Содержание к диссертации
Введение
1 Современные достижения в области получения высокопрочных бетонов с компенсированной усадкой 9
1.1 Усадка бетонной смеси и бетона 9
1.2 Суперпластификаторы: классификация и механизм действия 13
1.3 Особенности получения высокопрочных бетонов 16
1.3.1 Развитие технологии высокопрочных бетонов 16
1.3.2 Структурообразование высокопрочных бетонов 19
1.3.3 Кинетика твердения и деформативные свойства 21
высокопрочных бетонов 22
1.4 Способы получения безусадочных и расширяющихся бетонов... 26
1.4.1 Расширяющиеся цементы 26
1.4.2 Расширяющие добавки для бетонов 29
1.4.3 Факторы, влияющие на расширение бетона 36
1.5 Рабочая гипотеза, цель и задачи исследований 40
2 Материалы, использованные в работе. методики исследований 43
2.1 Материалы, использованные в работе 43
2.2 Методики исследований 48
3 Разработка составов органоминеральных модификаторов и исследование их влияния на свойства цементного камня 60
3.1 Обоснование выбора компонентов органоминеральных модификаторов 60
3.2 Разработка составов органоминеральных модификаторов
3.3 Исследование влияния органоминеральных модификаторов на
расширение цементного камня 69
3.4 Исследование влияния органоминеральных модификаторов на прочностные свойства цементного камня 74
3.5 Выводы 77
4 Исследование физико-механических свойств бетонных смессей и бетонов с органо минеральными модификаторами 79
4.1 Свойства бетонных смесей 79
4.2 Кинетика твердения бетонов 81
4.3 Исследование деформаций бетонов 84
4.4 Прочностные характеристики бетонов 87
4.5. Модуль упругости 89
4.6 Водонепроницаемость 91
4.7 Выводы 92
5 Технология и технико-экономическая эффективность бетонов с комплексным органоминеральным модификатором 94
5.1 Технология бетонов с комплексным органоминеральным модификатором 94
5.2 Опытно-промышленное опробование 99
5.3 Технико-экономическая эффективность 102
5.4 Выводы 105
Общие выводы 106
Библиографический список
- Особенности получения высокопрочных бетонов
- Материалы, использованные в работе
- Разработка составов органоминеральных модификаторов
- Прочностные характеристики бетонов
Введение к работе
Актуальность темы. По объемам производства, эксплуатационно-строительным свойствам бетон и железобетон являются основными конструкционными материалами. Только в России в XX веке в строительстве было использовано около 10 миллиардов кубометров бетона и железобетона. Мировой объем производства этой продукции достигает трех миллиардов кубометров в год.
Современные высокопрочные (ВПБ) и высококачественные (ВКБ) бе
тоны, отвечая задачам технологического прогресса, позволяют существенно
снизить материалоемкость и повысить эффективность строительства. Вместе
с тем, сегодня предъявляется новый уровень требований к бетонам. Это обу
словлено применением их не только в обычных, но и в особых экстре
мальных условиях, в конструкциях новых архитектурных форм, оболочках,
трубах, резервуарах, покрытиях дорог, аэродромов, защитных элементов и
т.д., где необходимы повышенная трещиностойкость, прочность на растя
жение, высокая ударная вязкость и изностойкость. Усадка цементного камня,
твердевшего на воздухе в течение 5 лет, может достигать 3 мм на 1 м. Для
бетонов этот показатель составляет примерно 0,4 - 0,5 мм на 1 м и зависит от
вида и свойств заполнителя. Так усадка бетона, содержащего мелкозерни
стый песок и пористый заполнитель, больше по сравнению с усадкой бетона,
изготовленного на основе гравия и щебня.
Железобетон имеет в 2 раза меньшую усадку, чем обычный бетон, но усадка железобетонных конструкций полностью не заканчивается даже через 15 лет. При этом отмечено уменьшение предварительного напряжения у бетонов, твердеющих на воздухе, на 38-45 % от исходной величины. Повышение эксплуатационных свойств бетона достигается в последние годы за счет низких В/Ц отношений, комплексного использования органоминеральных добавок, содержащих в своем составе высокоэффективный суперпластификатор (СП) и тонкоизмельченный минеральный наполнитель. Введение расширяющей
добавки в процессе приготовления бетонной смеси регулирует энергию рас-
ширения вяжущего, что позволяет получать бетоны для сборного и монолитного строительства как с компенсированной усадкой, так и напрягающие с различной энергией самонапряжения, обеспечивая высокое качество изделий.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ МГСУ по программе «Архитектура и Строительство».
Цель и задачи исследования.
Целью работы является получение высокопрочных бетонов с прочностью от 40 МПа до 60 МПа с улучшенными деформативными характеристиками с использованием органоминеральных модификаторов, содержащих расширяющие компоненты.
В соответствии с поставленной целью работы определены следующие задачи:
1. Изучить влияние вида, степени дисперсности и дозировки наполни
телей, как составной части цементной матрицы, на физико-механические
свойства, усадку и усадочную трещиностойкость цементного камня и бетона
-
Разработать составы новых органоминеральных модификаторов, бетонов которые будут отличаться улучшенными физико-техническими свойствами за счёт введения расширяющего компонента, эффективностью действия, расширенной сырьевой базой.
-
Исследовать влияние разработанных органоминеральных модификаторов на усадку и прочностные свойства цементного камня.
-
Исследовать влияние органоминеральных модификаторов с расширяющим компонентом на усадку, прочностные и деформативные характеристики разработанных бетонов.
-
Осуществить внедрение разработанных модифицированных тяжёлых бетонов с оценкой их технико-экономической эффективности.
Научная новизна работы. Научная новизна работы определяется решением проблемы снижения усадки и повышения усадочной трещино-стойкости высокопрочных бетонов с использованием ультрадисперсных минеральных наполнителей низкой водопотребности на основе сульфоалюми-ната кальция, который в результате реакции с водой образует эттрингит и расширяются. Полагают, что образование эттрингита не происходит в жидкой фазе цемента. Соединение C4A3S и оксид кальция реагируют с образованием твердого раствора, состоящего из пластинчатых кристаллов гексагонального типа моносульфата и гидрата алюмината кальция типа C4AHi3. При последующей реакции моносульфата с гипсом образуются игольчатые кристаллы эттрингита. Очевидно, что моносульфат не содействует расширению, в то время как образование эттрингита обеспечивает расширение.
Расширение наряду с увеличением прочности вызывает сжимающие усилия в бетоне, уменьшающие растягивающие напряжения, связанные с усадкой от высыхания. Поэтому как трещинообразование, так и усадка при высыхании уменьшаются.
Практическая значимость работы:
Варьирование количеством расширяющей композиции в составе минеральной части модификатора позволил управлять деформациями расширения-усадки и получать бетоны из высокоподвижных смесей с улучшенными деформационными свойствами - повышенным модулем упругости и пониженной ползучестью, с компенсированной усадкой или расширением.
Используя комплексные органоминеральные модификаторы можно получать высокопрочные (в том числе мелкозернистые) бетоны, обладающие высокими деформационными характеристиками, пониженным трещинообра-зованием и высокими эксплуатационными и технологическими свойствами. Применение данных видов бетонов позволит существенно снизить трудозатраты и стоимость работ при строительстве массивных бетонных объектов и сооружений, а также повысить их качество и долговечность.
Внедрение результатов исследований:
Разработана технологическая схема и рекомендации по производству изделий из бетонных смесей с комплексным модификатором и сделан расчет технико-экономической эффективности в сравнении с аналогичным производством изделий из обычных смесей. Разработаны технические условия на модификатор бетона серии ЭМБЭЛИТ, позволяющий получать бетоны с компенсированной усадкой.
Результаты исследований внедрены при строительстве «Дворца водных видов спорта» в г. Казань. В результате использования разработанного модификатора ЭМБЭЛИТ 1,5-100.Л. экономический эффект составил 4,594 млн. рублей, при этом значительно упростилась технология укладки смеси, ее технологические свойства, была обеспечена термическая трещиностой-кость конструкции и достигнута высокая прочность бетона в конструкции (в возрасте 32 суток прочность бетона в конструкции составляла 46,6...70,6 МПа, что выше значения требуемого регламентом RTp=46,0 МПа).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на кафедре Строительных материалов МГСУ.
На защиту выносится:
составы разработанных комплексных модификаторов для бетонов, позволяющие получать высокопрочные бетоны с компенсированной усадкой;
составы высокопрочных бетонов содержащих комплексный модификатор, позволяющий компенсировать их усадку и повышать деформатив-ные свойства;
- установленные зависимости влияния разработанных модификато
ров на свойства бетонных смесей и бетонов;
прочностные и деформативные свойства высокопрочных бетонов с комплексным модификатором;
технологическая схема и рекомендации по производству изделий из высокопрочных бетонов с комплексным модификатором.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 150 наименований, изложена на 123 страницах машинописного текста, содержит рисунков 20, таблиц 31 и 2 приложения.
Особенности получения высокопрочных бетонов
Добавки CSA или на основе извести применяют для замены цемента в смеси или в качестве добавки к цементу. В последнем случае состав смеси корректируется соответствующим уменьшением количества песка.
Дозу вводимой в смесь порошкообразной добавки рассчитывают или исходя из заданного количества мешков, или на основе взвешенного количества материала по отношению к массе цемента в смеси. В обоих случаях добавка дозируется по массе, а не по объему. При производстве как сборного, так и товарного бетона добавку вводят в миксер [116].
Эксплуатационные качества добавок зависят от степени перемешивания. При использовании небольших количеств добавки время перемешивания несколько удлиняется по сравнению с приготовлением бетонных смесей на портландцементе. В жаркую погоду последовательность подачи компонентов бетона в автобетономешалку должна быть изменена. Бетономешалка должна продолжать работу после прибытия на объект в течение 3...5 мин перед разгрузкой. Применение этого метода способствует уменьшению осадки конуса и обеспечивает сохранение способности материала к расширению.
При изготовлении смесей в холодную погоду горячую воду нужно добавлять к заполнителям после цемента и добавок, иначе может произойти мгновенное схватывание.
Добавки на основе извести и CSA более чувствительны к воздействию влаги и атмосферного СО2, чем портландцемент. Эти материалы должны быть поэтому упакованы в водонепроницаемые мешки и складироваться в сухом месте. При вскрытии мешков их нужно использовать предпочтительно в тот же день для сохранения активности. Срок хранения на складе составляет 9...12 мес. [131].
В бетоне, содержащем указанные добавки, заполнители могут оказывать влияние на характеристики расширения. Нужно также учитывать влияние состава цемента и содержания воды на степень расширения. Для достижения минимального расхода цемента при заданном расширении необходи мо провести пробные замесы. Производитель должен разработать рекомендации по совместимости данных добавок с другими добавками, для чего необходимо провести соответствующие эксперименты.
Дозировка добавки и условия выдержки влияют на свойства бетона. Поэтому подбор соответствующей дозировки зависит от желательной степени расширения, степени армирования конструкции и условий твердения.
Поскольку на начальной стадии обеспечения заданного расширения требуется повышенное количество воды, должен быть минимизирован отсос воды в сухое основание путем тщательного увлажнения основы или грунтовой подосновы. Необходимо обеспечить строгий контроль при армировании бетона и натяжении арматуры для хорошего сцепления.
Механизм расширения связан с образованием эттрингита в цементе и не до конца выяснен; относительно этого механизма существует несколько гипотез [47]. Производители добавки на основе CSA и другие исследователи предложили следующий механизм [27, 40].
Добавки на основе CSA в результате реакции с водой образуют эт-трингит и расширяются. Полагают, что образование эттрингита не происходит в жидкой фазе цемента. Соединение C4A3S и известь реагируют с образованием твердого раствора, состоящего из пластинчатых кристаллов гексагонального типа моносульфата и гидрата алюмината кальция типа С4АН3. При последующей реакции моносульфата с гипсом образуются игольчатые кристаллы эттрингита.
Очевидно, что моносульфат не содействует расширению, в то время как образование эттрингита обеспечивает расширение.
Расширение наряду с увеличением прочности вызывает сжимающие усилия в бетоне, уменьшающие растягивающие напряжения, связанные с усадкой от высыхания. Поэтому как трещинообразование, так и усадка при высыхании уменьшаются. при химическом предварительном напряжении расширяющее усилие вызывает напряжение стали в степени, соответствующей производимому расширению. Бетон одновременно подвергается равнозначному сжимающему усилию из-за ограничения, вызываемого армированием.
Механизм расширения для многокомпонентных добавок такой же, как и для однокомпонентных; скорость и степень расширения у них определяются изменениями, производимыми другими компонентами в добавке. Расширение в системе на основе извести происходит благодаря росту кристаллов и давлению, возникающему при гидратации частиц СаО с образованием Са(ОН)2 Скорость и степень расширения определяются типом частиц, размером и толщиной защитного покрытия и присутствием влаги.
Водопотребность при равной осадке конуса для бетонов, содержащих рассматриваемые добавки, обычно выше.
В бетонах, содержащих добавки обоих типов, наблюдается значительное снижение водоотделения. Высокая водопотребность и пониженное водо-отделение связаны с высокой водопотребностью при образовании эттрииги-та [31].
В связи с тем, что бетонные смеси, содержащие добавки CSA и добавки на основе извести, обладают увеличенным сцеплением и пониженным во-доотделением, операции по отделке в них должны проходить быстрее, чем у портланд-цементных бетонов. Из-за недостатка отделяющейся воды в условиях быстрого снижения влажности может возникать пластичная усадка.
Физические свойства, такие, как прочность при сжатии, ползучесть, модуль упругости и долговечность бетонов, содержащих добавки CSA и извести, близки к свойствам портландцементных бетонов, особенно при дозировках в пределах 8... 11 % CSA и 6...7 % извести. Если дозировка добавок превышает указанные значения и если отсутствуют внутреннее армирование или внешние ограничения, то может наступить момент, когда расширение начнет оказывать разрушающее действие на бетон
Материалы, использованные в работе
В пределах ступени нагружения деформации определяют по линейной интерполяции. Коэффициент Пуассона бетона вычисляют для каждого образца при уровне нагрузки, составляющей 30 % разрушающей по формуле: где б2у — приращение упруго-мгновенной относительной поперечной деформации образца, соответствующее уровню нагрузки Р1 = 0,3 Рр и замеренное в начале каждой ступени ее приложения, которое определяется ниже.
Значения Siy и S2y определяют по формулам: є2у = є2- Ъе2п где 8i и 82 — приращения полных относительных продольных и поперечных деформаций образца, соответствующие уровню нагрузки Pi = 0,3 Рр и замеренные в конце ступени ее приложения; Si» и є — приращения относительных продольных и поперечных деформаций быстронатекающей ползучести, полученные при выдержках нагрузки на ступенях нагружения до уровня нагрузки Pi = 0,3 Рр.
Приращения относительных продольных и поперечных деформаций вычисляют как среднее арифметическое показаний приборов по четырем граням призмы или трем—четырем образующим цилиндра.
Значения относительных деформаций определяют по формулам: єх = A/j / /); — А/2 / 22 5 где Дії, AI2 — абсолютные приращения продольной, и поперечной деформаций образца, вызванные соответствующим приращением напряжений; 1ь 12 — фиксированные базы измерения продольной и поперечной деформации образца. При использовании тензорезисторов и других аналогичных приборов, шкалы которых проградуированы в относительных единицах деформаций, величины 8i и 82 определяют непосредственно по шкалам измерительных приборов. Водонепроницаемость бетона определяли в соответствии с требованииями ГОСТ 12730.5-84(1994) оценивали максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдалось ее просачивание через образец-цилиндры с диаметром и высотой по 150мм.
Испытания начинались при давлении воды 0,1 МПа, затем оно повышалось со скоростью 0ДМПа каждые 8 часов. Водонепроницаемость серии образцов оценивали максимальным давлением воды, при котором на четырёх из шести образцов не наблюдалось её просачивание. Устройство для определения водонепроницаемости бетона: ВВ-2 Назначение и применение: Устройство ВВ-2 предназначено для определения водонепроницаемости бетона в образцах и изделиях на основе экспресс-метода оценки его воздухопроницаемости (ГОСТ 12730.5-84, приложение 4). Экспресс-метод определения водонепроницаемости бетона основан на наличии экспериментально установленной статистической зависимости между воздухопроницаемостью поверхностных слоев бетона и его водонепроницаемостью, определенной по методу “мокрое пятно” (ГОСТ 12730.5-84).
В качестве параметра, характеризующего воздухопроницаемость, используется значение времени, за которое давление в камере устройства падает на определенную величину.
Прибор ВВ-2 для определения водонепроницаемости бетона Деформации расширения-усадки и ползучесть (при уровне нагружения 0,3Rbn) определяли на образцах 100x100x400 мм в соответствии с ГОСТ 24544 -81 и ТУ 5743-157-46854090-03, Самонапряжение бетонов определяли по величине деформаций расширения образцов 50x50x200 мм в условиях одноосного упругого ограничения, создаваемого динамометрическими кондукторами в соответствии с ТУ 5743-157-46854090-03.
Прибор УБ-40 для определения усадки и расширения бетона По результатам испытаний вычисляют средние значения абсолютных деформаций Ali(t) в мм для каждого загруженного и незагруженного образца как среднее арифметическое приращений (по отношению к начальному отсчету) показаний приборов по четырем граням соответствующего образца.
По средним абсолютным значениям деформаций вычисляют относительные величины деформаций гl(t) по формуле: d(t) = Ali(t) / її где h - база измерения деформаций, мм. Относительные деформации ползучести каждого образца 81п(1) вычисляют по формуле: Є1п(і) = ЄгЄіу+Єіф-Єусф где Єї и 81у - средние значения полных и упругих деформаций, определяемых при ступенчатом загружении; 81(1)- среднее значение относительной деформации запруженного образца; yc(1) - среднее значение относительной деформации усадки По результатам определения относительных величин деформаций усадки и ползучести отдельных образцов определяют средние значения относительных деформаций усадки или ползучести для серии образцов по формуле: e.(1) = k ) (3) где Sj(1) - среднее значение относительных деформаций усадки или ползучести для каждого образца данной серии; п - число образцов в серии.
Самонапряжение: В зависимости от предъявляемых к напрягающему бетону требований производится контроль самонапряжения - марки бетона по самонапряжению. Отбор проб для контроля самонапряжения бетона производится один раз в смену. Проба бетона при применении кондукторов для призм размером 100 100 400 мм должна быть не менее 15 л, а для призм размером 50 50 200 мм - не менее двух литров.
Самонапряжение бетона определяется по трем контрольным образцам-призмам размером 100 100 400 или 50 50 200 мм (при использовании щебня фракции не более 20 мм), отформованным и твердеющим в динамометрических кондукторах, создающих в процессе расширения бетона упругое ограничение деформаций, эквивалентных продольному армированию призм в количестве 1 %.
Образцы, предназначенные для производственного контроля самонапряжения бетона, должны твердеть и храниться в условиях, аналогичных условиям твердения бетона в конструкции.
Замеры кондукторов производятся не ранее 4 ч после окончания тепловой обработки, после окончания увлажнения изделий или их водного выдерживания и в возрасте 28 суток каждый раз с поверкой измерительного устройства с помощью эталона. Результаты замеров заносятся в журнал испытаний образцов-призм в кондукторах при определении самонапряжения бетона.
Величина самонапряжения образца Rbsn, МПа, определяется по формуле где А и /обр - соответственно полная деформация образца в цроцессе самонапряжения бетона и его длина; Цп - приведенный коэффициент армирования образца, принимаемый равным 0,01; Е s - модуль упругости стали, принимаемый равным 2-Ю5 МПа. Самонапряжение бетона Rhsn вычисляется как среднее арифметическое по двум наибольшим результатам замеров трех образцов-близнецов в кондукторах, отформованных из одной пробы бетона для каждого из перечисленных сроков. Вычисления производятся с точностью до ОД МПа. Маркой напрягающего бетона по самонапряжению Sp является величина i?bsn в возрасте 28 сут.
Разработка составов органоминеральных модификаторов
Качество бетона и его работа в конструкциях и сооружениях определяются его свойствами. Важнейшее свойство бетона - прочность [1].
Прочность бетона является интегральной характеристикой, которая зависит от свойств компонентов бетона, его состава, условий приготовлений, твердения, эксплуатации и испытания. В свою очередь, с прочностью связан и ряд других его свойств.
При введении в состав бетона комплексных добавок прочность образцов бетона повышается по сравнению с контрольными образцами. Это объясняется тем, что за счет снижения водопотребности при введении в составы бетонов суперпластификатора и соответственно увеличения плотности бетона рост прочности бетонов происходит более интенсивно, чем у бетонов без добавок.
Исследования проводили на цементных пастах с В/(Ц+МБ)=0,4, так как согласно приведенным выше данным, при этом водотвердом отношении независимо от состава минеральной части эффективность выбранных органоминеральных модификаторов приблизительно одинакова. Определения прочности проводили на образцах, изготовленных с добавкой двух модификаторов ЭМБ 8-100 и ЭМБ 1,5-100.Л. Для исследования были назначены следующие дозировки модификаторов: 10, 15 и 20% массы цемента. Прочность образцов определяли на балочках размером 40x40x160 мм в возрасте 28 суток.
Результаты, проведенных исследований представлены в таблице 3.7. При введении модификатора ЭМБ 8-100 в различных дозировках, наблюдается плавное снижение прочности с 67,0 до 61,2 МПа, что вызвано уменьшением доли цемента в данных составах, а также повышением текучести, что приводит к повышенному воздухововлечению и частичному водоот-делению. Таблица 3.7 Свойства цементного теста с модификаторами
Результаты, приведенные в таблице 3.7 и рисунке 3.3, показывают, что при введении в состав цемента ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮО.Л в количестве 15%, прочность образцов цемента достигает максимального значения 70 МПа, по сравнению со значениями прочности при дозировке модификатора 10% и 20% - 66,4 и 50,2 МПа соответственно. Ярко выраженный экстремум объясняется оптимальным соотношениям компонентов в данном составе, а также оптимальной пластичностью цементного теста. Вероятно, при дозировке модификатора ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮО.Л в количестве 15% от массы цемента, наблюдается оптимальное значение расширения системы в процессе твердения, которое не допускает возникновения дефектов вследствие усадки, и в тоже время не дает возникнуть дефектам, характерным для процессов расширения. дозировка ЭМБ, % 15 20
Кинетика нарастания прочности цементного камня, приведенная на рисунке 3.4, также указывает на то, что процесс гидратации при введении модификатора ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮО.Л более равномерно, что в конечном итоге приводит к более высокому значению прочности.
График зависимости прочности от времени дозировке модификаторов 15 % в результате проведенных исследований установлено, что разработанный органоминеральный модификатор ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮО.Л при оптимальной дозировке в количестве 15 % от массы цемента, позволяет достигнуть расширения цементной системы в возрасте 28 суток до 0,46 мм/м, что в свою очередь приводит к увеличению прочности до 70,1 МПа, за счет снижения количества дефектов, возникающих в цементном камне в процессе гидратации.
1. С помощью выбранных методов исследования произведена оценка влияния микронаполнителей на свойства цементного теста и камня по определяющим механизм их действия параметрам: подвижность, усадка-расширение и индекс активности.
2. Установлено, что наиболее эффективным микронаполнителем является смесь гипса и метакаолина в соотношении 1:1, который значительно увеличивает пластичность цементного теста, прочность цементного камня и способствует его расширению до 0,26 мм/м.
3. Разработаны оптимальные органоминеральные композиции — модификаторы, содержащие в минеральной части выбранный комплексный микронаполнитель, а в органической части суперпластификатор (С-3 или ЛСТ) в следующих соотношениях: - ЭМБ 8-100 [ 8% СП С-3 + 92% ( гипс + метакаолин) ] - ЭМБ 1,5-ЮО.Л [ 1,5% ЛСТ + 98,5% (гипс + метакаолин) ]
4. Исследовано влияние разработанных органоминеральных моди фикаторов на усадку цементного камня. Установлено, что при введении мо дификатора ЭМБ 8-100 в количестве 10,15 и 20 % от массы цемента, расши рение цементного камня после 28 суток твердения в нормальных условиях составляет 0,62, 2,17 и 2,85 мм/м, и к 60 суткам практически не изменяется и составляет 0,60, 2,21 и 3,01 мм/м соответственно. При введении модификато pa ЭМБ 1,5-100л в количестве 10,15 и 20 % от массы цемента, расширение цементного камня после 28 суток твердения в нормальных условиях составляет 0,10, 0,46 и 0,59 мм/м, и к 60 суткам практически не изменяется и составляет0, 12, 0,47 и 0,58 мм/м соответственно.
5. Исследовано влияние разработанных органоминеральных модификаторов на прочностные свойства цементного камня. При введении модификатора ЭМБ 8-100 в количестве от 10 до 20 % от массы цемента, наблюдается плавное снижение прочности с 67,0 до 61,2 МПа, что вызвано уменьшением доли цемента в данных составах, повышением текучести и воздухововлече-ния. При введении в состав цемента ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮО.Л в количестве 15%, прочность образцов цемента достигает максимального значения 70 МПа, по сравнению со значениями прочности при дозировке модификатора 10% и 20% - 66,4 и 50,2 МПа соответственно
6. Установлено, что разработанный органоминеральный модификатор ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮО.Л при оптимальной дозировке в количестве 15 % от массы цемента, позволяет достигнуть расширения цементной системы в возрасте 28 суток до 0,46 мм/м, что в свою очередь приводит к увеличению прочности до 70,1 МПа, за счет снижения количества
Прочностные характеристики бетонов
Дальнейшую укладку и уплотнение бетонной смеси производят с учетом того, чтобы вибронаконечник погружался в нижележащий уплотненный слой на 5-Ю см для обеспечения монолитности слоев. При этом разрешение на укладку бетонной смеси в данную зону дает лабораторная служба.
Бетонирование участков фундаментной плиты в зонах узла стыковки блоков (температурно-деформационного шва) и приямков производится в три этапа (рисунок 5.3).
На первом этапе бетонная смесь укладывается со стороны технологических металлических сеток на высоту конструкции с минимальной верхней отметкой. На втором этапе бетонная смесь укладывается с противоположной стороны на всю высоту конструкции с минимальной верхней отметкой. На третьем этапе производится добетонирование конструкции до максимальной верхней отметки.
Следует обратить особое внимание на качество уплотнения бетонной смеси в зонах ее примыкания к сеткам технологических швов. опалубка доборная доска или щит опалубки 200 х 40 мм металлическая сетка с ячейкой 3 х 3 мм сваркам сетка с ячейкой 100x100 мм 0=10 им Рисунок 5,3 Схема бетонирования узла сопряжения блоков в) виброуплотнение бетонной смеси Уплотнение бетонной смеси должно производиться по всему фронту бетонирования с помощью глубинных вибраторов с отставанием от фронта бетонирования на 1,5-2,0 м.
При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание глубинного вибратора на арматуру, закладные изделия и элементы опалубки.
Вибронаконечник должен быть все время в движении и погружаться в нижележащий уплотненный слой на 5-Ю см для обеспечения монолитности слоев. Шаг перестановки вибраторов в плане должен быть не более полуторного радиуса их действия (берется из технических характеристик на конкретное оборудование) - рекомендуемый шаг 30...40 см.
Уплотнение уложенной бетонной смеси следует осуществлять по всему фронту бетонирования с помощью глубинных вибраторов с диаметром наконечника не менее 50 мм.
Качество уплотнения определяется визуально по отсутствию осадки бетонной смеси и выделению на поверхности цементного молока. Расслоение бетонной смеси за счет чрезмерного вибровоздействия на нее не допускается.
Для обеспечения бесперебойной работы по укладке бетонной смеси количество вибраторов должно быть из расчета не менее 6-ти работающих и 2-х резервных на одну позицию бетоновода. г) заглаживание поверхности плиты Для уплотнения верхнего слоя бетона и заглаживания поверхности фундаментной плиты рекомендуется использовать виброполутерки с электрическим двигателем с длиной рабочей поверхности планки около 2 м. Допускается использование виброреек или других имеющихся в наличии приспособлений.
Заглаживание поверхности бетона производится по уровню установленных маяков, которые извлекают из уплотненного и начинающего схватываться бетона, а образовавшиеся углубления заполняют свежей бетонной смесью и разравнивают.
Результаты работы были использованы на практике при строительстве объекта «Дворец водных видов спорта» в г. Казань по адресу г. Казань, Ново-Савиновский район, ул. Чистопольская, при возведении фундаментной плиты под здание. В общей сложности объём уложенного бетона классов В40-В50 составил более 19 000 мл.
При бетонировании нижней части фундаментной плиты под здание, характеризующейся повышенным расходом арматуры равным 225 кг/м были исполъзованы высокопрочные бетоны класса по прочности В40 с модификатором ЭМБЭЛИТ 1,5-ЮОЛ.
Бетонирование ростверка осуществилось в период с 02.07.2009г. по 03,07.2010г. в течение 39 часов. Объём бетона уложенного в конструкцию ростверка, составил 9415 м .
По результатам наблюдения температуры твердеющей конструкции и испытания прочности кернов можно сказать, что качество бетонных работ и бетона соответствует требованиям технологического регламента.
Кинетика тепловыделения и температурный режим выдерживания бетона в конструкции фундаментной плиты соответствовали требованиям регламента, что, в целом, обеспечило термическую трещиностойкость конструкции, В частности, максимальная температура в ядре плиты не превысила 60С, перепад температур в разных зонах не превысил 20С, а средняя скорость остывания не превысила 2С.
По результатам испытаний образцов-кернов прочность бетона при сжатии в возрасте 32 суток находится в диапазоне 46,6...70,6 МПа, что корреспондируется с данными испытаний образцов-кубов в том же возрасте и также, в основном, выше требуемой регламентом (RTp=46 Д МПа).