Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор. Повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетонов добавками химического и минерального происхождения 8
1.1. Факторы, определяющие водонепроницаемость и морозостойкость бетона 8
1.2. Применение химико-минеральных добавок - эффективный способ повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона 13
1.3. Обоснование цели и задачи исследования 16
Глава 2. Объекты и методика исследования 20
2.1.Объекты исследования 20
2.1.1. Цементы 20
2.1.2. Заполнители для бетонной смеси 20
2.1.3. Минеральные добавки 21
2.1.4. Химические добавки 23
2.2. Методика исследования 24
Глава 3. Физико-химические основы повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетонов на модифицированных цементах 27
3.1. Кинетика твердения цемента и бетона с добавками 27
3.2. Классификация твердофазных отходов производства алюминия для их возможного использования в качестве минеральных добавок к цементам и бетонам 43
3.3. Водонепроницаемость бетонов с добавками из местного сырья 47
3.4. Морозостойкость бетонов с одинарными добавками 53
Глава 4. Физико-химические основы повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона со смешанными добавками 61
4.1. Смешанные добавки для цементных вяжущих 62
4.2. Водонепроницаемость и морозостойкость бетонов на вяжущих со смешанными добавками 68
4.3. Предполагаемый механизм влияния добавок на свойства цементного камня для повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона 75
Выводы 81
Литература 85
- Применение химико-минеральных добавок - эффективный способ повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона
- Классификация твердофазных отходов производства алюминия для их возможного использования в качестве минеральных добавок к цементам и бетонам
- Водонепроницаемость бетонов с добавками из местного сырья
- Водонепроницаемость и морозостойкость бетонов на вяжущих со смешанными добавками
Введение к работе
Актуальность темы исследования
В строительстве одним из основных материалов является цементный бетон, который находит широкое применение в конструктивных элементах зданий и сооружений. Бетон в строительных конструкциях обеспечивает их высокую прочность, стойкость и долговечность. Однако, при несоблюдении технологии изготовления и твердения бетонных материалов, использования низкокачественных компонентов для их изготовления, они могут разрушаться преждевременно. Это, в свою очередь, приводит к разрушению строительных конструкций и сооружений. Бетонные материалы чаще всего разрушаются, если они являются водопроницаемыми. Водопроницаемость бетона приводит к вымыванию из его структуры некоторых продуктов твердения цемента, в первую очередь гидратоксида кальция (Са(ОН)2). Такое вымывание продуктов из состава бетона называется коррозией цементного камня в бетоне, которое ежегодно наносит огромный ущерб строительным изделиям и сооружениям. Коррозия цементного камня в бетоне возрастает, если через структуру бетона проникает не только чистая вода, но и вода, содержащая соли или другие компоненты, отрицательно влияющие на продукты твердения цемента. В данном случае эти вещества, вступая в реакцию с продуктами твердения цемента, образуют легкоразрушае-мые и малопрочные соединения, которые, ослабляя структуру бетона, приводят к его разрушению.
Водопроницаемость также отрицательно влияет на морозостойкость бетона: при отрицательных температурах вода замерзает в порах бетона и, как известно, разрушающее действие образующегося льда будет больше, чем действие самой воды.
Из изложенного следует, что повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетона является важнейшей задачей для увеличения стойкости
5 и долговечности строительных сооружений и изделий. Предотвращение
разрушения цементного камня в бетоне напрямую зависит от возрастания водонепроницаемости и морозостойкости бетона, позволяет сохранить существующие и увеличить долговечность строящихся сооружений, и тем самым сэкономить огромные затраты при производстве бетонных изделий и сооружений. Вышеперечисленное послужило основанием для выполнения данной работы.
Целью работы является разработка бетонов с повышенной водонепроницаемостью и морозостойкостью.
Наиболее технологическим способом повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона является модифицирование цемента, его состава добавками химического и минерального происхождения. В составе бетона компонентом, свойства которого можно модифицировать, является цемент. Поэтому в работе осуществляется модифицирование состава цемента эффективными добавками.
Эффективность модифицирования цемента возрастает, если, наряду с повышением водонепроницаемости и морозостойкости бетона, для данной цели применяется добавка из местного сырья, имеющегося в неограниченном или возобновляющемся источнике его получения. Исходя из этого, задачами данной работы являются:
выбор добавок из местных видов сырья, отходов других производств и растительных веществ, для модифицирования обычных цементов;
изучение кинетики твердения бетонных составов цемента на модифицированных цементах;
исследование водонепроницаемости и морозостойкости бетонов на модифицированных цементах;
определение оптимальных параметров модифицирования бетона добавками и выяснение механизмов влияния добавок на процессы гидратации
и структурообразования цементного камня.
Научная новизна:
- осуществлено модифицирование обычных цементов минерально-
химическими добавками из волластонита, известняка, керамзита, декстрина,
модифицированного лигносульфоната технического, щелочного экстракта
стеблей хлопчатника и смешанных составов из них;
- установлен механизм влияния добавок на процессы гидратации це
мента, структурообразования и твердения цементного камня, согласно ко
торому химические добавки, адсорбируясь на поверхности гидратных со
единений минералов цемента, ускоряют скорость гидратации минералов
цемента и способствуют диспергированию гидратных частиц для образова
ния мелкокристаллической малопористой структуры цементного камня.
Минеральные добавки, изменяя минералогический и гранулометрический
составы цемента, снижают соотношение CaO:Si02 в гидратирующем цемен
те и таким образом уменьшают количество легкорастворимых в воде про
дуктов гидратации цемента, в первую очередь Са(ОН)2, что приводит к уп
лотнению структуры цементного камня и образованию низкоосновных си
ликатов кальция типа CSH(B).
Все эти факторы способствуют повышению прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетона при модифицировании цементов минеральными и химическими добавками.
Практическая ценность работы
Результаты работы будут полезными для использования в производстве бетонов, применяемых для гидротехнических, дорожных, кровельных и других сооружений.
При модифицировании цемента добавками не только повышается качество бетона, улучшаются технологические параметры производства бетон-
7 ных изделий и сооружений, но и уменьшается удельный расход цемента на
10-25 % при получении равнокачественных бетонов.
Апробация работы
Результаты работы обсуждались и докладывались на Республиканской конференции "Природные ресурсы Таджикистана и их рациональное использование" (Душанбе, 1998 г.); научно-практической конференции, посвященной 80-летию Сулаймонова А.С. (Душанбе, 1998 г.); Международной научно-практической конференции посвященной "16-ой сессии Шурой Оли Республики Таджикистан (12 созыва) и ее исторической значимости в развитии науки и образования" (Душанбе, 2002 г.); научно-технической конференции "Пути развития промышленности строительных материалов республики" (Душанбе, 2003 г.); Республиканской конференции "Роль г. Душанбе в развитии науки и культуры Таджикистана" (Душанбе, 2004 г.).
Публикации: по теме диссертации опубликовано 2 статьи и 6 тезисов докладов.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включающего 87 наименований, изложена на 92 страницах текста компьютерного набора, включая 15 таблиц и 19 рисунков.
Применение химико-минеральных добавок - эффективный способ повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона
Применение добавок является наиболее эффективным способом интенсификации технологии бетона, снижения стоимости и материалоёмкости цементсодержащих изделий [25]. Учитывая высокую эффективность цемен 14 тов с добавками, начиная с 1970 года, строительная промышленность США в составе более 50% объема выпускаемого бетона использует золу-унос [21].
Добавки к цементам бывают минеральные и химические. Минеральные добавки - это тонкоизмельченные порошки минеральных веществ, химические добавки - водорастворимые вещества, способные изменять свойства воды.
Минеральные добавки по характеру действия на процесс твердения цемента классифицируются на активные и инертные. Активные добавки - вещества вулканического и осадочного происхождения, а также искусственные силикатные материалы, обладающие гидравлическими свойствами в среде Са(ОН)2. Характеристики свойств добавок осадочного (диатомиты, трепелы, опоки, горелые глинистые породы - глиежи) и вулканического происхождения (вулканический пепел, туф, пемза, витрофир, трасс) приведены в работах А.А. Пащенко, В.П.Сербина, Е.А. Старчевской, И.С. Канце-польского, З.П. Пулатова, И.П. Дятлова [27,46, 59].
К минеральным добавкам искусственного происхождения относят активные кремнеземистые отходы, обоженные глины, доменные и электро-термофосфорные гранулированные шлаки, нефелиновый шлам, золы-унос и т.п. Эффективность использования данных веществ показана в работах Л.А. Малининой, П.А. Кривлева, А.П. Шатохина, А.С. Худотеплого, М.М. Сычева, Н. P.F.A. Howell Zloud, N.R. Buenfeld, I.B. Nerman, G.Z. Fage, В.Г. Батракова, С.С. Каприелова, В.В. Пирожникова, Т.К. Bousal, Sigh Mohinder, R.R.Z. Bedi [5,12,13, 32, 37,42, 60] и многих других.
Активные минеральные добавки не везде имеются, поэтому развитию также послужило применение минеральных добавок из инертных веществ типа кварцевых песков, лесса, известняка, мрамора, мергеля, базальта [7, 30, 44] и других. Эти инертные добавки играют роль микронаполнителя для уплотнения структуры бетона. В работах И.М. Красного, В.К. Власова, В.В. Бабкова, СМ. Капитонова и И.В. Онищенко [1, 9, 10, 31] рассмотрен механизм влияния микронаполнителей для повышения прочности и улучшения других свойств цементного камня. Показано, что минеральная добавка имеет химическую и физико-химическую активность, кроме того, еще добавка оказывает структурно-механическое влияние на дифференциальную пористость твердеющего цементного камня для повышения его прочности.
В качестве химических добавок к цементам применяют вещества, способные в водорастворимом состоянии изменять свойства цементного теста регулированием реологических свойств цементсодержащих систем. Химические добавки классифицируются согласно ГОСТ 24211-80 [20] по основному эффекту их действия на реологические свойства цементсодержащих систем. Теоретические аспекты влияния химических добавок на свойства минеральных вяжущих веществ более подробно рассмотрены в работах [6, 49, 50, 52, 71].
Детальная классификация добавок на основе механизма действия на процессы гидратации цемента и образования структуры цементсодержащих систем предложена в работе Ф.М. Иванова [24]. По функциональному действию добавок обычно определяют их техническую эффективность [51].
Необходимо отметить, что химические добавки для цемента являются самыми разнообразными по вещественному составу и происхождению. Они применяются как в одинарном виде, так и в виде смешанных составов, состоящих из двух и более компонентов.
Введение добавок в состав бетона способствует планированию оптимальных свойств получаемого бетонного изделия по водонепроницаемости и морозостойкости.
Следует отметить, что морозостойкость бетона можно увеличить и для пористой структуры цементного камня. Это объясняется тем, что в пористом материале, если объем пор будет больше объема образующегося льда, то при этом лед не оказывает сильного напряжения на стенки пор и не происходит разрушение материала при отрицательных температурах. Такое повышение морозостойкости бетона достигается введением так называемых воздухововлекающих добавок, которые увеличивают воздухосодержание в бетоне.
На кафедре "Химическая технология неорганических материалов" Таджикского технического университета под руководством доктора технических наук, профессора А. Шарифова в течение ряда лет ведутся систематические исследования по разработке эффективных минеральных и химических добавок из местного вида сырья и отходов других производств. Разработаны технологии получения модифицированного лигносульфоната технического (МЛСТ) [82], щелочного экстракта стеблей хлопчатника (ЩЭСХ) [83], их комплексных составов [84, 85], проведено исследование коррозион-ностойкости цементного камня с введением в его состав минеральных добавок из природного волластонита [65, 68], отходов обогащения флюорито-вых руд [67, 73], их комплексных составов с химическими добавками [70, 86].
В исследованиях показана эффективность применения декстрина для повышение подвижности бетонной смеси и прочности бетона [16, 85]. Некоторые результаты исследования обобщены в монографии А. Шарифова [71]. Данная работа также является составной частью этих исследований и направлена на изучение новых функциональных свойств вышеуказанных добавок, в частности их способности повышать водонепроницаемость и морозостойкость бетона.
Классификация твердофазных отходов производства алюминия для их возможного использования в качестве минеральных добавок к цементам и бетонам
При использовании химических добавок соотношение компонентов не изменяется, так как количество химической добавки определяется в долях процента от массы цемента. При использовании минеральных добавок соотношение компонентов по отношению к массе цемента изменяется, поэтому результаты исследования получены при широком варьировании составов бетона. Однако, для того, чтобы оценить действие добавок на водонепроницаемость и морозостойкость бетона, количество заполнителя и воды берётся постоянными к суммарному количеству цемента и минеральной добавки. Поэтому в работе используются термины "вяжущее", означающие смесь цемента и минеральной добавки, и "водовяжущее отношение" (В/В).
Водонепроницаемость и морозостойкость бетона изучали на образцах, твердевших 28 суток в нормальных условиях. После данного срока также была определена прочность бетона согласно требованиям ГОСТ 18105-86. Водонепроницаемость бетона оценена по величине давления воды, при которой на поверхности образца появляются капли воды при испытаниях по методу "мокрого пятна" (ГОСТ 12730.5-84). Морозостойкость бетона определили путем попеременного замораживания воды при температурах минус 18-22С в порах цементного камня и оттаивания в воде комнатной температуры образцов размерами 10x10x10 см согласно требованиям ГОСТ 10060-87. Морозостойкость цементного камня оценена по количеству циклов испытания и потерь массы и прочности образцов. Водонепроницаемость и морозостойкость бетона зависят от пористости цементного камня. Пористость цементного камня характеризуется распределением пор по их размерам, ее определяли методом ртутной порометрии.
При изучении механизмов влияния минеральных и химических добавок на водонепроницаемость и морозостойкость бетона использованы комплексы физико-химических методов: рентгенофазовый, дифференциально-термографический, порометрии, химический анализ цементного камня. Расшифровку рентгенограмм осуществляли по работам Л.С. Зевина, Д.М. Хейкера, М.И. Михеева [23, 39], проводили полный химический анализ составов минеральных добавок и цементного камня с ними. Кроме того, изучали кинетику выщелачивания Са(ОН)2 из структуры цементного камня в дистиллированной воде, которая характеризует степень модифицирования цемента добавками. Содержание Са(ОН)2 в воде определяли титрованием 0,1 н раствором НС1 в присутствии индикатора.
Прежде чем исследовать водонепроницаемость и морозостойкость бетонов для определения оптимальных расходов добавки изучали влияние минеральных и химических добавок на активность цемента и прочность бетона. Введение добавки в цемент оправдано, если при этом происходит повышение качества вяжущего, в первую очередь его активность.
В случае использования химической добавки необходимо, чтобы добавка не снижала активность цемента при улучшении других показателей его качества.
Водонепроницаемость и морозостойкость бетона зависят от его прочности, поэтому изучали кинетику твердения бетона разных составов в течение 28 суток в нормальных условиях.
Для получения вяжущего минеральную добавку смешивали с цементом в определенных процентах и вяжущее вводили в состав бетонной смеси. Химические добавки вводили в бетонную смесь с водой соответственно в определенных количествах от массы цемента. Следует отметить, что декстрин и МЛСТ пластифицируют бетонную смесь, причем пластифицирующие качества для МЛСТ выше, чем для декстрина. Эти качества позволяют в составах для получения равноподвижных бетонных смесей снизить значение водоцементного отношения (В/Ц). Получение равноподвижных смесей важно для оценки эффективности добавки для одновременного улучшения двух и более параметров свойств бетона. Щелочной экстракт стеблей хлопчатника (ЩЭСХ) не дает сильный пластифицирующий эффект, однако несколько снижает жесткость бетонной смеси. Комплексные добавки из
ЩЭСХ с декстрином и из ЩЭСХ с МЛСТ обладают аддитивными свойствами своих компонентов. На рис. 3.1.1 показана кинетика твердения строительного раствора 1:3 при В/Ц = 0,4 при использовании сульфатостойкого и обычного портланд-цементов от расхода декстрина.
Как видно из зависимостей рис. 3.1.1, в начальные сроки твердения до 3 суток скорость твердения декстринсодержащих вяжущих ниже, чем скорость твердения цемента их состава, однако, затем в поздние сроки (7 и 28 суток) существенно возрастает прочность декстринсодержащих образцов: при оптимальных содержаниях добавки (0,03-0,05%) активность вяжущего достигает до 50 МПа, когда активность цемента его состава всего 36-39 МПа.
Чтобы подтвердить эффективность декстрина на рис. 3.1.2 приведены кинетические зависимости изменения прочности бетона двух составов при использовании цементов М500 Ахангаронского завода Республики Узбекистан и М400 Душанбинского завода. Эти зависимости показывают, что с использованием цемента М500 с добавкой декстрина возможно получение бетонов М600, а с использованием цемента М400 - бетона М500. Эти результаты позволяют расширить предел использования цементов в зависимости от их активности для более высокопрочных бетонов.
Выше отмечено, что добавки пластифицируют бетонную смесь, что позволяет получать равноподвижные смеси, снижающие В/Ц и удельный расход цемента. Это наглядно показано из сравнения свойств бетонной смеси и бетона, содержащих вяжущее, модифицированное добавкой МЛСТ, приведенных в табл. 3.1.1.
Водонепроницаемость бетонов с добавками из местного сырья
Из электролитной пены и углеграфитовых отходов сначала необходимо отделить углерод. Для этого наиболее простым является метод флотации. На ТадАЗе подвергают флотации электролитную пену. Освободившийся углерод накапливается в хвостохранилище, смесь глинозёма и криолита возвращают на электролиз. В хвостохранилище также направляют отходы углеграфитов, образующихся после демонтажа электролизёров.
При флотационном разделении данных отходов возможно получение 25-50% порошкообразного углерода и 50-75% криолит-глинозёмсодержащих соединений, которые после соответствующих технологических переработок можно использовать для электролитического получения алюминия.
Отходы теплоизоляционной футеровки после выделения углерода и криолита могут быть применены для производства шамота или других керамических материалов. В некоторых случаях для их применения нет необходимости в выделении углерода ввиду малого его содержания и для того, чтобы углерод при изготовлении изделий, подвергаемых термообработке и обжигу, сыграл роль выгорающей добавки для обеспечения тепла внутри изделия и образования пор в его структуре. Такой подход наиболее приемлем, если данный отход использовать в производстве глиняного кирпича с определёнными теплозащитными свойствами.
Анодные огарки в основном состоят из углерода, поэтому вторично могут быть использованы по своему прямому назначению в производстве обоженных анодов. Кроме обоженных анодов, выделенный углерод из отходов анодных огарков можно использовать в производстве цемента, керамического кирпича, на теплоэлектростанциях. Одним из эффективных способов утилизации углерода и анодных огарков является получение минеральных добавок на их основе к цементам и бетонам, что было изучено в данном разделе.
Эти отходы по-разному влияют на реологические свойства цемента и бетона. Отходы шамотной футеровки электролизера снижают нормальную густоту цементного теста, в то же время увеличивают время его схватывания, а углеродсодержащие отходы увеличивают нормальную густоту цемента, но резко снижают время его схватывания. Так, при использовании первого отхода в количестве 20% в составе цемента его нормальная густота уменьшается от 23,25% до 22,5%, а второго отхода - увеличивается до 26%. В то же время сроки схватывания цемента с первым отходом составляют от 3 ч 30 мин до 6 ч 50 мин (для обычного цемента 3 ч 10 мин - 5 ч 40 мин), со вторым отходом - всего от 17 до 24 минут. Разумеется, изменяются и другие свойства цемента, например прочность, стойкость при влиянии агрессивных веществ на бетон и т.д.
Однако предварительные исследования показывают, что без более тонкого разделения этих отходов на сравнительно чистые компоненты выяснить их эффективность в качестве минеральных добавок для повышения прочности и непроницаемости бетонов невозможно. Поэтому следует разработать наиболее эффективные технологии разделения и очистки компонентов данных отходов с тем, чтобы получить сравнительно однородные составы шамота или углеродсодержащего компонента, которые могли бы быть добавками к бетонам. Разработка таких технологий является задачей отдельных исследований, не связанных с темой данной работы, поэтому здесь не рассматривается. Необходимо отметить, что в составе отходов имеются фторсодержащие соединения CaF2 и MgF2. После выделения криолит-глиноземной фракции данные отходы могут быть ценным сырьем для производства клинкера цемента. Их эффективность определяется по следующим соображениям: во-первых, CaF2 и MgF2 в системе СаО - А120з - SiCb являются эффективными интенсификаторами для снижения температуры образования минералов клинкера [43, 61]. Так, если обычный процесс клинкерообразования цемента завершается при температурах 1450-1470С, то присутствие фторсодержащего компонента снижает температуру на 100-130С.
Во-вторых, углерод состава отходов будет топливом при обжиге сырья, что позволяет снизить расход природного газа в производстве цемента.
Выше было отмечено, что добавки снижают размер и общий объем пор в структуре цементного камня в бетоне. Эти изменения характеристики пористой структуры цементного камня благоприятно влияют на водонепроницаемость бетона. Водонепроницаемость бетона изучена на образцах-цилиндрах размером 15x15 см, твердевших 28 суток в нормальных условиях.
Сравнение водонепроницаемости бетона оценено по давлению воды, когда на поверхности образца появляется "мокрое пятно". На рис. 3.3.1 показана зависимость водонепроницаемости бетона от содержания химических добавок МЛСТ и декстрина в цементе. Как видно, величина водонепроницаемости бетона с МЛСТ на 1-2 ступени выше, чем водонепроницаемость бетона без добавки.
Если водонепроницаемость бетона без добавки всего W 0,5, то для бетона с добавкой в зависимости от расхода МЛСТ она изменяется от W 0,7 до W 0,9, то есть прирост водонепроницаемости составляет от 40 до 80%. Хотя все расходы МЛСТ эффективны для повышения водонепроницаемости, однако наиболее оптимальное содержание добавки в цементе - 0,1 до 0,3%.
Для декстринсодержащего бетона также происходит существенное повышение водонепроницаемости. Это повышение составляет 2,5-3 ступени. Если бетон без добавки в зависимости от вида цемента характеризуется водонепроницаемостью W 0,4 и W 0,6, то для бетона с декстрином характеристика водонепроницаемости оценивается значениями W 0,8-W 1,1. Эффективность действия декстрина лучше проявляется при использовании суль-фатостойкого цемента.
Водонепроницаемость и морозостойкость бетонов на вяжущих со смешанными добавками
В вышерассмотренных разделах работы была показана эффективность одинарного применения добавок для повышения качества цементов и бетонов. Однако, в некоторых случаях, одинарное применение добавок имеет и некоторое отрицательное воздействие на свойства цементсодержащих материалов. Например, большие дозировки МЛСТ (более 0,5 % от массы цемента) способствуют значительному возрастанию воздухововлечения в бетонную смесь, это может вызвать увеличение пористости цементного камня и ухудшение его непроницаемости. Увеличение содержания декстрина в составе цемента больше 0,1 % может вызвать замедление сроков схватывания теста, что также отрицательно влияет на твердение цементсодержащих вяжущих. Одинарное использование минеральных добавок в некоторых случаях повышает водопотребность и нормальную густоту цементного теста, что также при твердении цементсодержащих вяжущих может вызвать некоторое возрастание пористости, снижение прочности и водонепроницаемости бетона. Хотя отмеченные недостатки от применения одинарных добавок несущественные по сравнению с их основным эффектом, тем не менее, для получения более высококачественных бетонных материалов необходимо устранение отрицательного воздействия добавок на отдельные свойства бетонов. Такое устранение можно достичь при совместном использовании двух и более добавок в составе бетона. При этом одни добавки устраняют недостатки других добавок. Так, увеличение водопотребности цементного теста, вызванное применением минеральных добавок, можно устранить при совместном использовании химической пластифицирующей добавки с минеральной добавкой. Наши исследования показали, что смешанная добавка, состоящая из МЛСТ и ЩЭСХ, имеет меньшее воздухововлечение, чем одинарная добавка МЛСТ, Так, для бетонной смеси состава 1:1,7:3,45:0,45 (це-мент:песок:щебень:вода), при расходах смешанной добавки 0,2-0,3% от массы цемента, подвижность смеси возрастает с 1 см для состава без добавки до 8-11 см, объем вовлеченного воздуха в бетонную смесь со смешанной добавкой 2,4-3,0%, тогда как для состава с 0,3% МЛСТ-3,4%.
Для равноподвижных смесей при их подвижности 1 см воздухововле-чения снижается с 2,4% для состава с МЛСТ до 1,30% для состава со смешанной добавкой. Снижение воздухововлечения смеси приводит к возрастанию прочности бетона.
ЩЭСХ в смеси с декстрином ускоряет сроки схватывания цементного теста. Смешанная добавка в количествах 0,03-0,3% от массы обычного портландцемента снижает нормальную густоту цементного теста с 24,0 до 21,0%, а сроки его схватывания с 2 часов 40 мин до 50-60 мин для начала и с 4 часов 10 мин до 2 часов 50 мин для конца схватывания. Происходит также сокращение промежутка времени между началом и концом схватывания, что не только способствует ускорению гидратации и скорости твердения цемента, но при использовании цемента в заводских условиях сокращает предварительное время выдержки изделий перед тепловлажной обработкой и, таким образом, сокращает продолжительность технологического цикла их производства.
В табл. 4.1.1 даны составы добавок, значения прочности бетонов без и со смешанными добавками. Из этих данных следует, что прочность бетона со смешанными добавками возрастает с 35-38 МПа до 41,0-45,6 МПа, а в случае использования равноподвижных смесей возрастает с 43,0 до 52,5 МПа. Разумеется, что снижение воздухововлечения бетонной смеси, ускорение сроков схватывания цемента и повышение прочности бетона будут благоприятно влиять на повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетона.
Выше отмечалось, что пластифицирующая химическая добавка снижает водопотребность вяжущего с минеральной добавкой. В этом можно убедиться на примере применения минерально-химической добавки из волла-стонита и декстрина. На рис. 4.1.1 приведена зависимость подвижности цементно-волластонитсодержащей смеси состава 1:3:0,4 (вяжущее:песок:вода) от содержания декстрина в ней.
Как видно, с увеличением содержания волластонита подвижность смеси снижается, однако для каждого состава цементно-волластонитсодержащего вяжущего с увеличением содержания декстрина подвижность смеси возрастает.
Сохраняемость пластического состояния смесей в большей степени зависит от содержания декстрина, чем от содержания волластонита. При содержаниях декстрина 0,05-0,1% не только время пластического состояния смеси увеличивается на 1,0-1,5 часа, но и составы с большим содержанием волластонита дольше сохраняют пластифицированное состояние.
В целом, время сохранения пластифицированного состояния для декст-ринсодержащих цементно-волластонитовых вяжущих на 50-90 мин больше, чем для аналогичных смесей без декстрина.
