Везг И псовый портландцемент с добавкой поташа для зимнего бетонирования
15 августа, 2013 
admin
При ускоренном развитии произведенных сил Крайнего Севера, Сибири
Дальнего Востока все более важной становится проблема повышения эффективности строительства в зимних юловиях. Наиболее простым, а часто п единственно возможным в условиях отрицательных температур является без - обогревньш метод бетонирования, ос-' пованный на применении противомо - рсзных добавок.
О/люй из эффективных противомороз - кнх добавок, не вызывающей коррозии арматуры, является поташ. Достаточно низкая эвтектическая температура нодного раствора поташа (—36,5°С) позволяет использовать его при бетонировавши до I —25°С [1]. При этом дозировка его составляет 12... 15% «л’сы цемента, что приводит к значительному удорожанию бетонных работ. Кроме того, бетонные смеси с добавкой поташа из-за быстрого загусте - наиия не технологичны, что сдерживает слрокое применение этой добавки прн уонолитном строительстве. Введение замедлителей схватывания (ЛСТ, НТФ ' Др.) не всегда позволяет улучшить технологические свойства смесей.
1 Следование структурообразования "ортландцементов с добавками поташа доказало [2], что уже в самый ранний период гидратации поташ взаимодействует с гипсом, содержащимся в портландцементе для регулирования сроков схватывания. При этом часть поташа (около 4% массы цемента) расходуется на обменную реакцию с гипсом с образованием кальцита СаС03 и арканига К^О*, который не является противоморозной добавкой. Поэтому при температурах 0...—5°С минимальное количество поташа составляет
5.. .6% Массы цемента [1].
При более низком содержании пота, ша образуется комплексное нерастворимое соединение сингенит —■
КгСа^О^г-НгО, что приводит к быстрому схватыванию цементного теста и загустеьанию бетонной смеси. Следовательно, в бетонных смесях с добавкой поташа из состава вяжущего необходимо исключить традиционный замедлитель схватывания — гипс, т. е. использовать портландцемент без добавки гипса.
Установлено [2], что эффективным регулятором сроков схватывания, активно влияющим на твердение бетона на безгипсовом портландцементе на морозе, является комплексная добавка ЛСІ н поташ. Ниже приведены данные сравнительных испытаний бетона на рядовом и безгипсовом портландце - ментах Ивано-Франковского ЦШК (ОД — 61,2%, ОД — 14,6%, СЯА — 5,8%, С^АБ—15,8%) с удельной поверхностью 280 м2/кг. Образцы, твердевшие на морозе, испытывали после оттаивания в течение 4 ч.
Как видно из рис. 1, бетонные смеси на рядовом портландцементе с добавками поташа и 0,5%) ЛСТ загустевают в течение 20 мин после приготовления. Даже увеличение количества ЛСТ до 1,0% массы цемента не позволило получить смеси, пригодные для перевозок в течение 1 ч. Быстрое за - густевание приводит к формированию рыхлой крупнопористой структуры цементного камня, служит причиной снижения прочности и морозостойкости бетонов с добавкой поташа. Бетонные смеси на безгипсовом портландцементе с добавками 2,5... 10% поташа и" 0,5... ...1,0% ЛСТ характеризуются более длительным (в 2....3 раза) периодом начала схватывания, их можно использовать для товарного бетона.
Влияние дозировок поташа и ЛСТ на прочность бетона класса В, твердевшего в течение 28 сут при температуре — 15°С, представлено на рис. 2. Анализ показывает, что прочность увеличивается пропорционально содержанию добавки поташа и достигает мак-
|
Рис. 2. Влияние дозировок ЛСТ и поташа на прочность бетона на безгипсовом портландцементе в возрасте 28 сут при —15е |
|
Рис. 1. Изменение подвижности бетонных смесей с добавками поташа и ЛСТ Й 0,5% ЛСТ; б— 1.0% ЛСТ;----------------------------------- смесь на безгипсовом цементе; --------- смесь на [>ядоном портландцементе 1-2,5% КгСОэ; 2-5% КіСО,; 3-7,5% К2СО*; 4-10% К2СОг |
/ — 0,3% ЛСТ; г —0,5% ЛСТ; Э — 0,7% ЛСТ; 4 — 1,0% ЛСТ
|
•сж* |
|
32,1 10,4* 39,8* |
|
Температура I °С *| время, сут |
|
Добавками проводился по уточненной формуле, применительно к бетону е противоморозными добавками: Gn ~ (&-ск + k)(Ip — tn) — (/„ — ^обр) (Sec Ссс ~г S6 "0,09) - f - i Sop сир (6 1 <обр) ' ёор сор (/„ +6)/ 79,75 - f - (сНр — Сл) (6 ’] ^ обр) > Где gл, gV:, gec, ge, Sop — масса coot-? ветственно; льда, в образце бетона; воды в калориметрическом сосуде; ске-’ лета бетона; бюкса; водного раствора ЭЛеКТрОЛИТа, I” Cl:, С С с, Сир, Сар* Сл ------- Теплоемкость соответственно: воды; скелета бетона; незамерзшего водного раствора Электролита; водного раствора добавки электролита; льда, ккал/ /г-°С; to, t'n, /обР — температура соответственно: калориметрической жидкости в 'Начале и в конце опыта с; учетом поправки на теплообмен; образ-, ца при оттаивании его в калориметре,"; °С; k — тепловое значение калоримет-’ ра, калл/г.°С; 0,09 — теплоемкость латуни, калд!/г-°С. Льдистость бетона — это отношение количества льда в бетоне к массе несвязанной воды £ — - gj - ■ 100%, w Где it— льдистость бетона; — масса ’ несвязанной воды в бетоие. • Результаты определения прочности Hi льдистости бетона представлены в табл.| 2. Анализ показывает, что при введе-^ нии одинакового количества поташа j льдистость бетона на безгипсовом порт - j ландцементе ниже, что приводит к бо-; лее ’Интенсивному его твердению при! температуре —25°С. Характерно, что по льдистости и прочности бетон на рядовом Портландцементе с добавкой 8% потаща практически соответствует бетону на безгипсовом портландцементе с 4% поташа, т. е. в бетонных смесях на рядовом портландцементе 4% К2С03 Расходуется не по своему прямому Назначению. Однако количество жидкой фазы в смесях на безгипсовом портландцементе с добавкой 4% поташа и рядовок пиртландцементе с добавкой К2С03 является недостаточным для интенсив-* пого твердения бетона при —25;С, по-" скольку njM этом к возрасту 1 мес достигается всего лишь 22% прочно-» сти. Прн введении 8% поташа в смесь^ на безгипсовом портландцементе на-’| чальная льдистость бетона уменьшает*? ся до 62%, а его прочность черей 28 сут прц —25°С увеличивается в 2J раза. При дальнейшем выдерживаний в течение 28 сут в нормальных усло- |
|
Прочность ОбрЕЗЦОВ перед нспы- |
|
Прочность после 200 циклов RCiK, МПа |
|
Прочность после 300 Циклов Rc МПа |
|
Сж’ |
|
Танием /? |
|
МПа |
|
Он продолжает интенсивно твердеть и через 56 еут его прочность оказалась в 1,5.„2,0 раза выше прочности обычного бетона. Для определения причины более интенсивного набора прочности при твердении на морозе проведены исследования льдистости бетона на рядовом и безгипсовом портландцементах состава 1 -. 1,8 '. 3,5 : 0,5 с одинаковым объемом добавок. Льдистость определяли калориметрическим методом [3] в ла - тукнык бюксак через 1, 3, 7 и 28 сут прн температуре —25°С. Параллельно при этой температуре твердения были изготовлены образцы-кубы размером 7X7X7 см. Расчет количества льда в бетоне с |
|
Снмальных значений при 0,5% ЛСТ. Дальнейшие сравнительные испытания проводили при этой дозировке ЛСТ и различном содержании поташа. В табл. 1 приведены результаты испытаний прочности бетона (1:1,8: 3,5, расход цемента 360 кг:/м3) с добавками. Бетонные смеси на безгипсовом портландцементе обладают пониженной водопотребностыо, что позволяет снизить начальное водосодержание на 14%- При отрицательных температурах гакоег бетон набирает прочность более интенсивно, чем бетон на рядовом портландцементе С тем же количеством добавки. Так, его прочность после твердения 28 сут на морозе в 2,5...6,0 раз выше, после оттаивания |
|
Без гипсовый портландцемент
* Разрушено более 15% поверхности после 133 циклов. ** Шелушение после 300 Циклов. |
|
Рядовой портландцемент
|
|
Режим |
|
Образцов |
|
Твердения |
|
Таблица 2
Примечание. При вЫдерЖивании 28 сут при большой прирост прочности. -25вС+5о сут при +20°С наблюдался не- |
|
Таблица 1
|
* Образцы твердели 28 су? при отрицательных температурах и 28 сут в нормальных условиях. |
 |
|
 |
|
|
|
 |
|
 |
|
|
|
 |
|
|
|
|
Рис. 1. Диаграмма стали для стержней напрягаемой (/) и ненапрягаемой (2) арматуры класса Ат-У |
Лях прочность бетона составила 118%
Опубликовано в Бетон и Железобетон