Известно, что усадка цементного кам - в ряде случаев приводит к наруше­нию монолитности конструкции. Следст - »того являются, например, протс - .....ас и промерзание швов крупнопа - зданий. Трсщ::ны н основном появляются па границе «панель — ■: 1 :,:к».

В НИИЦементе [1, 2] успешно зе­лу:;:! исследования по получению рас - 111 гшющнхея. напрягающих и безуса- лочных цементов. В К; йбышевском ин­женерно-строительном институте из пе- Дефпцитного сырья получена расширя­ющаяся добавка, а па ее основе — рас­ширяющиеся цементы, растворы и бето­ны. Использование добавки в сочетании с обыкновенным портландцементом по­зволяет не только исключить усадку, но при твердении в частично замкнутом объеме (в стыках панелей, например) ! «сличить плотность и прочность самого камня и герметичность соединительных узлов. Добавка может быть изготовле­на на любом заводе — цементном или железобетонных изделий либо на стро­ительной площадке на традиционном оборудовании.

Эффект расширения достигается пу­тем внедрения в гпдратные новообразо­вания портландцемента большого коли­чества гпдросульфоалюминатов кальция высокосульфатноп формы — тригидро - с'.льфоалюмината кальция (ТГСАК) пли эттрингита ЗСаО-АЬОз-'ЗСаБО^Х

Х31Н20 (рис. 1). Кристаллизация их в цементном камне приводит к. раздвижке его каркаса при твердении в незамкну­том объеме или к упрочнению при огра­ничении пространства, т. е. в замкну­том объеме.

Добавка содержит необходимые ин­гредиенты для образования ТГСАК — глинозем, оксид и сульфат кальция'[2]. Основным ее компонентом являются распространенные глиноземсодержащие отходы — шла мы органического синтеза пли щелочного травления алюминия. В процессе приготовления добавки шламы корректируют известью и гипсом (трех­компонентная добавка) либо только гип­сом (двухкомпонентная). Имеется ла-

Таблица 2

Трех компонентов (шлам+известь+ +гипс) участв}юг только два (шлам+ +гипс).

На рис. 2 дана схема приготовления добавки, которая осуществляется на любом оборудовании, например на виб - ромельнице М-200. Особое внимание следует обратить на тщательность до­зировки компонентов и тонкость помо­ла (проход через сито № 008 не менее 85% навески).

На цементных за-водах при изготовле­нии расширяющихся цементов для луч­шей гомогенизации добавку следует вводить в процессе помола клинкера; возможен вариант смешивания готово­го цемента с добавкой при кратковре­менном совместном домоле. Еще более просто ввести добавку. непосредственно в растворы и бетоны заводского изго-- томления или на месте их использова­ния.

В расширяющиеся бетоны и растворы добавка вводится в процессе их переме­шивания в сухом виде «ли в виде сус­пензии с водой затворення. Экономия при этом составляет 65,54 р. на 1 т.

Количество добавки в композициях определяется заданной величиной рас­ширения. Характеристики расширяющих­ся цементов с 10% добавки массы це­мента представлены также в табл. 2.

На рис. 3 показана кинетика расшире­ния образцов. Наблюдение за процес­сами гидратации методами рентгеио - структурного, электронномнкроскопиче - сколо анализов показал, что через 1 ч по­сле затворення в тесте обнаруживается мелкозернистая масса, через 1 сут по­являются кристаллы ТГСАК, через 3 сут — смесь отдельных кристаллов и их сростков. Их интенсивный рост про­должался до 7 сут, а затем стабилизи­ровался. Оставленные на длительное хпаиен'ие образцы признаков разруше­ния не имели.

Поскольку все шламы (кроме черепо­вецкого, обожженного в процессе выде­ления) содержат значительное число органических примесей, снижающих ста­бильность оасшириющего действия до­бавки, их перед помолом подвергали термообработке. Оптимальной является температура 400...500°С, при которой выгорают все органические примеси, происходит некоторая активизация ком­понентов. Кроме того, обжиг позволяет получать эффект расширения цементов с меньшим содержанием добавки.

Экономическая эффективность расши­ряющихся цементов с применением шла­мов, доступность сырьевых компонентов,, добавки свидетельствуют о перспектив-" ногти их приготовления иа цементных заводах. Одиако ие менее рациональным является введение добавки непосредст-

Пенно в растворы и бетоны. Это тем бо - 1Се важно, что для большинства обще - ^іюнісльных работ специальные цсмен - 1Ы не отпускаются.

Введение расширяющей добавки непо­средственно в растворы и бетоны для очоїюлнчивашія межианелышх стыков жллых домов осуществлялось на объек - ,а треста КПД г. Куйбышева. Приго­товленную и расфасовавшую по 6 кг добачк) доставляли на объекты, вводи­ли в готовую смесь путем совместного перемешивания в бетоносмесителе при­нудительного действия (3...5 мин). До­бавку вводили в виде суспензии 1:2 (до­бавил : вода) вместе с водой затворе - :;ия. Количество ее составляло 10% мас - .■!>! цемента (на сухое вещество). Гото - 'мю смесь послойно укладывали в стык ; уплотнением игольчатым вибратором.

Швы. замоноличенные бетоаюм с до - йп і кой на шламе, хорошо заполнялись, ;.с;ио-п-:ых трещин в месте контакта «дачель — стык», характерных для швов л погонах без добавки, не обнаружено. Хгдтелъкое наблюдение за состоянием ст >і;;оз и результаты испытания одно - теяеипо заложенных стандартных об­разцов (табл. 3) свидетельствуют о пре­имуществе применения бетонов с до­бавкой. Стыки отличаются повышенной герметичностью, прочность бетона с до­бавкой через год на 20% превышала прочность бетона без добавки. Бетоны и растворы с расширяющей добавкой оказались более морозостойкими, обла­дали большой водонепроницаемостью и обеспечивали лучшую сохранность ар­матуры от коррозии во влажных усло­виях.

Обследование стыков было выполне­но через 4, 6 и 12 лет после их омоно - лнчиваиия. Качество их оказалось зна­чительно выше, чем при использовании обычных составов. Даже при более же­стких атмосферных воздействиях (се­верная сторона, преобладающее направ­ление ветров) они находились в удов­летворительном состоянии. Это свиде­тельствует о долговечности растворов и бетонов с расширяющей добавкой.

Выводы

Введение в цементы, растворы и бето­ны расширяющей добавки на основе шламов органического синтеза позволит повысить герметичность я монолитность стыковочных узлов сборного железобе­тона, что особенно важно в крупнопа­нельном домостроении. Длительный опыт использования бетонов и раство­ров с добавкой показал, что прочность бетоиа повышается на 20% по сравне­нию с прочностью бетона без добавки. Изготовление добавки сводится к сов­местному помолу компонентов и может осуществляться в заводских условиях или на строительной площадке. Компо­ненты добавки дешевы и недефицитны.

Расширяющиеся цементы, приготов­ленные на основе портландцемента и до­бавки, экономически эффективны, а бе­тоны и растворы на их основе отлича­ются долговечностью. Применение до­бавки в производственных условиях может осуществляться приготовлением на заводе ЖБИ сухих растворных и бе­тонных смесей с добавкой, а на строи­тельном объекте — затворением смесей водой; добавку можно вводить в гото­вые растворные и бетонные смеси; на цементных заводах вводить добавку при помоле клинкера или смешивать ее с готовым цементом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Напрягающий цемент из сульфоалюмннат - ного клинкера / Т. Б. К У 3 н е ц о в а, В. И. Ш а р к о II Цемент. — 19/8. — № 1. — С. 12— 13

2. Кузнецова Т. В. Алюминатиые н суль - фоалюминатные цементы. — М.: Стройнз - дат, 1986. — 208 с.

На ВДНХ СССР