Строительство и архитектура /4. Современные строительные материалы

К.т.н. Астахова Н.В.

Криворожский национальный университет, Украина

Исследование прочности бетона, модифицированного железистыми цеолитами, в зависимости от влияния внешней среды

На современном этапе развития промышленное производство в Украине осуществляется в зданиях и сооружениях, срок эксплуатации которых составляет десятки лет. За это время конструкции этих зданий и сооружений, подвергавшиеся воздействию окружающей среды, требуют ремонта для восстановления эксплуатационных свойств. Для выполнения ремонта строительных конструкций зданий и сооружений необходимо применение материалов, полностью отвечающих условиям их эксплуатации и обеспечивающим совместную работу под нагрузкой с ремонтируемыми конструкциями.

Согласно [1], свойства бетона начинают формироваться с момента смешивания его компонентов, при получении бетонной смеси, и продолжают изменяться на всем протяжении его существования. Так как бетон, как дисперсная система, существует в неразрывной связи с окружающей его внешней средой, очевидно, что к факторам, управляющим формированием свойств бетона, следует отнести и воздействия внешней среды.

В данной группе экспериментов исследовалась прочность бетона, модифицированного железистыми цеолитами, в зависимости от влияния внешней среды. В качестве характеристик внешней среды были приняты ее температура и влажность.

Для проведения исследований использовали цемент Криворожского цементно-горного комбината ПЦ II /А-Ш-400, а также Днепровский речной песок. В качестве модифицирующего вещества (наполнителя) использовались отходы горнообогатительных комбинатов, представляющие собой систему «FeO – Fe₂O₃ – SiO₂ – CO₂». В качестве активирующего реагента наполнителя использовались силикаты натрия, используемые в виде водного раствора - жидкого стекла.

При этом, в процессе активации поверхность полученного минерального порошка насыщается химически активными минералами группы цеолитов, которые обуславливают его повышенную гидравлическую активность. Жидкая фаза, образовавшаяся при этом, представляет собой железосиликатный щелочной коллоидный раствор.

Исследования проводили при содержании активированного наполнителя в количестве 20% и железосиликатного щелочного коллоидного раствора в количестве 0,5% от массы цемента.

В условиях эксперимента увеличение температуры окружающей среды свыше 40^оС (рис. 1) и уменьшение влажности менее 30% (рис. 2) приводит к снижению прочности бетона. При этом влажность и температура окружающей среды оказывают меньшее влияние на прочность бетона, модифицированного железистыми цеолитами, по сравнению с бездобавочным бетоном, аналогичного состава.

Рис. 1 Влияние температуры среды твердения на прочность бетона

Прочность бетонов при температуре 18^оС – 29,6 МПа

Относительная влажность – 68%.

Рис. 2 Влияние влажности среды твердения на прочность бетона

Температура окружающей среды – 18^оС

Прочность бетонов при влажности 68% - 29,6 МПа

Таким образом, факторами, управляющими структурообразованием бетона, модифицированного железистыми цеолитами, являются: содержание железосиликатного щелочного коллоидного раствора и активированного железистыми цеолитами наполнителя в цементе, температура и влажность среды, в которой происходит твердение бетона.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Высш. школа, 1987. - 455 с.