Delist.ru

 Мелкозернистый бетон из экструдированных смесей с повышенными эксплуатационными свойствами (30.06.2009)

Автор: Чан Минь Дык

* Процентный уровень деформаций усадки мелкозернистого бетона из экструдированных смесей по отношению к усадке обычного бетона

Параллельно на образцах 7х7х28 см определяли ползучесть МЗБ под нагрузкой 0,3Rпр. Из табл. 8 и рис. 5 видно, быстрое расхождение деформаций ползучести сравниваемых бетонов. В состоянии затухания ползучести к 360 суткам ползучесть МЗБ из экструдированных смесей оказывается на 38 % меньше эталонного, а мера ползучести – на 60 %. Предельные её значения практически совпадают с экспериментальными.

50 62 75 100 122 152 175 180 196 225 250 280 308 335 360

Обычный МЗБ 67 72 85 100 106 123 127 128 134 139 142 152 154 160 162

МЗБ из экструд. смесей 39 45 53 65 79 85 88 89 90 94 96 98 98 100 101

Снижение деформаций усадки и ползучести МЗБ из экструдированных смесей объясняется включением в работу упрочненного контакта цементного камня с песком, препятствующего сдвиговым напряжениям.

, как в проведённых исследованиях, трещины в обоих видах МЗБ образовываться не будут, т.к. растягивающие напряжения при усадке будут успевать релаксировать. Это означает, что обычный МЗБ может быть трещиностойким, но недостаточно жестким, для изготовления изгибаемых и преднапряженных конструкций.

Обоим этим требованиям удовлетворяет МЗБ из экструдировааных смесей, изготовляемый на рядовых материалах. Модуль упругости его 72,6 МПа, а обычного 43,7 МПа, т.е., на 66 % больше. В сочетании с пониженной усадкой и ползучестью это обеспечивает получение конструкций повышенной трещиностойкости и жесткости.

По результатам исследований разработаны примерная технологическая схема и рекомендации по производству перегородочных панелей из бетона класса В22,5 (марки 300) на основе экструдированных смесей мощностью 18678 м3/год. В технологической линии по производству перегородочных панелей предусмотрена установка, двухкамерного экструдера, наподобие ленточного вакуумного пресса, используемого при производстве керамических изделий. Он легко встраивается в технологическую схему производства МЗБ. В диссертации выполнен подробный технико-экономический расчет производства этих панелей с годовым экономическим эффектом. Экономический эффект от снижения расхода цемента составляет 100 тыс. долларов, или 3,497 млн. руб. в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Обосновано и экспериментально подтверждено повышение технико-технологических свойств МЗБ на рядовых материалах за счёт усиления адгезионного взаимодействия цементирующей связки с поверхностью зёрен песка путём экструдирования исходной цементно-песчаной смеси через отверстия мундштука червячного экструдера с одновременным сдвигом микрообъёмов смеси в момент прохождения её через отверстия мундштука, что обеспечивает удаление газовоздушной фазы и примесей с поверхности зёрен цемента и песка, обнажение их активных центров, гидрофилизацию и смачивание; ускоряет образование повышенного количества гидратных соединений; прочных, в т.ч. химических контактов между цементирующей связкой и поверхностью зёрен песка.

Получен мелкозернистый бетон из экструдированных смесей средней прочности в проектом возрасте на сжатие 45…50 МПа и изгиб 8,5…10 МПа, классов В35…В40, превышающей эти виды прочности обычного МЗБ на 28…38 % на сжатие и на 10…15 % - на изгиб.

Оценка адгезионного взаимодействия цементного (теста) камня с поверхностью зёрен песка, сделана на сравнении технологических и технических свойств мелкозернистых бетонов одинаковых составов и В/Ц, полученных из бетонных смесей, приготовленных разными способами – на бегунковой мешалке (эталон) и экструдированием.

Предложен критерий интенсивности адгезионного взаимодействия цементного (теста) камня с поверхностью частиц песка, за который принимается независимое от состава бетона, В/Ц и степени гидратации цемента устойчивое во времени равное приращение прочности мелкозернистого бетона на сжатие и изгиб из экструдированных смесей над соответствующим уровнем прочности мелкозернистого бетона в равновесном состоянии, составляющее

Подвижность идентичных по составу МЗБ из экструдированных смесей выше на 10…12 и 13…15 %, соответственно без и с добавкой суперпластификатора, подвижности мелкозернистого бетона (эталона), что обусловлено перераспделением воды в экструдированной смеси при её обжатии, полнотой гидрофилизации и смачивания поверхности частиц.

Скорость твердения МЗБ из экструдированных смесей выше, обычного, особенно в начальные сроки 3…28 дней на 30…40 %, что обусловлено активационными процессами резкого сближения, гидрофилизации и смачивания частиц песка и цемента, повышенной на 8…10 % степенью гидратации цемента и скоростью образования гидратных соединений и контактов между частицами.

Однородность прочности сравниваемых бетонов высокая (коэффициент вариант < 5 %); у изготовленного из экструдированных смесей она выше на 12…15 % (по меньшим значениям коэффициентов вариации), что позволяет снизить среднюю прочность класса бетона и, наряду с повышенной его прочностью – расход цемента на 18…20 %.

Имеется прямая взаимосвязь капиллярной, гелевой и общей пористости сравниваемых бетонов со степенью гидратации цемента. В отдалённые сроки – 180, 360 дней эти виды пористости практически выравниваются. Различие не превышает 2…3 %. Настолько же уменьшается общая и возрастает гелевая пористость бетона из экструдированных смесей по сравнению с эталоном, а капиллярная уменьшается на 7…10 %.

Деформации усадки и ползучести проявляются совместно. Влияние их на трещиностойкость и жесткость конструкций из мелкозернистого бетона определяется сравнением скоростей их развития во времени. При таком сравнении трещиностойкость обычного (эталонного) МЗБ оказывается достаточной, а жесткость нет, а из экструдированных смесей – обеспечивается то и другое, благодаря снижению предельных значений деформаций усадки на 13…14 %, ползучести на 35…40 % и повышению модуля упругости на 66 %.

Контактная зона обычного (эталонного) МЗБ во все сроки твердения характеризуется недостаточным сцеплением между цементным камнем и зерном песка. В бетоне из экструдированных смесей расслоение отсутствует.

Во все сроки твердения в контактной зоне мелкозернистого бетона из экструдированных смесей наблюдается повышенное по сравнению с эталоном присутствие в цементном камнем портландита, эттрингита, моносульфата кальция, гидроалюминатов и пониженное алита и других клинкерных минералов. В поздние сроки – 180 и 360 дней в цементном камне обнаружены кальцит, арагонит и меньше ватерит и карбоалюминаты, образовавшиеся вследствие карбонизации портландита и гидроалюминатов кальция углекислым газом воздуха, которое, судя по приращению прочности бетонов во времени, особенно из экструдированных смесей, носит конструктивный характер.

Разработаны технологическая схема и рекомендации по экструдерному оборудованию и производству стеновых перегородочных панелей из МЗБ из экструдированных смесей мощностью 18678 м3 в год.

Выполнен расчёт технико-экономической эффективности производства стеновых перегородочных панелей из мелкозернистых экструдированных бетонных смесей. Экономический эффект от снижения расхода цемента на 18…20 % составляет 100 тыс. долларов или 3,497 млн. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Чан Минь Дык, Сахаров Г.П. Экструзионный мелкозернистый бетон. // Известия вузов. Строительство, 2008. - № 2. – С. 24-26.

2. Сахаров Г.П., Чан Минь Дык. Повышение свойств МЗБ экструдированием смесей. // Бетон и железобетон, 2009. - № 1. – С. 6-8.

3. Чан Минь Дык, Сахаров Г.П. Экструзионный мелкозернистый бетон // Всероссийский смотр научных и творческих работ иностранных студентов и аспирантов. Томск: Апреля 2007.

4. Сахаров Г.П., Чан Минь Дык. Экструдированный мелкозернистый бетон. // Технологии бетонов. – 2009. - № 2. – С. 24-25.

5. Чан Минь Дык. Усадка и ползучесть мелкозернистого бетона из экструдированных смесей. // Строительство - формирование среды жизнедеятельности. Научные труды. XII-ая международная межвузовская научно-практическая конференция молодых ученых докторов и аспирантов. – М.: Апреля 2009. – С. 447-453.

6. Чан Минь Дык. Влажностные и силовые деформации МЗБ модернизированной технологии. // III-ий всероссийский смотр научных и творческих работ иностранных студентов и аспирантов. Томск: Мая 2009.

7. Чан Минь Дык, Сахаров Г.П. Сh? t?o v?a be tong c?t li?u nh? b?ng сong ngh? ?un ep. Изготовление мелкозернистой бетонной смеси по экструдированной технологии // Стройка. - 2007. - № 7. – С. 43-44.

загрузка...