Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Зырянов Федор Александрович

Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона
<
Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зырянов Федор Александрович. Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Зырянов Федор Александрович; [Место защиты: Юж.-Ур. гос. ун-т].- Челябинск, 2008.- 163 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/963

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса 8

1.1. Физико-химические процессы, протекающие при гидратации портландцемента 8

1.2. Способы ускорения структурообразования цементного камня 21

1.3. Формирование структуры цементного камня с тонкомолотыми и ультрадисперсными минеральными добавками 28

1.4. Механохимическая активация ультрадисперсных модификаторов цементного камня и бетона 35

Выводы 41

Формулировка рабочей гипотезы 42

2. Материалы и методы исследования 45

2.1. Исходные материалы и их свойства 45

2.1.1. Характеристика цементов 45

2.1.2. Характеристика мелкого заполнителя 46

2.1.3. Характеристика крупного заполнителя 46

2.1.4. Характеристика воды и добавок 47

2.2. Методы испытаний 50

2.2.1. Определение водонепроницаемости цементных композитов 51

2.2.2. Дифференциально-термический анализ 53

2.2.3. Рентгенофазовый анализ 54

2.2.4. Математическое планирование эксперимента 55

3. Формирование структуры цементного камня с добавкой вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) 58

3.1. Исследование влияния времени домола и дозировки суперпласти фикатора С-3 на свойства ВНВ 59

3.1.1. Влияние времени домола портландцемента на его тонкость по мола 59

3.1.2. Влияние состава и времени домола на сроки схватывания ВНВ 60

3.1.3. Влияние времени домола на водопотребность вяжущего 61

3.1.4. Влияние времени домола на плотность и прочность цементного камня из ВНВ 63

3.1.5. Влияние времени помола и дозировки пластификатора на плотность цементного камня из ВНВ 69

3.2. Влияние содержания ВНВ в составе вяжущего на свойства цементной композиции 72

3.3. Влияние минерального состава портландцемента на эффективность полученной добавки ВНВ в цементной композиции 81

3.4. Фазовый анализ структуры цементного камня с добавкой вяжущего низкой водопотребности 85

Выводы по главе 97

4. Влияние добавки ВНВ на свойства мелкозернистого бетона 99

4.1. Влияние добавки ВНВ на водопотребность мелкозернистого бетона 99

4.2. Прочность мелкозернистого бетона с добавкой ВНВ 103

4.3. Влияние добавки ВНВ на плотность и водонепроницаемость мелкозернистого бетона 115

Вывод по главе 118

5. Свойства бетонных смесей и бетона с использованием добавки ВНВ 120

Вывод по главе 134

6. Технология изготовления полифункциональной добавки и технико-

экономические показатели внедрения полифункциональных добавок ВНВ 136

Вывод по работе 148

Список литературы 150

Приложения 161

Введение к работе

Актуальность темы. За прошедший XX век технология бетона развивалась с постоянно ускоряющимся темпом, что позволило пройти путь от материала с ограниченными возможностями до высококачественного композиционного материала с регулируемыми свойствами.

Бетон и железобетон в настоящее время занимают лидирующие позиции в строительной отрасли; с каждым годом объем потребления данного строительного материала будет увеличиваться за счет расширения его свойств. На данный момент [13] известно более 1500 видов бетонов и постоянно их количество растет в результате появления новых вяжущих, модифицирующих добавок и заполнителей. Ежегодный объем потребления товарного бетона по данным [19] за последние два года составил 2 млрд. кубических метров, что в среднем со-ставляет 1,2 м /чел в год для Европы.

Основным направлением развития современной технологии бетона является получение бетонов с заданными техническими и технологическими свойствами при минимальных энергетических и материальных затратах. В технологии монолитного бетона и железобетона наиболее актуальной проблемой является получение высокоподвижных бетонных смесей с обеспечением сохраняемости свойств во времени и интенсивной кинетикой набора прочности бетона в ранние сроки твердения без применения тепловой обработки. Решение данной проблемы обеспечивает: перекачиваемость бетонных смесей по трубопроводам; самоуплотнение бетонной смеси при бетонировании; быстрый набор рас-палубочной прочности; интенсивное твердение при пониженных температурах; возможность раннего нагружения конструкций, что способствует ускорению возведения монолитных зданий и сооружений.

Поставленная задача имеет следующие решения: использование высокомарочных цементов с нормируемым минералогическим составом; химических ускорителей твердения на основе неорганических и органических солей; пластифицирующих добавок; высокоактивных минеральных добавок и комплексов

на основе указанных добавок. Однако применение перечисленных способов ускорения твердения бетона тесно связано с обеспечением строительных площадок высококачественными материалами с постоянно однородными свойствами и, в первую очередь, это связано с ограничением, а иногда и с отсутствием высокомарочного цемента (М500 и выше), а, как известно, для получения бетонов с нормируемыми показателями по прочности (60...70 % от марочной) в возрасте 3 суток необходимо использовать цементы марок не ниже М500. В случае использования марки М400 прочность бетонов в возрасте 3 суток составляет в среднем не более 50 % от марочной, при этом в марочном возрасте прочность бетона не превышает 50 МПа (класс В40), что является недостаточным для возведения высотных сооружений.

Одним из наиболее перспективных способов получения быстротвердею-щих бетонов является использование смешанного вяжущего на основе общестроительного портландцемента и вяжущего с интенсивной кинетикой набора прочности по отношению к базовому вяжущему. Примером быстротвердеюще-го смешанного вяжущего является гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ), в котором строительный гипс обеспечивает быстрый набор прочности в ранние сроки, но при этом несколько снижает технические свойства искусственного камня.

В современной технологии бетона в качестве быстротвердеющего компонента композиционного вяжущего наиболее целесообразно использовать высокоактивное гидравлическое вяжущее. В свою очередь высокоактивное вяжущее можно производить путем домола общестроительного цемента с пластифицирующими веществами в малых помольных агрегатах, получая вяжущее низкой водопотребности. Решению задачи по определению влияния рецептурных и технологических факторов на свойства быстротвердеющих цементных композиций с модифицирующей добавкой на основе вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) посвящена данная работа.

Исследования были проведены в рамках подпрограммы «Профессионально-ориентированной подготовки специалистов по приоритетным направлениям

развития строительной науки и технологии» инновационного образовательного проекта «Энерго- и ресурсосберегающие технологии», проводимой архитектурно-строительным факультетом ЮУрГУ. А так же в соответствие с тематическим планом фундаментальных НИР №1508 ЮУрГУ.

Исходя из этого, цель работы — получение быстротвердеющих и высокопрочных бетонов путем введения полифункционального модификатора на основе вяжущего низкой водопотребности для обеспечения ускорения возведения монолитных зданий и сооружений.

Для достижения цели решались следующие задачи:

  1. Исследование кинетики набора прочности цементного камня, мелкозернистого и тяжелого бетона в зависимости от состава, дозировки и времени помола добавки на основе ВНВ, получаемой путем механохимической активации общестроительного портландцемента с пластификаторами.

  2. Изучение физико-химических процессов, протекающих при введении в цементные композиции полифункциональной добавки на основе ВНВ.

3. Определение влияния минералогического состава добавки ВНВ на ки
нетику набора прочности цементных композиций.

  1. Оценка реологических свойств бетонных смесей, прочности и водонепроницаемости бетонов, получаемых при введении полифункциональной добавки на основе ВНВ, в ранние сроки твердения и в марочном возрасте.

  2. Разработка технологии производства и применения полифункционального модификатора.

Научная новизна:

  1. Предложен способ ускорения твердения и повышения прочности цементных композитов путем введения в количестве до 20 % от массы цемента добавки на основе ВНВ, формирующей первичный кристаллогидратный матричный компонент, обеспечивающий получение высокой ранней прочности бетонов при нормальной и пониженной температурах твердения (2±2, 10±2 С)

  2. Выявлено, что введение суперпластификатора С-3 в составе добавки ВНВ обеспечивает повышение его водоредуцирующей способности более чем

в 2 раза по сравнению с традиционным способом введения с водой затворения, при этом эффект замедления кинетики гидратации цемента нивелируется.

3. Определено влияние полифункциональной добавки ВНВ, изготовленной из портландцементов с различными минералогическими составами, на кинетику набора прочности цементных композиций.

Физико-химические процессы, протекающие при гидратации портландцемента

Современные представления исследователей о гидратации портландцемента рассматривают процессы, протекающие при взаимодействии портландцемента и воды комплексно, включая рациональные элементы классических теорий гидратации вяжущих А. Ле Шателье, В. Михаэлиса и А.А. Байкова [8,54].

A. Ле Шателье рассмотрел процесс твердения цемента на примере гидра тации синтезированного алита с позиции конгруентного растворения клинкер ных минералов и пересыщения среды твердения продуктами их реакции с во дой, обладающими меньшей растворимостью по сравнению с безводными ми нералами. Этот процесс сопровождается выкристаллизовыванием гидратных новообразований из пересыщенного раствора и образованием связанного кар каса твердой фазы.

B. Михаэлис сосредоточил внимание на свойствах активных силикатов и продуктов их взаимодействия с водой оксида кремния, способного к коагуля ции и самоуплотнению в течение длительного времени. Согласно его гипотезе, уплотненный кремнегель, армированный кристаллами извести, создает проч ную и плотную структуру цементного камня.

А.А. Байков попытался объединить существующие на тот период времени точки зрения, показав важность большей степени полимеризации и связанности силикатной составляющей цементного клинкера по сравнению с известковой составляющей, предопределив данные исследования, подтверждающие подчиненный характер растворения силикатной фазы. Он утверждал, что при контакте с водой клинкерные минералы, как любая соль, подвергаются гидролизу, на много лет опередив результаты исследований [47,62,68,70], показавших роль протонизации воды в поверхностных процессах на границе фаз «зерно цемента - вода».

Таким образом, химический процесс взаимодействия минеральных вяжущих с водой рассматривается либо как топохимическая реакция - прямое присоединение [8], либо через растворение минералов цемента в воде с последующим химическим взаимодействием и перекристаллизацией гидросиликатов кальция [54]. На данный момент большинство исследователей сходятся во мнении, что процесс гидратации портландцемента идет как по поверхности цементного зерна, так и через растворение.

Процесс гидратации портландцемента рациональнее рассматривать с точки зрения физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии отдельных клинкерных минералов с водой затворения, так как в последующем это позволяет предопределить ход и направление гидратации цементных композиций в зависимости от минерального состава цемента. Так как в процессе производства строительных материалов наиболее широко применяется общестроительный портландцемент с преобладающим содержанием минералов али-та (C3S) и белита (P-C2S), то необходимо рассматривать процесс гидратации с точки зрения физико-химических взаимодействий силикатов кальция с водой.

Физико-химические реакции, протекающие при гидратации алита и белита, являются подобными, но интенсивность их протекания во времени различна. Данные реакции можно разделить на два этапа. На первом этапе происходит хемосорбирование воды на поверхность минерала с последующей ее диссоциацией и выделением в раствор гидрооксида кальция, образование геля гидросиликата кальция с дальнейшей его кристаллизацией и перекристаллизацией. На втором этапе идет уплотнение гидросиликатного каркаса за счет постепенного выделения новых порций гидратных новообразований. Для более детального рассмотрения процесса гидратации минералов алита и белита, особенно на первом этапе, большинство исследователей [32] сходится во мнении о построении термокинетической кривой калометрии в изотермических условиях. По данной методике процесс гидратации большей части общестроительных цементов протекает в пять стадий.

На первой стадии, как только цемент вступает в контакт с водой, наблюдается скачок скорости тепловыделения в течении 15...20 мин. Второй этап характеризуется очень низкой интенсивностью тепловыделения. Эту стадию называют индукционным периодом. На третьем этапе реакция протекает активно с самоускорением, достигая максимальной скорости к концу этой стадии [69]. Время, соответствующее началу схватывания, приблизительно совпадает с тем временем, когда скорость реакции начинает резко возрастать, а время до конца схватывания - со временем завершения третьей стадии. На четвертом этапе скорость тепловыделения постепенно уменьшается. На последней — пятой стадии - образуется лишь небольшое количество продуктов гидратации. Эта стадия контролируется процессом диффузии гидратных новообразований через экранирующую оболочку гидратных фаз.

Формирование структуры цементного камня с тонкомолотыми и ультрадисперсными минеральными добавками

Особенностью формирования структуры цементного камня с тонкомолотыми и ультрадисперсными минеральными добавками является то, что в цементную систему искусственно вводятся центры кристаллизации для ускорения формирования структуры цементного камня. С физико-химической точки зрения, введение тонкодисперсных добавок обосновано созданием искусственной подложки, на которой должны выкристаллизовываться гидратные новообразования, в основном гидросиликаты кальция.

Впервые данные добавки стали применять для связывания свободной извести в гидросиликаты кальция и повышения коррозионной стойкости композиции. Такие добавки получили название «активных минеральных добавок (АМД)». На начальных стадиях исследований в качестве АМД использовались природные горные породы с высоким содержанием кремнезема, при этом было показано, что прочность цементных композиций в ранние сроки снижается по сравнению с контрольными составами без добавок, а в поздние сроки прочность композиций с добавками несколько повышается по отношению к контрольным. Увеличение прочности вызвано уменьшением содержания в цементном камне портландита при связывании его в низкоосновные гидросиликаты кальция и уплотнении структуры цементного камня.

Отсутствие ускорения твердения цементных композиций при введении активных минеральных добавок, в первую очередь, связано с небольшой удель-ной поверхностью данных добавок (1000...2000 см /г) и с высокой водопотреб-ностью данных порошков [85,88].

Влияние удельной поверхности и тонкости помола активной минеральной добавки на процесс структурообразования цементных композиций очевидно. Удельная поверхность активной минеральной добавки, способной выступить подложкой для выкристализации гидратных новообразований, должна быть сопоставима с кристаллогидратами, образующимися при выкристализации гид ратных новообразований. Так, по данным М.М. Сычева [82,83], в ходе образования кристаллической структуры идет частичная выкристаллизация гидрат-ных новообразований на зерна песка, но вклад данного взаимодействия очень незначителен в основной процесс структурообразования.

Вторым фактором, не позволяющим получить высокую раннюю прочность цементных композиций, является высокое водотвердое отношение цементной композиции вследствие большой водопотребности добавки. А, как известно, большинство активных минеральных добавок обладает достаточно высокой удельной поверхностью из-за рыхлой структуры, что и предопределяет повышение водопотребности вяжущего до 30 %, а иногда до 50 %. При этом основной фактор получения высокой ранней прочности - увеличение концентрации гидратных новообразований в жидкой фазе - не позволяет обеспечить требуемый эффект.

Теоретические основы введения тонкодисперсных порошков для ускорения твердения впервые были сделаны А.Ф. Полаком. На основании работ Дж. Гиббса, которые позднее продолжил М. Фольмер, были введены уравнения необходимой работы (энергетического барьера) для образования двухмерного (1) и трехмерного зародыша (2) [8]. A2 o(ab)/4 (1) А3 (4тг/3)г3о- (2) где Аг и Аз - работа образование соответственно двух- и трех-мерного зародыша; а и b - линейные размеры кристаллов; г - радиус кристалла; а - средняя поверхностная энергия кристалла.

При этом следует учитывать, что линейные размеры двухмерного зародыша в два раза меньше диаметра трехмерного зародыша. Таким образом, работа образования двухмерного будет значительно меньше.

Зная работу образования двух и трехмерного зародыша, можно определить вероятность образования его по уравнению, предложенному Фольмером (3): W = W0exp(-A/kT) (3) где Wo — предэкспоненциальный множитель; Т — абсолютная температура; А - работа образования зародыша; К - постоянная Больцмана. Так, по расчетам Полака, было выведено, что вероятность образования двухмерного зародыша в 1010 раз больше вероятности образования трехмерного. В связи с тем, что на подложке в основном образуются двухмерные зародыши, при введении тонкодисперсных порошков кристаллизация будет протекать более интенсивно.

С точки зрения кристаллизационных процессов, наиболее активными центрами кристаллизации, где возможно образование двухмерного зародыша, являются винтовые дислокации, расположенные на поверхности тонкодисперсного порошка [67,85]. Образование двухмерного зародыша происходит по средствам встраивания в винтовую дислокацию гидратных новообразований.

Первыми опытами введения тонкодисперсных порошков для ускорения твердения были проведены Шунаком [56]. В качестве тонкодисперсной добавки были использованы гидратированные портландцемента и шлакопортланд-цементы, которые после 28 суток твердения размалывались до тонкости цемен-та (3000...3500 см7г). При этом наблюдался незначительный прирост прочности в 1 сутки по сравнению с контрольным составом.

Характеристика мелкого заполнителя

Вода, используемая в исследованиях для получения цементного теста, мелкозернистого и тяжелого бетона, удовлетворяет требованиям ГОСТ 23732.

В качестве водоредуцирующих добавок использовались пластификатор ЛСТ, суперпластификатор С-3, гиперпластификатор GLENIUM 323 mix, орга-но-минеральная добавка МБ 10-01. Лигносульфонат технический (ЛСТ) — ТУ 13-0281036-029-94.

Порошкообразные технические лигносульфонаты - побочный продукт переработки древесины. Технические лигносульфонаты образуются из лигнина при сульфитной варке древесины с кислотой на натриевом основании в производстве целлюлозы. Состав по компонентам (%): - лигносульфонат натрия (66.. .71); - сахара (10... 12); - натриевые соли серной кислоты (12...14). Водорастворимые в любых соотношениях, технические лигносульфонаты обладают универсальными свойствами поверхностно-активных веществ, содержат смесь натриевых солей лигносульфоновых кислот.

Суперпластификатор С-3 - ТУ 5745-004-43184789-05.

Добавка на основе натриевых солей продукта конденсации нефталинсуль-фокислоты и формаледегида. Порошок темно-коричневого цвета, легко растворимый в воде.

С-3 в количестве 0,2...0,7% от массы цемента позволяет получать самоуплотняющиеся, практически не требующие вибрации бетонные смеси, при снижении расхода воды затворения - бетоны повышенной прочности при неизменной подвижности по сравнению с исходной, а также одновременно несколько увеличить прочность за счет снижения расхода воды. Glenium 323 mix - (EN 934-2: Т 3.1/3.2).

Гиперпластификатор на основе поликарбоксилатных смол и эфиров для высококачественного высокоэффективного бетона используется в промышленном производстве бетона и на строительной площадке, а также изделий из него. Данный гиперпластификатор обеспечивает: - лучшее диспергирование и смачивание частиц цемента; - снижает трение между частицами цемента и заполнителя; - уменьшает водопотребность смеси. Органно-минеральная добавка МБ 10-01 - ТУ 5743-073-46854090-98. Модификатор бетона серии МБ полифункционального действия является порошкообразным композиционным материалом на органоминеральной основе, минеральная часть которого состоит из микрокремнезема или его смеси с кислой золой-унос, а органическая часть представлена суперпластификатором или его смесью с регулятором твердения и другими добавками.

В зависимости от соотношения между минеральной и органической частями данная добавка подразделяется на отдельные марки. Каждая марка, в свою очередь, обозначается следующим образом: «МБ 8-01», «МБ 10-01». Первый цифровой индекс после букв МБ указывает содержание суперпластификатора в массе продукта (%), второй — принадлежность к одному из четырех типов модификаторов.

Насыпная плотность порошкообразных продуктов - 0,75...0,80 т/м , размер гранул в порошках — 0.01-0.4 мм, относительная влажность - не выше 3%.

Для решения поставленных задач наряду с общепринятыми и предусмотренными ГОСТами методами (таблица 6) использовался рентгенофазовый и дериватографический анализы.

Определение физико-механических свойств цемента (нормальная густота, водоцементное отношение, сроки схватывания) проводилось по методике, изложенной в ГОСТ 310.1 - 76.

Исследование влияния времени домола и дозировки суперпласти фикатора С-3 на свойства ВНВ

Исследования по определению влияния времени домола на тонкость помола вяжущего сводилось к определению удельной поверхности методом низкотемпературной адсорбцией азота. В качестве исходного вяжущего принимался общестроительный цемент марки ПЦ400 Д20 Коркинского цементного завода. Результаты исследования представлены в таблице 8. Время домола назначалось 10, 30 и 50 сек, так как выбранная вибромельница работает на коротких режимах помола с обеспечением тонкого измельчения. Кроме того, более длительный помол приводил к повышению температуры материала и мелющих тел (более 60 С), что приводило к налипанию материала на мелющие тела.

По результатам определения удельной поверхности домолотого цемента можно сделать вывод, что домол в вибромельнице в течение 10, 30 и 50 сек способствует значительному увеличению удельной поверхности, при этом наблюдается незначительная агрегация тонкодисперсных зерен.

В результате домола цемента с суперпластификатором С-3 получаемое вяжущее обладает большей дисперсностью по сравнению с цементом домолотым без суперпластификатора. Данный факт связан с адсорбцией поверхностно-активного вещества (суперпластификатора С-3) на поверхность цементного клинкера, в частности, в микротрещины. В результате происходит расклинивание зерна по данной микротрещине. Причем, как было показано в исследованиях [59,60], молекулы поверхностно-активных веществ обладают избирательной адсорбцией, в основном, на ионы Са с последующим взаимодействием. Что, в свою очередь, приводит к снижению прочности кристалла и появлению дефекта.

Таким образом, домол портландцемента в вибромельнице способствует активации цемента. Сроки схватывания полученных вяжущих были определены выборочно в соответствии с требованиями нормативной литературы.

Результаты определения сроков схватывания представлены в таблице 9. Как видно из таблицы 9, сроки схватывания цемента, вяжущего низкой во-допотребности при увеличении времени помола сокращаются, а при введении и увеличении содержания суперпластификатора С-3 возрастают (особенно при дозировках свыше 2,5 %).

В результате все вяжущие, полученные в процессе исследования, соответствуют требованиям ГОСТ 10178-85.

Исследование влияния времени домола цемента с суперпластификатором С-3 на нормальную густоту цементного теста проводилось в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3-76. Дозировка суперпластификатора С-3 составляла соответственно 0,00, 0,25, 0,50, 0,75, 1,00, 1,50, 2,50, 5,00 и 10,00 % от массы вяжущего. Дозировка пластифицирующих веществ назначалась исходя из следующих данных: - во-первых, из рекомендаций (0,25...0,75 %) [39,43,46]; - во-вторых, по данным [25] допускается двойное увеличение пластифицирующего вещества без проявления блокирующего эффекта (0,75.. .1,50 %).

Также предусматривалось определение влияния сверхвысоких дозировок суперпластификатора С-3 на кинетику набора прочности (5,00 и 10,00 %). По данным таблицы 10 была построена математическая модель (формула 15) влияния дозировки суперпластификатора С-3 и времени домола. НГ=17,6823-6,1295-х-0,4468-у+0,2992-х2+0,3994-у2-0,0142-х-у (15) где х - дозировка суперпластификатора С-3 в пределах от 0,0 % (-1) до 10,0 % (+1), %; у - время домола портландцемента в пределах от 0 сек (-1) до 50 сек (+1), сек. Расчетный критерий Фишера 2,97.

Как видно из таблицы 10 и рис. 2, нормальная густота цементного теста с увеличением дозировки пластифицирующей добавки и времени домола уменьшается. Необходимо отметить, что наиболее интенсивное снижение водопотребности наблюдается для исходного портландцемента при дозировке С-3 до 1,0 %. В свою очередь, при любом времени домола исходного портландцемента с добавкой суперпластификатора С-3 эффективная дозировка, при которой наблюдается интенсивное снижение водопотребности, повышается до 1,5 %. Снижение нормальной густоты при увеличении дозировки С-3 можно объ яснить водоредуцирующим действием добавки, а вот снижение нормальной густоты (на 2 %) при увеличении времени домола для непластифицированных вяжущих объяснить достаточно трудно, но этому способствуют следующие факторы: - во-первых, агрегация тонких частичек цемента во время помола; - во-вторых, получение более плотной упаковки вяжущего; - в-третьих, в процессе помола в вибромельнице частички цемента не только измельчаются, но и изменяется их поверхность. Данный фактор является достаточно существенным. Так, было показано [116], что при помоле в различных агрегатах нет четкой зависимости между удельной поверхностью и размером частиц. Кроме того, имеет место изменение формы частицы, т.е. частица цемента в процессе домола изменяет форму с рваной неправильной (подобно щебню) в более окатанную (подобно гравию).

Увеличение времени домола позволяет обеспечить интенсивное водореду-цирование и при относительно высоких дозировках (1,0 и 1,5 %) суперпластификатора. Тем самым подтверждается возможность увеличения дозировки пластифицирующего вещества вдвое для достижения наибольшего относительного водоредуцирующего эффекта.

Похожие диссертации на Добавка на основе вяжущего низкой водопотребности для быстротвердеющего и высокопрочного монолитного бетона