Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования в области повышения эффективности технологии приготовления бетонной смеси
1.1. Приготовление бетонной смеси для монолитного строительства 10-15
1.2. Анализ существующих методов активации воды для приготовления бетонной смеси 15-22
Ейводы и задачи исследований 22-23
Глава 2. Теоретические предпосылки обработки воды затворения электрическим полем
2.1. Механизм явлений при затворении бетонных смесей электрообработанной водой
2.1.1. Возможные эффекты, происходящие при затворении бетонных смесей на электрообработанной воде 24 - 26
2.1.2. Поверхностные явления на стадии коллоидно-тиксотропной структуры 26 - 28
2.1.3. Процесс кристаллизации 28-30
2.2. Обоснование рациональных условий и методик исследований по обработке воды затворения в электрическом поле растворимых электродов 31 - 35
Выводы по главе 35 - 36
Глава 3. Влияние электрообработки воды затво-рения на свойства цементного теста
3.1. Методика исследований, материалы и оборудование.. 37
3.2. Проверка рабочей гипотезы 46
3.3. Влияние параметров электрообработки воды затворения на прочность. Планирование эксперимента 52
3.4. Исследования с использованием водопроводной воды 57
3.5. Исследования с использованием дистиллированной воды... 72
3.6. Влияние обработанной воды на процессы гидратации и структуру цементного камня... 76
3.7. Влияние "электрической памяти" воды затворения на свойства цементного камня 86
Выводы по главе 90
Глава 4. Влияние электрообработанной воды на свойства строительных растворов и бетонов
4.1. Исследование подвижности смеси и прочности камня.. 93
4.2. Морозостойкость бетонов, приго товленных на электрообработан ной воде затворения 99
4.3. Влияние электрообработки воды затворения на свойства бетона после пропаривания его /термообработки/ 101 - 107
Выводы по главе 107 - 108
Глава 5. Бути реализации электрообработки воды затворения в технологии приготовления бетонной смеси
5.1. Опытно-производственные исследования 109 - 117
5.2. Технологические рекомендации по обработке воды затворения электрическим полем при приготовлении бетонной смеси 117 - 122
5.3. Об автоматизации БСУ с блоком электрообработки вода затворения 122 - 125
5.4. Технико-экономическая оценка применения электрообработанной воды в производстве бетонной смеси 126 - 132
Выводы по главе 133 - 134
Заключение 135 - 137
Литература 138 - 149
Приложения 150 - 182
- Анализ существующих методов активации воды для приготовления бетонной смеси
- Обоснование рациональных условий и методик исследований по обработке воды затворения в электрическом поле растворимых электродов
- Влияние параметров электрообработки воды затворения на прочность. Планирование эксперимента
- Морозостойкость бетонов, приго товленных на электрообработан ной воде затворения
Введение к работе
Одним из путей дальнейшего повышения благосостояния советских людей является ускорение научно-технического прогресса, более рациональное использование производственного потенциала страны, экономия всех видов ресурсов с улучшения качества работ [67] Это требует повышения эффективности строительного производства, роста производительности труда в строительстве на 15-1796 [68] .
На ХХУІ съезде КПСС, ноябрьском /1982 г./ и декабрьском 1983 г. Пленумах ЦК КПСС была подчеркнута необходимость дальнейшего снижения ресурсоемкости строительства [72,73] .
Одним из направлений решения этой задачи является расширение масштабов приготовления бетонов для возведения монолитных конструкций непосредственно на строительной площадке с использованием предварительной активации компонентов бетонной смеси. В 1980 г. в СССР объем используемого в строительстве монолитного бетона и железобетона составил 106 млн.м3, к 1985 г. он должен возрасти до 128 млн.м3.
Цемент составляет 3096 стоимости бетона. Хотя в 1981-85гг. выпуск цемента планируется довести до 140-142 млн.т, он продолжает оставаться дефицитным материалом и проблема его более полного использования по-прежнему актуальна [18] . Развитие его производства должно сопровождаться повышением качества и улучшением строительно-технических свойств. Поэтому необходимо продолжать исследования наиболее полного использования потенциальных возможностей вяжущего.
Развитие науки о бетонах позволяет, в известной мере, управлять свойствами этих материалов, в конкретных условиях выбирать наиболее эффективный способ приготовления бетонной
смеси.
В настоящее время во многих технологических процессах нашли распространение новые методы активации, которые основываются на воздействии внешних силовых полей на водные системы. Наибольшее применение получила активация воды электромагнитным полем. Но в ряде случаев она, применяемая без достаточного анализа и выбора параметров обработки, оказалась неудачной. Такое применение новых методов без их глубокого изучения сдерживает широкое использование физических методов в практике строительства.
Одним из перспективных направлений в области упрочнения и ускорения твердения вяжущих систем /бетонных смесей/ может явиться обработка одного из основных компонентов ботонной смеси - воды затворения внешним электрическим полем, которая позволит получить стабильные и устойчивые изменения ее физико-химических свойсїв, а следовательно, корректированные технологические, физико-механические и эксплуатационные свойства бетонной смеси,даст возможность использовать несложные в эксплуатации установки по обработке воды, автоматизировать и механизировать процессы приготовления бетонной смеси непосредственно на строительных площадках при возведении конструкций из монолитного бетона и железобетона.
Поэтому исследование интенсификации и совершенствования процесса приготовления бетонной смеси за счет использования воздействий внешним силовым полем на воду затворения, в частности, электрическим, представляет собой своевременную и актуальную задачу.
Использование новых методов обработки материалов в строительстве отвечает задачам, предусмотренным решениями ХХУІ съезда КПСС, где подчеркивается о необходимости разработки и
ускоренного внедрения новой техники, прогрессивной технологии, использования высокоэффективных методов обработки материалов /электрохимических, плазменных, лазерных, радиационных и др./ с целью улучшения их свойств.
Цель данной работы - исследовать и разработать эффективную технологию приготовления бетонной смеси в условиях строительной площадки с использованием предварительной обработки воды в электрическом поле растворимых электродов, а также разработать практические рекомендации по их рациональному использованию в технологии приготовления бетонной смеси.
Основные теоретические предпосылки заключаются в том, что при обработке воды затворения электрическим полем основными и определяющими являются электрохимические процессы растворения электродов и образование гидроксида металла, который затем при смешении цемента с водой выступает как катализатор процесса твердения вяжущего.
Методика исследований. В работе использована комплексная методика, которая включает в себя анализ литературных данных, обоснование механизма затворения бетонных смесей на электро-обработанной воде с позиций самой воды, с рассмотрением поверхностных явлений на стадии коллоидно-тиксотропной структуры,а затем и процессов кристаллизации при твердении бетонной смеси, экспериментальную и производственную проверки выдвинутых положений и практических рекомендаций.
Научные положения, защищаемые в работе;
теоретическое и экспериментальное обоснование механизма затворения бетонной смеси на электрообработанной воде;
экспериментальное доказательство возможности улучшения технологических, физико-механических и эксплуатационных свойств бетонной смеси, приготовленной на электрообработанной воде.
Научная новизна работы. Установлена возможность улучшения технологических, физико-механических и эксплуатационных свойств бетонной смеси, приготовленной на электрообработанной воде в поле растворимых электродов. Установлен и обоснован механизм явлений, происходящих в период твердения при смешении электрообработанной воды l с вяжущим. Получена математическая модель, адекватно описывающая зависимость эффекта повышения прочности образцов от параметров электрообработки. Разработана технологическая схема приготовления бетонной смеси с использованием установки по электрообработке воды затворения. Предложена и разработана схема автоматизации бетонного узла с использованием микропроцессорной техники.
Обоснованность и достоверность научных полежений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе; подтверждена:
одновременным использованием нескольких методов исследований, позволяющих более достоверно изучить одни и те же процессы и явления, лежащие в основе предлагаемых технологических решений /стандартные методики химического, рентгенофазового, микроскопического анализов, измерения прочности, подвижности, нормальной густоты и пр. известными матодами на серийно выпускаемых приборах/;
соответствием результатов лабораторных и опытно-производственных работ, выполненных на основе современных методов исследований, математического планирования эксперимента, теории математической статистики. Степень достоверности основных лабораторных исследований составляет 95%, поисковых - 90%.
Практическая ценность работы. Экспериментальные и опытно-производственные работы показали, что разработанная технология приготовления бетонной смеси с использованием обработки воды в электрическом поле растворимых электродов позволяет по-
лучать бетон с улучшенными технологическими, физико-механическими и энсплуатационными свойствами. Простота электрообработки воды и возможность приготовления смеси на этой воде на любых бетоносмесительных узлах /БСУ/ без изменения основного технологического процесса и введения каких-либо новых технологических линий, позволяет рекомендовать данный способ к широкому практическому внедрению для улучшения свойств бетонной смеси.
Реализация результатов работы. Электрообработка воды зат-ворения, с последующим приготовлением на ней бетонной смеси принята к внедрению на БСУ треста Р 20 Главленинградстроя.
Экономическая эффективность от использования обработанной воды при приготовлении бетонной смеси составила 1руб.26 коп. на I м3 приготовляемой бетонной смеси или 20200 руб. в год.
Исследования выполнены на кафедре "Технология строительного производства" Ленинградского инженерно-строительного института. Экспериментальные испытания проводились на базе ЛенЗНИИЭП, в физико-химической лаборатории ВНИЙокеангеология и на кафедре "Коллоидная химия" Ленинградского технологического института. Опытно-производственные работы проводились на БСУ треста № 20 Главленинградстроя.
Работы, связанные с теоретическими основами электрообработки воды в поле растворимых электродов проводились при консультации доктора технических наук, профессора О.В.Смирнова, которому научный руководитель и автор диссертации выражает глубокую благодарность.
Анализ существующих методов активации воды для приготовления бетонной смеси
Одним из перспективных направлений экономии цемента является осуществление исследований в производстве бетонных работ с применением активированной воды, использование которой позволит повысить прочностные характеристики бетона и снизить расход цемента [ 5? і .
В настоящее время известно несколько так называемых "нереагентных" методов активации воды затворения [21,43,60] . Наиболее изученными являются магнитный и электромагнитный, ультразвуковой и электрические методы. Существует множество и других методов обработки воды. Это такие методы, как радиационное облучение, основанное на действии рентгеновских лучей, све-тогидравлический эффект, заключающийся в воздействии лазерного луча на воду. Известны также опыты по автоклавной обработке воды при температурах 200-500 С и повышенных давлениях, а также обработка воды вl,пyльcapaxV - аппаратах, создающих в воде знакопеременные давления [39,433 .
Однако данные методы еще являются поисковыми и далней-шее изучение покажет их прикладное значение. Стабильность результатов исследований по упрочнению бетонов за счет активации воды магнитной обработкой чрезвычайно низка, и сведений о существе явлений еще явно недостаточно [15,21,38,39,50,77] .
Направление дальнейших исследований в этой области связано в первую очередь с необходимостью увеличить время перехода системы из неравновесного состояния в равновесное хотя бы до нескольких минут, с тем, чтобы малое изменение структуры воды успело воздействовать на процесс твердения цементного камня [2,33 .
Широкое практическое использование физических воздействий для активации воды относится к началу 60-х годов[22,36] .
В ПермНЙЙУМ одними из первых в нашей стране применили способы электромагнитного воздействия на воду затворения[2бЗ. Ими было установлено, что предварительная обработка воды способствует повышению прочности бетона до 26%. В Южгипроцемен-те прочность изделий, изготовленных на воде, предварительно обработанной электромагнитным полем, повысилась на 10-25% І50,5Ї], а в Новочеркасском заводе железобетонных изделий использование предварительно обработанной воды позволило повысить прочность до 30% [7,91,94] .
Работы по электромагнитной активации в производстве бетонных смесей получили широкое распространение в строительных организациях страны и за рубежом 126,91,106,107,109] . Однако, авторами многих работ отмечается, что при неудачном подборе режима электромагнитной акгивации в ряде случаев замечено полное отсутствие эффекта обработки или даже снижение прочностных показателей бетонов [70,90,101] .
К сожалению, режимы обработки в [7,50,51,65] не ука заны, не обсуждается так же существо происходящих при этом процессов. По-видимому, при электромагнитной обработке воды затворения под действие токов от электродвижущих сил, индуктируемых в потоке воды, возникают электролитические явления, которые и являются, по всей видимости, определяющими в эффекте от использования такой воды. Более уверенные результаты по магнитной обработке воды получаются при совмещении с другими методами обработки, например, деаэрацией, которая позволяет повысить скорость растворения исходных вяжущих материалов и скорость кристаллизации гидратных новообразованийL33 35,60,833 . Повышение скорости растворения вяжущих основывается на явлении самовакуумирования бетонной смеси и способствует увеличению площади активных зон физико-химических превращений при гидратации цемента, а ускорение процессов кристаллизации происходит за счет удаления свободного и связанного углекислого газа. В результате более быстрого протекания процессов етруктурообразования происходит ускорение набора прочности и прироста ее до 20%.
В работе [43] был рассмотрен подробно механизм явлений, происходящих в воде при обработке ее ультразвуком. Ультразвуков вое воздействие способствует ускорению процесса растворения твердых частиц, так как при возникновении стоячих волн нарушаются адсорбционный и диффузный слои, а кавитационные явления вызывают образование в кристаллах множества микротрещин, способствующих растворению и разрушению твердого вещества. В результате повышаются активная поверхность и скорость растворения твердой фазы. Кроме этого, вытесняются растворенные газы с поверхности твердых частиц и происходит растворение кислорода и углекислого газа в воде, что приводит к более полной гидратации и искажению ориен тации диполей воды [26,43] . В результате обработки воды ультразвуком прочность бетона повышается на І0-20# в разные сроки твердения.
С.П.Зубриловым был проведен ряд опытов по высокочастотной обработке воды, идущей на приготовление цементного кам -ня [431 . Наибольший прирост прочности был получен в результате импульсной высокочастотной обработки воды в течении 4 мин., с последующим приготовлением на ней цементного теста. При непрерывном высокочастотном поле необходима напряженность 300 В/см, а при импульсном - 2800 В/см, что вызывает необходимость создания мощной высокочастотной аппаратуры с широким диапазоном напряженности Г4 3.
Обоснование рациональных условий и методик исследований по обработке воды затворения в электрическом поле растворимых электродов
Электрообработка воды затворения может осуществляться на базе действующих бетоносмесительных установках приготовления бетонной смеси /см.1.1/ без изменения основного технологического процесса, путем установки блока электрообработки на пути движения воды в смеситель. Необходимым условием обеспечения высокой эффективности электрообработки воды является точное соблюдение оптимальных параметров рабочего режима - напряженности электрического поля, плотности тока и продолжительности обработки воды.
Оптимальные параметры режима электрообработки и дос-1 тигаемая эффективность обработки воды затворения электрическим полем растворимых электродов может зависеть от характера используемых материалов, от физико-химических характеристик исходной воды, от рабочей температуры среды и времени выдерживания обработанной воды затворения до введения ее в бетонную смесь. Учитывая многофакторность условий, обеспечивающих эффективность электрообработки воды, оптимальные режимы обработки должны устанавливаться экспериментальным путем. Однако, для определения пределов варьирования важно заранее установить наиболее вероятные границы изменения отдельных пара -метров и их сочетаний.
Так, напряженность электрического поля при обработке воды может быть назначена исходя из того, что концентрация гидроксида алюминия при растворении алюминевых электродов в результате электрохимических процессов увеличивается не пропорционально напряженности электрического поля. Увеличение напряженности выше 50-60 В/см приводит к не линейному увеличению концентрации гироксида [54,82,853 . Кроме того, условия безопасной работы установки по обработке воды с позиций охраны труда обязывают использовать напряжение 30-50 В 883.
В работе С62Л установлено, что при плотности тока от I до 5 ык/сит наступает равновесие между процессами растворения металла и образования пассивирующих пленок. При этом электрод растворяется равномерно, без пассивации. Увеличение плотности тока смещает равновесие в сторону образования пассивирующих слоев и приводит к полной его пассивации электродов. Отсюда, плотность тока при обработке воды затворения электрическим полем необходимо поддерживать до 5 мк/сиг.
Исследования, проведенные авторами работ С32,54,82,853 , показали, что эффект электрообработки воды имеет место лишь при определенном сочетании продолжительности обработки воды и напряженности поля. При увеличении продолжительности обработки воды происходит увеличение концентрации гидроксида алюминия. Время обработки может быть назначено в пределах от долей секунд до нескольких десятков минут. В производственных условиях продолжительность обработки воды не должна задерживать ос новной процесс приготовления бетонной смеси, т.е. время на обработку воды должно примерно равняться времени на дозирование компонентов, их загрузку и прочие операции.
Таким образом, при обработке воды затворения электрическим полем растворимых электродов желательно, чтобы напряженности электрического поля находилась в пределах от I до 50 В/см, плотность тока от I до 5 мА/см2, а продолжительность обработки воды не более 1-20 мин. Точные значения расчетных параметров устанавливаются последующим экспериментальным путем.
Важное значение в производственных условиях имеет выбор места установки по электрообработке воды затворения для того, чтобы устранить влияние неконтролируемых факторов /изменение температуры, перепад давлений и др./ на эффект обработки. Установка должна устанавливаться с таким расчетом, чтобы путь воды затворения после ее обработки до смесителя был наиболее коротким. Время хранения обработанной воды до употребления не должно превышать времени релаксации активированной воды.
Установки, применяемые для электрообработки воды, должны устанавливаться с таким расчетом, чтобы обеспечивать ламинарный режим потока воды. Гидравлическое давление в месте устройства установки не должно превышать допустимых значений для выбранного блока электрообработки. Межэлектродные промежутки должны заполняться водой полностью с тем, чтобы исключить в них образование воздушных полостей и застойных .. зон С 54,823 . Для этого наиболее целесообразно подавать воду в установку снизу вверх.
Учитывая неизбежность изменения во времени различных условий, требуется непрерывныйЬонтроль эффективности процессов активации, что обуславливает постановку к узлу автоматики с использованием микропроцессорной техники технологического процесса приготовления бетона на электрообработанной воде.
В настоящее время для выявления эффективности электрообработки воды используются методы, основанные на определении изменений их физико-химических свойств, которые для многих известных методов контроля лежат в пределах инструментальной ошибки. Поэтому требуется набор статистических данных,
Для определения эффекта электрообработки проводят сравнительный анализ проб воды, подвергнутых и не подвергнутых электрическому воздействию. Проводят одновременно параллельное измерение конкретных характеристик: растворимости, скорости кристаллизации, кинетики химических реакций и др. Реже осуществляют последовательные измерения, например, вязкости, поверхностного натяжения и пр. Как правило, последние методы характеризуются большим разбросом результатов и значительной относительной ошибкой.
Влияние параметров электрообработки воды затворения на прочность. Планирование эксперимента
Эффективность электрообработки воды затворения в зависимости от величины напряженности электрического поля, про должительности обработки и температуры исходной воды определялась с использованием методов математического планирования эксперимента. Метод планирования позволит дать оценку влияния на прочность цементного камни каждого фактора в отдельности. Факторы выбирались как на основе предварительного исследования, так и согласно поставленной задаче. Значениями исследуемых факторов являлись: Хт - напряженность электрического поля; Хп - продолжительность обработки воды электрическим полем; Х3 - температура исходной воды затворения.
Факторы изменялись в пределах: напряженность поля от 10 до 35 В/см; продолжительность обработки воды от 0 до 15 мин.; температура исходной воды от 19 до 23С.
В качестве параметра оптимизации /У/ была принята прочность образцов на сжатие. Каждое значение прочности представляет собой среднее из шести параллельных замеров при трех-ра-зовом повторе опыта.
Постоянной величиной при проведении эксперимента являлись состав смеси по весу, нормальная густота, химический состав воды. Промежуток времени от конца электрообработки воды затворения до окончания формования образцов не превышал 8мин. Образцы испытывались после выдерживания их в течении 7 суток в нормально-влажных условиях твердения.
Планирование и постановку исследований, а также обработка результатов эксперимента выполнялись по программе множественной регрессии с использованием композиционного плана В3 [.37] Постановка эксперимента по данному плану преследовала цель найти математическую зависимость прочности цементного камня от пределов варьирования выбранных выше факторов.
План эксперимента и полученные при его реализации данные приведены в табличной форме. Значения пределов варьирования независимых переменных представлены в табл.З.П. Средне-арифметическое значение фактора X, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации независимых переменных приведены в табл.3.12, так называемые статистические характеристики независимых переменных, а статистические характеристики зависимой переменной в табл.3 Л 3. Число коэффициентов уравнения регрессии, полученных в результате проведения пошагового регрессионного анализа, ограничилось проверкой значимости по t-критерию Стьюдента при Ь-% уровне значимости. Примечание к табл: Л - коэффициент множественной корреляции, характеризующий тесноту связи между функцией и фактором; Коэффициент множественной детерминации, показывающий какая часть дисперсии фадакции объясняется уравнением регрессии. Проверка полученного уравнения на адекватность по F-кри-терию Фишера доказало значимость решения, полученного из уравнения 3.2 и экспериментальных данных для уровня значимости 0,05 /уровень вероятности 0,95/. Для определения влияния факторов на зависимые переменные исследовалась линейная модель вида: Уравнение 3.4 может быть использовано для оценки влияния каждого из технологических факторвв. Было принято, что суммарное влияние всех факторов 2- Ч- її на V - ую переменную равно 100%. Распределение значимости факторов приведено в табл.3.15, Анализ математической модели и данных результатов исследований показывает, что прочность образцов на сжатие для каждого параметра до определенного значения возрастает, т.е. для каждого фактора наблюдается своя определенная область, при которой эффект электрообработки максимален. Штимальные значения параметров электрообработки воды с учетом технологических требований приготовления бетонной смеси на строительной площадке, т.е. без увеличения времени, идущего на приготовление бетонной смеси на обработанной воде в сравнении с процессом приготовления смеси на обычной воде находится в пределах Е=20-30 B/CMJ і = 5-7 мин. Максимальная прочность образцов на сжатие составляет 133%. Для сравнения результатов использовалась прочность образцов, приготовленных на обычной воде, которая была принята за 100% /см. табл.3 в приложении4,Ъ /. Условия формования, хранения и испытания исследуемых и контрольных образцов совершенно одинаковы. Однако, несмотря на то, что планирование эксперимента нам указало границы, необходимо изучение и уточнение закономерностей внутри этих границ. Экспериментальные исследования по выявлению влияния обработанной воды затворения в электрическом поле растворимых электродов из алюминия на свойства цементного камня проводились с использованием водопроводной воды. Характеристики используемых материалов, методика эксперимента и описание установки представленії в 3.1. Результаты экспериментальных данных приводятся в табличной форме ./приложение ,-V, а также в виде графиков, представленных на рис. 3.4 - 3.13. Степень стабильности прочностных характеристик цементного камня, приготовленного на обработанной воде приводится в табл.3.16. На рис. 3.4 - З.б показано влияние электрообработанной воды затворения на прочность цементного камня в разные сроки твердения. Вода обрабатывалась в режимах: Е = Z0 В/см, І= 5 мин. /рис.3.4/; Е=20 В/см, t = 7 мин;, /рис.3.5/; Е=30 В/см, = 5 мин. /рис.3.6/. Для приготовления использовался цемент марки 300 /характеристики и состав приведены в 3.1/. Стабильный прирост прочности в сравнении с контрольными образцами наблюдается во все сроки твердения, причем максимальное значение /30-33%/ он достигает в ранние сроки твердения - на I, 3 и 7 сутки при режимах обработки воды Е = 30 В/см, = 5мин. Анализ влияния электрообработанной воды затворения на прочность цементного камня в разные сроки твердения представленный на рис.3.7 с использованием цемента М400 /характеристики и состав представлены в 3.1/ показал, что максимальный прирост прочности достигается при применении воды затворения обработанной в режимах Е=30 В/см, г = 5 мин., который составил 33%, а минимальный - при Е=35 В/см, Г= 7 мин. - 8% в сравнении с контрольными образцами. При обработке воды электрическим полем при напряженноетях более 30
Морозостойкость бетонов, приго товленных на электрообработан ной воде затворения
Для изучения влияния электрообработанной воды на морозостойкость /Мрз/ были проведены исследования следующих партий образцов из бетонной смеси. Состав смеси представлен в Гл.Ш, табл.3.1. 1 партия - контрольные образцы. Мрз их принята за I00&. 2 партия - исследуемые образцы. Вода обрабатывалась в электрическом поле напряженностью 30 В/см в течении 5 мин. 3 партия - образцы, приготовленные при сниженном расходе обработанной воды в тех же режимах обработки ее на 1Ь%, 4 партия - образцы, приготовленные на обработанной воде при сниженном расходе цемента на Ю?6. Отформованные образцы испытывались на Мрз в 28-суточном возрасте после выдерживания в камере нормального твердения. Контрольные образцы, предназначенные для испытания в эквивалентном возрасте хранилась также в нормальных условиях твердения. Производилось взвешивание контрольных образцов и исследуемых, а также испытание на прочность Г301 . Результаты исследований на морозостойкость бе тона приводятся в табл. 4.3 . Как видно из представленных результатов, образцы I партии потеряли 15% прочности, выдержав 48 циклов попеременного замрраживания и оттаивания. Образцы 2 партии выдержали 61 цикл испытаний до потери 16,2% прочности. Образцы 3 партии - 60 циклов. Однако по отношению к образцам I партии эффект повышения морозостойкости сохранился. Это обус ловлено, вероятно, улучшением физико-механических характеристик, повышением плотности структуры. Использование эффекта пластификации бетонной смеси за счет использования электрообработанной воды затворения позволило снизить водоцементное отношение при изготовлении 3 партии образцов и получить бетонную смесь той же консистенции, что и смеси образцов I партии, но при сниженном расходе воды. Снижение водоцементного отношения приводит к уменьшению капилярной пористости в плотно уложенных бетонах, что и обеспечивает повышение морозостойкости бетона.
Отсюда, снижение расхдца обработанной воды создает дополнительный резерв ъо повышения моро тойкости бетона, приготовленного на электрообработанной воде затворения. Сокращение расхода у цемента на 10% при изготовлении образцов 4 партии привело к снижению их прочности до уровня контрольных образцов. Морозостойкость бетона со сниженным расходом цемента до 10% на 10% выше морозостойкости образцов приготовленных на не обработанной воде. Влияние электрообработанной воды затворения на свойства бетона после пропаривания его, а также выявление возможности сокращения продолжительности пропаривания и сокращения расхода цемента исследовалось на бетонах разных по составу. Использовался цемент марки 400 с расходами соответственно: 300, -! 350, 400 кг. Составы представлены в fri.Ifl, 3.1. Режимы тепловлажностной обработки приведены в гл.Ш, Анализ данных исследований показал, что использование элвктрообработанной воды затворения для приготовления бетонной смеси способствует повышению прочности не только образцов нормаль-но-влажностного твердения, но и пропаренных.
Прирост прочности образцов, приготовленных на обработанной воде 28 суточного нормально-влажного твердения по отношению к пропаренным, испытанным через сутки после формования возрастает на 24%. Результаты исследований влияния расхода цемента и изотермического прогрева различной продолжительности на прирост прочности пропаренного бетона, приготовленного на элвктрообработанной воде по отношению к образцам, приготовленных на обычной воде приведены в табл. 4.5. Анализ данных исследований показал, что относительный прирост прочности образцов обратно-пропорционален времени изотермического прогрева: с его увеличением отношение прочности образцов, приготовленных на обработанной воде к прочности контрольных уменьшается при каждом из указанных расходов цемента /рис.4.4 Так как в результате использования электрообработанной воды для приготовления бетонной смеси процесс твердения бетона на ранней стадии возрастает, появляется возможность сократить время изотермического прогрева. Сопоставляя графики набора прочности образцов различных составов во времени при тепловой обработке /рис. 4.5 а, б, в / можно отметить, что при одном и том же составе бетона за один и тот же промежуток времени изотермического прогрева прочность его с использованием электрообработанной воды зат-ворения значительно превышает прочность бетона, приготовленного на не обработанной воде. Следовательно, при одинаковых расходах цемента и подвижности бетонной смеси требуемая прочность благодаря использованию обработанной вода для затворе-ния может быть получена при меньшей продолжительности тепловой обработки. Время, на которое может быть сокращен период изотермического прогрева зависит от состава бетона, т.е. расхода цемента и водосодержания.
