Содержание к диссертации
Введение
1. Постановка работы методы исследований . 9
1.1. Современные представления и основные принципы получения бетонов повышенного качества . 9
1.2. Постановка работы. 25
1.3. Методы исследований и испытаний, стандарты и ГОСТы. 26
1.4. Статистическая обработка данных. 28
2. Разработка зольсодержащей добавки 32
2.1. Технология получения золя ортокремниевой кислоты . 32
2 2. Оценка эффективности добавки, представленной золем ортокремниевой кислоты. 35
2.3. Модифицирование золя ортокремниевой кислоты. 37
2 4. Исследование влияния зольсодержащих добавок на гидратацию цемента. 47
2 5. Калориметрические исследования твердеющей системы. 48
3. Разработка состава и определение технологии получения активированного бетона повышенного качества 52
3.1. Исследование влияния зольсодержащей композиции «Hardness-M» на физико-химические характеристики бетона с расходом цемента 500...600 кг/м3 52
3.2. Исследование основных физико-механических характеристик бетона, активированного зольсодержащей композицией «Hardness-M» при расходе цемента более 600 кг/м3 60
3.3. Комплексные физико-механические исследования активированной бетонной смеси и бетона с расходом цемента 950 кг/м3 63
3.4. Физико-механические характеристики бетона при использовании заполнителей разного размера 72
3.5. Исследование коррозионно-защитных свойств цемента с зольсодержащими добавками 75
3.6. Физико-механические характеристики активированного бетона тепловлажностного и гидротермального твердения 77
3.7. Опытно-промышленный выпуск бетона с добавкой «Hardness-M», твердеющего в нормальных условиях 83
3.8. Выводы по главе 84
4. Исследование влияния зольсодержащей добавки «hardness-m» на основные физико- механические характеристики пенобетона 86
4.1. Физико-механические характеристики активированного пенобетона средней плотности 600... 800 кг/м 86
4.2. Физико-механические характеристики пенорастворов строительных легких 90
4.3. Физико-химические исследования активированного пенобетона нормального твердения 94
4.4. Выводы по главе
5. Модифицирование промышленно применяемой добавки «ДЭЯ» золем ортокремниевой кислоты 96
5 1. Оценка эффективности добавки «ДЭЯ», модифицированной золем ортокремниевой кислоты 96
5.2. Оценка долговечности бетона, активированного комплексной добавкой «ДЭЯ» и золем H4Si04 100
5.3. Выпуск опытно-промышленной партии бетона с добавкой «ДЭЯ-ЗС» 105
5.4. Выводы по главе 107
Общие выводы по работе 109
Литература 112
Приложения 124
- Современные представления и основные принципы получения бетонов повышенного качества
- Технология получения золя ортокремниевой кислоты
- Исследование влияния зольсодержащей композиции «Hardness-M» на физико-химические характеристики бетона с расходом цемента 500...600 кг/м3
- Физико-механические характеристики активированного пенобетона средней плотности 600... 800 кг/м
Введение к работе
Актуальность работы: Бетон и железобетон по своим техническим и экономическим показателям является одним из наиболее приоритетных материалов строительства, поэтому по-прежнему важной задачей современности является повышение его качества. Наиболее экологически чистым компонентом бетона является цемент, энергетические возможности и резервы которого далеко не исчерпаны, и которые могут быть проявлены при использовании современных знаний о природе поверхности и добавок разной природы. Одним из представителей добавок такого рода является золь - это коллоидная добавка, содержащая дисперсии наноразмера (от 1 до 100 нм) и обладающая, поэтому, особыми свойствами поверхности - высокой поверхностной энергией, и определенным значением рН. Поверхностная энергия способна нивелировать возникающие отрицательные напряжения в системе, а возникающая АрН усиливает гидратационные процессы. Следует также отметить, что учет особенной поверхности твердого тела является современной основой развития многих нанотехнологий и можно ожидать, что и в технологии получения бетона это направление окажется не менее полезным. Исходя из общих теоретических основ и задач практики, особенная польза может быть в получении бетонов повышенного качества.
Цель работы состояла в разработке новых зольсодержащих модифицированных добавок и их использовании для получения бетонов повышенного качества.
Для осуществления поставленной цели решались следующие задачи:
- определение природы составляющих добавки на основе золя ортокремневой кислоты для получения бетонов повышенного качества;
исследование влияния модифицированных золь-добавок на гидратацию цемента и основные физико-механические свойства бетона в присутствии добавок такого рода;
- осуществить опытно-промышленный выпуск бетонов разной плотности с золь-модифицированными добавками. Научная новизна:
Предложены модифицированные золь-добавки нового типа, механизм действия которых обеспечивает получение бетона класса В60-В110 при повышенном расходе цемента с пониженной на 40% пористостью, пониженным в 2 раза водопоглощением, повышенной водонепроницаемостью, пониженной усадкой и повышенной морозостойкостью.
Показано, что эффективность добавок нового типа на основе золя ортокремневой кислоты сопровождается увеличением степени и глубины гидратационных процессов в твердеющей системе, которые можно усилить использованием модификаторов в виде солей с большим отрицательным зарядом аниона, таких как К4Ре(СК)б].
Обнаружено, что при активировании бетона модифицированной добавкой на основе золя ортокремневой кислоты в нормальных условиях образуются низкоосновные тоберморитоподобные гидросиликаты типа CSH(I), в гидротермальных условиях образуется тоберморит 5Ca06SiOr5H20 и ксонотлит 6CaO-6SiOrH20.
Установлено, что золь ортокремневой кислоты можно эффективно использовать в качестве модификатора для промышленно применяемой добавки «ДЭЯ» на органической основе, при этом усиливается ее пластифицирующее и активирующее действие и обеспечивается получение бетона класса В30-В40 с повышенной гидроизолирующей способностью.
Практическая ценность работы:
1. Впервые разработана технология производства модифицированной добавки на основе золя ортокремневой кислоты и получены высокопрочные бетоны В60-В80 нормального и тепловлажностного твердения; установлено, что применение добавки увеличивает прочность при сжатии бетона на 62% и 39% в раннем и проектном возрасте, соответственно, улучшает
деформативные характеристики бетона (модуль упругости 4,8-10 МПа, усадка <0,4 мм/м), увеличивает морозостойкость (800 - 900 циклов), водонепроницаемость (18-20 атм.). Разработаны технические условия на добавку, ТУ № 5743-005-51556791-2003 «Добавка в бетон «Hardness-M». На предприятии ЗАО «Объединение 45» выпущена опытно-промышленная партия бетона В80 объемом 10 м3(акт № 1 от 10.08.2004 г.).
Получен автоклавный высокопрочный бетон класса ВПО с использованием модифицированной добавки на основе золя ортокремневой кислоты, характеризуемый повышенной водонепроницаемостью (W = 22 атм.) и морозостойкостью F1000. Выпущена опытно-промышленная партия бетона ВПО гидротермального твердения на предприятии ООО «Пенобетон-2000» объемом 6 м3 (акт № 3 от 08.06.2004 г.).
Определена принципиальная возможность совместного использования зольсодержащей добавки «Hardness-M» с модифицированной пенообразующей добавкой на протеиновой основе, которая улучшает качество пенорастворной смеси, уменьшая расслаиваемость до 4-5%, повышая прочность при сжатии в проектном возрасте на 37-46% и понижая коэффициент теплопроводности на 22-31%. На пенораствор строительный, активированный зольсодержащей добавкой «Hardness-M» разработаны технические условия ТУ № 5745-006-51556791-2002 «Растворы строительные легкие». На ОАО «Объединение 45» осуществлен выпуск опытно-промышленной партии раствора строительного легкого в объеме 150 м3 (акт №4 от 28.09.2004 г.).
Разработана технология модифицирования промышленно применяемой добавки на органической основе «ДЭЯ» золем ортокремневой кислоты, применение которой обеспечивает получение гидроизоляционного бетона класса В30-В40, с водонепроницаемостью 16-18 атм. Разработаны технические условия ТУ № 5745-005-46969976-2003 «Добавка в бетон «ДЭЯ-ЗС». На ОАО «Объединение 45» выпущена опытно-промышленная партия активированного бетона класса В60 объемом 25 м3 (акт№ 5 от 09.09.2004 г.).
5. Новизна разработок подтверждена 3 техническими условиями и 3 технологическими регламентами, поданы 4 заявки на изобретение. На защиту выносятся:
- модифицированные золь-добавки для получения бетонов разной
плотности повышенного качества;
влияние модифицированных золь-добавок на гидратацию цемента и основные физико-механические характеристики бетона;
выпуск опытно-промышленных партий бетонов разной плотности повышенного качества с зольсодержащими добавками новых типов.
Апробация работы:
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на второй международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в III тысячелетии», Ростов-на-Дону, 2002 г.; на международной научно-практической конференции «Композит 2001», г. Санкт-Петербург, 2001 г.; на научно-технических конференциях «Неделя науки 1996, 2001, 2002», г. Санкт-Петербург; на восьмых академических чтениях отделения строительных наук, г. Самара, 2004 г.; на XV Международном конгрессе по строительным материалам (Германия, г. Веймер, 2003 г.), на III Всероссийской научно-практической конференции «Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства (промышленность, транспорт, сельское хозяйство)», Пенза, 2003 г.
Публикации:
По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ и докладов в международных и отраслевых изданиях. Разработано 3 технических условия и 3 технологических регламента, поданы 4 заявки на изобретение.
J?
Современные представления и основные принципы получения бетонов повышенного качества
В последние годы во всех технически развитых странах увеличивается применение в строительстве бетона повышенной прочности 60 МПа, что позволяет повысить долговечность конструкций зданий и сооружений по сравнению с конструкциями из обычного бетона с прочностью при сжатии 20-40 МПа. [1-11,73].
Бетоны повышенной прочности в зарубежной практике начали появляться с 60-х годов и к 1982 году в строительстве использовался бетон с прочностью при сжатии 75 МПа. В это же время экспериментально получен бетон с прочностью 133 МПа. Начиная с 1980 года, осуществляются промышленные поставки бетона с прочностью при сжатии, равной 140 МПа и выше, для сооружений монолитных и предварительно напряженных железобетонных конструкций [3, 13 - 22, 74-77]. К настоящему времени в США построено более 100 зданий высотой от 20 до 80 этажей с применением высокопрочного бетона.
Появление бетона повышенной прочности открыло новую эру в строительстве. Его применение позволило возвести такие важные строительные объекты мира, как: тоннель под Ла-Маншем, 125-этажный небоскреб в Чикаго, мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом 1990 м (мировой рекорд 1990 г.), сдвоенный небоскреб «Петронас» в Куало-Лумпуре (Малайзия), Храм Христа Спасителя в Москве и многие другие объекты.
Широкой областью применения бетонов повышенной прочности является строительство морских платформ для добычи нефти, сооружение высотных здании с монолитным железобетонным каркасом, возведение большепролетных вантовых мостов с железобетонными балками жесткости.
Предполагается [2], что срок службы высокопрочных бетонов должен составлять не менее 200 лет, а по данным японских ученых [12] возможно получение и супердолговечных бетонов со сроком службы до 500 лет.
В последнее десятилетие существенно выросла прочность конструкционного легкого бетона. За рубежом используются балочные конструкции из легкого бетона прочностью до 60-70 МПа. Применение высокопрочного легкого бетона позволяет существенно снизить массу конструкций, затраты на транспортировку и монтаж.
В настоящее время в различных национальных и международных нормах и кодексах высокопрочные бетоны представлены следующим образом: - норвежские нормы NS 3473: до класса В105, включительно, что приблизительно эквивалентно маркам М1200-М1300; - шведские нормы: до класса В75, включительно, что приблизительно эквивалентно маркам М900-М1000; - японские нормы: до класса В80, включительно, что приблизительно эквивалентно маркам Ml000; - западногерманские и французские нормы: до класса В60-В65, включительно, что приблизительно эквивалентно маркам М800-М900; - британские нормы: BS 8110 : до класса С(80) В(80), включительно; - российские нормы ГОСТ 26633-91 до класса В80, включительно, что приблизительно эквивалентно марке 1000; - новый европейский стандарт EN 206. Бетоны указывает максимальный класс тяжелого бетона С 115, легкого С-80. Американские нормы АСІ 318 не содержат указаний по верхним границам прочности. Но именно американская практика дает наиболее многочисленные примеры применения высокопрочного бетона в реальных сооружениях.
В настоящее время особого внимания заслуживает композиционный материал, так называемый, Reactive Powder Concrete (RPC). Основной принцип получения RPC - обеспечение однородности структуры путем исключения крупного заполнителя с заменой его на мелкозернистые, уплотнение смеси за счет оптимизации гранулометрического состава, использования давления и повышенной температуры в процессе твердения. Компонентами такого бетона является портландцемент, микрокремнезем (20-30% от массы цемента), мелкозернистый песок фракции около 0,3 мм (40-50% от массы цемента) и СП (2-3% от массы цемента) при водотвердом отношении (В/Ц + МК) в диапазоне 0,12...0,15. Прочность таких бетонов зависит от условий твердения. Термическая обработка интенсифицирует пуццолановую реакцию и образование одной из наиболее прочных разновидностей CSH (I) - ксонотлита. Термообработка при 90С и атмосферном давлении позволяет достигнуть прочности на сжатие до 200 МПа, при той же температуре и давлении 500 атм. прочность на сжатие может достигать 650 МПа. [12].
В России бетоны особо высокой прочности не достаточно востребованы. Средние прочности бетонов, применяемых в России, почти вдвое ниже, чем в США, и на 30-50% ниже, чем в европейских странах. Для строительства зданий и сооружений в России максимальная прочность бетона, определяемая его классом в соответствии со СНиП 2.03.01.-84, составляет В60. Новая редакция ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые» устанавливает максимальный класс бетона В80, что соответствует ближайшей марке по прочности Ml000. Эффективные конструкции из высокопрочных бетонов составляют в России 0,5% от общего объема, в США - более 1% от общего объема, в Норвегии - более 10% [12, 23].
В последнее время в России становятся востребованными и высокопрочные бетоны и, по-видимому, оправдывается прогноз Ю.М. Баженова, который на Международной конференции в Белгороде отмечал «...в будущем основное внимание будет уделяться не экономии какого-либо материала, например, цемента, а получению качественного конкурентоспособного материала.». К таким конкурентоспособным материалам следует отнести высокопрочные бетоны с высокой ранней и высокой нормативной прочностью.
В проекте «Рекомендаций технического комитета по сборному железобетону Европейской организации по стандартизации (ТК 228 CEN)» предписывается изготавливать обычные железобетонные конструкции из бетона класса не ниже В25 (МЗОО), а конструкции с преднапряженной арматурой из бетона класса не ниже В37 (М500). Нормативный коэффициент вариации, характеризующий однородность бетона в СНиП принят равным 13,5%. В европейских же нормах EN 1992-1-1 (Еврокод 2) расчетный коэффициент вариации прочности бетона принят равным 15% и это при более высокой культуре производства бетона в Европе, более однородных по качеству цементах, а главное, при наличии развитой системы независимого контроля качества бетона [23].
Исследования в области высокопрочных бетонов выполнены И.Н. Ахвердовым, Ю.М. Баженовым, В.Г. Батраковым, Ш.Т. Бабаевым, А.В. Волженским, Н.Н. Долгополовым, С.С. Коприеловым, П.Г. Комоховым, Н.В. Свиридовым, В.Р. Фаликманом и др. Заметный прогресс в строительстве за рубежом потребовал значительного улучшения строительно-технических свойств бетона - одного из основных материалов для жилых, общественных и промышленных зданий.
Технология получения золя ортокремниевой кислоты
Исходным сырьем для получения золя ортокремниевои кислоты (H4S1O4) является жидкое натриевое стекло плотностью р = 1,46 г/см3, имеющее значение водородного показателя рН = 12. Жидкое стекло разбавляется водой в соотношении по массе 1:20. Контроль полученного водного раствора жидкого стекла ведется по параметрам плотности и рН. Плотность полученного раствора составляет 1,014 г/см3, рН=11±0,5. Водный раствор жидкого стекла пропускается через катионит КУ-2. В результате получается золь ортокремниевои кислоты со следующими параметрами: плотность раствора р = 1,014 г/см3, рН = 3...4. Расход катионита без регенерации составляет 1000 г на 6 литров золя. Регенерация катионита проводится пропусканием раствора серной кислоты с концентрацией 1,5% через отработанный катионит. Контроль эффективности регенерации ведется по рН раствора, который должен иметь значение 4...3.
Жидкое натриевое стекло в пластмассовых бутылях емкостью 1...5 литров привозят на склад закрытого типа на автотранспорте. Жидкое стекло вручную транспортируют к весовому дозатору, а затем в емкость с мешалкой, где оно перемешивается с водопроводной водой, поступающей через соответствующий дозатор; соотношение стекла к воде составляет 1:20 по массе. Из емкости перемешивания раствор жидкого стекла самотеком поступает в рабочую емкость, откуда по мере необходимости вручную или насосом раствор подается в колонку с нижним сливом, заполненную катионитом КУ-2. На входе и выходе колонка снабжена запорными вентилями. Раствор жидкого стекла небольшими партиями ( 1-3 литра), пройдя катионитовую колонку, в виде золя ортокремниевой кислоты, поступает в промежуточную емкость, где контролируется его рН. Если рН имеет значение в пределах 3...4, то из промежуточной емкости золь поступает в накопительную емкость. Срок годности золя - 9 дней. При увеличении рН золя до 4 запорные вентили на колонке перекрываются и производится регенерация катионита. Расход катионита без регенерации составляет приблизительно 1 кг на 6 литров золя. Регенерация катионита производится 1,5% раствором серной кислоты, который подается в катионитовую колонку из соответствующей емкости. Приготовление раствора H2SO4 для регенерации катионита провитдится разбавлением товарной концентрированной кислоты водой до плотности раствора р = 1,01 г/см3, соответствующей 1,5% H2SO4. Рабочий раствор кислоты пропускается через колонку с последующим сливом в сборную емкость до того момента, пока ее отработанный раствор не будет иметь рН 4. После этого вентили на колонке перекрываются и возобновляется процесс получения золя ортокремниевой кислоты.
Срок годности или времени хранения золя H4Si04 определялся на основании зависимости времени, по истечении которого происходит переход свободной системы (золя) в связанную (гель), от рН раствора. Указанная зависимость представлена на рис. 2.2.
Минимальное значение рН раствора на выходе из катионитовой колонки равно 3. При этом время, в течение которого не происходит загустение (гелеобразование) раствора, составляет 9...10 суток. Повышение рН раствора до значения 4 практически не меняет время, когда начинается гелеобразование, и оно составляет 9 суток. Увеличение рН до 5 приводит к резкому сокращению сроков существования золя (до 6).
Выводом проведенных исследований является установление срока хранения золя ортокремниевой кислоты, которое составляет 9 суток при иН раствора золя в пределах 3...4.
Эффективность добавки H4Si04 оценивалась по прочности на сжатие образцов размером 2x2x2 см, приготовленных из цементной пасш. Твердение образцов осуществлялось в нормальных условиях. В работе использовалась партия портландцемента ГЩ400 D20, которая имела следующие физико-химические характеристики: ПЦ400 D20, нормальная густота НГ = 24,5%. Сроки схватывания: начало - 245 час, конец - 452 час. Размерность изменения объема выдержана. На первом этапе исследований определялось оптимальное количество добавки золя KUSiCU. В цемент вводился золь RtSiC в количестве от 0,2% до 0,8% от массы цемента. Эффективность добавки H4Si04 оценивалась по прочности на сжатие образцов цементного камня. В процессе проведения экспериментов получена зависимость прочности цементного камня от количества H4S104.
Исследование влияния зольсодержащей композиции «Hardness-M» на физико-химические характеристики бетона с расходом цемента 500...600 кг/м3
На данном этапе исследований проводилась оценка влияния разработанной модифицированной зольсодержащей композиции «Hardness-М» на прочностные и деформативные характеристики тяжелого бетона при использовании максимально допустимого количества цемента, равного 500...600 кг/м3. В качестве сырьевых материалов были использованы следующие: - портландцемент ПЦ400 D-20 Пикалевского объединения «Глинозем» как наиболее распространенный цемент в Северо Западном регионе, характеризующийся следующими параметрами: - нормальная густота (Н.Г.) - 25,5%; - сроки схватывания (час-мин): начало - 255; конец - 505. - Равномерность изменения объема - выдержана. - Прочность в возрасте 28 сут. МПа: при сжатии - 40,6; при изгибе- 5,2. - Гранитная крошка с размером зерна 1,25...2,5 мм характеризовалась полным отсутствием глины в комках. Содержание пылевидных и илистых частиц не превышало 0,3%. - Песок для строительных работ карьерный с Мкр =2,1. Содержание пылевидных и илистых частиц не более 0,8%.
В данной серии опытов в качестве крупного заполнителя использовалась гранитная крошка, т.к. основная цель в данной части работы состояла в том, чтобы оценить влияние зольсодержащей композиции на поведение бетона при повышенном расходе цемента, о чем можно судить по кинетике изменения прочности при сжатии и изгибе, по усадке, по параметрам долговечности, оцениваемым по водонепроницаемости и морозостойкости. Для оценки прочности при сжатии и изгибе изготавливались образцы-балочки размером 4x4x16 см, изготовление которых в соответствии с ГОСТ 10180 допускает применение щебня с максимальным размером зерна 2,6 мм, поэтому в качестве крупного заполнителя использовалась гранитная крошка с максимальным размером зерна 2,5 мм.
Рациональный расход материалов определен в соответствии с ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора состава» и учебником «Технология бетона» Ю.М. Баженова, а также с учетом предварительно проведенных опытов. Анализ данных табл. 3.1 показывает, что зольсодержащая композиция «Hardness-M» отличается пластифицирующим эффектом, т.к. при ее применении для обеспечения одинаковой подвижности бетонной смеси с контрольным образцом В/Ц отношение уменьшается на 0,06, т.е. уменьшается расход воды на 16...18%. Активированный бетон отличается повышенной прочностью при сжатии, которая увеличивается в раннем возрасте (3 суток) на 61...63% и в проектном возрасте (28 суток) - на 37...38%. Второй положительной особенностью активированного бетона является то, что прочность при изгибе у него увеличивается в течение всего анализируемого периода, равного 28 суткам, данное свойство свидетельствует о том, что активированный бетон отличается меньшим внутренним напряжением по сравнению с контрольным бетоном, имеющим такой же расход цемента (500...600 кг/м3).
Дальнейшие физико-механические исследования посвящены оценке изменения деформативных характеристик, в частности, определению усадочных деформаций. Для определения усадки изготавливались образцы 4x4x16 см, в торцевые части которых заформовывались реперы из нержавеющей стали. Хранение образцов осуществлялось в нормальных условиях. Наблюдение за усадкой образцов осуществлялось в течение 90 суток. Полученные данные представлены в табл. 3.2.
Экспериментально установлено, что у активированного бетона усадочные деформации, в основном, заканчиваются к 16 суткам и составляют 0,30 мм/м, в то время как у контрольного бетона изменение размера образца происходит до 47 суток.
Основное изменение размера активированного образца происходит в возрасте от 1 до 9 суток нормального твердения, что, по-видимому, обусловлено интенсивно протекающими гидратационными процессами в этот период времени. Высказанное предположение подтверждается высоким ростом прочности бетона в начальный период времени (табл. 3.1).
Долговечность бетона оценивалась по результатам водонепроницаемости, водопоглощения и морозостойкости, которые производились на стандартных образцах в соответствии с требованиями ГОСТ на каждый вид испытаний. Полученные данные представлены в табл. 3.2.
Анализ данных, представленных в табл. 3.2, показывает, что морозостойкость активированного бетона увеличивается на 60...66% и достигает значения, равного марке F500 при расходе цемента 600 кг/м3 в присутствии зольсодержащей композиции «Hardness-M».
Физико-механические характеристики активированного пенобетона средней плотности 600... 800 кг/м
В современном строительстве востребованы не только тяжелые бетоны улучшенного качества, но и конструктивные бетоны повышенного качества средней плотности 600...800 кг/м3. Для данного вида бетонов принципиальное значение имеет повышение прочности при одновременном понижении коэффициента теплопроводности. Соответственно, оценивать эффективность действия зольсо держащей добавки целесообразно по изменению прочности и коэффициента теплопроводности активированного пеноматериала.) 3 5", 9 5"]
Исследования проводились на пенобетоне, приготовленном при использовании модифицированной протеинсодержащей пенообразующей добавки. Используемая протеинсодержащая добавка характеризеутся следующими параметрами: - внешний вид - раствор темно-коричневого цвета; - плотность, р - 1,08 г/см ; - рН раствора - 7,0; - растворимость в воде - хорошая.
Модифицирование данной добавки производилось комплексным модификатором М-3, разработанным на кафедре «Инженерная химия и естествознание» и представляющим собой смесь эмульсии канифоли С = 0,04% и раствора желатина С = 0,1% при следующем соотношении: 1,5 : 1. Используемая в работе модифицированная протеинсодержащая добавка далее будет называться МПД.
В присутствии зольсодержащей добавки «Hardness-M» коэффициент устойчивости пены повышается на 5% по сравнению с высокоэффективной модифицированной пенообразующей добавкой МПД и достигает максимального значения, равного 0,98. Предварительно проведенные эксперименты показали, что зольсодержащая добавка «Hardness-M» обладает хорошей совместимостью с модифицированной протеинсодержащей пенобразующей добавкой.
В дальнейшем было проведено исследование влияния добавки «Hardness-M» на прочностные и теплозащитные свойства материала. Для этого были проведены расчеты состава материала по методике, описанной Ю.М. Баженовым в книге «Технология бетона» [73].
Проведенные физико-механические исследования показывают, что бетон, активированный зольсодержащей добавкой «Hardness-M», характеризуется понижением коэффициента теплопроводности на 25% и повышением прочности при сжатии в проектном возрасте на 25...46%, что обусловлено формированием однородной и прочной структуры бетона. Полученные положительные данные являются основанием, чтобы рекомендовать данные составы для создания конструкционного материала с улучшенными теплозащитными свойствами.
Повышенная устойчивость активированной пенобетонной смеси является ценным достижением для раствора строительного легкого, используемого для кладочных работ. Для пенораствора строительного принципиально важно сохранять в течение всего периода проведения кладочных работ первоначальные свойства, поэтому проведено исследование физико-механических характеристик пенорастворной смеси и пенораствора в присутствии зольсодержащей добавки «Hardness-M».
Качество пенораствора вытекает из качества полученной пенорастворной смеси, на основе которой формируется структура пенораствора. Основными параметрами качества пенорастворной смеси является подвижность, оцениваемая по погружению конуса, водоудерживающая способность, расслаиваемость, а для пенораствора -теплопроводность и прочность.
