Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ использования вибропрессованных изделий из мелкозернистого бетона в дорожном строительстве 9
1.1. Рабочая гипотеза и задачи исследований 24
Глава 2. Материалы и методика проведения работ 26
2.1. Материалы и их свойства 26
2.2. Методика проведения работ 33
Глава 3. Разработка составов комплексных химических добавок и исследование их влияния на реологические характеристики и структуру мелкозернистых бетонных смесей 39
3.1. Влияние добавок на свойства цементно-песчаных смесей и мелкозернистых бетонов 39
3.2. Оптимизация составов комплексных добавок 45
3.3. Исследование влияния химических добавок на структуро-образование цементно-песчаных смесей и мелкозернистого бетона 54
3.3.1. Пластическая прочность 54
3.3.2. Исследование влияния химических добавок на фазовый состав новообразований цементного камня 56
3.4. Влияние гранулометрии и минералогии заполнителей на свойства цементно-песчаных смесей и морозостойкость бетона 61
3.5. Влияние химических добавок на пористость мелкозернистого бетона 71
Выводы по главе 3 77
Глава 4. Исследование влияния особенностей перемешивания на свойства цементно-песчаных смесей и бетонов 78
4.1. Влияние особенностей перемешивания на свойства цементно-песчаных смсей и бетонов 78
4.2. Разработка технической документации на узлы опытного смесителя, их изготовление и испытания 88
Глава 5. Исследование основных физико-механических и эксплуатационных свойств высокопрочных мелкозернистых бетонов 89
5.1. Физико-механические свойства мелкозернистых бетонов 89
5.1.1. Прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости 89
5.1.2. Трещиностойкость бетонов 95
5.2. Основные эксплуатационные свойства 105
5.2.1. Морозостойкость 105
5.2.2. Стойкость бетона при попеременном увлажнении и высушивании 123
5.2.3. Водостойкость 128
5.2.4. Водонепроницаемость 131
5.2.5. Истираемость 134
Выводы по главе 5 135
Глава 6. Опытно-промышленное производство изделий из высокопрочного мелкозернистого бетона 136
Основные выводы 143
Литература
- Рабочая гипотеза и задачи исследований
- Влияние добавок на свойства цементно-песчаных смесей и мелкозернистых бетонов
- Влияние особенностей перемешивания на свойства цементно-песчаных смсей и бетонов
- Физико-механические свойства мелкозернистых бетонов
Введение к работе
Актуальность. В настоящее время в практике городского строительства нашли широкое применение вибропрессованные дорожные элементы. Однако, как показали натурные обследования, часто наблюдается разрушение дорожного покрытия ранее расчетного срока эксплуатации, что приводит к значительному повышению затрат на его содержание.
Фактором раннего разрушения бетонов в дорожном покрытии являются дефекты структуры, которые возникают в процессе их изготовления и эксплуатации.
Решение задачи повышения срока службы вибропрессованных элементов мощения связано с оптимизацией структуры бетона за счет введения комплексных химических добавок, изменяющих величину и характер пор и повышающих эксплуатационные свойства изделий.
Работа выполнена в соответствии с программой правительства Москвы НТП «Развитие науки и технологиии» на 2002 год.
Цель и задачи работы. Основной целью данной работы является получение вибропрессованных элементов мощения с повышенйыми эксплуатационными свойствами.
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: разработать положения о повышении физико-механических характеристик мелкозернистого бетона для производства вибропрессованных элементов мощения;
исследовать влияние комплексных химических добавок на основные физико-механические (прочность, упругость, трещиностойкость) и эксплуатационные (морозостойкость, стойкость при попеременном увлажнении и высушивании и др.) характеристики бетонов; обосновать выбор комплексных химических добавок, оборудования и режимов его работы для изготовления вибропрессованных изделий с
повышенными физико-механическими и эксплуатационными характеристиками;
разработать «Рекомендации по производству вибропрессованных
изделий с повышенными физико-механическими и
эксплуатационными характеристиками»;
провести проверку полученных результатов исследований в опытно-промышленных условиях. Научная новизна.
сформулировано положение о повышении эксплуатационных свойств вибропрессованных элементов мощения путем снижения капиллярной пористости и создания условно-замкнутой пористости за счет эмульгированного воздуха;
при помощи метода математического планирования эксперимента определена зависимость, позволяющая получить оптимальную дозировку химических добавок в жестких цементно-песчаных смесях, которая составляет (в % от массы цемента) соответственно для добавок С-З+СНВ - 0,5 + 0,01, С-З+СДО - 0,5 + 0,01, ЛСТ+СНВ - 0,15 + 0,01, ЛСТ+СДО - 0,15 + 0,01;
установлено, что введение комплексных химических добавок приводит к замедлению структурообразования мелкозернистых бетонов в течение первых 1,5-2 часов с последующим интенсивным набором прочности в течение 28 суток;
показано, что введение комплексных химических добавок С-З+СДО или С-З+СНВ в оптимальном количестве в жесткие цементно-песчаные смеси приводит к снижению начального водосодержания на 10 - 12 % и к повышению прочности мелкозернистого бетона на 30 -50 %, а введение добавок ЛСТ+СДО или ЛСТ+СНВ - к снижению начального водосодержания на8-10%ик повышению прочности бетона на 20 - 30 %;
6 установлено, что в процессе твердения мелкозернистых бетонов с комплексными химическими добавками происходит изменение характера пористости, а именно - снижение открытой пористости в связи с уменьшением начального водосодержания под действием пластификаторов (С-3 и ЛСТ) и увеличение количества условно-замкнутых пор в связи с вовлечением дополнительного воздуха под действием воздухововлекающих добавок (СДО и СНВ); исследование влияния гранулометрии и минералогии заполнителей на свойства мелкозернистого бетона показали, что применение в качестве заполнителя обогащенных песков приводит к повышению прочности бетона на 12 - 25 %;
исследование прочности и трещиностойкости мелкозернистых бетонов с комплексными химическими добавками показало, что введение добавок, модифицирующих структуру бетонов, приводит к увеличению коэффициента интенсивности напряжений Кс (вязкости разрушения) на 20 - 40 % и скорости высвобождения упругой энергии Gc на 10-30%.
Практическая значимость.
разработана технология получения высокопрочного мелкозернистого бетона с повышенными эксплуатационными характеристиками за счет модифицирования структуры бетона комплексными химическими добавками (С-З+СДО, С-З+СНВ, ЛСТ+СДО, ЛСТ+СНВ); установлено, что введение комплексных химических добавок (С-3+СДО, С-З+СНВ, ЛСТ+СНВ, ЛСТ+СДО) в жесткие цементно-песчаные смеси приводит к повышению средней плотности мелкозернистых бетонов на 30 - 50 кг/м и к повышению прочности -на 28 - 37 %;
введение комплексных химических добавок в жесткие цементно-песчаные смеси позволяет получить на основе портландцемента марки
ПІД 500 ДО и крупных песках с модулем крупности Мкр = 2,5 - 3,0 мелкозернистые вибропрессованные бетоны классов В45 - В50 по прочности на сжатие и марки F300 по морозостойкости; введение комплексных химических добавок в жесткие цементно-песчаные смеси позволяет получить на основе портландцемента марки ПЦ 400 Д20 и средних песках с модулем крупности Мкр = 2,0 - 2,5 -бетоны класса В30 - В35 по прочности и F200 по морозостойкости; разработаны рабочие чертежи, изготовлен и испытан лабораторный смеситель с увеличенным числом оборотов вала и лопастей для приготовления жестких цементно-песчаных смесей. Установлено, что применение усовершенствованного смесителя создает более благоприятные условия перемешивания, повышает однородность жестких цементно-песчаных смесей, что приводит к повышению прочности бетона на 15 - 25 %.
Внедрение результатов исследований.
Основные результаты исследований использованы при выпуске опытной партии вибропрессованных изделий из мелкозернистого бетона на ЗАО «Экспострой», а также при разработке:
опытных узлов смесителя для перемешивания жестких цементно-песчаных смесей;
Рекомендаций по составам комплексных химических добавок; Технологического регламента по производству элементов мощения и бортовых камней с повышенными физико-механическими свойствами бетона;
Рекомендаций по производству вибропрессованных изделий с повышенными физико-механическими и эксплуатационными характеристиками.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы доложены на научно-практической конференции «Архитектура и строительство XXI века» в Орловском государственном аграрном университете 17 апреля 2002 года.
На защиту выносятся:
теоретические положения о повышении эксплуатационных свойств
вибропрессованных изделий из мелкозернистого бетона;
исследования влияния комплексных химических добавок, состоящих
из пластифицирующих и воздухововлекающих веществ, на свойства
жестких цементно-песчаных смесей;
исследования влияния комплексных химических добавок на структуру
и основные физико-механические и эксплуатационные свойства
мелкозернистых бетонов (прочность, трещиностойкость,
долговечность);
исследования влияния технологических факторов на структуру и
свойства мелкозернистых бетонов;
результаты опытно-промышленного внедрения.
Рабочая гипотеза и задачи исследований
В работе были использованы портландцемента различных заводов, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10178-05. Их механические характеристики представлены в табл. 2.1.1.
Использованные портландцемента Белгородского, Воскресенского и Мальцовского заводов широко применяются на заводах железобетонных и бетонных изделий г. Москвы и московской области. Их удельная поверхность изменяется от 2700 до 3300 см2/г, а нормальная густота от 24 до 28%. Высокая нормальная густота цемента №4 указывает на значительное содержание активной минеральной добавки. Однако количественная оценка ее содержания затруднительна. Минералогический состав цементов характеризуется высоким содержанием трехкальциевого силиката (56-62 %). Цементы № 1,3,5 - низкоалюминатные (СзА = 4-6 %), а № 2 и 4 -среднеалюминатные (содержание СзА составляет 8-9 %). По минералогическому составу эти цементы относятся к I и II группе при пропаривании. Их целесообразно применять для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций.
Определение активности цементов, выполненное по ГОСТ 310.4-84, показало, что их фактическая активность несколько ниже требуемой. Это обусловлено, по-видимому, тем, что в процессе хранения ими была несколько утрачена активность.
В работе были использованы природные кварцевые пески подмосковных карьеров, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 26633-91.
Во время эксперимента песок высушивался до остаточной влажности 0,3 -0,5 %, затем просеивался через сито с отверстиями диаметром 5 мм. Зерна
В работе были использованы портландцемента различных заводов, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10178-05. Их механические характеристики представлены в табл. 2.1.1.
Использованные портландцемента Белгородского, Воскресенского и Мальцовского заводов широко применяются на заводах железобетонных и бетонных изделий г. Москвы и московской области. Их удельная поверхность изменяется от 2700 до 3300 см2/г, а нормальная густота от 24 до 28%. Высокая нормальная густота цемента №4 указывает на значительное содержание активной минеральной добавки. Однако количественная оценка ее содержания затруднительна. Минералогический состав цементов характеризуется высоким содержанием трехкальциевого силиката (56-62 %). Цементы № 1,3,5 - низкоалюминатные (СзА = 4-6 %), а № 2 и 4 -среднеалюминатные (содержание СзА составляет 8-9 %). По минералогическому составу эти цементы относятся к I и II группе при пропаривании. Их целесообразно применять для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций.
Определение активности цементов, выполненное по ГОСТ 310.4-84, показало, что их фактическая активность несколько ниже требуемой. Это обусловлено, по-видимому, тем, что в процессе хранения ими была несколько утрачена активность.
В работе были использованы природные кварцевые пески подмосковных карьеров, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 26633-91.
Во время эксперимента песок высушивался до остаточной влажности 0,3 -0,5 %, затем просеивался через сито с отверстиями диаметром 5 мм. Зерна крупнее 5 мм удалялись. В табл. 2.1.2. представлены результаты испытаний песков, выполненные по ГОСТ 8735-88.
Наряду с определением стандартных характеристик песка в работе определялись и его нестандартные характеристики, в частности, пустотность и средняя плотность песка в уплотненном состоянии. Для определения пустотности и средней плотности песка в уплотненном состоянии была принята следующая методика.
В металлический цилиндр объемом V засыпалась проба песка массой 5 кг. Цилиндр устанавливался на виброплощадку с амплитудой колебаний 0,7 -0,8 мм, частотой 50 Гц. На заполнитель устанавливался пригруз величиной 10 кПа (100 гс/см2). Под действием вибрации и пригруза происходило уплотнение песка. Уплотнение песка контролировалось по погружению пригруза. Окончание погружения пригруза свидетельствовало об уплотнении песка (см. рис. 2.1).
Средняя плотность песка в уплотненном состоянии определялась по формуле: уср.упл = m / VyiUI , где уср.упл - средняя плотность песка в уплотненном состоянии, кг / м ; m - масса песка в цилиндре, кг; Уупл - объем, занимаемый песком в уплотненном состоянии.
Испытанные пески существенно отличаются по крупности (модуль крупности изменяется от 1,9 у песка Тучковского карьера до 2,8 - у песка Вяземского ГОКа). Показатели средней плотности и пустотности у них отличаются незначительно (пустотность составляет 41 - 42 % в рыхлом насыпном и32-35%в уплотненном состоянии).
На многие свойства бетонов (прочность, морозостойкость и др.), кроме зернового состава, влияет минералогический состав заполнителей. В работе, в соответствии с ГОСТ 8269.2-97, был определен минералогический состав двух заполнителей - песков №1 (Вяземский) и №2 (Окский). Петрографический состав заполнителей представлен в табл. 2.1.3.
Как видно, песок №1 Вяземского ГОКа, широко применяемый для производства изделий из вибропрессованного мелкозернистого бетона (88) состоит преимущественно из кварца (57,3%), однако в нем имеются такие минералы, как кальцит и карбонаты. Эти соединения менее прочны, морозостойки и водостойки, чем кварц. В отличие от песка №1, речной Окский песок состоит преимущественно из кварца (78,7%). Кальциевых соединений значительно меньше (2,7%). Можно ожидать от этого песка более высокую прочность, морозостойкость и водостойкость.
В состав жестких цементно-песчаных смесей, уплотняемых методом вибропрессования, целесообразно введение укрупняющих добавок: щебня мелких фракций либо высевки от производства щебня. В работе был использован щебень гранитный Питкярантского карьера фракции 3-10 мм. В табл. 2.1.2. представлены результаты его испытаний, выполненные по ГОСТ 8269.1-97.
Влияние добавок на свойства цементно-песчаных смесей и мелкозернистых бетонов
Для исследования влияния химических добавок на свойства жестких цементно-песчаных смесей и мелкозернистых бетонов были выполнены соответствующие эксперименты. В процессе экспериментов химические добавки вводились в жесткие цементно-песчаные смеси с водой затворения.
На первом этапе работ исследовалось влияние одиночных добавок С-3, ЛСТ, СНВ, С ДО, ГКЖ-ПУ на свойства жестких цементно-песчаных смесей и мелкозернистых бетонов. В опытах использовались цемент №1 и песок №1. Перемешивание производилось вручную. Жесткость смеси поддерживалась постоянной и составляла 40 - 45 с по методике НИПТИ. Твердение естественное. Составы смесей и результаты их испытаний представлены в таблице 3.1.
Как видно, введение добавок С-3, ЛСТ, С ДО, СНВ и ГКЖ-ПУ привело к снижению начального водосодержания со 165 до 150 - 160 л/м , т.е. на 3 - 9 %, что привело к увеличению прочности бетона с 38 до 39 - 46 МПа в возрасте 7 суток и с 54 до 54 - 60 МПа, т.е. на 5 - 10 % в возрасте 28 суток. Наиболее эффективным оказалось применение добавок С-3 и ЛСТ. Их введение привело к снижению водоцементного отношения с 0,31 до 0,28 -0,29, т.е. на 7 - 10 %.Применение добавок СДО, СНВ и ГКЖ-ПУ оказало незначительное влияние на свойства цементно-песчаных смесей и бетонов.
На втором этапе работ было рассмотрено применение комплексных добавок типа С-З+СНВ, С-З+СДО, ЛСТ+СНВ,ЛСТ+СДО на свойства цементно-песчаных смесей и бетонов.
Введение комплексных добавок привело к снижению начального -з водосодержания до 145 - 150 л/м или на 8 - 12 % и к увеличению прочности БНБЛНО 0.к/у " бетона до 57 - 59 МПа в возрасте 7 суток и 69 - 74 МПа в возрасте 28 суток, т.е. на 50 %.
Указанные результаты были получены при использовании низкоалюминатного портландцемента Белгородского завода. Как известно (18,43), особенности цементов (их минералогический состав, наличие добавок) могут оказать существенное влияние на эффективность применения добавок в бетоне, поэтому в работе были выполнены исследования комплексных добавок на свойства цементно-песчаных смесей и мелкозернистых бетонов, приготовленных на разных цементах, (см. табл. 3.2.).
Применение других цементов (среднеалюминатного бездобавочного цемента Воскресенского завода, бездобавочного цемента Мальцовского завода, цемента Михайловского завода, содержащего 20 % активных минеральных добавок и Белгородского цемента, домолотого до удельной поверхности 3900 см /г, не оказало существенного воздействия на эффективность применения добавок.
Наряду с крупными песками, модуль крупности которых превышает 2,5, при производстве изделий из мелкозернистых бетонов используются средние и даже мелкие пески. Получаемые при этом бетоны часто не отвечают требованиям норм по прочности и морозостойкости. Однако можно предполагать, что введение добавок улучшит многие свойства бетонов на средних и мелких песках. Для проверки этой гипотезы в работе была проведена серия опытов, в которой использовался цемент №1 и пески различных месторождений и крупности (см. табл. 2.1.2.). Результаты исследований представлены в таблице 3.3.
Переход от крупного песка к среднему и мелкому привел к увеличению водопотребности смеси со 149 - 165 до 170 - 190 л/м3 и к снижению прочности бетона с 38 - 57 МПа в возрасте 7 суток и с 54 - 72 МПа в возрасте 28 суток до, соответственно, 26 - 39 МПа и 37 - 53 МПа, т.е. почти в 1,5 раза. Однако следует отметить, что прочность мелкозернистого бетона с добавкой на мелком песке практически такая же, как у бетона на среднем песке без добавок (см. опыты 1 и 6). То есть применение комплексной добавки позволяет заменить крупный песок мелким.
Таким образом, выполненные исследования показали целесообразность применения комплексных химических добавок в жестких цементно-песчаных смесях и мелкозернистых бетонах.
По-видимому, в высоковязких системах (жесткие цементно-песчаные смеси) введения одиночных пластифицирующих добавок (ЛСТ или С-3) недостаточно для создания надежной гидрофильной оболочки и для обеспечения смачивания зерен цемента, характеризующихся высокой удельной поверхностью.
Полученные результаты совпадают с результатами работ других исследователей, в частности (8,29,43). Во многих работах (2,8,97) указывается, что наибольший эффект от применения пластификаторов и суперпластификаторов достигается в подвижных смесях, где объем воды в пространстве между частицами цемента сравнительно велик. В жестких смесях с предельно низким водоцементным отношением основной объем воды связан поверхностью частиц цемента и новообразований, поэтому освобождение воды незначительно увеличивает объем дисперсионной среды, следовательно, силы сцепления между частицами устраняются не полностью. Это обусловливает более низкую эффективность применения пластификаторов в жестких бетонных и цементно-песчаных смесях.
Влияние особенностей перемешивания на свойства цементно-песчаных смсей и бетонов
На свойства бетонных смесей и бетонов, кроме состава, большое влияние оказывает однородность. Одним из факторов, обусловливающих их однородность, является перемешивание.
Особенности конструкции смесительного агрегата, скорость и ускорение компонентов бетонной смеси, приобретаемые в процессе перемешивания, могут оказать влияние на свойства бетонных смесей и бетонов (пористость, прочность, однородность).
Так, Первушин И.И. (68) показал, что только повышение скорости вала смесителя с 30 до 150 об/мин. может вызвать ускорение твердения и увеличение прочности мелкозернистого бетона на 15 - 30 % за счет повышения однородности смеси и активации цемента. Эффективным средством, ускоряющим твердение мелкозернистых бетонов, по мнению Баженова Ю.М. (5) является виброперемешивание. При этом, возможное повышение прочности бетона достигает 20-30 % по сравнению с перемешиванием в обычной растворомешалке. Волженский А.В., Фрейдин К.Б. и Корнаухов Ю.П. (22) считают, что перемешивание бетонов на особо мелких барханных песках целесообразно на бегунах. При этом имеет место улучшение удобоукладываемости и повышение прочности бетона.
Но имеются и другие взгляды. Так, Шейнин A.M. (93,95), рассматривая перемешивание мелкозернистого бетона на бегунах, в бетоносмесителе и в бетономешалке принудительного действия, пришел к выводу, что тип смесителя не оказывает существенного влияния на реологические свойства цементно-песчаных смесей и мелкозернистого бетона.
Однородность, достигаемая в процессе перемешивания, приобретает особое значение при производстве цементно-песчаных смесей с химическими добавками, характеризующихся высокой поверхностью раздела частичек компонентов. При этом необходимо обеспечить равномерное распределение материала как на уровне макроструктуры (цементное тесто -песок), так и на уровне микроструктуры (цементный камень - его пористость). Требуется равномерно распределить в объеме большое количество мелких частиц, разрушить первоначально сложившуюся структуру цементно-песчаной смеси, преодолеть силы внутреннего трения, обеспечить равномерное распределение добавок.
Механическая обработка сырьевых компонентов в процессе приготовления бетонной смеси позволяет, за счет воздействия на процесс гидратации вяжущего и твердения свежеотформованного бетона, не только изменять состав смеси (например, сокращать расход цемента) и ее реологические характеристики, в частности, удобоукладываемость, но и обеспечивать благоприятный характер набора прочности бетона, способствовать достижению требуемых физико-химических показателей и долговечности. Используемые в настоящее время для приготовления особо жестких цементно-песчаных смесей в производстве вибропрессованных изделий из мелкозернистого бетона бетоносмесители принудительного действия позволяют лишь в определенной мере, причем за сравнительно длительное время (120 - 240 с) смешать исходные материалы с получением достаточно однородной смеси, но не обеспечивают обработки вяжущего и заполнителей, которая привела бы к достижению новых свойств бетона при тех же соотношениях входящего в его состав сырья. Линейные скорости рабочих органов серийно выпускаемых смесителей принудительного перемешивания составляют 1 - 1,5 м/с. Между тем, как показывают результаты многочисленных исследований, увеличение линейных скоростей рабочего органа до 12-20 м/с в разнообразных по конструктивному исполнению смесителях-активаторах позволяет, за счет мозаичного вскрытия поверхности частиц твердой фазы при их интенсивном перемешивании относительно друг друга, и, благодаря частичному измельчению и дезагрегации зерен цемента и песка-заполнителя, снизить расход вяжущего на 15 - 40 % для получения равнопрочного бетона. Учитывая, что преобладающее число исследований относилось к подвижным или, по крайней мере, не очень жестким бетонным смесям была проведена экспериментальная работа по активации жестких цементно-песчаных смесей (40 - 50 с).
Выполненные ранее исследования (55) показали, что для активации жестких цементно-песчаных смесей целесообразно скоростное перемешивание в смесителях-активаторах турбулентного типа. Однако практика эксплуатации аналогичных смесителей показала, что у них отсутствует надежность и происходит быстрый износ рабочих поверхностей.
Поэтому в качестве опытного агрегата был принят лабораторный смеситель (емкость смесительного барабана - 10 л) с горизонтально расположенным смесительным валом с числом оборотов - 20 в минуту.
Физико-механические свойства мелкозернистых бетонов
Особенности состава и структуры мелкозернистых бетонов (высокое содержание цементного камня, значительная величина контактной зоны заполнитель - цементный камень и др.) обусловливают некоторые особенности их физико-механических свойств. В частности, мелкозернистые бетоны характеризуются повышенной призменной прочностью, пониженным модулем упругости, более высокой трещиностойкостью (5,11,13,29). Введение химических добавок может оказать определенное влияние на их свойства. Так, пластифицирующая добавка ВА, вызывающая снижение начального водосодержания на 10 - 15 %, приводит к повышению модуля упругости песчаного бетона на 8 - 12 % (19,21). Однако опыты Дмитриева А.С., Малининой Л.А. и Никифорова А.П. (37) показали, что введение лигносульфанатов в повышенных дозировках (0,5 - 0,8 % от массы цемента) вызывает изменение формы и уменьшение размеров кристаллов новообразований в цементном камне, увеличивает воздухововлечение, что приводит к снижению модуля упругости бетона на 5 - 7 % и увеличивает ползучесть на 8 - 10 %. Исследования Булгаковой Н.Г. и Иванова Ф.М. (13,14) показали, что введение добавки С-3 в количестве 0,6 % от массы цемента практически не сказалось на физико-механических свойствах бетона. По-видимому, различные химические добавки по-разному влияют на физико-механические свойства бетонов. Поэтому в работе были выполнены соответствующие исследования. В опытах использовались цемент №1 и песок №1. Перемешивание осуществлялось в смесителе с горизонтальным валом с числом оборотов лопастей - 60 в мин. Уплотнение смеси производилось по принятому режиму. Были изготовлены кубы с ребром 70,7 мм и призмы размером - 70,7 х 70,7 х 280 мм. В каждой серии испытывалось по 6 призм.
Испытания призм осуществлялись ступенчато возрастающей кратковременной нагрузкой соответствующей ГОСТ 244.52.-80. Каждая призма перед испытанием на осевое сжатие центрировалась по физической оси. Нагрузка на призмы давалась ступенями примерно по 0,1 от призменной прочности с выдержкой на каждом этапе по 5 мин. Измерение продольных деформаций осуществлялось индикаторами часового типа с ценой деления -0,01 мм. При уровне напряжений 8 = (0,5 - 0,6)RKP индикаторы снимались, а призмы доводились до разрушения. Модуль упругости определялся при уровне напряжений - 8 = 0,ЗЯкр.
Кроме статического модуля упругости бетона, прибором «Бетон-22М» по СКОрОСТИ ультразвука Определялся ДИНаМИЧеСКИЙ МОДУЛЬ упруГОСТИ Един. Един = рС , где р - плотность бетона, кг/м ; С - скорость ультразвука, м/с. Составы смесей и результаты испытаний бетонов на сжатие в возрасте 28 суток представлены в табл. 5.1.1. и на рисунках 5.1.1.1.и5.1.1.2.
Как видно, для исследуемых составов бетонов с расходом цемента 435 -585 кг/м без добавок кубиковая прочность на сжатие в возрасте 28 суток изменяется от 48,2 до 62,3 МПа. Аналогичные составы с комплексной добавкой С-З+СДО имеют прочность 48,2 - 81,7 МПа, т.е. примерно на 20 -25 % выше. Призменная прочность бетонов составляет 41,2 - 77,0 МПа или 0,86 - 0,92 от кубиковой. При этом введение добавки практически не сказалось на отношении R / R . Следует отметить, что данные результаты несколько превышают значения, указанные в СНИП 2.03.01-84, однако близки к результатам, указанным в работе (11).
