Добавка с 3 для бетона: Свойства и применение суперпластификатора С-3

Содержание

Пластификатор с-3

Специальная добавка для бетона суперпластификатор С-3 – это высокоэффективная добавка для бетонов разного назначения. Используется для создания высококачественных бетонных построек.
Разработан российскими специалистами ЗАО «Владимирский ЖБК» и НИИЖБа. Его технической характеристикой является: увеличивает подвижность бетонной смеси до П-5 уровня, при этом не понижая прочность выше 5%, что является допустимой нормой. Помогает достигать высокого уровня водонепроницаемости и увеличивает прочность до 30%, поэтому появляется возможность в создании бетона до класса В45. Повышает морозостойкость, увеличивает стойкость к кислотам и солям в несколько раз.

Пластификатор С 3 изготавливается в виде 36-%-ного водного раствора или в виде порошка. Купить пластификатор С-3 можно во многих строительных магазинах Вашего города, либо на сайте нашего интернет-магазина. Цена на пластификатор С-3 удовлетворительна для любого клиента. Универсальное вещество сохраняет свои свойства при очень низких температурах (до минус сорока градусов) и при очень высоких температурах (до плюс восьмидесяти градусов), при этом пожаробезопасно. Пластификатор С 3 представляет собой порошковое вещество коричневого оттенка со слабым специфическим запахом.
В процессе изготовления конструкций из бетона типа В45 и выше, сборных конструкций, плит и панелей используется пластификатор С-3. Цена при этом на товар весьма выгодна и экономична. При заказе на оптовом складе магазинов и производителей предполагается более низкая цена пластификатора С 3. Для схожих целей, во всех отраслях производства нередко используются так называемые фторопластовые уплотнения, представляющие собой набивки и ленты из чистого фторопласта, применяемые для уплотнения задвижек, вентилей и арматуры.
Полезной особенностью этого суперпластификатора, является полная совместимость с большинством разнообразных добавок в бетон. Все противоморозные, ускоряющие, воздуховолекающие, замедляющие и армирующие добавки абсолютно совместимы с данным веществом, что намного облегчает процесс строительства и изготовления бетонных конструкций и изделий. Пластификатор С-3 для бетона увеличивает экономию цемента до 5%.

Пластификатор С-3 представляет из себя продукт, который выработан в процессе многостадийного органического синтеза. Имеет нафталинформальдегидную основу. В составе порошкообразного суперпластификаторы находится 7-10% сульфата натрия, около 80% полиметиленнафталинсульфоната и 10% влаги. Этот вид пластификатора С-3 имеет среднюю опасность при использовании.
Данный пластификатор рекомендуется добавлять в бетонную смесь в небольшом количестве: 0.3 – 1.2% от общей массы цемента. При этом изделие получает лучшие эксплуатационные свойства.

Пластификатор С 3 купить
очень просто, потому что для удобства выбора товары на нашем сайте объеденены в товарные группы в зависимости от дополнительных характеристик и области их применения, кроме того, у нас можно найти анналоги пластификатора с 3. Типы пластификаторов адаптированы к специфическим условиям и требованиям заказчиков.

Чтобы правильно выбрать пластификатор С-3 необходимо знать характеристики используемой бетонной смеси, которые Вы запланировали достичь. Также важно назначение возводимого объекта и параметры базового сырья, используемого на объекте. Обращение к специалистам намного облегчит Вам задачу. Они помогут выбрать пластификатор, подходящий именно для Вас и могут привести примеры использования продукта на аналогичных объектах. Вне зависимости от цены пластификатора, существующий в наше время ассортимент продукции высококачественен и надежен.

Пластификатор С-3 особенно необходим на промышленных и строительных объектах, которые специализируются на изготовлении бетонных растворов и различных изделий из бетона. Так же пластификатор используют в создании бетонных конструкций монолитных сооружений и других непростых в конфигурации конструкций. Производство железобетонных напорных труб также не обходится без суперпластификатора С-3.

Также читайте:

Качественный Суперпластификатор С-3 (сухой, 20-25 кг) Скидки от 1 т.

Описание товара

При заказе от 1 тонны действуют специальные цены на суперпластификатор С-3 для бетона (по запросу).

Сухой пластификатор С-3 используется для получения водного раствора (концентрация 1:2 по массе, т.е. 100 гр сухого С-3 на 200 гр. воды).

Готовый жидкий пластификатор С-3  используется для снижения в кол-ва воды в цементной смеси при сохранении ее подвижности. При этом расчетное кол-во жидкого раствора суперпластификатора С-3 составляет 2-3% от массы цемента .

Введение пластификатора в смесь осуществляется вместе с основной массой воды затворения. Подвижность смеси оценивают через 5-7 минут после введения смеси и непрерывного перемешивания.

Влияние суперпластификатора С-3 на прочность бетона

Прочность бетона определяется не только оптимальным подбором смеси по цементно-песчанному (цементно-щебеночному) отношению но и в не меньшей степени — правильным В/Ц (водо-цементным) отношением и качественным уплотнением смеси. Снижение В/Ц увеличивает прочность бетона. Благодаря введению водного раствора суперпластификатора С-3 в расчетном количестве можно достигнуть снижение В/Ц  на 15-17% . Дополнительного увеличения прочности можно достигнуть виброуплотнением, что  позволяет увеличить прочность изделий за счет дополнительного снижения водо-цементного отношения (В/Ц) при достижении необходимой монолитности смеси без пустот.

График зависимости прочности бетона , В/Ц отношения смеси и метода уплотнения.

Несмотря на то что по своим характеристикам суперпластификатор С-3 изготовленный на основе продуктoв конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида уступает по водоредуцирующим и упрочняющим характеристикам новым гипперпластификаторам на основе поликарбоксилатных эфиров типа MasterGlenium 115 или на основе полиарилатов типа MasterPolyHeed 3043, тем не менее если учесть что цена суперпластификатора С-3 более чем в 2 раза дешевле — он по прежнему наиболее широко используется при производстве ЖБИ, приготовлении товарного бетона и других смесей на основе цемента.

Если Вам не нужно большое кол-во пластификатора, Вы всегда можете приобрести в интернет магазине Legobeton.ru сухой суперпластификатор С-3 в мелкой расфасовке (от 0.3 до 6.0 кг)

Для расчета стоимости доставки  суперпластификатора С 3 в мешках грузовым транспортом и ж/д.

1 тонна (40 мешков) на паллете 1.1 х 1.2 х 1.15 м. В пленке.

Объем паллеты (расчетный) — 1.52 м3

Расчетный вес загруженной паллеты  — 1035 кг.

Суперпластификатор С-3. «ХИМПЭК» — Крупный поставщик химического сырья и реагентов для всех отраслей промышленности и агропромышленного комплекса

Требования безопасности






Класс опасности по степени воздействия на организм человека3
Виды опасности
Взрыво- и пожароопасностьДобавка в форме раствора пожаровзрывобезопасна. В форме порошка – вещество горючее (температура тления – 326°С.)
Опасность для человекаПри длительном поступлении в организм в условиях превышения ПДК добавка действует на ЦНС, кровь, печень. Оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки и незащищенную кожу. Кумулятивные свойства выражены умеренно.
Средства индивидуальной защитыСпецодежда, спецобувь, защитные рукавицы или резиновые перчатки, средства индивидуальной защиты органов дыхания (респираторы ШБ-1 «Лепесток»).

Гарантийный срок хранения продукта — 1 год с даты изготовления.

«Полипласт СП-1» используют при производстве бетонов любых классов — от B15 и выше, включая марки с предварительно напряженным армированием. Также продукт применяют при выпуске тонкостенных ЖБИ, конструкций с большим количеством арматуры. Суперпластификатор С-3 добавляют в бетонные смеси, предназначенные для создания сложных архитектурных форм и элементов мощения. Наконец, продукт востребован в монолитном домостроении.

Соединение относят к классу суперпластифицирующих суперводоредуцирующих добавок, предназначенных для применения с бетонами и строительными растворами. В состав суперпластификатора С-3, также известного под торговой маркой «Полипласт СП-1», входят модифицированные высокомолекулярные натриевые полинафталинметилсульфонаты. Продукт не содержит хлоридов. Использование добавки способствует увеличению ранней и марочной прочности бетона, а также повышает удобоукладываемость. Среди причин купить пластификатор для бетона:

  • возможность получить литые бетонные смеси со способностью к самоуплотнению, не нуждающиеся в вибрации при укладке;
  • в равноподвижных смесях – снижение расхода цемента до 22 %;
  • получение товарного бетона, сочетающего высокую подвижность с отсутствием расслоения и водоотведения. Такой раствор легко перекачивается насосами для последующей укладки в опалубочную систему;
  • возможность производить смеси повышенной подвижности с увеличенной прочностью, достигаемой за счет уменьшения водоцементного соотношения.

Суперпластификатор С-3 имеет вид порошка или раствора, окрашенного в цвет от коричневого до темно-коричневого.

Пластификатор для бетона разрешено транспортировать любым транспортом. Тара – полипропиленовые мешки с вкладышем из полиэтилена, бочки или кубоконтейнеры. Хранить «Полипласт СП-1» надлежит в герметичной упаковке в сухих помещениях, не допуская попадания прямых солнечных лучей и заморозки. Продукт гарантированно сохраняет свойства в течение года с даты изготовления.

добавки для бетона, пластификаторы и суперпластификаторы, ускорители, замедлители схватывания, гидрофобизаторы, добавки в бетон

Хоть и говорится, что лучшее — враг хорошего, а вот технологи нашей Компании так не считают. Практически ни одно современное предприятие осуществляющее производство ЖБИ, цемента или бетонных смесей не обходится без применения специальных добавок для бетона, существенно улучшающих качество и характеристики смеси и регулирующих процессы схватывания цемента и его твердения.

Казалось бы, к чему эти добавки для бетона, если бетонная смесь изготовлена на современном оборудовании, и при её производстве не были нарушены все нормы и требования по времени и тщательности замешивания, соблюдён состав смеси, использованы качественные наполнители: цемент, песок, щебень, вода? Хорошая бетонная смесь — сама по себе хороша, но если есть возможность сделать её лучше: увеличить прочность, сделать её более подвижной, повысить её влагонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, защиту от солей, нефтепродуктов и так далее тому подобное, то почему бы это не сделать?

Современное производство бетона, ЖБИ и цемента на то и современное, что учитывает все возможности и нюансы, позволяющие сделать продукцию «быстрее, выше, сильнее». Вот здесь на помощь комбинатам производящим ЖБИ и различным бетонным заводам приходят специальные добавки для бетона, воздействующие на поведение цемента на различных стадиях схватывания и твердения, и влияющие на качественные характеристики изготовленного ЖБИ, или, монолитной железобетонной конструкции, в течении всего периода эксплуатации.

Давайте рассмотрим основные виды химических добавок, которые используются на современном бетонном и ЖБИ производстве. Их можно условно разделить на группы:

  • добавки в бетон, регулирующие основные свойства смеси, такие как подвижность, пластичность, водоудержание, порообразование и т.д.
  • виды добавок, регулирующих сохраняемость и отвечающих за скорость твердения бетона, скорость схватывания цемента, в основном, влияющие на процесс гидратации в начальной стадии схватывания, твердения и набора прочности бетона.
  • добавка для придания ЖБИ или железобетону специальных свойств: полимерная, биоцидная и т.д.
  • противоморозные добавки для бетона, позволяющие производить бетонирование при минусовых температурах.
  • добавка в бетон, повышающая его прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость.
  • ингибиторы коррозии стали, ибо стальная арматура, входящая в состав любых ЖБИ или монолитного железобетона, подвержена разрушающему воздействию агрессивных сред, в которых приходится работать многим железобетонным конструкциям.
  • расширяющие добавки в цемент, снижающие усадку, повышающие трещиностойкость, создающих самонапряжение ЖБИ и монолитных железобетонных конструкций.
  • красящие добавки — пигменты для бетона.
  • добавки в бетон для гидроизоляции, к которым можно отнести различные кольматриующие добавки, гидрофобизаторы и другие средства понижающие проницаемость бетонной конструкции.
  • различные поризующие виды добавок для лёгких бетонов: газообразующие, воздуховолекающие, пенообразующие и т.д.

Если у нас набралось столько групп, то сколько же будет добавок? Сразу скажу — много! Перечислять их всех — вряд ли хватит сил и времени. Выделим лишь основные, которые могут быть полезны широкому кругу строителей. Наверное не совру, если скажу, что , а вернее, его более продвинутый наследник — — самая используемая на сегодня добавка для бетона, используемая при производстве бетонных смесей. Во всяком случае Компания БЭСТО пластификатор с-3 используется практически всегда. Вообще, химические добавки, способствующие уменьшению водосодержания в составе бетонных смесей — наиболее востребованы. Очень много плюсов от их использования, а именно: повышается текучесть бетонной смеси без добавления лишней воды, она становится более пластичной, экономится цемент, повышается плотность, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

Вот здесь и приходят на помощь специальные добавки для бетона — пластификаторы, которые начали использовать ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, мы в основном имеем дело с их новой версией, так называемыми суперпластификаторами. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых. Безусловный лидер здесь — пластификатор с-3. Одним из главных производителей суперпластификатора с-3 является компания «Полипласт». Чем же так хороши пластификаторы, давайте поглядим:

  • Экономия цемента. Для получения равнопрочного бетона одинаковой подвижности с применением пластификатора с-3 и без него, на один куб бетонной смеси расходуется цемента на 15% меньше. Достигается сиё великолепие за счёт снижения количества воды затворения. Но для сохранения необходимой подвижности смеси, производители обязательно вводят суперпластификаторы или пластификаторы в бетон. Таким образом одновременно снижается водоцементное отношение и при этом не снижается подвижность.
  • Без ущерба для прочности будущих ЖБИ и железобетонных конструкций повышается подвижность смеси. Что особенно актуально для монолитного строительства, где вовсю применяются бетононасосы и автобетононасосы, требующие для нормальной работы бетон п4-п5 (осадка конуса от 16 см).
  • Увеличение окончательных прочностных характеристик до 25%.
  • Благодаря улучшенной удобоукладываемости отпадает необходимость вибрирования свежеуложенной смеси!
  • Возможность без особых проблем заливать густоармированные конструкции: колонны, узкие опалубки стен и так далее.
  • Получение составов повышенной плотности (высокая непроницаемость), что положительно сказывается на водонепроницаемости ЖБИ и железобетонных конструкций в целом.
  • Повышение морозостойкости вплоть до F350 и трещиностойкости.
  • Снижается усадка твердеющего бетона или ЖБИ.
  • Возможность получать высокопрочные ЖБИ и бетоны, с показателями прочности на сжатие свыше 100МПа! К примеру: бетонный образец марки м-350 (B25) 28 суточного возраста обладает прочностью на сжатие всего лишь 25 МПа. То есть — в четыре раза меньшей. Применяя специальные модификаторы возможно получить смесь с марочной прочностью превышающёй марку используемого при затворении цемента.
  • Заводы выпускающие ЖБИ получают свою выгоду от использования пластификаторов за счёт сокращения времени пропаривания или снижения температуры в камерах. А это существенная экономия энергоресурсов, ускорение оборачиваемости формоснастки и как следствие — увеличение объёмов производства.
  • Увеличивается сцепляемость арматуры с бетоном аж в 1,5 раза (если не врут конечно физики-химики)

Мне кажется, что перечисленных плюсов вполне достаточно для того чтобы понять, что производить бетонные смеси или ЖБИ без пластификаторов — не самое выгодное мероприятие. Однако, в нашей бочке мёда есть и ложка дёгтя. Маленькая такая, но есть. И дёготь этот — незначительное замедление сроков схватывания и твердения бетонной конструкции. Можно считать это отрицательным эффектом, может кому-то он покажется и положительным, но суть одна. Для компенсации замедляющего действия пластификаторов иногда вводится специальная добавка для бетона — ускоритель твердения. Она и компенсирует всё, что подпортил пластификатор, а именно график нормального твердения отлитой конструкции.

На сегодняшний момент всё чаще и чаще применяются комплексные виды добавок в бетон. Как правило, они двухкомпонентные. Например: в основе пластификатор с-3, а в довесок ускоритель твердения, либо воздухововлекающая добавка, либо микрокремнезём и т.д. Благодаря таким комбинациям бетонные заводы получают высокопрочные смеси с уникальными характеристиками.

Другие виды добавок для бетонов и растворов

Ускорители твердения бетона Для компенсации действия пластификатора, немного тормозящего процесс твердения, иногда вводятся специальные добавки — ускорители твердения. Так же ускорители твердения могут применяться при нестандартных заливках, когда требуется быстрая схватываемость нижнего слоя бетонного массива, чтобы можно было без проблем продолжать лить дальше. Классический пример — монолитная чаша бассейна, когда в объединённую опалубку дна и стен бассейна необходимо уложить бетонную смесь так, чтобы при заливке в стены она не выдавила своей массой только что отлитое дно. Обычно этот процесс растягивается во времени, но его можно существенно сократить, если использовать ускорители твердения бетона. Ещё одна область применения ускорителей — бетонирование в холодную погоду. Ведь, чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленней происходит процесс гидратации цемента, начало и конец схватывания и набор прочности происходят в замедленном темпе. Здесь тоже помогают ускорители.

Замедлители твердения бетона По названию понятно — что делают подобные виды добавок. Применяют их для увеличения времени живучести бетонной смеси. В основном это может быть надо для транспортировки на дальние расстояния, при невозможности быстрой заливки и так далее. То есть, с применением замедлителей твердения мы берём тайм аут, чтобы успеть кое-что сделать: поесть пончиков, попить пива, поспать пока бетон будет отдыхать в бадье или корыте. Причем, растягивается это удовольствие аж на несколько часов. Как-то так. В группу замедлителей можно отнести водопонизители. Они так же оказывают замедляющий эффект.

Воздухововлекающие добавки Как Вы уже поняли из названия, они «вовлекают» воздух. При замешивании смеси создаются миллионы мельчайших микропузырьков воздуха. Для чего это нужно. Основная задача — создание в бетоне или ЖБИ микропористой структуры. Пористый шоколад помните? Вот тоже самое, только поры микроскопические. Благодаря наличию этих самых пор повышается морозостойкость бетонной конструкции или ЖБИ. Почему? Да потому как пропитавшей бетонную конструкцию воде, при замерзании, есть куда расширяться. В те самые поры. Дёшево и сердито.

Однако, и здесь не без дёгтя. Цементный камень то они уберегают от разрушения, а вот заполнители нет. Щебню так же достаётся от мороза и воды, как и без волшебных пузырьков. Но это уже совсем другая песня. Из минусов подобных добавок — снижение прочности бетонной конструкции. Незначительно, но есть. Во всяком случае, высокопрочный бетон с такими добавками не сделаешь. А морозостойкость можно повысить и другими способами, например: снизить водоцементное отношение, либо ввести в состав смеси золу уноса, при том же количестве цемента. Благодаря этому существенно повышается водонепроницаемость (коэффициент W в маркировке смесей) и плотность. Вода просто не попадает в бетонную структуру.

Противоморозные добавки для бетона Основное предназначение противоморозных добавок (ПМД) — обеспечение возможности зимнего бетонирования при минусовых температурах и отсутствии дополнительного прогрева залитой конструкции. Отдельные виды добавок позволяют производить бетонирование при температуре до — 25 градусов. Это «жесть» конечно, но если есть такая необходимость, то выбирать не приходится. Так как же действуют противоморозные добавки. Тем, кто знаком с «предметом» и так понятно, всем остальным постараюсь объяснить в нескольких фразах.

Главная суть застывания раствора или бетонной смеси — это так называемая гидратация цемента. Попросту — процесс кристаллизации минералов (силикатов, алюминатов) присутствующих в цементе, при взаимодействии его с водой. Скорость этого процесса существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При низких положительных температурах процесс схватывания цемента растягивается во времени (в несколько раз), при отрицательных температурах — он останавливается вовсе, по банальной причине замерзания той самой воды. Вот с двумя этими гадостями и борется, в силу своих возможностей, противоморозная добавка для бетона.

Главные задачи современных противоморозных добавок — сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона (в условиях низких температур), понизить температуру замерзания воды. По-русски выражаясь — сделать так, чтобы вода замерзала не при 0 градусов, а при -10 или -20. Наверное помните, что солёная вода — классический пример понижения температуры замерзания. Есть ещё одна задача у современных противоморозных добавок — не навреди. Прям как у Гиппократа: «…сообразно с моими силами и моим разумением, воздерживаясь от причинения всякого вреда…» А навредить они могут. Не все, но могут.

Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают все страшные грехи: и тебе коррозия арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости, и ещё пёс знает чего из того, что взбредёт в голову. К сожалению, я не химик и не естествоиспытатель, но попробую суммировать некогда прочитанное, услышанное и самим попробованное.

Миф первый: при применении противоморозных добавок, в монолитном железобетоне или самодельных ЖБИ происходит коррозия арматуры. Этот миф к нам пришёл из далёких времён — «когда деревья были большими». Взять самый распространённый в России нитрит натрия, так он наоборот является ингибитором коррозии. Многие противоморозные добавки положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. Я уж не говорю про современные комплексные добавки.

Миф второй: снижение прочности. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении классического подросткового возраста 28 суток лидирование лабораторного бездобавочного бетонного образца (твердеющего при +20 градусах) сходит на нет, и дальше часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками. Вот тебе бабушка и снижение прочности.

Однако, не стоит забывать и про ненормальное % введение добавки в бетон. Вот тут и кроются возможные неприятности. Здесь разговор может затянуться, если начать вспоминать всякие методики раннего замораживания и т.д. Поэтому, обойдёмся двумя репликами. При недостаточном введении ПМД, смесь замораживается, процесс гидратации цемента останавливается и возобновляется лишь с приходом температуры достаточной для оттаивания замерзшей жидкости. В большинстве случаев это проходит безболезненно. Если конечно это не мост и не несущий ригель, который успели за зиму загрузить чем-нибудь тяжёленьким.

У совсем бездобавочных бетонов, случайно замерзших при резком снижении температуры, дело обстоит несколько хуже, но тоже вполне терпимо, при условии, что отлитые конструкции не нагружены. Однако, многое зависит от размера (объема) отлитого ЖБИ. Опять же, важно — когда конкретно бетон замёрз: в какой стадии находился цемент, набралась ли критическая прочность; воздействовала ли вода (дождь, снег тающий) на неокрепшую бетонную поверхность и т.д. Вот тут пожалуй возможна потеря прочности в среднем до 20% и в отдельных случаях снижение морозостойкости процентов до 50, так же наблюдается отшелушение верхнего слоя, эррозия и т.д.

Если рассматривать результаты лабораторных и натурных испытаний, можно сделать вывод, что противоморозная добавка для бетона (особенно комплексная) положительно влияет на результирующие характеристики бетонной конструкции, или железобетона. Увеличивается плотность (водонепроницаемость), обещается позитивное ингибирующее воздействие на арматуру, повышается проектная прочность в сравнении с бездобавочным бетоном.

Опять же, всё это возможно при одном условии, что добавка не левая. Если уверенности нет, то риск сродни «Русской рулетке». Есть проверенный временем Полипласт, но где гарантия, что это Полипласт, а не Равшанпласт разлитый в соседнем ангаре на строительном рынке. Контрафакт — наша всеобщая беда. Одно дело черкизовские Гучи и Карден, и совсем другое — когда эрзац-продукт касается здоровья и строительства. Если задуматься о возможных последствиях, становится немного не по себе.

Добавок конечно много. Перечислить их и описать — задача непростая. Я упомянул лишь самые используемые. По мере возможностей и сил постараюсь со временем дополнить эту страницу описанием проигнорированных ныне составов. А пока, что есть — то есть. С суперпластифицированным незамерзающим приветом, Эдуард Минаев.

Добавки в бетон — виды, характеристики, назначение

На современном этапе развития строительства перед производителем бетонных и железобетонных изделий стоит ряд достаточно трудоемких задач. Вместе с постоянным улучшением качества продукции, также необходимо подумать об обоснованности затрат энергетических и сырьевых ресурсов. Решением стало использование химических добавок в производстве бетона, которые позволяют не только добиться необходимого качества, но и позволяют значительно сократить затраты. В западных странах под конец двадцатого века объем бетона с добавками уже составлял 70 процентов. В нашей стране доля бетона с добавками на сегодняшний день составляет 50 процентов, и это значение продолжает неуклонно расти.

Зачем нужны добавки в бетон?

Что же представляют собой добавки для бетона? Это химические вещества, которые могут быть как органического, так и не органического происхождения. Встречаются в твердом и жидком состоянии, а также в форме паст различной степени консистенции. Всего в строительстве используется более трехсот различных наименований добавок. Столь обширное многообразие обусловлено различными модифицирующими эффектами. Поэтому для правильного выбора добавки необходимо четкое представление о цели, которую необходимо достичь.

Классификация и виды добавок для бетона

Давайте более подробно разберем, какие из добавок используются для повышения качества и эффективности бетона:

  • противоморозные добавки в бетон;
  • пластификаторы;
  • добавки для сохранения подвижности бетона;
  • модифицирующие добавки;
  • добавки для ускоренного набора прочности;
  • добавки для самоуплотняющихся смесей.

Влияние добавок на свойства бетона

1. Противоморозные добавки в бетон. Неотъемлемым компонентом для приготовления раствора является вода. А что происходит с водой при минусовой температуре? Правильно, она превращается в лед, что представляет собой очень серьезную проблему при строительстве. Процесс гидратации (соединения цемента и воды) теряет динамику уже при температуре ниже пятнадцати градусов тепла, чего уже говорить о ситуации с отрицательным значением на термометре. Поддержание плюсовой температуры возможно прокладкой греющего провода или возведением вспомогательной опалубки. Данные меры помогают, но увеличивают время строительства и финансовые затраты. Основной принцип работы противоморозных добавок, это сохранять пластичность бетона при минусовой температуре, путем предотвращения замерзания жидкости, которая находится в смеси и благодаря этому, дает возможность смеси затвердеть и набрать прочность.

2. Пластификаторы. Удобоукладываемость бетона является очень существенным фактором при строительстве, особенно если приходится иметь дело с тонкостенными конструкциями или опалубкой сложной геометрии. Также при укладке необходимо избежать образования пустот и полостей, которые крайне отрицательно сказываются на прочности и надежности бетонных конструкций. Пластификаторы позволяют добиться необходимого разжижения раствора при соблюдении требуемых пропорций компонентов (вода, песок и т.д.). Принцип действия основывается на повышении водоудерживающих характеристик раствора. В дополнении стоит отметить повышение прочности бетона с использованием пластификаторов (до 25%).

3. Добавки для сохранения подвижности бетонной смеси применяются в том случае, если необходима продолжительная транспортировка раствора. Их применение также находит место в теплое время года, так как при высокой температуре процесс застывания бетонной смеси проходит быстрее. Данные добавки увеличивают продолжительность процесса формирования структуры цементного камня посредством затруднения доступа молекул воды к частицам цемента, то есть замедления гидратации.

4. Модифицирующие добавки применяются для улучшения различных характеристик бетонной смеси. Часто встречается, что при возведении определенных сооружений, необходимо добиться от раствора конкретной плотности. Например, для строительства бассейна используется бетон с повышенной влагопроницаемостью, а для несущих конструкций зданий следует применять бетон с повышенным классом прочности. Воздухововлекающие, газообразующие и гидрофобизующие добавки помогут добиться необходимой пористости бетона в зависимости от поставленной задачи.

5. Добавки для ускорения набора прочности. «Время – деньги» — фраза, в обоснованности которой, не возникает никаких сомнений, а темпы и сроки строительства зачастую зависят от скорости набора прочности бетона. Для ускорения этого процесса также используют добавки, например для многослойных конструкций, где ускоренное высыхание нижнего слоя позволяет заливать следующий слой бетонной смеси и при этом экономить время. Сокращению времени набора прочности способствует стимуляция процесса гидратации раствора. Разумеется, график строительства разрабатывается еще в проекте и должен неукоснительно соблюдаться. А как быть при возникновении форс-мажорных обстоятельств? В этом случае просто незаменимы добавки для ускорения набора прочности, которые помогут ликвидировать отставание от графика и избежать задержек строительства.

6. Добавки для самоуплотняющихся смесей нацелены на решение задач при создании густоармированных конструкций и возведении тонкостенных сооружений. Бетонная смесь с такой добавкой полностью заполняет форму и способна уплотняться лишь под действием собственного веса. Область их применения широка – начиная от создания монолитных полов повышенной прочности и заканчивая наращиванием прочности бетонных конструкций.

Как и много лет назад, бетон по-прежнему остается самым востребованным строительным материалом. Еще в Древнем Риме в раствор начали добавлять золу, которая помогала скрепить смесь. А соль, которая содержалась в морской воде, способствовала увеличению прочности и продлению «срока службы» возводимым сооружениям тех лет. На сегодняшний день невозможно себе представить создание высококачественно бетонного раствора с определенными характеристиками без каких либо добавок. К тому же добавки позволяют использовать бетонные смеси в любое время года, независимо от температуры окружающей среды. А придание бетонным смесям гидрофобных свойств позволяют использовать бетон для сооружения водных платин, водозаборных станций, бассейнов и других объектов. Благодаря добавкам в бетон можно значительно ускорять время строительных работ, оптимизировать расход цемента, и экономить денежные затраты. Также следует отметить, что изготовление сложных архитектурных форм не представляется возможным без применения пластифицирующих добавок.

Инструкция по применению

Вся продукция ТД «Орион» укомплектована подробными инструкциями по применению добавок для бетона. Обязательно следует помнить о строгом соблюдении указанных пропорций, описанных в инструкциях. Незначительное отклонение от верных соотношений компонентов может испортить всю бетонную смесь, что, несомненно, повлечет за собой удорожание материалов и замедление хода строительства. Как гласит старая русская пословица: «Без меры и лапти не сплетешь».

В дополнении к вышесказанному, перед началом работ, мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с рекомендациями производителей по технологии применения данных добавок.

Ассортимент добавок в бетон от компании «Орион»

В ассортименте компании Орион представлены следующие добавки для бетонных смесей:

  • «Бетон-мороз» — добавка, позволяющая использовать бетонные смеси при температуре до -15 С.
  • «Бетон-пласт» — пластификатор для повышения подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси.
  • «Бетон-гидро» — гидрофобизирующая добавка, которая делает бетон влагостойким, уменьшает впитываемость влаги.

Добавки в бетон, виды добавок для бетонов и растворов

Главной целью Зининского завода бетона в Уфе является улучшение физических свойств, качества и характеристик своей продукции. Для этого используются специальные добавки, которые не только нацелены на улучшение скорости схватывания цемента с рабочей поверхностью, но и значительно ускоряющие процессы его затвердевания.

При создании раствора бетона огромное внимание уделяется использованию только высококачественных компонентов, а также тщательному соблюдению технологии приготовления смесей, что позволяет получить продукцию с отличными рабочими характеристиками. Введение добавок помогает значительно повысить качества рабочей смеси, такие как прочность, подвижность, а также наиболее важные для строительства – морозоустойчивость, влагостойкость и устойчивость к агрессивным воздействиям со стороны солевых растворов и нефтепродуктов.

Добавки, которые использует наш бетонозавод для улучшения качества своей продукции:

  1. Наиболее популярны добавки, влияющие на основные свойства рабочей смеси. Они помогают улучшить показатели подвижности, поглощения влаги, пористости и пластичности материала.
  2. Добавки, отвечающие за сохранность и регулирующие процессы затвердевания смесей, что достигается благодаря ускорению процессов гидратации во время процесса затвердевания.
  3. Ряд добавок придают смесям и ЖБИ биоцидные свойства и способность к самостоятельной полимеризации.
  4. Широко используются добавки, увеличивающие морозостойкие качества бетона, что позволяет выполнять строительные работы при низких температурах.
  5. Антикоррозийные добавки обеспечивают невосприимчивость ЖБИ к коррозии.
  6. Некоторые добавки отвечают за усадку бетона и повышают его стойкость к образованию трещин. Это достигается за счет создания самонапряжения бетонных конструкций.
  7. Для придания бетонным конструкциям определенного оттенка используются различные пигментные добавки.
  8. Улучшить гидроизоляционные качества железобетонных конструкций позволяют гидрофобизаторы и кольматирующие добавки.
  9. Также имеются добавки, влияющие на пористость бетона путем газо-, пенообразования либо воздуходобавления.

Пластификаторы

В строительстве используется множество различных добавок, различающихся по своим свойствам. Наибольшую популярность завоевал пластификатор, созданный еще в 40-е года XX века. Он применяется практически при всех видах строительных работ. Его популярность обеспечивается наличием у него уникального свойства — способности к регуляции влагоемкости бетонных смесей, что способствует увеличению их текучести без разбавления водой. За счет этого они приобретают лучшую пластичность, что снижает расход используемого раствора, повышенную плотность, а также морозостойкость и стойкость к проникновению влаги, что в свою очередь уменьшает расходы на бетон.

За счет увеличения прочности пластификаторы значительно продлевают долговечность бетона и ЖБИ. В основе принципа их действия лежит регуляция водоцементного отношения, что позволяет достигнуть полноценного процесса гидратации, необходимого для образования высококачественной смеси.

Сегодня на основе пластификаторов созданы их новые аналоги – суперпластификаторы, характеризующиеся более универсальными свойствами. Самым популярным из них является суперпластификатор с-3.

Пластификаторы обладают рядом преимуществ, которые позволили им стать самой применяемой добавкой в современном строительстве:

  1. За счет введения в смесь пластификаторов значительно сокращается расход рабочей смеси. Это позволяет снизить водоцементное отношение, сохранив при этом подвижность смеси на требуемом уровне. Кроме того, они позволяют сохранить прочность смеси, что особо важно при проведении монолитного строительства с использованием бетоно- и автобетононасосов.
  2. Способствуют повышению показателей прочности до 25%.
  3. Бетонная смесь с добавлением пластификатора хорошо укладывается, что не требует дополнительного вибрирования.
  4. Обеспечивают простоту заполнения густоармированных строительных конструкций — колонн и опалубков.
  5. Значительно повышают плотность смеси, что обеспечивает предельный уровень водостойкости железобетонных конструкций.
  6. Повышение показателей морозоустойчивости до F 350, а также снижение предрасположенности к трещинообразованию.
  7. Снижение степени усадки бетона во время затвердевания.
  8. Повышение прочности при влиянии внешней нагрузки до уровня 100 МПа и более.
  9. Повышение степени сцепления арматуры с раствором бетона.
  10. Снижение скорости затвердевания. Если потребуется повысить скорость затвердевания можно воспользоваться ускорителями.

Ускорители затвердевания

Ускорители затвердевания не только повышают скорость схватывания и затвердевания конструкций, но и широко используются при проведении нестандартной заливки, когда требуется моментальное схватывание основного слоя с рабочей поверхностью. Это применяется при закладке монолитных бассейнов и при работе в условиях холода.

Замедлители затвердевания

Также имеются и замедлители затвердевания бетонных растворов. Они позволяют удерживать смесь в жидком состоянии в течение длительного периода времени. Это актуально при транспортировке раствора, а также при изменении сроков заливки, когда приходится отложить процесс на некоторое время. К замедлителям также относятся и водопонизители, обладающие аналогичными свойствами.

Воздухововлекатели

Широкое использование имеют воздухововлекатели. Они повышают показатели пористости бетонных конструкций и ЖБИ за счет создания множества микропузырьков воздуха. Это свойство позволяет значительно повысить морозостойкие свойства конструкций.

Противоморозные добавки

В зимнее время актуальными становятся противоморозные добавки. Они позволяют комфортно работать с бетонными смесями даже при снижении температур до минус 25 градусов и не требуют дополнительного прогрева создаваемых конструкций.

В основе их действия лежит способность поддержания процесса гидратации раствора за счет повышение скорости его схватывания и затвердевания, а также снижение температурного предела замерзания воды.

Морозоустойчивые добавки обладают рядом свойств:

  1. Они позволяют увеличить степень сцепления арматуры с рабочим раствором.
  2. Проявляют хорошие антикоррозийные свойства.
  3. Способствуют повышению уровня прочности бетонных конструкций и ЖБИ после полного затвердевания смеси. При этом важно соблюдать дозировку при нормировании добавок. При недостаточном введении добавок может наблюдаться замерзание смеси, которая хорошо восстанавливает свою структуру с сохранением свойств после повышения температурных показателей. Если же добавка не была введена в смесь по каким-либо причинам, это может стать причиной понижения прочности и морозоустойчивости конструкций, а в ряде случаев отмечается их поверхностное разрушение и подверженность эрозии.

Качественные добавки для бетона в Уфе

Кроме этих популярных добавок существует множество других, которые также положительно влияют на рабочие качества бетона и ЖБИ. В условиях современного строительства чаще всего используют комплексные добавки или комбинации из нескольких добавок, что позволяет одновременно изменять многие качества бетонной смеси. При этом большая роль отводится качеству используемых добавок.

Бетонозавод гарантирует надежность и высокое качество своей продукции, а также используемых добавок, что является основополагающим показателем прочности и надежности при строительстве объектов. Заказав бетон с доставкой на Зининском заводе бетона можно не волноваться о качестве приобретенного материала.

«Суперпластификатор С-3» — суперпластификатор, ускоритель твердения, добавка для ЖБИ и для самоуплотняющихся бетонов

«Суперпластификатор С-3»

Краткое описание:

Настоящие рекомендации регламентируют применение добавки для товарных бетонов и сборного железобетона — суперпластификатора «Супепластификатор С-3» (далее «добавка») по ТУ 5745-002-47596419-2015.

По своим потребительским свойствам добавка соответствует требованиям ГОСТ 24211 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия», относится к виду пластифицирующих – водоредуцирующих, является суперпластификатором, а также ускорителем твердения.

Добавка представляет собой смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот различной молекулярной массы, с добавлением поверхностно-активных веществ и стабилизаторов.

Добавка применяется для производства и изготовления:

  • товарных бетонов и ЖБИ;
  • предварительно напряженных конструкций из тяжелого бетона классов В15-В40;
  • монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций из тяжелого и мелкозернистого бетона класса В7,5 и выше, твердеющих в нормальных условиях или с применением ТВО;
  • мостовых конструкций с применением воздухововлекающего компонента.

Применение добавки позволяет:

  • повысить подвижность бетонных смесей от П1 до П5 при постоянном В/Ц;
  • обеспечить сохранение подвижности бетонной смеси в течение 1-1.5 часа и более, при этом обеспечив раннюю распалубочную прочность;
  • получить высокую стойкость к расслоению бетонных смесей и строительных растворов;
  • обеспечить низкое воздухосодержание в бетонных смесях от 1,0% до 3,0%.

В зависимости от требований к бетону добавку следует вводить в количестве 1,4% — 2,0% от массы цемента по готовому водному раствору.

Добавка должна храниться в емкостях при температуре не ниже +5°С. При случайном охлаждении (замерзании) добавка не снижает своих качественных показателей. Перед применением водный раствор должен быть отогрет до температуры выше +5°С и тщательно перемешан до растворения осадка.

Требуется барботаж.

Добавка выпускается в форме водного раствора коричневого цвета, показатели качества соответствуют требованиям ТУ 5745-002-47596419-2015.

Гарантийный срок хранения – 1 год.

Технические характеристики

Цвет и форма поставкиТемно-коричневая жидкость
Плотность (при 20°С)1,190 ± 0,05 г/см3
Содержание сухого вещества33 ± 2

Высокоэффективные добавки для бетона

Добавки для бетона добавляются к смеси водного цемента и заполнителя в небольших количествах, чтобы увеличить долговечность бетона, исправить поведение бетона и контролировать схватывание или твердение. Это могут быть жидкие или порошкообразные добавки.

Эти добавки поставляются в жидкой форме, готовой к употреблению, и добавляются в бетон на заводе или на стройплощадке. Успешное использование добавок зависит от использования соответствующих методов дозирования и бетонирования.

Также читайте: Высокоэффективные добавки

Добавки в бетон имеют различные функции в зависимости от того, чего хочет достичь подрядчик. Существует два основных типа добавок к бетону: химические и минеральные.

Химические добавки снижают стоимость строительства, изменяют свойства затвердевшего бетона, обеспечивают качество бетона во время смешивания / транспортировки / укладки / выдержки, а также позволяют избежать некоторых аварийных ситуаций во время бетонных работ.

Минеральные добавки делают смеси более экономичными, снижают проницаемость, повышают прочность и влияют на другие свойства бетона.Минеральные добавки влияют на природу затвердевшего бетона за счет гидравлической или пуццолановой активности. Пуццоланы являются вяжущими материалами и включают природные пуццоланы (такие как вулканический пепел, используемый в римском бетоне), летучую золу и пары кремнезема. Их можно использовать с портландцементом или смешанным цементом по отдельности или в комбинации.

Добавки обычно классифицируются в соответствии с функцией, которую каждая выполняет. Это:

Уменьшение воды

Они используются для уменьшения количества воды для затворения, необходимой для производства бетона с определенной осадкой, уменьшения водоцементного отношения, уменьшения содержания цемента или увеличения осадки.Они широко используются в крупных проектах, где арматурная сталь требует высокой обрабатываемости. Также используется в сборных железобетонных изделиях и на стройплощадках, где значительное сокращение воды обеспечивает очень высокую начальную прочность и повышенную долговечность. Водоредуцирующие добавки обычно снижают необходимое содержание воды в бетонной смеси примерно на 5-10 процентов.

Ускоряющие добавки

Они используются для ускорения скорости ранней гидратации цемента. Ускоряющие добавки особенно полезны для изменения свойств бетона в холодную погоду.Хлорид кальция (CaCl2) является химическим веществом, наиболее часто используемым для ускоряющих добавок, особенно для неармированного бетона.

Воздухововлекающие добавки

Воздухововлекающие добавки используются для целенаправленного введения и стабилизации микроскопических пузырьков воздуха в бетоне. На основе специальных поверхностно-активных веществ эти добавки вызывают стабилизацию крошечных пузырьков воздуха диаметром <0,3 мм в цементном тесте. Этот воздух помогает предотвратить растрескивание и образование накипи в бетоне в результате воздействия мороза.Воздух также увеличивает сцепление смеси, уменьшая стравливание воды и сегрегацию заполнителя перед схватыванием бетона.

Снижающие усадку

Добавки, уменьшающие усадку, потенциально могут использоваться в настилах мостов, критических плитах перекрытий и зданиях, где трещины и скручивание должны быть минимизированы по соображениям долговечности или эстетики. Бетон дает усадку, в основном из-за потери лишней воды. Это вызывает внутренние напряжения, которые приводят к растрескиванию или скручиванию, особенно в плитах.Эти добавки снижают усадочное напряжение.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии используются в бетоне для парковок, морских сооружений и мостов, где присутствуют хлоридные соли. Хлориды могут вызвать коррозию стальной арматуры в бетоне. Эти добавки действуют в течение многих лет после схватывания бетона, повышая коррозионную стойкость арматурной стали и снижая риск коррозии стали, вызывающей растрескивание и окалину бетона.

Суперпластификаторы

Они основаны на конденсатах сульфированного нафталина или меламиноформальдегида, виниловых полимерах или поликарбоксилатных эфирах. Эти добавки дают гораздо более высокие характеристики, чем обычные пластификаторы. Они также известны как пластификаторы или высокодисперсные водоредукторы (HRWR), снижают содержание воды на 12-30 процентов и могут добавляться в бетон с осадкой от низкой до нормальной и водоцементным соотношением для получения текучего бетона с высокой осадкой. . Текущий бетон — это очень текучий, но работоспособный бетон, который можно укладывать практически без вибрации или уплотнения.Эффект суперпластификаторов длится всего от 30 до 60 минут, в зависимости от марки и дозировки, и сопровождается быстрой потерей удобоукладываемости. В результате потери осадки суперпластификаторы обычно добавляют в бетон на стройплощадке.

Меры предосторожности при использовании добавок для бетона

Инженер-бетонщик должен учитывать следующие простые меры предосторожности при использовании добавок: во-первых, необходимо подтвердить качество с помощью соответствующих практических правил, чтобы убедиться, что они осведомлены о побочных эффектах. добавок и независимо от того, полезны они или вредны, концентрация активного ингредиента добавок среди других мер предосторожности.

Инженер также должен убедиться, что отрицательные эффекты не превышают допустимых пределов; они также должны следовать инструкциям производителя относительно дозировки, а также проводить соответствующие тесты, чтобы убедиться, что желаемый эффект достигается в условиях рабочего места. Наконец, они должны убедиться, что дозирование добавок является точным и что нет передозировки, особенно в случае очень чувствительных добавок.

Добавки в бетон используются в различных ситуациях.Их можно использовать, когда свойства не могут быть получены путем изменения состава основного материала в смеси, для получения желаемых экономичных эффектов, а также для улучшения качества бетона низкого качества.

По словам Фабьен Друэль из французской компании Coatex Group, одного из ведущих мировых разработчиков и производителей реологических добавок на водной основе; из-за высокого спроса на качественный бетон и высокоэффективные добавки, которые ищут сегодня подрядчики, важно выйти за пределы производительности с помощью новых разработок.«Одной из важных тенденций в наши дни является радикальное улучшение устойчивости бетона при оседании, чтобы конечный пользователь мог поставлять свой бетон с сохраненными характеристиками все выше и выше», — говорит он.

Г-н Талал Хассейн, менеджер по развитию бизнеса в Fosroc Global Trading Limited (FGTL), одном из мировых лидеров в предоставлении индивидуальных конструктивных решений практически для любого типа строительного проекта, добавляет это; после завершения важно по возможности продлить срок службы каждой конструкции, помня о том, что любые лишние расходы — это экономия денег.«Поэтому использование качественных присадок будет способствовать достижению этой цели», — добавляет он.

Добавка к цементу — обзор

5.2 Использование шлака в качестве заполнителя в бетоне

Шлак из ДСП содержит небольшую долю аморфного кремния и высокую долю оксида железа. По сравнению с доменным шлаком он имеет небольшую пуццолановую активность или не имеет ее вообще, что делает его непригодным для использования в качестве добавки к цементу. Высокая твердость стального шлака привела к тому, что его рассматривают как заполнитель в бетоне.Для изучения этой возможности было проведено множество исследований.

В [8] стальной шлак использовался для замены части фракции мелкозернистого заполнителя, в которой кварцевый песок (в количестве 15%, 30% или 50%) или мелкая фракция были полностью заменены шлаком. Во всех смесях грубый заполнитель представлял собой известняк. Исследовано влияние процентного содержания шлака на свойства свежего и затвердевшего бетона в классах прочности 25, 35 и 45 МПа. Как и ожидалось, из-за более высокой плотности стального шлака по сравнению с естественным заполнителем увеличение содержания шлака увеличивало плотность свежей бетонной смеси на 5–20% по сравнению с обычным бетоном.Было заявлено, что это одна из наиболее важных характеристик бетона на стальном шлаке [9]. Кроме того, по мере увеличения доли шлака в бетоне его консистенция снижалась.

Что касается прочности на сжатие, замена мелкозернистого заполнителя шлаком до 50% дает примерно такие же или даже более высокие значения прочности на сжатие, чем эталонный бетон, в то время как бетон, сделанный только из шлаковых заполнителей, имеет меньшую прочность на сжатие [8]. Положительное влияние шлака на прочность бетона на сжатие было более выражено при более низком классе прочности бетона.Влияние шлака на прочность на разрыв было более выраженным, чем его влияние на прочность на сжатие. А именно, повышенное содержание шлака в общей массе заполнителя увеличивало прочность бетона на разрыв. Положительное влияние шлака на предел прочности было также более выражено при более низком классе прочности бетона. Замена естественных заполнителей на шлак позволила повысить прочность на разрыв в 1,4–2,4 раза и прочность на сжатие в 1,3 раза (с 15% шлакового заполнителя). Было установлено, что причина снижения прочности на сжатие с более чем 50% шлакового заполнителя связана с крупностью шлака по сравнению с песком.В частности, повышенное количество шлака в бетоне увеличивает общее количество мелко измельченного материала. Следовательно, необходим цемент, которым будут покрыты зерна. Устранение чрезмерного количества мелких частиц в шлаке оказало очень положительное влияние на прочность на сжатие на всех стадиях созревания бетона.

В [10] изучался эффект замены фракции крупного заполнителя в бетоне шлаком. Все испытанные смеси были приготовлены с одинаковым количеством цемента и с одинаковым водоцементным соотношением.Прочность на сжатие, скорость ультразвукового импульса, поглощение и коррозия смеси с долей шлака в крупных фракциях 45%, 50%, 55%, 60% и 65% от общей массы заполнителя с эталонным бетоном. с известняком (с соотношением крупности и мелочи 60:40). Увеличение доли шлака в общей массе заполнителя привело к увеличению прочности бетона на сжатие и растяжение. При том же соотношении крупного и мелкого заполнителя (60:40) шлакобетон приобрел немного более высокую прочность на сжатие и немного более низкий предел прочности на разрыв по сравнению с эталонным бетоном.Поглощение и пористость смеси уменьшаются по мере увеличения доли шлака, что свидетельствует о возможных улучшенных характеристиках долговечности такого бетона [10]. Скорость ультразвукового импульса увеличивалась с увеличением доли шлака, что свидетельствует о большем модуле упругости бетона со шлаком в качестве заполнителя по сравнению с эталонным бетоном.

Также наблюдалось снижение прочности на сжатие и скорости ультразвуковых импульсов после воздействия тепловых изменений в течение 60 циклов. Один цикл состоял из выдержки образцов при 70 ° C в течение 8 часов и при 25 ° C в течение 16 часов.Падение прочности на сжатие при изменении температуры уменьшалось с увеличением доли шлаковых агрегатов в смеси. Влияние теплового изменения на скорость ультразвукового импульса (и, следовательно, на модуль упругости бетона) было менее выражено в бетоне, который содержал шлак, чем в эталонном бетоне. Хотя увеличение поглощения из-за тепловых изменений было более выраженным в смесях, содержащих шлак, чем в эталонном бетоне, абсорбция бетона, содержащего шлак, была определенно меньше после циклов нагрева, чем абсорбция эталонного бетона [10].В той же работе также изучалась возможность совокупного коррозионного воздействия на сталь. Было обнаружено существенное повышение коррозионной стойкости стали, встроенной в бетон, содержащий шлак, по сравнению с эталонным бетоном, а коррозия стали замедлялась с увеличением содержания шлакового заполнителя.

При анализе влияния стального шлакового заполнителя на механические характеристики бетона (т.е. прочность на сжатие и растяжение) необходимо учитывать межфазную переходную зону (ITZ) между частицами заполнителя и цементирующей матрицей.Этот ITZ считается слабой зоной бетона. В этой области появление микровыступов вокруг частиц заполнителя, пористость и некоторые микроструктурные особенности зависят от нескольких факторов, таких как качество и размер заполнителя, водоцементное соотношение, связующее и возраст смеси [9]. Кроме того, морфология (то есть качество) ITZ играет важную роль в проницаемости и долговечности бетона.

Присутствие стального шлака ДСП в бетоне создает иную морфологию ITZ.В частности, меньший по размеру и менее полый ITZ по сравнению с бетоном из природного каменного заполнителя является результатом медленной миграции CaO из сердцевины зерен стального шлака на его поверхность, что приводит к химическому превращению CaO в карбонат кальция [9]. Благодаря более прочному ITZ в стальном шлакобетоне из ДСП, который проявляется в виде частиц дробленого заполнителя на поверхности излома после испытания на механический разрыв бетона, достигается улучшенная механическая прочность бетона (на сжатие и растяжение). Однако, поскольку стальной шлак имеет пористую структуру с множеством трещин и щелей, можно ожидать разрушения при более низких нагрузках.Чтобы уменьшить влияние этой пористой структуры на прочностные характеристики бетона, стальной шлаковый заполнитель можно предварительно обработать полировкой на абразивной машине Los Angeles. Этот полированный крупнозернистый заполнитель, кажется, имеет улучшенное качество, с более гладкой поверхностью и устойчивостью к появлению микротрещин. Это приводит к более высокой поверхностной плотности в сухом состоянии и более низкой скорости водопоглощения по сравнению с обычным, необработанным стальным шлаковым заполнителем [11]. Кроме того, шлифовальная обработка крупного шлакового заполнителя влияет на усталостные разрушения бетона.Для бетона с необработанным заполнителем шлака может наблюдаться разрушение заполнителей, и усталостное разрушение заканчивается по типу разрушения заполнителя. С другой стороны, в случае полированного шлакового агрегата большинство агрегатов являются прочными, и усталостное разрушение заканчивается по типу отслаивания на границе раздела между пастой и агрегатом [11].

Характеристики полированного шлакового заполнителя приводят к улучшению таких характеристик бетона, как усталостная прочность, деформация, акустическая эмиссия и твердость материалов при сжимающих усталостных нагрузках.Другой способ улучшить качество заполнителя шлака (особенно ITZ) — это ускоренная обработка карбонизацией заполнителя стального шлака. Этот процесс карбонизации проводится в реакторе карбонизации, который герметизирован до 70 ° C и вакуумирован до -0,3 МПа [12]. Затем в реактор вводили CO 2 до достижения давления 0,3 МПа. Этот процесс вызвал изменение пористой структуры агрегата. Это уменьшает возникновение пор диаметром более 1 мкм м на 24.4% и увеличивает возникновение пор диаметром менее 1 нм на 67,9% [12].

После карбонизации скорость водопоглощения заполнителя стального шлака снизилась, а его непроницаемость повысились. Степень расширения стального шлака также снижается из-за уменьшения содержания свободного CaO. Для сравнения прочности ITZ для бетона с естественным и стальным шлаковым заполнителем сравнивали прочность карбонизированного стального шлака и природного заполнителя и прочность бетона на сжатие [12].Хотя прочность на раздавливание карбонизированного шлакобетона была меньше, чем у природного заполнителя, прочность на сжатие шлакобетона улучшилась. Когда поперечное сечение образца бетона было подвергнуто испытанию на прочность при сжатии, трещины не проходили через середину заполнителя, а сами перемещались по зерну. Таким образом, ITZ бетона с заполнителем из углеродистой стали и шлака прочнее и прочнее, чем у бетона с естественным заполнителем.

Карбонизация шлакового агрегата также оказывает благоприятное воздействие на окружающую среду, а именно снижает возможность выщелачивания определенных элементов.При анализе характеристик выщелачивания агрегатов шлака нержавеющей стали было обнаружено, что Ca и Si являются теми элементами, на которые в наибольшей степени влияет карбонизация из-за изменений в минеральных фазах, ответственных за контроль растворимости этих элементов [13]. На выщелачиваемость Cr, одного из наиболее токсичных элементов в шлаковых агрегатах, карбонизация существенно не повлияла, хотя Mo показал некоторое снижение выщелачивания.

Глава 3 — Летучая зола в портландцементном бетоне. Факты о летучей золе для дорожных инженеров — Вторичная переработка — Экологичность — Тротуары

Факты о летучей золе для дорожных инженеров

Глава 3. Летучая зола в портландцементном бетоне

Введение

Использование летучей золы в портландцементном бетоне (PCC) имеет много преимуществ и улучшает характеристики бетона как в свежем, так и в затвердевшем состоянии.Использование летучей золы в бетоне улучшает обрабатываемость пластичного бетона, а также прочность и долговечность затвердевшего бетона. Использование летучей золы также экономически выгодно. Когда в бетон добавляют летучую золу, количество портландцемента может быть уменьшено.

Преимущества свежего бетона. Как правило, летучая зола полезна для свежего бетона, поскольку снижает потребность в воде для смешивания и улучшает текучесть пасты. В результате выгоды следующие:

  • Улучшенная удобоукладываемость. Частицы летучей золы сферической формы действуют как миниатюрные шарикоподшипники в бетонной смеси, обеспечивая таким образом смазывающий эффект. Этот же эффект также улучшает прокачиваемость бетона за счет снижения потерь на трение во время процесса перекачивания и обработки плоских поверхностей.

    Рис. 3-1: Летучая зола улучшает удобоукладываемость бетона дорожного покрытия.

  • Снижение потребности в воде. Замена цемента летучей золой снижает потребность в воде при данной осадке.Когда летучая зола используется в количестве около 20 процентов от общего количества вяжущего, потребность в воде снижается примерно на 10 процентов. Более высокое содержание летучей золы приведет к большему сокращению воды. Снижение водопотребления практически не влияет на усадку / растрескивание при высыхании. Известно, что некоторая летучая зола снижает усадку при высыхании в определенных ситуациях.

  • Пониженная теплота гидратации. Замена цемента таким же количеством летучей золы может снизить теплоту гидратации бетона.Это снижение теплоты гидратации не вредит долгосрочному приросту силы или долговечности. Пониженная теплота гидратации уменьшает проблемы нагрева при укладке массивного бетона.

Преимущества затвердевшего бетона. Одним из основных преимуществ золы-уноса является ее реакция с имеющейся в бетоне известью и щелочью с образованием дополнительных вяжущих соединений. Следующие уравнения иллюстрируют пуццолановую реакцию летучей золы с известью с образованием дополнительного связующего на основе гидрата силиката кальция (C-S-H):

(гидратация)
Цементная реакция: C 3 S + H → CSH + CaOH
Пуццолановая реакция:
Пуццолановая реакция: Ca14 S кремнезем из золы
  • Повышенный предел прочности. Дополнительное связующее, получаемое в результате реакции летучей золы с доступной известью, позволяет бетону из летучей золы со временем набирать прочность. Смеси, предназначенные для обеспечения эквивалентной прочности в раннем возрасте (менее 90 дней), в конечном итоге будут превышать прочность прямолинейных цементно-бетонных смесей (см. Рисунок 3-2).

Рис. 3-2: Типичное увеличение прочности бетона из летучей золы.

  • Пониженная проницаемость. Уменьшение содержания воды в сочетании с производством дополнительных вяжущих смесей снижает взаимосвязь пор бетона, тем самым уменьшая проницаемость.Уменьшение проницаемости приводит к повышению долговечности и устойчивости к различным формам износа (см. Рисунок 3-3)

Рисунок 3-3: Проницаемость бетона из летучей золы.

Требования к конструкции и техническим характеристикам смеси

Процедуры дозирования зольных бетонных смесей (ЗБТ) обязательно немного отличаются от таковых для обычных ЗПК. Основные рекомендации по выбору пропорций бетона содержатся в Руководстве по бетонной практике Американского института бетона (ACI), раздел 211.1. Дорожные агентства обычно используют вариации этой процедуры, но основные концепции, рекомендованные ACI, широко признаны и приняты. В ACI 232.2 очень мало информации о дозировании.

Летучая зола используется для снижения стоимости и повышения производительности PCC. Обычно от 15 до 30 процентов портландцемента заменяется летучей золой, а еще более высокие проценты используются для укладки массового бетона. Удаляемый цемент заменяется летучей золой эквивалентной или большей массой.Соотношение замещения летучей золы и портландцемента обычно составляет от 1: 1 до 1,5: 1.

Дизайн смеси следует оценивать с различным процентным содержанием летучей золы. Для каждого условия можно построить кривые зависимости времени от прочности. Чтобы соответствовать требованиям спецификации, разработаны кривые для различных коэффициентов замещения и выбран оптимальный коэффициент замещения. Расчет смеси следует выполнять с использованием предлагаемых строительных материалов. Рекомендуется, чтобы тестируемый бетон из летучей золы включал местные материалы при оценке характеристик.

Факторы цемента. Поскольку добавление летучей золы способствует общему количеству цементирующего материала, доступного в смеси, минимальный коэффициент цементации (портландцемент), используемый в PCC, может быть эффективно снижен для FAC. ACI признает этот вклад и рекомендует использовать соотношение вода / (цемент плюс пуццолан) для FAC вместо обычного отношения вода / цемент, используемого в PCC.

Частицы летучей золы вступают в реакцию со свободной известью в цементной матрице с образованием дополнительного вяжущего материала и, таким образом, увеличения долговременной прочности.

Свойства летучей золы

Тонкость. Тонкость зольной пыли важна, потому что она влияет на уровень пуццолановой активности и удобоукладываемость бетона. Согласно техническим условиям, через сито 0,044 мм (№ 325) должно пройти не менее 66 процентов.

Удельный вес. Хотя удельный вес не влияет напрямую на качество бетона, он имеет значение для выявления изменений в других характеристиках летучей золы. Его следует регулярно проверять в качестве меры контроля качества и соотносить с другими характеристиками летучей золы, которые могут колебаться.

Химический состав. Реактивные алюмосиликатные и кальциевые алюмосиликатные компоненты летучей золы обычно представлены в их номенклатуре оксидов, таких как диоксид кремния, оксид алюминия и оксид кальция. Изменчивость химического состава регулярно проверяется в качестве меры контроля качества. Алюмосиликатные компоненты реагируют с гидроксидом кальция с образованием дополнительных вяжущих материалов. Летучая зола имеет тенденцию повышать прочность бетона, когда эти компоненты присутствуют в более мелких фракциях летучей золы.

Содержание триоксида серы ограничено пятью процентами, поскольку было показано, что большие количества увеличивают расширение строительного бруса.

Содержание щелочей в большинстве зол меньше указанного в спецификации предела в 1,5 процента. Содержание, превышающее указанное, может способствовать проблемам расширения щелочных агрегатов.

Содержание углерода. LOI — это измерение количества несгоревшего углерода, остающегося в золе. Он может составлять до пяти процентов по AASHTO и шести процентов по ASTM. Несгоревший уголь может поглощать воздухововлекающие примеси (AEA) и увеличивать потребность в воде.Кроме того, часть углерода в золе-уносе может быть инкапсулирована в стекло или иным образом быть менее активна и, следовательно, не влиять на смесь. И наоборот, некоторая летучая зола с низкими значениями LOI может иметь тип углерода с очень большой площадью поверхности, что приведет к увеличению дозировки AEA. Вариации LOI могут способствовать колебаниям содержания воздуха и требовать более тщательного полевого мониторинга увлеченного воздуха в бетоне. Кроме того, если летучая зола имеет очень высокое содержание углерода, частицы углерода могут всплывать вверх во время процесса отделки бетона и могут образовывать темные полосы на поверхности.

Прочие компоненты

Агрегаты. Как и в случае любой бетонной смеси, необходимы соответствующие отборы проб и испытания, чтобы убедиться, что заполнители, используемые в конструкции смеси, имеют хорошее качество и являются репрезентативными для материалов, которые будут использоваться в проекте. Агрегаты, содержащие реактивный диоксид кремния, могут использоваться в FAC.

Цемент. Летучая зола может эффективно использоваться в сочетании со всеми типами цементов: портландцементом, цементом с высокими эксплуатационными характеристиками и цементными смесями.Однако следует соблюдать особую осторожность при использовании золы-уноса с высокопрочными или пуццолановыми цементами. Соответствующий состав смеси и испытания должны быть проведены для оценки влияния добавления летучей золы на характеристики высокопрочного бетона. Смешанные или пуццолановые цементы уже содержат летучую золу или другой пуццолан. Дополнительная замена цемента повлияет на раннее развитие прочности. У цемента разные характеристики, как и у летучей золы, и не из всех комбинаций получается хороший бетон. Выбранный портландцемент должен быть испытан и утвержден как таковой, а также оценен в сочетании с конкретной используемой летучей золой.

Воздухововлекающие добавки (AEA). Чем выше содержание углерода в летучей золе, тем труднее контролировать содержание воздуха. Кроме того, если содержание углерода меняется, необходимо тщательно контролировать содержание воздуха и изменять дозировку примесей, чтобы обеспечить надлежащие уровни вовлечения воздуха.

Замедлители. Добавление летучей золы не должно существенно влиять на эффективность химического замедлителя схватывания. Некоторые виды летучей золы могут замедлить время схватывания и снизить потребность в замедлителе схватывания.

Редукторы воды. Бетон из летучей золы обычно требует меньше воды, но его можно улучшить с помощью водоредуцирующих добавок. Эффективность этих добавок может изменяться в зависимости от добавления летучей золы.

Строительные практики

Бетонные смеси с летучей золой могут быть разработаны так, чтобы по своим характеристикам практически не отличались от смесей PCC с небольшими отличиями. При смешивании и размещении любого FAC могут потребоваться небольшие изменения в полевых условиях. Будут полезны следующие общие практические правила:

Заводские операции. Летучая зола требует отдельного водонепроницаемого, герметичного бункера или бункера для хранения. Будьте осторожны и четко обозначьте загрузочную трубу для летучей золы, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение при доставке. Если отдельный бункер для хранения не может быть предоставлен, можно разделить бункер для цемента. Если возможно, используйте разделитель с двойными стенками, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение. Благодаря сферической форме частиц сухая летучая зола более текучая, чем сухой портландцемент. Угол естественного откоса летучей золы обычно меньше, чем у цемента.

Как и в случае с любой другой бетонной смесью, время и условия перемешивания имеют решающее значение для получения качественного бетона. Увеличение объема пасты и удобоукладываемости бетона (эффект шарикоподшипников), связанное с использованием летучей золы, обычно повышает эффективность перемешивания.

Практика на местах. Начиная с первой доставки бетона на строительную площадку, каждую загрузку следует проверять на наличие увлеченного воздуха до тех пор, пока персонал проекта не будет уверен, что достигается постоянное содержание воздуха. После этого следует продолжить периодические испытания для обеспечения согласованности.Бетон следует укладывать как можно быстрее, чтобы свести к минимуму потерю увлеченного воздуха при продолжительном перемешивании. Следует придерживаться обычных методов консолидации. Следует избегать чрезмерной вибрации, чтобы свести к минимуму потерю содержания воздуха на месте.

Характеристики удобоукладываемости смеси

FAC позволяют легко укладывать ее. Многие подрядчики сообщают об улучшении гладкости покрытий FAC по сравнению с покрытиями, построенными с использованием обычных PCC. FAC содержит больше пасты, чем обычный PCC, что благоприятно сказывается на отделке.Более медленное раннее развитие прочности FAC может также привести к более длительному удержанию влаги.

Рисунок 3-5: Отделка бетона золой-уносом

Устранение неполадок. Начинающие пользователи золы-уноса в бетоне должны оценить характеристики предлагаемых смесей до начала строительства. Все ингредиенты бетона должны быть протестированы и оценены для разработки желаемого дизайна смеси.

Содержание воздуха. Крупность летучей золы и улучшенная удобоукладываемость FAC, естественно, затрудняют образование и удержание увлеченного воздуха.Кроме того, остаточный несгоревший углерод в золе адсорбирует часть воздухововлекающего агента и затрудняет достижение желаемого содержания воздуха. Зола с более высоким содержанием углерода, естественно, требует более высокого содержания AEA. Проверка качества и контроля качества золы в источнике должна гарантировать, что используемая летучая зола поддерживает однородное содержание углерода (LOI), чтобы предотвратить неприемлемые колебания в увлеченном воздухе. Новые технологии и процедуры по устранению несгоревшего углерода в летучей золе описаны в главе 10.

Более низкая ранняя прочность. Бетонные смеси с летучей золой обычно в раннем возрасте имеют более низкую прочность. Более медленный набор прочности может потребовать усиления форм для смягчения гидравлических нагрузок. Следует отметить, что удаление формы и открытие для трафика может быть отложено из-за более медленного набора силы. Более низкие ранние сильные стороны можно преодолеть с помощью ускорителей.

Сезонные ограничения. Планирование строительства должно предусматривать время, чтобы FAC набрал достаточную плотность и прочность, чтобы противостоять антиобледенительным процессам и циклам замораживания-оттаивания до наступления зимних месяцев.Прирост силы FAC минимален в холодные месяцы. Хотя пуццолановые реакции значительно уменьшаются при температуре ниже 4,4 ° C (40 ° F), увеличение прочности может продолжаться более медленными темпами в результате продолжающейся гидратации цемента. Химические добавки могут использоваться для компенсации сезонных ограничений.

Ссылки на проектирование и изготовление

См. Приложение C.

Влияние уменьшающего усадку агента и расширяющей добавки на свойства строительного раствора

Это исследование предназначено для изучения влияния строительного раствора, смешанного с уменьшающим усадку агентом (тип полиоксиалкиленалкилового эфира), расширяющей добавкой (тип СаО) и летучей золой (далее «SRA, »« EX »и« FA »соответственно.). Кроме того, было изучено отверждение паром для улучшения свойств раствора. Испытание на пластическую усадку проводилось с использованием тензодатчика, встроенного на 0,5 см от поверхности в соответствии со стандартом ASTM C1579-06 в раннем возрасте, с последующим испытанием на общую усадку и испытанием на прочность при сжатии. Результаты испытаний показали, что смешивание EX и SRA увеличивает пластическое увеличение раствора в раннем возрасте больше, чем использование только EX или SRA. Отверждение паром помогает уменьшить пластическую усадку при добавлении в раствор FA и SRA, а добавление EX увеличивает увеличение по сравнению с обычным отверждением.Когда все EX, SRA и FA добавляются в растворный раствор, следует уделять большое внимание из-за увеличения большего расширения. С точки зрения прочности на сжатие, отверждение паром увеличивает прочность на сжатие во всех типах смесей. Отверждение паром значительно помогает увеличить прочность раствора на сжатие за счет комбинации EX, SRA и FA. Тем не менее, тесты XRD и SEM соответственно объясняют такое увеличение.

1. Введение

Усадка и растрескивание обычно возникают в процессе затвердевания раствора.Такая усадка происходит как из-за реакции гидратации, так и из-за окружающей среды. Усадку раствора можно разделить на 2 основных этапа: ранний возраст (в течение первых 24 часов) и длительный период (после первых 24 часов) [1]. Растрескивание поверхности раствора происходит в основном в раннем возрасте строительства. Поверхностное растрескивание можно измерить с учетом пластической усадки, и существует большая вероятность того, что растрескивание должно произойти во всех частях здания с большой площадью поверхности, например, в стене, полу, крыше и платформе. .Из предыдущих исследований [2, 3] объясняется, что пластическая усадка происходит из-за быстрого испарения влаги с поверхности пасты, которая влияет на немедленную усадку на стадии предварительного отверждения, тогда как паста на этой стадии почти полностью неспособна к выдерживать растягивающее напряжение у поверхности во время усадки пасты. Когда нагрузка превышает допустимую для пасты, возникает растрескивание. Есть много способов уменьшить усадку раствора. Одним из способов является использование такого дополнительного неорганического материала, как летучая зола (FA) и агент, снижающий усадку (SRA), который представляет собой химическое вещество, которое помогает снизить поверхностное натяжение за счет снижения капиллярного напряжения и, следовательно, уменьшение усадки пасты как из-за химической реакции, так и из-за воздействия внешней среды.Расширяющие добавки (EX) обычно помогают уменьшить усадку из-за множества различных факторов, например, расширения из-за водопоглощения и формирования пор и кристаллической структуры в процессе реакции гидратации [4]. SRA и EX можно просто добавить в процессе смешивания, не требуя дополнительного оборудования. Тем не менее, добавление таких добавок снижает прочность раствора [5–7]. Способ повышения прочности — отверждение паром путем придания влажности и тепла свежему формованному цементу, помогая пасте не обезвоживаться и уменьшая испарение воды на поверхности, а также увеличивая катализ между водой и цементом для улучшения прочность пасты и повышение качества поверхности [8].В результате отверждение паром считается подходящим для повышения прочности при добавлении добавки. Тем не менее, есть небольшое количество предшествующих исследований, касающихся этой статьи, и эти исследования не охватывают отверждение паром. Таким образом, это исследование подчеркивает влияние строительного раствора с добавлением SRA и EX, включая FA, при использовании продукта, который можно легко найти на рынке, и на отверждение паром при нормальном давлении, чтобы изучить переносимость и усадку строительного раствора.

2. Схема эксперимента
2.1. Материалы

В испытании использовались следующие материалы: обычный портландцемент (C), летучая зола (FA) с электростанции Мае Мох в провинции Лампанг, Таиланд, расширяющая добавка на основе оксида кальция (EX) и усадка полиоксиалкиленалкилового эфира. восстановитель (SRA). Подробная информация об использованных материалах показана в таблице 1. Химический состав показан в таблице 2. Песок, использованный в этом испытании, изготовлен из песка сорта ASTM C 778 с модулем тонкости помола (FM) 3.05, абсорбция 0,54%, насыпной удельный вес 2,58 и насыпной удельный вес SSD (насыщенная поверхность в сухом состоянии) 2,60.

90TM

90TM


Вид Символ Физические свойства основного компонента

43

Цемент Цемент Неорганическая добавка Летучая зола FA ASTM Тип C
Расширительная добавка EX Свободная известь типа
Примесь Алкиллен

Снижающий усадку агент

Полиоксид

Полиокс.


9038

9014

4293


Химический состав C FA EX SRA EX SRA 21.5 24
Al2O 3 (%) 4,64 10
Fe2O

314

Fe2O

3 14 9014 902 902

0,45
CaO (%) 65 32,6 77,5
MgO (%) 0,884 9014 901 9014 9014 9014 901 9014 9014 9014 901 9014 2 O (%) 0.09 0,1
K 2 O (%) 0,59 3,57 5,3
SO 14

2 9014

1,1 16,2
Удельный вес 3,15 2,23 3,16 0,99
3 Удельная поверхность Blaine (см 2


В связи с этим соотношение порошка и песка было определено как 1: 2.75, вода была заменена на SRA в количестве 2% в соответствии с количеством порошка = (C + FA + EX), и порошок был заменен на EX = при 15% стабильности при смешивании как FA + EX с; смеситель Хобарта использовали для перемешивания строительного раствора, воды и добавки на низкой скорости в течение 15 секунд. Затем взвешенный порошок добавляли, используя низкоскоростное перемешивание в течение 30 секунд, при средней скорости в течение 90 секунд и на высокой скорости в течение 160 секунд (т.е. общая смесь составляла 3 минуты). Потребность смеси в воде (соотношение W / B) проверялось путем оценки скорости потока в соответствии с ASTM C230.Расход раствора составлял 105%. Соотношение смеси и условия испытаний показаны в таблице 3.


Номер смеси Образец W / B EX
(%)
SRA
(%)
FA
(%)
Вес устройства (кг / м 3 ) Вес устройства в свежем состоянии (кг / м 3 )
W C EX SRA FA S

(контроль) C 0.7 0 0 0 337 482 0 0 0 1,325 2,144
43 (2) 9014 EX 153 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014

410 72 0 0 1,325 2,145
(3) C + EX + FA20 20 334 902 9014 902 9014 902 9014 9014 902 9014 902 9014 9014

1,311 2,122
(4) C + EX + FA40 40 330 241 71 0 160 12143

901 901 C + SRA 0 2 0 328 482 0 10 0 1,325 2,144
RA + FA20 20 324 381 0 10 95 1,309 2,117
(7) C + S14 9014 9014 320143203 0 9 188 1,292 2,091
(8) C + EX + SRA 15 0 328 410 9014 1,325 2,144
(9) C + EX + SRA + FA20 20 324 324 72 104 81 (10) C + EX + SRA + FA40 40 321 241 71 9 160 1,297 2,099
15

  • 0
  • Примечание. W: вода, C: цемент, EX: расширяющая добавка, SRA: агент, снижающий усадку, FA: летучая зола и S: песок.
    2.2. Методы
    2.2.1. Время начального схватывания и время окончательного схватывания

    Подсчет времени начального схватывания проводился при комнатной температуре (т. Е. 25 ° C) по сопротивлению проникновению, чтобы определить начальную точку для измерения усадки в раннем возрасте и в конце. время схватывания для всех типов смесей с использованием иглы Вика в соответствии со стандартом ASTM C807.Первоначальное время схватывания раствора наступило, когда штопор погружался на миллиметр от верхней поверхности.

    2.2.2. Bleeding

    Был проведен тест по методу JIS A1123 (именуемому методом тестирования JCI) [9]. Образец перелили в набор для испытания на кровотечение. Набор для испытаний был помечен таким же объемом, как и ступка (т.е. приблизительно 400 мл). После заливки регистрировали объем воды на поверхности раствора. Запись производилась повторно через каждые 30 минут в течение не менее 6 часов в целом.

    2.2.3. Пластическая усадка

    Определение пластической усадки в раннем возрасте можно определить в соответствии со стандартом ASTM C1579-06. Определение может быть выполнено с помощью нескольких различных шаблонов, например, путем фотографирования трещин на поверхности под микроскопом [10], измерения ширины трещин на поверхности с помощью LVDT или лазерных датчиков [11, 12] и нанесения покрытия. тензодатчик прямо в форму [4]. Использование тензодатчика дает приблизительные результаты при использовании лазерного оборудования и контактного датчика [12].В этом исследовании использовался водостойкий тензодатчик с диапазоном рабочих температур от -10 до 70 ° C, установленный в центре формы на вершине стояка трещины, установленного на расстоянии 0,50 см от поверхности. Движение измерялось и регистрировалось каждые 10 минут, начиная с начального времени схватывания в течение 24 часов, а испытание на усадку проводилось при 30 ° C (нормальное отверждение), 60% ± 5% относительной влажности и отверждение паром при 65 ° C. , с 95% относительной влажности, произведенной паровой вулканизатором. В связи с этим важна продолжительность пропаривания. Предыдущие исследования в основном потратили 24 часа на отверждение паром, что считалось достаточным и эффективным для повышения прочности [13–15].Поэтому в этом исследовании также использовался тепловой цикл (однодневный цикл). Перед тем, как было проведено отверждение паром, раствор оставляли в периоде затвердевания в раннем возрасте, оставляя его примерно на 3 часа в зависимости от начального времени схватывания при комнатной температуре (30 ° C), с% относительной влажности, после чего повышалась температура. со стабильной скоростью (20 ° C в час) до тех пор, пока температура не достигнет 65 ° C, относительная влажность%. Температуру и влажность контролировали в этот период в течение 10 часов перед медленным понижением температуры до нормальной стадии.Измерение пластической усадки показано на рисунке 1, а температура, используемая при отверждении паром, показана на рисунке 2.


    2.2.4. Прочность на сжатие

    Образцы каждой смеси хранили в квадратных формах 5 × 5 × 5 см в соответствии со стандартом ASTM C 109 и удаляли через 24 часа, после чего отверждение паром было повторено при комнатной температуре (30 ° C). Прочность на сжатие была проверена через 1 день, 3 дня, 7 дней и 28 дней.

    2.2.5. Общая усадка

    Общая усадка была измерена в соответствии со стандартом JIS A1129 в формах 4 × 4 × 16 см. Два LVDT были установлены на каждом конце образцов для использования в качестве точки определения усадки. Тест проводился каждые 24 часа в течение 28 дней при контролируемой температуре 25 ° C и относительной влажности 40%.

    2.2.6. Определение микроструктуры

    Образцы были приготовлены с нанесением металлического покрытия и сфотографированы с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) для изучения микроструктуры продуктов гидратации строительного раствора на шестом часе после смешивания.Образцы были протестированы для изучения количества химических веществ в строительном растворе с использованием аппарата XRD.

    3. Результаты
    3.1. Время схватывания

    Время начального схватывания и время окончательного схватывания раствора показано в Таблице 4.

    ч 13 мин


    Образец Время схватывания
    Начальное Окончательное

    C 2 ч 30 мин 6 ч 17 мин
    C + EX 2 ч 19 мин 5 ч 13 мин
    C + EX14 FA3 6 ч
    C + EX + FA40 4 ч 5 мин 6 ч 45 мин
    C + SRA 2 ч 50 мин 6 ч 26 мин
    C + SRA + FA20 3 ч 15 мин 5 ч 29 мин
    C + SRA + FA40 4 ч 15 мин 6 ч 26 мин
    C + EX + SRA 3 ч 19 мин 6 ч 20 мин
    C + EX + SRA + FA20 3 ч 52 мин 8 ч 20 мин
    C + EX + SRA + FA40 4 ч 39 мин 9 ч ​​44 мин

    Когда коэффициент замены цемента на EX был увеличен, время начального схватывания сократилось на 11 минут по сравнению с контролируемым раствором, а также уменьшилось время окончательного схватывания.Начальное время схватывания раствора с добавлением EX имеет тенденцию к уменьшению, когда коэффициент замены цемента увеличивается. Однако, когда коэффициент замены цемента на FA был увеличен, как время начального схватывания, так и время окончательного схватывания значительно увеличились (для EX + FA20 и EX + FA40). Когда вода была заменена на 2% SRA, время начального схватывания раствора увеличилось. Когда соотношение добавления FA составляло 20% и 40% (SRA + FA20 и SRA + FA40), время начального схватывания значительно увеличивалось.Добавление EX и SRA (EX + SRA) увеличило время начального схватывания, но время окончательного схватывания было близко к времени схватывания контролируемого раствора. Однако, когда соотношение добавленного FA было увеличено (EX + SRA + FA20 и EX + SRA + FA40), время начальной и окончательной схватывания значительно увеличилось, особенно в то время как EX + SRA + FA40 продлило время начальной схватывания. и время окончательного схватывания на 2,09 часа и 3,27 часа соответственно больше, чем у контролируемого раствора.

    3.2. Кровотечение

    Из рисунка 3, когда только EX был добавлен, скорость кровотечения немного снизилась по сравнению с контролируемым строительным раствором, но когда FA был добавлен как к EX + FA20, так и EX + FA40, скорость кровотечения значительно увеличилась. Результаты соответствуют результатам теста на длительное время первоначального схватывания. Добавление FA могло снизить реакцию гидратации, в результате которой образовывался избыток воды, что привело к тому, что частица воды всплыла на поверхность. Добавление SRA уменьшило кровотечение на 27.85% по сравнению с контролируемым строительным раствором, и тенденция скорости просачивания SRA + FA возрастала, когда соотношение FA было увеличено. Скорость кровотечения в этом отношении соответствует тесту Бенца и др. [16], в котором измерялись потеря массы и влажность пасты с добавлением SRA. Потеря массы пасты с добавленным SRA уменьшилась больше, чем у пасты без SRA, а относительная влажность была выше в пасте с добавлением SRA. Так же, как EX + SRA + FA20 и EX + SRA + FA40, скорость кровотечения все еще была низкой по сравнению с смешиванием только с EX.Таким образом, когда был добавлен SRA, он действовал как отверждающий слой. Кроме того, тот факт, что SRA снижает поверхностное натяжение, также помогает удерживать воду в пасте, в то время как, по сравнению со случаем без добавления SRA, вода в капиллярной поре имеет более высокий объем поверхностного натяжения, а вода из более низких слой с более низким поверхностным натяжением, следовательно, вытягивается, чтобы заменить воду, потерянную на поверхности из-за реакции гидратации и окружающей среды [16, 17].

    3.3. Прочность на сжатие

    Прочность на сжатие при нормальном отверждении показана на рисунке 4. Прочность на сжатие контролируемого раствора составляла 13,4 МПа. Замена цемента на EX на 15% значительно снизила прочность на сжатие на 47,77% (6,4 МПа) в течение первых суток после смешивания по сравнению с контролируемым раствором. Смешивание EX + FA немного снизило прочность по мере увеличения соотношения FA. Это показывает, что основным фактором является EX. Для замены воды на 2% SRA немного снизили прочность на сжатие на 17.91% (2,4 МПа) по сравнению с контролируемым раствором. Смешивание SRA + FA снизило прочность раствора на сжатие по мере увеличения соотношения FA. Смешивание SRA + FA20 и SRA + FA40 и прочность на сжатие через 1 день снизились на 20,15% (2,7 МПа) и 59,7 (8,0 МПа), соответственно, по сравнению с контролируемым раствором. Следовательно, основная потребность раствора в прочности на сжатие зависит от количества добавляемой FA, особенно добавляемой на 40%; это чрезвычайно снизило прочность на сжатие.При добавлении EX + SRA прочность раствора на сжатие значительно снизилась как в первые сутки, так и через 28 дней; то есть прочность на сжатие составила 57,46% (7,7 МПа) по сравнению с контролируемым раствором однодневной давности и 49,58% (11,8 МПа) по сравнению с раствором 28-дневной давности. Для смешивания EX + SRA + FA прочность раствора в начальном и конечном возрасте имела тенденцию к снижению в соответствии с увеличением количества добавляемой FA, особенно когда FA был добавлен в количестве 40%, прочность на сжатие значительно снизилась на 70%. .89% (9,5 МПа) по сравнению с контролируемым строительным раствором, но когда FA был добавлен в количестве 20%, прочность на сжатие немного снизилась, то есть близко к смешиванию только EX + SRA.

    Отверждение паром при 65 ° C показано на рисунке 5. Прочность на сжатие раствора, отвержденного паром, во всех случаях выше, чем при 30 ° C, по сравнению с теми же типами смесей. Тенденция прочности на сжатие с добавлением EX, SRA и FA обычно близка к нормальному отверждению при 30 ° C.Прочность раствора значительно увеличилась для всех типов смесей, когда испытание проводилось через 1 день после смешивания из-за увеличения реакции гидратации цемента и пуццолановой реакции добавки от повышения температуры [18]. Отверждение паром значительно помогает увеличить прочность на сжатие EX на 241,42% (9,9 МПа) по сравнению с отверждением при нормальной температуре. Дальнейший результат состоит в том, что прочность на сжатие выше, чем у контролируемого раствора в течение первого дня после смешивания.

    Показатель прочности раствора, прошедшего нормальное отверждение и отверждение паром при 65 ° C, по сравнению с контролируемым раствором показан на рисунках 6 и 7 соответственно. Результаты ясно показывают, что отверждение паром значительно помогает увеличить прочность на сжатие для всех типов смесей. Интересный результат, который следует отметить при нормальном отверждении, заключается в том, что можно увидеть большой разрыв прочности с первых 24 часов до 28 дней, как показано на рисунке 7. Для отверждения паром индекс прочности контролируемого раствора, который был подвергнут за счет уменьшения времени отверждения паром через некоторое время, то есть близко к контролируемому раствору, который прошел через нормальное отверждение в течение 28 дней.Однако в случае раствора, смешанного с EX, EX + FA, EX + SRA и EX + SRA + FA, индекс прочности раствора имеет тенденцию к повышению, что показывает, что разрыв в прочности становится меньше, как показано на Рисунке 8. Это показывает, что отверждение паром улучшило прочность раствора с добавлением EX и SRA как в раннем возрасте, так и в долгосрочной перспективе.



    Прочность на сжатие строительного раствора с добавлением EX и SRA, включая FA, в этом исследовании имела тенденцию к снижению, как это обычно наблюдается во многих других исследованиях.Что касается EX, Carballosa et al. [5] смешали EX в самоуплотняющемся бетоне и FA на 7,5% и 10%, соответственно, и обнаружили, что на первом этапе прочность на сжатие не зависела от количества EX, но прочность на сжатие снизилась. после 7-го дня снижение прочности на сжатие составило 5 МПа (т. е. 12,8%), когда возраст был 28 дней. Это был особенно кальциевый базовый тип EX; прочность на сжатие снизилась на 25% за 28 суток. Есть небольшое количество исследований по EX + SRA и EX + SRA + FA.Monosi et al. [6, 7] обнаружили, что прочность на сжатие снижается при добавлении EX + SRA. Для EX + SRA + FA прочность на сжатие раствора с EX была добавлена ​​на 0–7,5%, SRA на 0–0,75% и стабильная FA на 10%. Для смешивания всех типов смесей прочность на сжатие явно снижается, когда доля EX превышает 7,5%.

    3.4. Испытание на усадку
    3.4.1. Влияние EX и EX + FA

    На рисунке 8 показана степень усадки строительного раствора с EX и EX + FA, добавленными в раннем возрасте.Раствор с добавлением EX, отвержденный паром, увеличил увеличение на 196,85% (921 микродеформация) по сравнению с обычным отверждением, в то время как отверждение паром значительно увеличилось. Первоначальная высокая скорость увеличения могла указывать на тот факт, что скорость пуццолановой реакции EX была высокой в ​​соответствии с результатами теста на более быстрое начальное время схватывания, как показано в таблице 4. Yazici et al. [13] сообщили, что при высокой температуре отверждения CaO действует быстрее. Скорость увеличения начала снижаться примерно через 10 часов при обычном отверждении и через 6 часов при отверждении паром.Нормальное отверждение строительного раствора с добавлением EX + FA на 20% и 40% показало, что увеличение в раннем возрасте увеличивалось в соответствии с количеством замененного FA. Кроме того, это увеличение может объяснить, что по мере уменьшения количества необходимой воды возникло избыток воды, что привело к продлению периода испарения воды на поверхности и что замена цемента уменьшила реакцию гидратации между цементом и водой, которая была одной из причин усадки.Кроме того, FA, естественно, меньше и более гладкий, чем цемент, и, благодаря своей естественной округлой форме, имеет меньше пор, что снижает усадку [19]. В этом испытании характер ТВС, снижающий усадку, был также обнаружен в других типах смесей.

    На рис. 9 показано увеличение строительного раствора с добавлением EX и EX + FA, прошедшего обычное отверждение и отверждение паром, с записью результата через 24 часа после смешивания. Тенденция к нормальному отверждению соответствовала усадке в раннем возрасте; то есть, когда большее количество цемента было заменено на EX, расширение также увеличилось.Увеличение ЭКС произошло и закончилось в течение первых 2 дней. При отверждении паром раствор с добавлением EX + FA оказался немного увеличенным и сильно усадочным. Скорость усадки, которая увеличивалась в соответствии с увеличением количества добавляемой ЖК, может быть связана с тем фактом, что, когда CaO реагировал с H 2 O с образованием Ca (OH) 2 , количество гидроксида кальция увеличивалось, что увеличивалось. паста; после этого реакция гидроксида кальция перешла в пуццолановую реакцию с FA, что повлияло на усадку и увеличило прочность на сжатие [20].

    3.4.2. Эффект SRA и SRA + FA

    Добавление SRA и SRA + FA уменьшило усадку в раннем возрасте для всех типов смесей, как показано на Рисунке 10. При нормальном отверждении пластическая усадка уменьшилась на 24,50% (162 микродеформации) по сравнению с к управляемому миномету. Небольшое увеличение было обнаружено при отверждении паром в раннем возрасте. Для SRA + FA обычное отверждение немного помогло уменьшить усадку; то есть усадка уменьшалась по мере увеличения количества заменяемой ТВС, в то время как в случае отверждения паром расширение значительно увеличивалось.Эта тенденция к увеличению в раннем возрасте подтверждается результатами тестов Corinaldesi [21] и Sant et al. [22], которые обнаружили, что добавление SRA привело к большему напряжению кристаллизации, чем обычная паста в раннем возрасте, поскольку в раннем возрасте паста была насыщена большим количеством воды, что увеличивало количество портландита больше, чем обычно. паста, приводящая к увеличению в раннем возрасте. Кроме того, через 26 часов после смешивания были обнаружены удлиненные кристаллы портландита.Следовательно, с учетом этого факта, отверждение паром увеличивает количество воды в пасте и углубляет реакцию гидратации, что значительно увеличивает количество портландита и эттрингита. Это ясно видно на снимке с помощью SEM, как показано на рисунке 15. Маленькие поры обнаруживаются в большом количестве по сравнению с нормальным отверждением. Такое сжатие можно объяснить соотношением Юнга-Лапласа; то есть, простое уравнение [23] выглядит следующим образом: где — капиллярное давление при натяжении при отверждении паром, — капиллярное давление при нормальном натяжении при отверждении, — поверхностное натяжение порового раствора, — угол смачивания и — радиус мениска.

    Размер пор уменьшается как в результате добавления ТВС, так и в результате отверждения [23]. Когда размер пор уменьшается, капиллярное давление увеличивается. Между тем, SRA, который снижает поверхностное натяжение, приводит к снижению капиллярного давления. Это один из факторов, объясняющих, как происходит усадка после отверждения. Более того, исходя из уравнения, чтобы изучить результаты добавления только SRA (как показано на рисунках 10 и 11), отверждение паром каким-то образом помогает предотвратить испарение поверхности (т.е.e.,), что соответствует результатам испытаний в этом исследовании, обнаружившим незначительные различия в усадке при сравнении нормального отверждения и отверждения паром. Таким образом, добавление только SRA немного помогает при отверждении паром в раннем возрасте.

    Тем не менее, из результатов теста на просачивание, показанных на Рисунке 3, хотя добавление SRA снижает количество вытекания ниже, чем контролируемый раствор, это показывает, что вытекание воды с поверхности не является основной необходимостью, которая существенно влияет на пластическая усадка СРА в раннем возрасте.Долговременное сжатие SRA и SRA + FA показано на рисунке 11. Влияние SRA также было обнаружено в течение первых 3 дней; то есть небольшое увеличение было также обнаружено в случае нормального отверждения, но чрезмерная усадка была обнаружена в случае отверждения паром с первого дня. Усадка также увеличивалась в соответствии с увеличением количества добавляемой ТВС.

    3.4.3. Эффект EX + SRA и EX + SRA + FA

    Увеличение строительного раствора с EX + SRA и EX + SRA + FA, добавленными в раннем возрасте, показано на Рисунке 12.Для нормального отверждения увеличение значительно увеличилось, когда количество FA было добавлено на 40%. Для отверждения паром увеличение значительно увеличилось в случаях EX + SRA, EX + SRA + FA20 и EX + SRA + FA40. В этом отношении раствор увеличился на 284%, 307% и 244% соответственно по сравнению с нормальным отверждением. Следовательно, количество добавленной к смеси FA сильно влияет на увеличение. Говорят, что добавление FA помогает уменьшить количество и размер пор в пасте.Отверждение паром также уменьшает размер пор [14]. В случае добавления EX + SRA Maltese et al. [24] объяснили такое увеличение с помощью XRD и обнаружили увеличение содержания эттрингита и портландита в большем количестве по сравнению с единственным добавлением либо EX, либо SRA. Отверждение паром значительно увеличивает EX + SRA + FA. Продукты гидратации в значительной степени обнаруживаются в результате отверждения паром, и форма частиц строительного раствора в этом отношении становится совершенно иной. На рисунке 16 показана фотография, сделанная с помощью SEM, отверждения на пару для строительного раствора, смешанного с EX + SRA, через 6 часов после смешивания.Небольшие поры видны при добавлении EX + SRA + FA. Отверждение паром — лучший способ увеличить объем раствора. На Фигуре 17 показана фотография, сделанная с помощью СЭМ парового отверждения строительного раствора, смешанного с EX + SRA + FA40, через 6 часов после смешивания. Физические характеристики продуктов гидратации, которые меняются в раннем возрасте, демонстрируют значительные свойства, которые меняются как в отношении прочности, так и в отношении усадки с длинными толстыми игольчатыми частицами, обнаруженными по всей поверхности FA, которая значительно длиннее и больше по размеру по сравнению с нормальное отверждение.Это четко подтверждает результаты испытаний на пластическую усадку, касающиеся влияния отверждения паром, которое значительно увеличивает увеличение. Такое резкое увеличение происходит из-за нескольких факторов, и один из факторов — замена цемента на ТВС. Тем не менее, ASTM C157 определяет, что увеличение строительного раствора не должно превышать 0,02%. Поэтому настоятельно рекомендуется учитывать среду и метод отверждения для определения количества и пропорции SRA и EX, разрешенных для добавления.

    Кроме того, диаграмма XRD показана на рисунке 14. Если C — кальцит, Q — кварц, а CH — гидроксид кальция, результат теста помогает подтвердить влияние на прочность на сжатие и усадку, особенно в случай SRA + EX + FA, в котором гидроксид кальция присутствует в большом количестве, а также C 3 AH 6 , который получается в результате алюминатной реакции C 3 A при температуре выше 60 ° C, в результате чего получается гидрогранат снижение прочности раствора и увеличение укрупнения пасты в раннем возрасте [25, 26].

    Долговременная усадка EX + SRA и EX + SRA + FA показана на Рисунке 13 для нормального отверждения. Постоянное увеличение и длительная усадка были обнаружены в высокой степени, а гидроксид кальция обнаруживается в большом количестве после отверждения паром, что приводит к сильному увеличению размера строительного раствора в раннем возрасте. Столь высокая усадка может быть объяснена непрерывной пуццолановой реакцией ТВС. Хотя паста уже содержит большое количество гидроксидов кальция, высокая температура отверждения также помогает стимулировать усиление пуццолановой реакции [23], которая показывает индекс прочности, который выше, чем при обычном отверждении, особенно раствор с 40% FA добавил.


    4. Обсуждение

    Деформации расширения необходимо объяснить в соответствии с однократным добавлением SRA или EX и смешанным добавлением SRA и EX. Расширяющий механизм увеличения объема гелевого состояния в раннем возрасте EX может происходить из нескольких факторов, таких как расширение из-за адсорбции воды, рост кристаллов в результате развития кристаллической структуры гидроксида кальция и образование сосуществующих пор в результате распада. ингредиентов в EX во время процесса гидратации [27].Скорость изменения объема химических соединений гидроксида кальция увеличивается в результате реакции CaO + H 2 O = 1,9 раза [27]. Расширение в значительной степени касается растворимости. Циркуляция Ca + создает гидроксид кальция в виде количества Ca + , которое уменьшается в смеси [28].

    Для образцов EX, EX + FA20 и EX + FA40 после отверждения паром скорость усадки выше, чем у образцов при нормальном отверждении, из-за лучшей реакции парового отверждения, которая влияет на EX в раннем возрасте.Мы заметили, что отверждение паром в раннем возрасте приводит к экстремальному расширению EX, EX + FA20 и EX + FA40, что согласуется с Maltese et al. [24], которые тестировали как обычное, так и водное отверждение. Другими словами, когда оксид кальция внедряется в цементную матрицу, обнаруживается, что обработка EX простым обычным отверждением недостаточна для идеальной реакции. Следовательно, добавление воды путем отверждения водой помогает улучшить реакцию гидратации оксида кальция, чем при обычном отверждении.Объяснение возрастающего расширения EX + FA20 и EX + FA 40 заключается в увеличении количества CaO, добавляемого в смесь, поскольку зола-унос содержит такие вещества, как SO 3 и CaO в качестве своего состава, которые могут играть роль в способствует реакции расширения, которая приводит к увеличению скорости расширения раствора [29]. Более того, расширение, которое происходит после отверждения паром, может быть дополнительно объяснено Shi et al. [30] сообщают, что протекание реакции CaO зависит от источника, то есть от чистого реагента CaCO 3 или от порошка промышленного известняка, включая температуру, используемую в процессе нагрева.Низкая температура сокращает продолжительность реакции гидратации, в то время как высокая температура чрезвычайно увеличивает продолжительность реакции гидратации. Кроме того, скорость гидратации СаО в значительной степени влияет на температуру реакции гидратации. Повышение температуры реакции гидратации помогает реагенту получить достаточно энергии для преодоления реакции потенциального барьера и, таким образом, эффективно увеличивает скорость реакции, помогая молекулам CaO и H 2 O увеличивать кинетическую энергию в процессе ионизации и усилить формирование активированного комплекса.Таким образом, температура, используемая при отверждении, соответственно влияет на расширение [31]. Тот факт, что FA нагревается при высокой температуре, поэтому влияет на непрерывность продолжительности расширения строительного раствора с EX + FA в первый день, что может быть результатом реакции, происходящей в разные периоды времени для CaO в смеси, и есть низкая жесткость раствора в раннем возрасте, что позволяет легко расширяться. После отверждения паром части CaO с обратимой реакцией и FA, которая состоит из CaO с более медленной реакцией EX, могут незначительно повлиять на расширение после первой даты, в то время как, в основном для нормального отверждения, реакция CaO все еще не завершена, что влияет на лучшую непрерывность. расширения, чем отверждение паром после раннего возраста.

    Механизм уменьшения усадки SRA не только помогает снизить поверхностное натяжение порового раствора, но также обнаружено, что количество SRA на поверхности, которая находится в прямом контакте с воздухом, выше, чем в глубине внутри. образец из-за разницы капиллярных сил; поверхностный слой больше не может забирать воду из воды с более высоким поверхностным натяжением ниже [32].

    В случае EX + SRA, за исключением появления удлиненных кристаллов.Хосе Оливейра и др. [33] объяснили эффективность смешивания SRA и EX тем, что это происходит из-за гидратации свободной извести и возникновения образования эттрингита в порах структуры. Это создает внутреннее давление, которое зависит от прочности конструкции. Когда добавляется SRA, время начальной и окончательной настройки значительно задерживается. Таким образом, совокупность этих факторов объясняется уменьшением пластической усадки.

    5. Выводы

    В данном исследовании изучали и регистрировали влияние раствора с добавлением EX, SRA и FA в результате нормального и парового отверждения.Результаты испытаний суммированы ниже: (1) Добавление EX и SRA, включая FA, помогает увеличить укрупнение раствора в раннем возрасте больше, чем использование подошв EX или SRA. (2) Отверждение паром помогает уменьшить пластическую усадку. Раствор с добавками EX и SRA увеличивает увеличение в два раза по сравнению с обычным отверждением. В этом отношении следует уделять особое внимание в случае чрезмерного расширения при добавлении EX, SRA и FA. (3) После отверждения паром раствор с добавлением единственного SRA дает результат усадки, близкий к нормальному. -вылечен.(4) Прочность на сжатие раствора с добавлением EX, SRA и FA снижается в соответствии с более высокой долей замены цемента и воды. (5) Отверждение паром увеличивает прочность на сжатие раствора для всех типов смесей, особенно для миномет добавлен с EX + FA и EX + SRA + FA.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Благодарности

    Эта работа поддержана инженерным факультетом Технологического института короля Монгкута, Ладкрабанг, Бангкок, Таиланд (грант №15 (2014)). Исследователи хотели бы поблагодарить Отдел по борьбе с потерей воды (MWA) Таиланда за помощь, оказанную в этом отношении.

    Влияние минеральных добавок на схватывание смешанного цемента по методу зрелости

  • 1.

    Альшамси М., Сабуни А.Р., Башлайби А.Х. (1993) Влияние замедляющего схватывание суперпластификатора и микрокремнезема на время схватывания паст при различных температурах. Cem Concr Res 23 (3): 592–598. DOI: 10.1016 / 0008-8846 (93)

    -X

    Артикул

    Google ученый

  • 2.

    Baron J, Ollivier JP (1996) Les Bétons: Bas et données pour leurs формулировка. Edition Eyrolles, France, 522 p.

  • 3.

    Bougara A, Ezziane K, Kadri A (2001) Предписание сопротивления воды с молоком, выдерживающее переменную температуру. Может J Civ Eng 28 (4): 555–561. DOI: 10.1139 / cjce-28-4-555

    Артикул

    Google ученый

  • 4.

    Brooks JJ, Megat Johari MA, Mazloom M (2000) Влияние добавок на время схватывания высокопрочного бетона.Cem Concr Compos 22 (4): 293–301. DOI: 10.1016 / S0958-9465 (00) 00025-1

    Артикул

    Google ученый

  • 5.

    Карино Нью-Джерси (1994) Метод зрелости: теория и применение. Cem Concr Aggreg 6 (2): 61–73

    Google ученый

  • 6.

    Chanvillard G, D’Aloia L (1997) Оценка прочности бетона в раннем возрасте: модификация метода эквивалентного возраста.ACI Mater J 94 (6): 520–530

    Google ученый

  • 7.

    Эльхадири И., Диури А., Бухари А., Ариде Дж., Пуэртас Ф. (2002) Механическое поведение различных растворов, изготовленных из комбинированной летучей золы и известняка в марокканском портландцементе. Cem Concr Res 32 (10): 1597–1603. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (02) 00834-7

    Артикул

    Google ученый

  • 8.

    Гесоглу М., Эрдоган Озбай Э. (2007) Влияние минеральных добавок на свежие и затвердевшие свойства самоуплотняющихся бетонов: бинарные, тройные и четвертичные системы.Mater Struct 40: 923–937. DOI: 10.1617 / s11527-007-9242-0

    Артикул

    Google ученый

  • 9.

    Ezziane K, Bougara A, Kadri A, Khelafi H, Kadri E (2007) Прочность на сжатие раствора, содержащего природный пуццолан, при различной температуре отверждения. Cem Concr Compos 29 (8): 587–593. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2007.03.002

    Артикул

    Google ученый

  • 10.

    Канстад Т., Хаммер Т.А., Бьянтегаард И.О., Селлевольд Э.Дж. (2003) Механические свойства молодого бетона: Часть I. Экспериментальные результаты, связанные с методами испытаний и температурными эффектами. Mater Struct 36: 218–225

    Google ученый

  • 11.

    Конста-Гдоутос М.С., Шах С.П. (2003) Гидратация и свойства новых цементных смесей на основе цементной пыли и доменного шлака. Cem Concr Res 33 (8): 1269–1276. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (03) 00061-9

    Артикул

    Google ученый

  • 12.

    Малхотра В.М. (ред.) (1987) Дополнительные цементирующие материалы для бетона. CANMET Publ, SP 86-8E, CANADA, 428p

  • 13.

    Moulin E, Blanc P (2001) Свойства искусственных пуццолановых смесей цементов в зависимости от минералогии предшественника глины и химических параметров цемента. В: Материалы 7-й международной конференции CANMET / ACI по летучей золе, дыму кремнезема, шлаку и природным пуццоланам в бетоне, Ченнаи (Мадрас), Индия, стр. 361–377

  • 14.

    Naik TR, Singh SS (1997) Влияние летучей золы на характеристики схватывания и твердения бетонных систем.ACI Mater J 94 (5): 355–360

    Google ученый

  • 15.

    Naik TR, Singh SS, Ramme BW (2001) Время схватывания зависит от включения золы и химических примесей. В: Материалы 7-й международной конференции CANMET / ACI по летучей золе, дыму кремнезема, шлаку и природным пуццоланам в бетоне, Ченнаи (Мадрас), Индия, стр. 393–413

  • 16.

    Neville M (2000) Propriétés des bétons . Издание Eyrolles, Франция, 805p

  • 17.

    NF EN 196-3 (1990) Méthodes d’essais de ciment, Détermination du temps de price et du de la stabilité, Mars, 10 p.

  • 18.

    Pinto CA, Hover KC (1999) Применение подхода к зрелости для назначить время. ACI Mater J 96 (6): 686–691

    Google ученый

  • 19.

    Ravindrarajah R, Tam CT (1989) Свойства бетона, содержащего летучую золу с низким содержанием кальция, в условиях жаркого и влажного климата. В: Материалы 3-й международной конференции CANMET / ACI по летучей золе, дыму кремнезема, шлаку и природным пуццоланам в бетоне, Тронхейм, Норвегия, стр. 139–155

  • 20.

    Targana S, Olgun A, Erdogan Y, Sevinc V (2003) Влияние природного пуццолана, отходов колеманитовой руды, зольного остатка и летучей золы на свойства портландцемента. Cem Concr Res 33 (8): 1175–1182. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (03) 00025-5

    Артикул

    Google ученый

  • (PDF) Прочность бетона на расширение и сжатие с расширяющей добавкой

    วิศวกรรม สาร ฉบับ วิจัย และ  ที่ 19 ฉบับ ที่ 2 พ.ศ.2551 ЖУРНАЛ ПО ИССЛЕДОВАНИЯМ И РАЗРАБОТКАМ ТОМ 19 № 2, 2008 г.

    49

    6. В свободном состоянии при включении

    с высоким содержанием ЭА проблема падения прочности

    из расширяющейся золы-уноса

    более серьезна, чем бетон, содержащий только цемент. . Но эта проблема

    становится менее серьезной, когда бетон

    удерживается.

    5. Благодарность

    Авторы хотели бы поблагодарить

    «Taiheiyo Materials Corporation, Япония» за

    за финансовую поддержку и

    расширяющую добавку для этого исследования.Особая благодарность

    также выражается г-ну Артиту

    Jucksriporn; Г-н Сути Коравиетин и г-н

    Джаратпонг Васутанасуб, студенты старших курсов

    Международного института технологий

    Сириндхорн, Университет Таммасат, за их помощь

    во время экспериментов.

    Ссылки

    [1] Ху Шугуанг и Ли Юэ, «Исследование механизма гидратации, твердения

    и микроструктуры

    высокоэффективного расширяющегося бетона

    », Цемент и бетон

    Research, Vol.29, выпуск 7, июль 1999 г., страницы

    1013-1017.

    [2] Марио Коллепарди, Антонио Борсой, Сильвия

    Коллепарди, Жан Якоб Огума Олагот и

    Роберто Троли, «Эффекты уменьшения усадки

    Добавка

    в бетоне, компенсирующем усадку,

    , в условиях не влажного цементирования»

    Бетонные композиты, Vol. 27, выпуск 6, июль

    2005, страницы 704-708.

    [3] Сесили Эвджу и Стаффан Хансен, «Кинетика

    образования и расширения эттрингита в

    цементе, смешанном с β-полугидратом и

    ангидритом в виде сульфата кальция», Cement and

    Concrete Research, Vol.35, выпуск

    ,

    , 12 декабря 2005 г., страницы 2310-2321.

    [4] Хосе Колан Субаусте и Иван Одлер,

    «Напряжения, возникающие в реакциях расширения

    цементных систем», Цемент и бетон

    Research, Vol. 32, выпуск 1, январь

    2002, страницы 117-122.

    [5] Аксель Норлунд Кристенсен, Торбен Р.

    Йенсен и Дж. Джонатан К. Хансон,

    «Образование эттрингита,

    Ca6Al2 (SO4) 3 (OH) 12 · 26h3O, AFt и

    моносульфат. Ca4Al2O6 (SO4) · 14h3O, AFm-14,

    в гидротермальной гидратации портландцемента

    и смесей дигидрата оксида алюминия и сульфата кальция

    , изученных методом in situ

    синхротронной дифракции рентгеновских лучей на порошке », Journal

    химии твердого тела, Vol.177, выпуск

    6, июнь 2004 г., страницы 1944-1951.

    [6] С. Нагатаки и Х. Гоми, «Экспансивные примеси

    (в основном эттрингит)», Цемент и

    бетонных композитов, Том 20, Выпуски 2-

    3, 1998, страницы 163-170.

    [7] ASTM C 33-97, Стандартные технические условия для бетонных заполнителей

    , Стандарт ASTM, Vol.

    04.02.

    [8] ASTM C 157 / C 157M-99, Стандартный метод испытания

    для изменения длины затвердевшего материала

    Гидравлический — цементный раствор и бетон,

    Стандарты

    ASTM, Vol.04.02.

    [9] ASTM C 39 / C 39M-99, Стандартный метод испытания

    для прочности на сжатие цилиндрических образцов бетона

    , Стандарты ASTM

    , Vol. 04.02.

    [10] ASTM C 187–98, Стандартный метод испытаний

    для нормальной консистенции гидравлического цемента,

    Стандарты

    ASTM, Vol. 04.01.

    [11] ASTM C 191-99, Стандартный метод испытаний

    для времени схватывания гидравлического цемента с помощью иглы Вика

    , Стандарты ASTM, Vol.04.01.

    Облученный переработанный пластик в качестве добавки к бетону для улучшения химико-механических свойств и снижения углеродного следа (Журнальная статья)


    Шефер, Кэролайн Э., Купваде-Патил, Кунал, Ортега, Майкл, Сориано, Кармен, Бююкозтюрк, Орал, Уайт, Энн Э. и Шорт, Майкл П. Облученный переработанный пластик в качестве добавки к бетону для улучшения химио-механических свойств и меньший углеродный след . США: Н.стр., 2017.
    Интернет. DOI: 10.1016 / j.wasman.2017.09.033.


    Шефер, Кэролайн Э., Купваде-Патил, Кунал, Ортега, Майкл, Сориано, Кармен, Бююкозтюрк, Орал, Уайт, Энн Э. и Шорт, Майкл П. Облученный переработанный пластик в качестве добавки к бетону для улучшения химио-механических свойств и меньший углеродный след . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.09.033


    Шефер, Кэролайн Э., Купваде-Патил, Кунал, Ортега, Майкл, Сориано, Кармен, Бююкозтюрк, Орал, Уайт, Энн Э. и Шорт, Майкл П. Мон.
    «Облученный переработанный пластик в качестве добавки к бетону для улучшения химико-механических свойств и снижения углеродного следа». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.09.033. https: //www.osti.гов / сервлеты / изнаночная / 1481413.

    @article {osti_1481413,
    title = {Облученный переработанный пластик в качестве добавки к бетону для улучшения химико-механических свойств и снижения углеродного следа},
    автор = {Шефер, Кэролайн Э. и Купваде-Патил, Кунал и Ортега, Майкл и Сориано, Кармен и Бююкозтюрк, Орал и Уайт, Энн Э. и Шорт, Майкл П.},
    abstractNote = {Производство бетона в значительной степени способствует выбросам парниковых газов, поэтому существует потребность в разработке прочного и устойчивого бетона с меньшим углеродным следом. Этого можно достичь, когда цемент частично заменяют другим материалом, например, отходами пластика, хотя обычно с уступкой в ​​прочности на сжатие. В этом исследовании обсуждается прогресс в создании бетона высокой / средней прочности с плотной цементной матрицей, которая содержит облученную пластиковую добавку, восстанавливающую прочность на сжатие при замещении бетона отходами для снижения образования парниковых газов.Испытания на прочность при сжатии показали, что добавление облученного пластика высокой дозы (100 кГр) в несколько бетонов привело к увеличению прочности на сжатие по сравнению с образцами, содержащими обычный необлученный пластик. Это говорит о том, что облучение пластика в высокой дозе является жизнеспособным потенциальным решением для восстановления некоторой прочности, которая теряется при добавлении пластика в цементное тесто. Рентгеновская дифракция (XRD), микроскопия обратного рассеяния электронов (BSE) и рентгеновская микротомография объясняют механизмы сохранения прочности при использовании облученного пластика в качестве наполнителя для цементного теста.При частичной замене портландцемента переработанными пластиковыми отходами эта конструкция может потенциально способствовать сокращению выбросов углерода при масштабировании до уровня массового производства бетона.},
    doi = {10.1016 / j.wasman.2017.09.033},
    url = {https://www.osti.gov/biblio/1481413},
    journal = {Waste Management},
    issn = {0956-053X},
    число = C,
    объем = 71,
    place = {United States},
    год = {2017},
    месяц = ​​{10}
    }

    .

    Want to say something? Post a comment

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *