики, кинетика изменения, высокоактивные вещества.

Многолетний опыт научных исследований в области шлакощелочных бетонов и разработанные при этом способы модифицирования свойств вяжущих открыли возможность их использования не только в сельском хозяйстве, промышленном, дорожном, но и в водохозяйственном строительстве.

Получение материалов, отвечающих требованиям современного строительства, обеспечивается применением высокоактивных шлакощелочных композиций, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с портландцементными, делает их экономически выгодными при строительстве водохозяйственных сооружений из монолитного бетона на основе гравелита.

В настоящее время в Узбекистане запасы сырья, применяемые в качестве заполнителей для бетонов, ограничены. Для решения этой задачи необходимо применение высокоактивных веществ, которые позволяют эффективно утилизировать имеющиеся ресурсы. К ним относятся шлакощелочные вяжущие, которые активно взаимодействуют с заполнителями в виде гравелита различного минералогического состава.

Использование таких шлакощелочных вяжущих даёт возможность получать высокопрочные шлакощелочные бетоны не только на основе щебня и гравия, но и на низкопробных гравелитах. Такие бетоны могут применяться практически во всех областях водохозяйственного строительства.

Приготовление шлакощелочных бетонов на основе гравелита, а также производство работ осуществляется в соответствии с требованиями существующих нормативных документов.

Основными факторами, влияющими на прочность шлакощелочных бетонов (ШЩБ) является расход шлака, вид щелочного компонента. В качестве компонентов шлакощелочного вяжущего используются гравелит.

При проведении экспериментов изменяли расход шлака от 200 до 600 кг на 1 куб.м бетона. В результате было установлено, что с увеличением количества шлака, независимо от вида щелочного компонента, прочность бетона возрастает. При этом необходимо отметить, что увеличение расхода шлака более 500 кг/куб.м приводит к не значительному увеличению прочности [1]. Такая тенденция характерна для бетона на любом щелочном компоненте.

Полученные данные показывают, что кинетика изменения функции «прочность бетона–расход шлака» для образцов, которые были подвергнуты тепловлажностной обработке и твердевших в нормальных условиях примерно идентична. Необходимо отметить, что прочность увеличивается на 20–50 %.

Необходимым условием получения шлакощелочных бетонов высокой прочности является эффективное уплотнение смеси в процессе формования изделий и конструкций. С целью научного обоснования и оптимизации параметров технологических операций были проведены исследования реологических свойств и процесса вибрационного уплотнения шлакощелочных бетонных смесей.

Прочность бетона нормального твердения в возрасте 1 суток, при расходе шлака 430 кг/куб.м в зависимости от вида щелочного компонента составляют 6–12 Мпа, в возрасте 7 суток — 18–39 Мпа. Бетоны, подвергнутые тепловлажностной обработке, отличаются более замедленным ростом прочности во времени и в более позднем возрасте (180 суток). Прочность пропаренных образцов оказалась ниже прочности бетона аналогичного состава, твердевшего при нормальной температуре [2].

Следующим фактором, оказывающим значительное влияние на прочность шлакощелочного бетона, является вид щелочного компонента. Бетон на основе гравелита, также подчиняется общим закономерностям, действующим при твердении шлакощелочного бетона. Со временем прочность бетона увеличивается, причем необходио отметить, что абсолютные показатели в раннем возрасте при использовании силикатных щелочных компонентов выше, чем при использовании соды или содосульфатной смеси (таблица 1).

Таблица 1

Влияние вида щелочного компонента на прочность бетона

Щелочной компонент

Прочность ШЩБ на гравелите

Мпа, ввозрасте, суток

28

90

180

360

Сода

16,0

32,9

48,6

57,2

Содосульфатная смесь +

П/Ц клинкер

18,6

39,7

53,8

61,7

Метасиликат натрия

32,9

54,8

69,9

87,0

Дисиликат натрия

37,6

60,1

70,4

90,7

Также имеют место существенные отличия в период твердения ШЩБ на гравелите. Так, на 28 сутки прочность бетона на соде составляет 16 Мпа, а на 90 сутки прочность увеличивается в два раза и продолжает интенсивно расти [3]. Это объясняется тем, что возникающие в процессе твердения соединения цеолитного характера, образующиеся при участии заполнителя, в состав которого входит глинистая пленка, кристаллизуется и повышается прочность системы в более поздние сроки.

Последующим фактором является зависимость прочности ШЩБ от гранулометрического состава гравелита. Количество шлака в составе бетона составляло 400 кг/куб.м, при использовании в качестве щелочного компонента раствора соды и метасиликата натрия плотностью 1200 и 1250 кг/куб. м. Результаты испытаний показали, что наиболее рациональным являются составы, в которых присутствуют три фракции гравелита, причем размеры наибольших зёрен заполнителя не превышает 40 мм.

По полученным данным рекомендуются следующие соотношения между фракциями гравелита (таблица 2).

Таблица 2

Зависимость прочности при сжатии ШЩБ от гранулометрического состава гравелита

п/п

Размеры

фракций

мм

Содержание

фракций

%

Предел прочности при сжатии бетона,

Мпа, после тепловлажностной обработки

1 сутки

28 суток

сода

Метасиликат

натрия

сода

Метасиликат

натрия

1

5…10

10…20

35

65

14,8

32,5

18,1

36,0

2

5..10

10…20

44

56

12,9

30,1

16,8

34,3

3

5..10

10…20

20..40

18

56

56

18,0

39,0

20,0

47,7

4

5..10

10…20

20…40

26

28

46

13,2

32,0

15

36,4

Важным направлением расширения производства эффективных бетонных и железобетонных конструкций из шлакощелочного бетона на существующих заводах сборного железобетона является регулирование в требуемых пределах его технологических свойств. Для этих целей из ряда поверхностно-активных веществ в результате исследований в качестве добавки предложен гравелит, который добавляли совместно с водным раствором щелочного компонента. В исследованиях использованы доменный гранулированный шлак, речной песок и содощелочной плав.

Введение в небольших количествах модифицированной добавки увеличивает сроки схватывания шлакощелочного бетона нормальной густоты, не только при обычной, но и при повышенной температуре. При этом снижается жёсткость и вибровязкость бетонной смеси и обеспечивается достаточно высокая стойкость её к расслаиванию.

Таблица 3

Характеристики шлакощелочного вяжущего ибетона с модифицированной добавкой

Содержание модифицированной добавки,% от массы цемента

Начало схватывания, мин., при температуре, град. С

Конец схватывания, мин., при температуре, град. С

Жёсткость бет. смеси, с

Прочность при сжатии мелкозернистого пропаренного бетона, МПа

0

23…65

7…12

30

62,5

0,2

44…90

18…37

25

62,5

0,4

58…110

27…58

20

62,0

0,6

70…126

33…73

10

61,5

0,8

77…137

37…84

3

60,5

1,0

82…145

40…93

не определена

59,0

Шлакощелочной бетон предназначается для строительства зданий и сооружений в водохозяйственном и сельском хозяйстве, так как его прочностные характеристики вполне удовлетворяют требования, предъявляемые Государственным стандартом к высокопрочным бетонам. На основе гравелита и шлакощелочного вяжущего можно получить высокоэффективные конструкционные бетоны с однородной структурой, формирующиеся за счет создания жесткого каркаса путем образования прочных контактов при взаимодействии глинистых пылевидных и карбонатных компонентов гравелита со шлакощелочными вяжущими [4].

Таким образом, можно сделать заключение, что при использовании соды и содосульфатной смеси темп твердения ШЩБ на гравелите несколько ниже, чем при использовании силикатных щелочных компонентов. Но по абсолютным значениям показатели прочности и в том, и в другом случае достаточно высокие..

Экономическая эффективность при применении такого бетона достигается за счёт оптимизации технологии изготовления бетона и применения заполнителя гравелита — дешёвого и доступного на территории Узбекистана.

Литература:

1 Глуховский В. Д. — Шлакощелочные бетоны. Труды научно-технических институтов./ Киев, 1989 г. — 97 с.

2 Комар А. Г. — Строительные материалы и изделия./ М., Высшая школа, 1999 г. — 269 с.

3 Лещинский М. Ю., Скрамтаев Б. Г. — Испытание прочности бетона. Труды научно-технических институтов. / М., 1983. — 241 с.

4 Технология бетона: учеб. для вузов / Баженов Ю. М. — Москва.: Высшая школа. 1987. — 148 с.

Основные термины (генерируются автоматически): щелочной компонент, прочность бетона, бетон, основа гравелита, сутки, прочность, модифицированная добавка, расход шлака, тепловлажностная обработка, водохозяйственное строительство.

Ключевые слова

гравелит, гидротехнический бетон, шлакощелочные вяжущие, крупные заполнители, дроблённый бетон, цементный камень, расход шлак, структура бетона, прочностные характеристики, кинетика изменения, высокоактивные вещества

Похожие статьи

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

Вывод: При твердении бетона в н. у. при замещении 30 и 50 % портландцемента молотым шлаком без применения добавок прочность 28 суток соответствует нормируемой.

 сокращения продолжительности тепловлажностной обработки изделий, ускорение сроков...

Исследования влияния тепловой обработки бетона повышенной...

В исследованиях тепловлажностную обработку бетона осуществляли в лабораторной пропарочной камере с автоматическим регулированием режима. Для определения прочности бетона были изготовлены образцы-кубы размерами 100х100х100 мм...

Оценка длительности сохранения гидрофобных свойств...

Повышенная температура обработки МШВ на основе известняка, глины, песчаника и гравелита, оказывает ускоряющее влияние на

4. Ерошкина, Н.А., Калашников В. И., Коровкин, М. О. Вяжущее, полученное из магматических горных пород с добавкой шлака, и бетон на его...

Исследование свойств геополимерного вяжущего на основе...

жидкое стекло, тепловая обработка, гидроксид натрия, прочность, шлак, щелочной активатор, тепловлажностная обработка, щелочной компонент, коэффициент размягчения, качество активатора твердения.

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Прочность образцов бетона в возрасте 28 суток составляла 23,9 МПа, что на 12,55 % меньше прочности бетона, прошедшего ТВО.

Крупный заполнитель (щебень). 700. 5,52. Доломитовая мука. Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

Морозостойкость гидрофобизированных бетонов

Гравелит ошлаковое: (шлак:гравелит) = 1,5:1. Sуд. гравелита = 900 м2/кг.

Отмечено незначительное понижение прочности на сжатие образцов минеральношлакового бетона с использованием стеарата цинка.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

- для прочности, МПа, через 28 суток бетона уплотненного под действием собственного веса.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона. самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, цементный тест, водоцементное отношение, смесь, бетон, разновидность...

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным... бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства, компонент, удельный расход цемента.

Влияние состава и режимов твердения на свойства...

жидкое стекло, тепловая обработка, гидроксид натрия, прочность, шлак, щелочной активатор, тепловлажностная обработка, щелочной компонент, коэффициент размягчения, качество активатора твердения.

Похожие статьи

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

Вывод: При твердении бетона в н. у. при замещении 30 и 50 % портландцемента молотым шлаком без применения добавок прочность 28 суток соответствует нормируемой.

 сокращения продолжительности тепловлажностной обработки изделий, ускорение сроков...

Исследования влияния тепловой обработки бетона повышенной...

В исследованиях тепловлажностную обработку бетона осуществляли в лабораторной пропарочной камере с автоматическим регулированием режима. Для определения прочности бетона были изготовлены образцы-кубы размерами 100х100х100 мм...

Оценка длительности сохранения гидрофобных свойств...

Повышенная температура обработки МШВ на основе известняка, глины, песчаника и гравелита, оказывает ускоряющее влияние на

4. Ерошкина, Н.А., Калашников В. И., Коровкин, М. О. Вяжущее, полученное из магматических горных пород с добавкой шлака, и бетон на его...

Исследование свойств геополимерного вяжущего на основе...

жидкое стекло, тепловая обработка, гидроксид натрия, прочность, шлак, щелочной активатор, тепловлажностная обработка, щелочной компонент, коэффициент размягчения, качество активатора твердения.

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Прочность образцов бетона в возрасте 28 суток составляла 23,9 МПа, что на 12,55 % меньше прочности бетона, прошедшего ТВО.

Крупный заполнитель (щебень). 700. 5,52. Доломитовая мука. Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

Морозостойкость гидрофобизированных бетонов

Гравелит ошлаковое: (шлак:гравелит) = 1,5:1. Sуд. гравелита = 900 м2/кг.

Отмечено незначительное понижение прочности на сжатие образцов минеральношлакового бетона с использованием стеарата цинка.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

- для прочности, МПа, через 28 суток бетона уплотненного под действием собственного веса.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона. самоуплотняющийся бетон, бетонная смесь, цементный тест, водоцементное отношение, смесь, бетон, разновидность...

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным... бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства, компонент, удельный расход цемента.

Влияние состава и режимов твердения на свойства...

жидкое стекло, тепловая обработка, гидроксид натрия, прочность, шлак, щелочной активатор, тепловлажностная обработка, щелочной компонент, коэффициент размягчения, качество активатора твердения.

Посетите сайты наших проектов

Задать вопрос