WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Исследование проводилось на равноподвижных мелкозернистых бетонных смесях с соотношением: портландцемент с добавкой ВНВ: песок, как 1:2. Все исследования проводились с применением двухфакторного метода математического планирования эксперимента с последующим получением математической модели. В качестве варьируемых факторов выступали: х1 – содержание суперпластификатора С-3 в составе ВНВ, %; х2 – содержание ВНВ в составе вяжущего, %.

Двухфакторные модели получены в виде полинома второй степени. Была получена зависимость В/Ц

Y=b0 + b1х1 + b2х2 + b11х12 + b12х1х2 + b22х22

Характер изолиний зависимости В/Ц выявляет оптимальное содержание суперпластификатора С-3 в составе ВНВ в количестве 5,0…7,0 %, поскольку в данном диапазоне достигается максимальный водоредуцирующий эффект (водоцементное отношение контрольного состава 0,43). Дальнейшее увеличение содержания С-3 не приводит к интенсивному снижению водопотребности мелкозернистого бетона, поскольку С-3 при больших дозировках не полностью адсорбируется на зернах ВНВ и часть его остается в несвязанном состоянии. С-3, находящийся в свободном состоянии обеспечивает более интенсивное снижение водопотребности мелкозернистого бетона в отличие от С-3, адсорбированного на зернах ВНВ.

Прочностные (прочность при сжатии) характеристики контрольного состава в возрасте 1, 3, 7 и 28 сут составляют 4,7; 13,0; 17,3 и 22,6 МПа.

а) б)

в) г)

Рис 5. Прочность мелкозернистого бетона на сжатие, МПа, на основе композиционного вяжущего с использованием ВНВ в возрасте, сут:

а) 1; б) 3; в) 7; г) 28

Анализ изолиний прочности (рис.5.) дает возможность сделать следующее заключение:

наиболее интенсивный прирост прочности в 1 и 3 сут твердения мелкозернистого бетона обеспечивается при содержании ВНВ в составе вяжущего 15…20 %, что подтверждают исследования, проведенные на цементном камне;

оптимальное содержание суперпластификатора С-3 в составе ВНВ для обеспечения наиболее интенсивного набора прочности (прирост прочности в 3 раза) составляет 4…6 %, при больших дозировках наблюдается спад прочности вследствие блокирующего действия суперпластификатора С-3 на ВНВ, при меньших дозировках не обеспечивается требуемое водоредуцирование;

в возрасте 7 и 28 сут закономерности (рис.9 в, г) влияния дозировки суперпластификатора С-3 и содержания ВНВ на прочность при сжатии аналогичны зависимостям в начальные сроки твердения.

Плотность мелкозернистого бетона с увеличением содержания добавки ВНВ в составе вяжущего и увеличением дозировки пластификатора в составе ВНВ повышается в среднем на 20…50 кг/м3, вследствие снижения водоцементного отношения и уплотнения структуры цементного камня тонкомолотым вяжущим. Суммарный эффект уплотнения структуры цементного камня обеспечивает получение мелкозернистых бетонов с маркой по водонепроницаемости W20 (марка по водонепроницаемости контрольного состава W2). Повышение показателей по водонепроницаемости объясняется уменьшением гидравлического радиуса макрокапиллярных (сквозных) пор. Так расчетный гидравлический радиус пор контрольного состава составляет 1,10 мкм, а для состава с добавкой ВНВ в количестве 10…20 % радиус составляет 0,41…0,53 мкм.

В пятой главе (свойства бетонных смесей и бетона с добавкой полифункционального модификатора) рассматривается влияние добавки ВНВ на свойства бетонной смеси и бетона.

Исследование было направлено на получение бетонных смесей для монолитного бетонирования с осадкой конуса не менее 15 см, высокой водоудерживающей способностью и интенсивным набором прочности при нормальных и пониженных температурах.

Показано, что использование модифицирующей добавки ускоряет процесс набора прочности бетона и увеличивает конечную (в марочном возрасте) прочность и водонепроницаемость (таблица 2).

Исследование производилось на равноподвижных бетонных смесях состава, кг/м3: цемент ПЦ 400 Д20 (Коркинского цементного завода) – 540, песок природный – 647, щебень фракции 5…20 мм - 1062. Предложенный состав бетонной смеси с повышенным расходом вяжущего соответствует наиболее распространенным составам монолитных бетонных смесей, выпускаемым на предприятиях Уральского региона, с обеспеченной прочностью при сжатии более 60 МПа для получения высокопрочных конструкций колонн, ригелей и т.п. Добавка ВНВ изготовлялась на основе ПЦ 400 Д 20 Коркинского цементного завода (Корк) и ПЦ 500 Д 0 Катав-Ивановского цементного завода (Катав) с содержание суперпластификатора С-3 2, 4, 6, 10 %. Подвижность бетонной смеси назначалась исходя из требований для обеспечения перекачки бетононасосом (минимальные требования по осадке конуса не менее 16…17 см).

Таблица 2

Свойства бетонных смесей

Вид ВНВ, дозировка

В/Ц

Водоредуцирование, %

ОК, см

Сохраняемость марки по подвижности, мин

Плотность бетонной смеси, кг/м3

1

Контрольный

0,408

-

16

60

2470

2

ТМЦ (С-3 0 %) 15 % Корк

0,386

5,4

15

15

2480

3

ВНВ (С-3 2 %) 10 % Корк

0,360

11,7

15

15

2490

4

ВНВ (С-3 2 %) 15 % Корк

0,349

14,5

16

15

2490

5

ВНВ (С-3 2 %) 15 % Катав

0,349

14,5

16

15

2490

6

ВНВ (С-3 4 %) 15 % Корк

0,338

17,1

16

30

2490

7

ВНВ (С-3 4 %) 15 % Катав

0,340

16,6

15

45

2490

8

ВНВ (С-3 6,0 %) 15 % Корк

0,286

29,8

16

45

2500

9

ВНВ (С-3 10 %) 15 % Корк

0,267

34,6

16

45

2510

10

С-3 0,5 %

0,367

10,0

15

30

2480

11

МБ-01 (10,0 %)

0,340

16,7

16

30

2490

Введение добавки ВНВ (15,0 %) с дозировкой суперпластификатора С-3 10,0 % позволяет обеспечить водоредуцирование бетонной смеси свыше 30,0 %, что свидетельствует о гиперпластифицирующих свойствах добавки ВНВ с высоким содержанием суперпластификатора. Так же необходимо отметить, что одинаковое водоредуцирование (10,0 %) обеспечивается при введении суперпластификатора С-3 в количестве 0,5 % от массы цемента с водой затворения и в составе добавки ВНВ (с содержанием суперпластификатора 2,0 %) в количестве 10 % в массе вяжущего, при этом дозировка С-3 на общее вяжущее составляет 0,2 %.

Плотность бетонных смесей тем выше, чем выше содержание добавки ВНВ и в особенности с большим содержанием суперпластификатора в добавке. Сравнивая плотности бетонных смесей с использованием добавок уплотняющих структуру цементного камня (ВНВ и МБ 10-01) можно сделать вывод о том, что добавка МБ 10-01 обеспечивает меньшее уплотнение по сравнению с добавками ВНВ с содержанием С-3 свыше 6,0 %.

Прочностные показатели (прочность при сжатии) исследуемых составов были определены в возрасте 1, 3, 7, 28 и 360 сут при нормальных условиях твердения, а так же при температурах 10 ± 2, 2 ± 2 оС и относительной влажности не менее 95 % (рис. 6.).

а) б)

в) г)

Рис. 6. Влияние содержания добавок на кинетику твердения бетона

№ составов: 1 – контрольный; 2 – ТМЦ (С-3 0,0 %) Корк 15,0 %; 3 – ВНВ (С-3 2,0 %) Корк 10,0%; 4 - ВНВ (С-3 2,0 %) Корк 15,0%; 5 - ВНВ (С-3 2,0 %) Катав 15,0%; 6 - ВНВ (С-3 4,0 %) Корк 15,0%; 7 - ВНВ (С-3 4,0 %) Катав 15,0%; 8 - ВНВ (С-3 6,0 %) Корк 15,0%;

9 – ВНВ (С-3 10,0 %) 15,0 %; 10 – С-3 0,5 %; 11 – МБ 10-01 10,0 %

а) 1 сут; б) 3 сут; в) 7 сут; г) 28 сут

Результаты определения прочностных показателей бетонов (прочности при сжатии) в возрасте 1 суток при нормальной температуре показывают, что наибольшей прочностью (25,0 и 29,0 МПа) обладают бетоны, изготовленные с применением добавки ВНВ, содержащей С-3 в количестве 6,0 %. При меньшем и большем содержании С-3 прочность бетонов ниже вследствие меньшего водоредуцирования (для ВНВ с С-3 2,0 %) или проявления блокирующего эффекта суперпластификатора (для ВНВ с С-3 10,0 %). В более поздние сроки твердения (3, 7 суток) наибольшей прочностью обладает бетон, изготовленный с применением добавки ВНВ с С-3 10,0 % вследствие более низкого В/Ц.

Как было показано ранее, добавки ВНВ, изготовленные на основе цементов с более интенсивной кинетикой гидратации по отношению к исходному портландцементу, обеспечивают получение более высоких прочностей цементного камня смешанного вяжущего. Данный факт подтверждается исследованиями на бетонах. Так, прирост прочности бетона в первые сутки твердения изготовленного с добавкой ВНВ на основе ПЦ 500 Д0 Катав-Ивановского цементного завода в 1,5 раза выше прочности бетона изготовленного с добавкой ВНВ на основе Коркинского цементного завода при одинаковом содержании суперпластификатора С-3 (2,0 и 4,0 %).

Прочностные показатели бетонов в 1 сутки твердения, при нормальной температуре, изготовленные с применением добавок С-3 и МБ 10-01, позволяют обеспечить прирост прочности на 50…90 %, а с добавкой ВНВ содержащей С-3 6,0 % на 210 %, что в два раза больше.

Использование добавок ВНВ (С-3 6,0 и 10,0 %) обеспечивает получение бетонов класса В60. Прочностные показатели бетонов в возрасте 360 суток свидетельствуют об отсутствии деструктивных явлений, наблюдаемых при низких водоцементных отношениях, и продолжающемся интенсивном наборе прочности.

Кинетика твердения бетонов с добавками ВНВ при пониженных температурах (10 ± 2, 2 ± 2 оС) показывает (рис. 10), что при понижении температуры эффективная дозировка суперпластификатора С-3 в составе добавки ВНВ снижается практически пропорционально. Например, оптимальная дозировка суперпластификатора С-3 для обеспечения получения наибольшей прочности бетона при температуре твердения 10 ± 2 оС составляет 4,0 %, а при 2 ± 2 оС 2,0 %.

Оценивая прочностные характеристики бетонов с добавками С-3, вводимыми с водой затворения, и с добавкой МБ 10-01, твердевших при пониженных температурах, можно сделать заключение о том, что в данном случае вводимый суперпластификатор С-3 приводит к замедлению твердения в отличие от бетонов с полифункциональной добавкой ВНВ. Данный факт свидетельствует об эффективности использования добавок ВНВ в бетонах твердеющих при пониженных температурах, что в свою очередь подтверждает выдвинутую гипотезу об обеспечении получения быстротвердеющих пластифицированных цементных композиций без проявления блокирующего эффекта.

Плотность бетонов в любом возрасте увеличивается в среднем на 20…30 кг/м3 при введении добавок ВНВ с дозировкой С-3 2,0 %, суперпластификатора С-3 и МБ 10-01, и на 30…40 кг/м3 при введении добавок ВНВ с дозировкой С-3 6,0 и 10,0 %.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»