Жаростойкий бетон с добавкой суперпластификатора С-3
К ж Ё* Е“? ГЗ ; Со ч? *К 1 Ко Ф Я) Ж н |
Оптимальный контрольный состав жаростойкого бетона на глиноземистом цементе был получен экспериментальным путем. В табл. 1 приведены контрольные составы бетона на глиноземистом и шлакопортландцементе (состав бетона на шлакопортландцементе выбирали с учетом, рекомендаций «Руководства по возведению тепловых агрегатов из жаростойкого бетона»). В качестве мелкого и крупного заполнителя использовали дробленый шамотный огнеупор. Суперпластификатор вводили в количестве 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2; 2,5% кассы цемента. Столь высокий процент дозировки связан с высокой водопотреб - ностью заполнителя, а также предгзрительными результатами всесторонним испытаний цементного камня. Изготавливали образцы-кубы с ресром 100 мм и испытывали их на проч?:::ть при сжатии после сушки при 110'С и после нагрева до 800 и до 1000'С. У обожженных образцов-кубов с ребром 70,07 мм замеряли усадку и испытывали их на термостойкость. Результаті; испытаний жаростойкого бетона на гг. нко - земистом цементе с добавкой супер пластификатора С-3 представлены в та'.* 2. При увеличении расхода данной п:':в - ки можно говорить о росте подви>=.:н::ти жаростойкой смеси - при том. что прочностные показатели, показатели у:=-хи и термостойкости бетона остаются практически без изменения. По-видимо:/.. оптимальной дозировкой добавки срп:р - пластификатора С-3 следует все ха читать 1,5% массы цемента. Такой вь:зод сделан на основании обобщения результатов испытания цементного теста. ::ам - ня и жаростойкого бетона с этой п;зи- ровкой добавки, дающей смесь вь::',-;ой подвижности, с удовлетворительными для глиноземистого цемента сроками схватывания, а также обеспечивающей максимальную термостойкость изделий и остаточную прочность после нагрева в пределах контрольной. Дальнейшее увеличение дозировки, очевидно, не имеет смысла вследствие ухудшения показателей жаростойкого бетона. |
Смеси для жаростойких бетонов, как правило, малоподвижны и жестки, поэтому применение добавок суперпластификаторов с целью улучшения реологических, физико-механических и жаростойких свойств таких бетонов является особенно актуальным. Сложность использования добавок с органической основой объясняется фактом выгорания их при высоких температурах, а также неизученным эффектом зоздействия на процессы структурообра - зования. В целом действие суперпластификатора С-3 в жаростойких бетонах исследовано мало, хотя в настоящее время имеются отдельные результаты оценки его влияния на свойства таких бетонов. Использование добавки суперпластификатора С-3 в жаростойких шлакобето - нах, где в качестве вяжущего использовали шлакопортландцемент, исследовали в работе [1]. Экстремум разжижения составил 0,8% массы цемента. Наилучшим показателям физико-механических и жаростойких свойств такого бетона соответствовал расход добавки 0,2% массы цемента. В «Методических рекомендациях по производству бетонных работ с применением суперпластификаторов и других эффективных добавок» [2] указано, что для улучшения удобоукладываемости при одновременном снижении ВЩ в состав смеси для жаростойких бетонов на шлакопортландцементе рекомендуется зводить суперпластификатор С-3 в количестве 0,3...0,6% массы вяжущего. Автором была изучена применимость в жаростойких бетонах сунерпластифика - тора С-3 с целью улучшения реологических свойств смеси, физико-механических свойств изделий; уменьшения их усадки, повышения термостойкости, а также остаточной прочности бетона на сжатие после нагрева до 800СС. В ходе эксперимента диапазон дозировки С-3 был расширен по сравнению с рекомендуемым для обычных бетонов согласно ТУ 6-14-625-80. Первоначальные исследования, связанные с введением С-3 в цементное тесто на основе глиноземистого и шлакопорт - ландцемента, позволили с определенной точностью определить удовлетворитель |
Ные дозировки добавки. Это было сделано при изучении влияния С-3 иа струк - турообразование цементного камня, его фазовые превращения и микроструктуру до и после нагрева, а также на его фи - зико-механические и жаростойкие свойства. В качестве вяжущих для цементного камня и бетона использовали глиноземистый цемент марки 400 Пашийского цементного завода и шлакопортлаидце - мент марки 300 Новокарагандинского цементного завода. Выбор цементного камня в качестве модельной системы был оправдан рядом причин, среди которых наиболее важны следующие. Из множества факторов, влияющих на степень изменения свойств бетона при воздействии высокой температуры, доминирующим является изменение свойств заполнителя, тогда как химические добавки действуют в основном на цементный камень: появляется реальная возможность изучения фазового состава, структуры, усадочных деформаций и прочности в широком диапазоне температур, тем более что усадочные деформации являются одним из критериев термостойкости. Далее необходимо было подтвердить правильность выбранных дозировок су - перпластнфикаюра С-3 применительно к жаростойкому бетону на глиноземистом и шлакопортландцементе для получения изделий, обладающих наибольшей остаточной прочностью после нагрева до 800 и до Ю00°С, высокой термостойкостью и, по возможности, наименьшей усадкой. Таблица 1 |
Расход материалов иа 1 м3. кг |
Марка н вид цемента |
3 л Схя * а |
|
|||||
|
|
|
|||
|
|||||
|
|||||
|
|
||||
Бы проследить, как будут меняться в этом случае свойства смеси и бетона (см. табл. 2). В бетонную смесь с постоянным В/Ц = =0,7 можно вводить добавку С-3 лишь До 1,5% массы цемента. При этой дозировке смесь имеет высокую удобоукла- дываемость, а остаточная прочность бетона после нагрева до 800°С находится в пределах контрольной. Остаточная |
------------ —-— |
Л * н |
Прочность. МПа |
Усадка, |
% после га при |
||
Добавка, % массы цемента |
О к |
О § 9 к |
||||
Подвиж бетонної смеси (С см |
Ссж *110 |
С ж ^800 |
С ж •Яіооо |
Да °С |
{000 °С |
Термос КОСТЬ, ] Честв0 ных те смен |
На глиноземистом цементе |
0,6 0>75 1І |
2 |
25 |
12 |
10,4 |
0,28 |
0,3 |
14 |
3 |
22 |
12,2 |
9,0 |
0,36 |
0,281 |
15 |
|
5 |
23 |
12,1 |
9,0 |
0.25 |
0,279 |
16 |
|
1.5 |
8 |
24 |
12,3 |
9,2 |
0,24 |
0,282 |
17 |
2 |
10 |
24 |
12.5 |
9,6 |
0,289 |
0,299 |
18 |
2,5 |
10 |
24 |
12 |
9,3 |
0,311 |
0,329 |
15 |
10 |
23 |
12 |
7,01 |
0,29 |
0,3 |
13 |
|
На |
Шлакопортландцементе |
||||||
_ |
2 |
18,6 |
5,6 7 |
5,2 |
0,2 |
0,31 |
11 |
0,5 |
4 |
17,4 |
5,78 |
4,8 |
0,23 |
0,33 |
13 |
0.75 |
6 |
17,9 |
5.7 |
5 |
0,17 |
0,34 |
13 |
1 |
9 |
18,1 |
5.7 |
5 |
0,14 |
0,322 |
13 |
1.5 |
11 |
18,5 |
6.9 |
5.2 |
0.15 |
0,33 |
14 |
2 |
10 |
18 |
5,8 |
4,5 |
0,19 |
0,35 |
12 |
2,5 |
10 |
17,0 |
5,5 |
4,2 |
0,22 |
0,37 |
13 |
Изучение влияния добавки иа свойства цементного теста и камня на основе шлакопортландцемента указало возможную оптимальную ее дозировку—1,5(!о массы цемента, дающую некоторый рост подвижности при сокращении сроков схватывания. Поэтому в жаростойкую бетонную смесь на шлакопортландцементе С-3 вводили в количестве 0,5; 0,75; 1,5; 2 и 2,5% массы цемента с тем, что - прочность после нагрева до 100041 практически выравнивается при всех дозировках добавки.
С увеличением дозировки добавки свыше 1,5% улучшения прочностных и жаростойких свойств бетонных образцов не наблюдается.
Применение подвижных смесей с добавкой С-3 для жаростойких бетонов позволит свести к минимуму продолжительность вибрирования при укладке и уплотнении, уменьшить износ форм и виброоборудования, снизить расход энергии, улучшить условия труда.
Результаты проделанных автором исследований нашли отражение в «Рекомендациях по применению добавок суперпластификаторов в производстве сборного и монолитного железобетона» [3].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ! СПИСОК
1. Васильева Г. М., Штефан Г. Е. Исследование применимости пластификаторов и супер пластификаторов в жаростойких бетонах // Рациональное использование шлаков и продуктов шлакопереработки в строительстве. — Воронеж, 1982. — С. 120—123.
2. Методические рекомендации по производству бетонных работ с применением суперпластификаторов и других эффективных добавок. — М.: ЦНИИОМТП Госстроя СССР. 1985. — С. 45.
3. Рекомендации по применению добавок суперпластификаторов в производстве сборного и монолитного железобетона. — М.: НИИЖБ, 1987. — С. 23-25.
УДК 691.327:620.17+624.042.5
В. И. ВЕРЕТЕННИКОВ, канд. техн. наук, С. Е. КОБЗЕНКО, инж. (Макеевский инженерно-строительный ин-т)