Строительство и архитектура/4. Современные строительные материалы

Гуляева Е.В., Калашников В.И., Белякова Е.А., Москвин Р.Н.

ФГБОУ ВПО Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (ПГУАС), Россия

Влияние реакционно-активной добавки на прочность пластифицированного цементного камня

Изучению влияния микрокремнезема в большом диапазоне концентраций его в цементном камне посвящено небольшое количество работ. Поэтому изучалось влияние количества микрокремнезема (МК) на растекаемость суспензий, формирование пластической прочности и прочностные показатели цементного камня. В качестве компонентов цементно-минеральной суспензии использовался цемент Вольский и Красноярский ПЦ 500 Д0, микрокремнезем Липецкий в количестве от 10 до 20% от массы цемента. Количество ГП во всех составах было принято 0,9% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Результаты испытаний представлены в таблице 1. и на рисунке 1. Как видно из представленных пластограмм индукционный период (рисунок 1) у системы, содержащей МК продолжительнее на 2 часа, что связано с увеличением водопотребности цемента с МК. Именно по этой же причине высокими прочностными характеристиками в 28 суток и более интенсивной кинетикой формирования прочности обладал состав без МК (таблица 1). Учитывая высокую дисперсность МК Липецкого в составе на Красноярском ПЦ с 20% МК увеличение В/Т до 0,28 так не позволило получить самоуплотняющуюся суспензию, однако прочность цементного камня с 20%-ым содержанием МК, несмотря на высокое значение В/Т также, что, у состава с 7% МК. Если обратиться к плотностям составов содержащих МК, то можно увидеть, что увеличение его количества приводит к существенному воздухововлечению. Высокие дозировки МК гарантируют более высокий прирост прочности в поздние сроки и тем выше, чем меньше вовлекается воздуха при перемешивании.

Как видно из результатов таблицы 1 с увеличением содержания МК с 10 до 20 % плотность цементного камня на Вольском цементе снизилась на 118 кг/м³. Как уже указывалось ранее, в Европе есть ограничения по применению МК в порошковой форме. Для приготовления бетонов с МК его часто используют в виде суспензии. В связи с этим была изучена контракция водной суспензии с МК. Суспензия изготавливалась при В/Т=1,5, обеспечивающем её текучесть и дезаэрацию суспензии. Контракция после 20 дневной выдержки составила 5мл/100г сухого МК. Использование суспензии МК позволяет существенно понизить воздухововлечение от применения МК.

Рис. 1 – Влияние количества МК и В/Т отношения на пластическую прочность цементного камня.

Таким образом, установлено, что введение высокодисперсной реакционно-активной добавки в количестве 10% от цемента приводит к незначительному увеличению водопотребности цементно-минеральных дисперсных суспензий. Повышение содержания МК до 20% увеличивает водосодержание суспензии на 33%. Увеличение содержания МК с 10% до 20% в Липецком цементе приводит к возрастанию водосодержания на 63%. Самоуплотняющаяся суспензия превращается в малопластичное тесто и скорость набора прочности в первые 1-7 суток существенно замедляется. Поэтому оптимальная дозировка МК зависит от вида цемента.

Проведен рентгеноструктурный анализ цементных камней с МК и без него. На рентгенограммах с содержанием МК 7% от массы цемента наблюдались следующие фазы: твердый раствор CSH(B); некойта, афвиллита и Ca(OH)₂. На ренгенограммах с содержанием МК 10 и 20% преимущественно наблюдались фазы α-гидрат β-C₂S, а в составе с 30% МК фазы некойта и афвиллита.

Таблица

Наименование	На 1 м^3,кг	V на 1 м^3, л	В/Т	ρвл, кг/м^3	РК Хагерманна	Прочность, МПа, ч/з, сут
						1			7				28
Цемент Вольский ПЦ 500 Д0	2098	676	0,15	2418	29 см	Rизг= 6,3			Rизг= 19				Rизг= 23,8
Melflux 5581F (0,9% от Ц)	18,9	18,9				Rсж= 88			Rсж= 140				Rсж= 152
Вода	315	315
Цемент Вольский ПЦ 500 Д0	1780	574,2	0,17	2300	28,5см	Rизг= 5,7			Rизг= -			Rизг= 20,2
МК Липецкий (10% от Ц) Sуд = 65000см^2/г	178	77,4				Rсж= 71,5			Rсж= 126			Rсж= 140
Melflux 5581F (0,9% от Ц)	16	16
Вода	335,6	335,6
Цемент Вольский ПЦ 500 Д0	1510	487	0,204	2189	30,6	Rизг= 5,2		Rизг= -				Rизг= 19,8
МК Липецкий (20% от Ц) Sуд =65000 см^2/г	302	131,3				Rсж= 50		Rсж= 117,2				Rсж= 134,8
Melflux 5581F (0,9% от Ц)	13,6	13,6
Вода	372,4	372,4
Цемент Красноярский ПЦ 500 Д0 с 0,9% Melflux 5581F	1869	603	0,172	2286	28,5	Rизг= 7,36		Rизг= 9,6			Rизг= 15,8
МК Липецкий (7% от Ц) Sуд = 65000 см^2/г	131	57				Rсж= 108	Rсж= 114			Rсж= 118
Вода	322	322
Цемент КрасноярскийПЦ 500 Д0 с 0,9% Melflux 5581F	1510	487	0,28	2124	17,3*	Rизг= 3,0		Rизг= 12,4				Rизг= 23,4
МК Липецкий (20% от Ц) Sуд = 65000см^2/г	302	131,3				Rсж= 65,6		Rсж= 88,4				Rсж= 120
Вода	376	376

* – расплыв определялся на встряхивающем столике