Воздействие климата Узбекистана на свойства бетона с добавкой П-20

подпись: удк 691.327(575.1)
и. к. касимов, д-р техн. наук, п. б. рапопорт, инж. (ташкентский политехнический ин-т)
воздействие климата узбекистана на свойства бетона с добавкой п-20

В '^АНИИРИ1 изучались свойства бе - ; токг с пластификатором П-20 в усло­виях непродолжительного воздействия

* сухого жаркого климата. Пластифика­тор П-20 приготовляется из СДБ пу - 1 тем его очистки от компонентов, за - ^ МеДЛЯЮЩИХ процессы гидрачпонного < твердения цементов.

; Н-!мн изучалось влияние П-20 на '( Комплекс свойств и структуру бетонов, подвергающихся продолжительному (от ^ К До.34 меС) воздействию климата Уз­бекистана.

*-войства изучались на стандартных Лабораторных образцах и образцах, ■Отобранных из натурных конструкций,

Курамбаев Б. Улучшение свойств бетона ii. Tiri °ГШЯХ сУхого жаркого климата с по-

• * 10 пластиФнкаторов II Бетон и железо - '■тон. — 1982. — № 3. _ С. 24—25.

Изготовленных с добавкой П-20 и из обь-чных бетонов Куйлюкского экспе­риментального завода МЖБК. Пласти­фикатор П-20 вводили с водой затво - рения — 0,3% массы цемента.

Для изготовления конструкций прн использовании добавки расход цемента и воды снижали ил 10%. Жесткость бетонных смесей без добавки при этом составляла 25 с, с добавкой и снижени­ем расхода цемента и воды — 20, с до­бавкой без снижения расходов цемента и воды — 7 с.

Сопоставлялись свойства бетонов с добавками н без добавкн. Образцы нз бетона с добавками, твердевшие под воздействием климатических условий, сравнивались с образцами, твердевши­ми в нормальных условиях.

Тепловлажностная обработка образ­цов и конструкций осуществлялась в камерах ямного типа по режиму (2+ +4+2-г7) ч при температуре 85...90°С. После распалубки их выдерживали в цеху в течение суток, конструкции — до

8 сут, затем вывозили на полигон для дальнейшего твердения. Часть образ­цов помещали в камеру нормального твердения.

При комплексных испытаниях образ­цов в различные сроки определялись кубиковая Я и призменная Яь прочно­сти, модуль Еь и коэффициент V упру­гости, НИЖНЯЯ Р°сгс И верхняя условные границы микротрещинообра - зоваиия, водопоглощение №. Проводи­лись также рентгенографические, .хими­ческие, дифференциально-термнческне п петрографические исследования. Основ­ные характеристики бетона приведены в табл. I.

Результаты представленных в табл. 1 экспериментов показывают влияние добавки П-20 на чувствительность бе­тона к негативным воздействиям клима­та Узбекистана. Так, в возрасте 9 мес недобор кубиковой прочности при на­личии добавки составил 43%, призмен­ной — 23, а без добавки в тех же ус­ловиях— 29 и 17% соответственно.

При этом водопоглощение бетона без добавки под воздействием климата уве­личилось и большей степени, чем бето - н.; с добавкой (2,60 против 1,50).

Анализ рентгенограмм показал, что н образцах с добавкой, твердевших в течение 1 мес в реальной климатиче­ской среде по сравнению с этими же образцами в возрасте 10 сут, наблюда­ется увеличение интенсивности линий, относящихся к гидрату окиси кальция и кальциту. При твердении в сухом и жарком климате в течение 6 мес при сопоставлении с твердением в течение 1 мес интенсивность линий негидрати- рованиых минералов портландцемент - кого клинкера С3Б и С2.8 практически не изменилось. У бетонов, твердевших в нормальных условиях, максимумы, ха­рактерные для негидрэтированных ми­нералов цементного клинкера, с возра­стом уменьшаются, а после 6 мес нор­мального твердения они незначительны.

Результаты дифференциально-терми­ческого анализа (ДТА) вяжущей части бетона с добавкой соответствуют ре­зультатам рентгенографических исследо­ваний. Так, кривые ДТА вяжущей час­ти бетона с добавкой после б мес т:-ердення в климатической среде Г10 кптеиснвиостп идентичны кривым ДТА аналогичного бетона, твердевшего в И ЧС-НИе 1 мсс и тех же условиях.

Результаты химического анализа (табл. 2) показывают, что условия твердения оказывают значительное вли­яние на скорость п глубину гидрата - р. ни бетона с добавкой пластификато­ра П-20.

В пробе вяжущей части бетона с добавкой П-20, твердевшего в реаль­ных условиях сухого жаркого клима­та, содержание свободной извести 11 связанной коды значительно меньше, чем в пробе аналогичного бетона, твер­девшего н нормальных условиях (5,77 и 4,85 против 8,43 и 7,44). При этом содержание связанной воды бетонных образцов, твердевших 180 сут в реаль­ных условиях климата, уменьшилось но сравнению с тем же бетоном после 30 сут.

Представленные в табл. 3 результа­ты петрографического анализа показы­вают, что реальные климатические воз­действия оказывают существенное вли­яние на структуру бетона с добавкой П-20 в возрасте 2 г. 10 мес.

Пластифицированные бетоны, твер­девшие иод воздействием сухого жар­кого климата, отличаются от бетонов без добанкн и с добавкой П-20. тг-ер - Девших в нормальных условиях, мень­шим количеством новообразований, увеличенным содержанием непрогндра- тировавшнх реликтов и размерами пор.

Микроскопические исследования реп­лик свежих сколов, снятых с цемент­ного камня, показали, что в бетонах, твердевших под воздействием сухого жаркого климата, присутствует боль­шое число зародышей кристаллизации. Возможно, это связано со спецификой воздействия климата на бетоны с до­бавкой П-20, которое повлекло за со­бой прекращение роста кристаллов и увеличение размеров пор, числа полых трещин.

Текстура цементного к, мня отлоги тельно пористая, трещиноватая. На

Таблица 1

Возраст

Бетона

Я

V

Г>°

™сгс

*$гс

3 СУТ

1.08

1.25

1.07

1,00

1.03

1,08

0,97

1.07

1.13

1,08

1,01

1.00

1,08

1.02

23 сут

0,78

0.81

1.37

1,01

0,89

0,95

1,33

0,93

0.95

1,31

0,91)

0,89

0,95

1,43

3 мес

0,51

0.61

1,22

0,96

0,85

0.91

1.81

0,67

0,70

1,16

0,95

0,85

0,89

2,23

И мес

0,58

0,64

0,93

0,95

0.88

0,94

1,80

0,70

0,78

0,98

0,99

0,89

0,95

2,63

9 мес

0,57

0,77

0,88

0,98

0,92

0,97

1,50

0,71

0,83

• 0,96

1,04

0,9!

0,97

2,66

12 мес

0,61

0.82

0,89

1,03

0,90

0,94

1,66

0,65

0,86

0,95

1,05

0,90

0,96

3,12

18 мес

0,75

0,8!

0,89

1.00

0,89

0,92

1,15

0,79

0,79

0,86

0,99

0,87

0,94

2,00

Примечание. Над чертой — бетон с добавкой П-20 без экономии цемента, твердевший под воздействием сухого жаркого климата; под чертой — бетоны без добавки, твердевшие в нормальных уеловп ях.

подпись: таблица 1
возраст
бетона я v г>°
™сгс *$гс 1г
3 сут 1.08 1.25 1.07 1,00 1.03 1,08 0,97
 1.07 1.13 1,08 1,01 1.00 1,08 1.02
23 сут 0,78 0.81 1.37 1,01 0,89 0,95 1,33
 0,93 0.95 1,31 0,91) 0,89 0,95 1,43
3 мес 0,51 0.61 1,22 0,96 0,85 0.91 1.81
 0,67 0,70 1,16 0,95 0,85 0,89 2,23
и мес 0,58 0,64 0,93 0,95 0.88 0,94 1,80
 0,70 0,78 0,98 0,99 0,89 0,95 2,63
9 мес 0,57 0,77 0,88 0,98 0,92 0,97 1,50
 0,71 0,83 • 0,96 1,04 0,9! 0,97 2,66
12 мес 0,61 0.82 0,89 1,03 0,90 0,94 1,66
 0,65 0,86 0,95 1,05 0,90 0,96 3,12
18 мес 0,75 0,8! 0,89 1.00 0,89 0,92 1,15
 0,79 0,79 0,86 0,99 0,87 0,94 2,00
примечание. над чертой — бетон с добавкой п-20 без экономии цемента, твердевший под воздействием сухого жаркого климата; под чертой — бетоны без добавки, твердевшие в нормальных уеловп ях.
Контакте цементный камень — заполни­тель наблюдается преимущественно

Гидросульфоалюмпнат, представленный зернами нитеобразной игольчатой фор­мы размером I... 10 мкм. Контакты с заполнителем неплотные, наблюдаются зазоры шириной до 10 мкм. Нередко мнкротрещнны с контактов переходят в цементный камень, образуя трещино­ватую текстуру. Наличие полых мнк - ротрещни, не заполненных новообразо­ваниями, доказывает развитие дефектов структуры под воздействием климата.

1 аким образом доказано, что пласти­фикация добавкой П-20 без снижения расхода цемента увеличивает чувстви­тельность бетона к негативным воздей­ствиям климата. Поэтому интерес пред-

Таблица 2

Содержание. %, пробы вяжу­

Возраст

Щей части бетона

Бетона, сут

:

Свободной

Свободной ; связанной

Извести

Воды | воды

10

5,00/5,88

3,01/3,71 1 4,09/5,06

30

5,66/8.80

1,59/3,28 5,02/6,56

180

5.77/8,43

1,81/2,78 , 4,85/7.41

Примечание. Перед чертой — для об­разцов бетона с добавкой, твердевших под воздействием климата: после черти — для об­разцов, твердевших в нормальны.', условиях.

Т а б л и ц а 3

Характери­стики струк­туры

Пропаренный бетон

Без добавки

С добавкой 11-20

Иепрогндра-

3—5 Г—10

І_?—І-І./І5

Тированн ые

Реликты. %

Новообразо­

ІЗ—2СИ. Ї

.и— 13/Ю

Вания, %

Гидрогель. %

7—&*»

3—^5

Гидросилика­

7—£ 8—10

2-і 1.5-2

Ты и гидро­

Окись, %

Г ндросульфо-

3.5 0,5

І.5—3 1,5

Ал юм и на т. %

І Іористость.

І, 5—7

’—->,0—1 «ь

Размеры пор.

До 70 Ч)-1М)

' Ъ —30(4

Мкм

Ъ0—300

Примечание. Перед чертог. — для Се­тона, твердевшего в нормальны.', условиях; после черты — то же, в ус. ЮВИКл '.ОГО жар­кого климата.

'! а 6 л и ц а 4

І «а и. і и и а *

Характеристики

Во^рас 7—8 мес

І

~ бетона

1.5 г.

Средняя прочность.

53.6/39,2

51,3/18.7

МПа

1

Коэффициент вариа­

5,8/10,Я

6.7/9,4

Ции, %

Модуль упругости X

4,1/3,4

3,8/3.1 .

XIО4, МПа

Коэффициент

. 0,167/0,134

0,174/0,16

Пуассона

Но долог лощение, %

. 10.10/9,90

9.85/10,1

Примечание. Перед чертой

— для бе

Тона с добавкой П-20

И уменьшен

Гым расхО

Дом цемента и воды:

После черти

— ДЛЯ б€І

Тона без добавки.

М//

Я,• исследование свойств бетонок с цпбапкой, при изготовлении которых уменьшался расход цемента и воды. Такио исследования проводились ни. ,,!,Г1р кнпях — предпапряжениых до - р, >к.|ич плитах, изготовленных по проекту Киевского филиала иистнгута О. оздорг. роект. Характеристики свойств бетона плит приведены в табл. 4.

Ли::.,>13 показывает, что наблюдался спад прочности бетона, который сопро - иождался увеличением коэффициента нарт:,»ш прочности. При этом модуль -н|)> гости уменьшился, а коэффициент Пуассона увеличился, что является свидетельством развития дефектен структури материала под воздействием климата Узбекистана. В бетонах без добавки за тот же период увеличи­лась прочность на 24% при уменьшении коэффициента вариации прочности па

3,5%.

Выводы

Пластификация бетонов добавкой П-20 н условиях климата Узбекистана приводит к неполному использованию потенциальных возможностей цемента, что характеризуется увеличением числа пспрогидратировагшпх реликтов.

Введение добавки П-20 способствует

ве. нненню числа зародышей криоал - лпзации, замедлению процесса гидра­тации цемента II развитию микродефек­тов структуры бетона во времени. Увеличивается чувствительность бето­нов к негативному воздействию клима­та.

Применение добавок подобного типа необходимо тщательно изучить не толь­ко по показателям прочности, но и по результатам физико-химических и пет­рографических исследований, а также по изменению свойств бетона во вре­мени под воздействием негативных факторов климатической среды.

И//

подпись: и//

УДК 69.и22.2:1МЯ.82

А. С. ДМИТРИЕВ, канд. техн. наук, А. В. ШЕВЧЕНКО, инж. (НИИЖБ)

Комментарии закрыты.