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 вида пластифицирующих добавок на растекаемость суспензий и прочность цементного камня

Порошково-активированные бетоны нового поколения – это пластифицированные бетоны с повышенным содержанием суспензионной составляющей. Основной суспензионной составляющей в бетонах является пластифицированная, высококонцентрированная цементная суспензия. Поэтому тестирование цемента по отношению к суперпластификаторам (СП), является первым важным этапом в производстве бетонов. Изучено влияние В/Ц-отношения вида цемента, супер- и гиперпластификатора (ГП) на кинетику набора прочности цементного камня. В качестве исходных материалов применялись цемент Красноярский, цемент Вольский, Жигулевский, Новотроицкий. На этих цементах были изготовлены образцы-балки размерами 4×4×16 см из непластифицированного теста нормальной густоты и из пластифицированных суспензий с различным содержанием воды. Использовались два вида зарубежных пластификатора и один отечественный. Расплыв суспензии определялся из конуса Хегерманна.

Анализируя данные таблицы 1 можно сделать вывод, что наиболее эффективными ГП на всех видах цементов являются пластификаторы на поликарбоксилатной основе. Самые высокие значения прочности были получены на Вольском ПЦ с ГП Melflux. Это конечно связано прежде всего с самыми низкими значениями В/Ц при достаточно высокой текучести цементных суспензий из конуса Хегерманна (28,5 см). Наибольшая прочность (151-152 МПа) цементной матрицы получена на Вольском и Новотроицком цементах. При замене ГП Melflux на отечественный ГП Хидетал 9γ водоцементное отношение существенно увеличилось, что привело к более низкой плотности цементного камня и потери прочности на 10%. Прочность цементного камня с суперпластификаторами из саморастекающихся суспензий в 1,35-1,6 раза выше, чем цементного камня из теста нормальной густоты с более высокой пористостью.

Таблица

Наименование		На 1 м^3,кг	V на 1 м^3, л	В/Т			ρвл, кг/м^3	РК Хегер-манна		Прочность, МПа, через, сут
										1		7			28
1		2	3	4			5	6		7		8			9
Ц-4	Цемент Вольский ПЦ 500 Д0	1700	550,5	0,26			2159	НГ		Rизг= 6,3		Rизг= 12,4			Rизг= 13,8
	Вода	450,5	450,5	СV=0,55						Rсж= 40,8		Rсж= 106		Rсж= 113
ЦДС-21	Цемент Вольский ПЦ 500 Д0	2090	674	0,15			2418	28,5 см		Rизг= 6,3		Rизг= 17,5		Rизг= 19
	Melflux 5581F (0,9% от Ц)	18,8	18,8							Rсж= 88		Rсж= 140		Rсж= 152
	Вода	313	313	СV=0,67
ЦДС-20	Цемент ВольскийПЦ 500 Д0	2058	663	0,17		2382			31,3 см	Rизг= 9,2			Rизг= 14,4		Rизг= 18,2
	Хидетал 9γ ГП (0,9%)от Ц	18,5	18,8							Rсж= 107			Rсж= 124			Rсж= 134,8
	Вода	341	341	СV=0,66
ЦДС-1	Цемент КрасноярскийПЦ 500 Д0	1952	635	0,185			2328	38 см		Rизг= 7,7	Rизг= 8,9			Rизг= 12,2
	Melflux 5581F (0,9% от Ц)	17,7	17,7					СV=0,63		Rсж= 82	Rсж= 124			Rсж= 147,6
	Вода	364,5	364,5
Ц-5	Цемент КрасноярскийПЦ 500 Д0	1744	563	0,26			2093	НГ		Rизг= 4,7	Rизг= 5,6			Rизг= 9,6
	Вода	453	454					СV=0,56		Rсж= 59,6	Rсж= 86,2			Rсж= 90,4
ЦДС-17	Цемент КрасноярскийПЦ 500 Д0	1949	629	0,18			2370	37,5		Rизг= 6,0	Rизг= -			Rизг= 23,4
	Sika ViscoCrete20 GOLD (0,9% от Ц)	17,5	17,5							Rсж= 79,6	Rсж= 129			Rсж= 144,8
	Вода	351	351					СV=0,63
ЦДС-22	Цемент КрасноярскийПЦ 500 Д0	2083	672	0,18			2360	34 см		Rизг= 4,7	Rизг= 122,3			Rизг= 19,9
	Хидетал 9γ ГП (0,9%)от Ц	18,8	18,8							Rсж= 94	Rсж= 123			Rсж= 136
	Вода	375	375	СV=0,63
Ц-3	Цемент Жигулевский ПЦ 500 Д0	1717	554	0,26	2178			НГ		Rизг= 3,7	Rизг= 4,6			Rизг= 8,9
	Вода	446,5	446,5					СV=55		Rсж= 42,7	Rсж= 56			Rсж= 80,8
ЦДС-5	Цемент Жигулевский ПЦ 500 Д0	1954	630,3	0,18	2343			28,7 см		Rизг= 6,0	Rизг= 10,2			Rизг= 12,3
	Sika ViscoCrete20 GOLD (0,9% от Ц)	15,6	15,6							Rсж= 76,2	Rсж= 118			Rсж= 142
	Вода	352	352	СV=0,63
ЦДС-24	Цемент Новотроицкий ПЦ 500 Д0	2040	658	0,18	2360			31,5 см		–	–			Rизг= 18,75
	Melflux 5581F (0,9% от Ц)	18,3	18,3					СV=0,65		–	–			Rсж= 151,2
	Вода	367	367
ЦДС-25	Цемент Новотроицкий ПЦ 500 Д0	1841	594	0,22	2255			23,5 см		–	–			Rизг= 12,4
	Хидетал 9γ ГП (0,9% от Ц)	16,5	16,5					СV=0,6		–	–			Rсж= 136,4
	Вода	400,4	400,4

В связи с тем, что усадочные деформации являются функцией плотности (пористости) цементного камня была определена усадка пластифицированных цементных камней. Как видно из данных рисунка 1 самые высокие значения усадки отмечены у состава цементного камня из теста НГ (Ц-5). Они в 2 раза выше, чем у цемента с добавкой СП Sika ViscoCrete 20 Gold (ЦДС-17), что конечно обусловлено более высоким содержанием воды. Для пластифицированных цементных камней с низким содержанием воды (от 0,17 до 0,18) значение усадки находилось в пределах 0,818-1,04 мм/м; для цементного камня из теста нормальной густоты – 1,4-2,0 мм/м.

А.В. Волженским показано, что усадка цементного камня в зависимости от свойств исходных цементов и водоцементного фактора колеблется обычно в пределах 3-5мм/м, а показатели усадки тяжелых бетонов, изготовленных из этих цементов, в 6-10 раз меньше, чем цементного камня.

В наших опытах усадка сверхплотного камня, полученного из литой суспензии, находится в пределах 0,8-1,2 мм/м.

Исходя из этого, бетоны, полученные с использованием эффективных СП и ГП, обладают сверхнизкими значениями усадки, не превышающими 0,2-0,4 мм/м.