Д.т.н., проф.Ткач Е.В., Ткач С.А. – студент (МГСУ),

К.т.н., доц.Рахимов М.А.,к.т.н. Рахимова Г.М., к.т.н.,доц.Серова Р.Ф. (КарГТУ)

Технология и свойства фигурных элементов мощения, изготовленных из мелкозернистой бетонной смеси с гидрофобизирующим органоминеральным модификатором.

В настоящее время строительные организации России ориентированы не на изготовление собственных модификаторов, а на импорт их большей частью из стран Европы и Китая. С целью организации и проведения опытно-производственных работ по внедрению предлагаемых технических решений, в частности изготовлению фигурных элементов мощения из гидрофобизированного бетона, модифицированного добавкой типа ГДМ, нами был изучен опыт производства аналогичной продукции на предприятиях строительной индустрии ближнего и дальнего зарубежья [1, 2].

Для проведения производственно-экспериментальных работ был определен ряд задач, в число которого вошли: выбор базового предприятия, технико-экономический анализ возможности применения предлагаемых технических решений в его условиях; разработка технологической схемы производства фигурных элементов мощения из модифицированного бетона с применением основного заводского технологического оборудования; освоение технологии изготовления изделий на основе предлагаемого состава бетона; разработка технической документации. Изготавливаемые изделия должны соответствовать ГОСТу 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные».

В работу были включены заводские составы бетона и составы, подобранные с предлагаемым модификатором типа ГДМ (таблицы 1).

Таблица 1 – Рабочие составы для приготовления мелкозернистой

бетонной смеси

Модификатор, % от массы цемента	Мкр песка	Вяжущее:Песок	Жесткость смеси, с	В/Ц
Без добавки	2,26	1:3,5	15	0,42
10% ГДМ-С	2,26	1:3,5	15	0,35
16% ГДМ-Т	2,26	1:3,5	10-15	0,33

Качество применяемых сырьевых материалов соответствовало требованиям действующих технических документов. Приготовление бетонной смеси осуществляли следующим образом: вначале в роторно-пульсационном аппарате активировали предлагаемый органоминеральный модификатор типа ГДМ, затем одновременно отдозированные сырьевые материалы (цемент и песок) совмещали с частью воды в высокоскоростном смесителе. Далее совмещали полученную активированную водную суспензию с остальными сырьевыми компонентами бетонной смеси.

Из полученной мелкозернистой смеси в формовочном цехе на вибропрессе марки ВИПР 1-2м формовали плиты бетонные тротуарные марок 4П и 5П.

Основные физико-механические свойства полученного по сокращенному режиму гидрофобизированного мелкозернистого бетона приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Физико-механические свойства гидрофобизированного

мелкозернистого бетона

Модификатор, % от массы цемента	В/Ц	Прочность бетона на сжатие, МПа		Водопоглощение, %	Истираемость, г/см^2
		1 сут.	28 сут
Без добавки	0,42	4,8	22,0 100	12,4 100	0,98 100
10% ГДМ-С	0,35	18,7	50,1 226,6	3,9 31,40	0,42 42,85
16% ГДМ-Т	0,33	21,8	58,9 266,5	2,8 22,58	0,51 52,00

С учетом рекомендаций [3, 4] и наработанного опыта на предприятии были проведены работы по сокращению продолжительности тепловой обработки. Полученные результаты позволили считать оптимальный режим тепловой обработки модифицированного бетона 2+3+3+1,5ч при изотермическом прогреве 80°С, т.е. в производственных условиях можно снизить энергозатраты на тепловую обработку бетона почти в 2 раза. Анализ полученных результатов таблицы 2 показывает, что качество полученных изделий высокое. В среднем прочность мелкозернистого и бетона с органоминеральным модификатором типа ГДМ через 28 суток после пропаривания возрастает в 2,3 и 2,6 раза. Существенно улучшаются и другие характеристики гидрофобизированного бетона: водопоглощение снижается в 3,0-3,5 раза, на истираемость 50-60%.

Практический интерес представляют работы по изготовлению плит бетонных тротуарных с повышенной пористостью поверхности, обеспечивающей сцепление с обувью пешехода. При этом плиты должны обладать фильтрацией влаги, что должно обеспечить сравнительно быстрое удаление влаги с поверхности бетона и тем самым обеспечить комфортные условия эксплуатации тротуаров, детских площадок и др. Для изготовления мелкозернистого бетона использовали песок с М_кр≈2,5, из которого были отделены рассевом мелкие частицы, проходящие через сито 0,63. Из оставшейся части песка изготовляли мелкозернистый бетон: за основу взяты составы с соотношением Ц:П ≈ 1:3,5 при В/Ц=0,40 (без добавок) и В/Ц=0,31 с 10% ГДМ-С. Фигурные элементы мощения испытывали на прочность путем прямого разрушения, для чего их помещали между калиброванными пластинами - прокладками пресса (рисунок 1).

1 – плиты пресса; 2 – металлическая прокладка с размерами 100х100х3мм; 3 – испытуемое изделие

Рисунок 1 – Схема испытания фигурных элементов мощения изготовленных из мелкозернистой бетонной смеси с гидрофобизирующим органоминеральным модификатором

Испытания показали, что прочность модифицированного крупнопористого мелкозернистого бетона снижается не более чем на 15-18% (до 42,3 против 50,1 МПа), в то время как у крупнопористого бетона без добавок снижение прочности достигает 30-32% (16,5 против 22,0 МПа). Полученные результаты можно считать относительным доказательством, что структура имеет меньше дефектов и поэтому большую прочность мелкозернистого бетона с добавкой ГД-МС и создаваемая дополнительная пористость в бетоне не наносит существенного разрушения структуре цементного камня.

Таким образом, выполненные работы по внедрению предлагаемых технических решений и полученные при этом результаты испытаний показали состоятельность и техническую эффективность предлагаемого гидрофобизирующего органоминерального модификатора типа ГДМ.

Литература:

1. Баженов Ю.М. Новому веку – новые эффективные бетоны и технологии //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. –2001. –№1. -С.12-14.

2. Соловьев В.И., Рахимов М.А., Ткач Е.В. Получение эффективных высокодекоративных элементов мощения //Труды 1-го центрально-азиатского геотехнического симпозиума. –Алматы, 2000.- Т. 2. – С.973-976.

3. Миронов С.А. Температурные факторы твердения бетона. –Москва: Стройиздат, 1999. –53 с.

4. Крылов Б.А., Королев Н.А., Зиновьева Т.Н. Повышение прочности и интенсификация твердения бетона введением добавок. // Бетон и железобетон.- 2001.- № 9. –С.17-20.