О некоторых свойствах бетона на цементах с интенсификаторами помола
Для повышения эффективности тонкого измельчения цемента н улучшения работы помольных агрегатов в последние годы начали применять добавку триэтаноламина (ТЭА) и смесь этой добавки с сульфитно-спиртовой бардой (ССБ). В связи с тем что влияние этих добавок на основные строительно-технические свойства цементов и бетонов изучено еще не полностью, возникла необходимость исследовать прочность и ряд свойств этих материалов в зависимости от вида и количества использованного интенсифнкатора помола.
Исследования проводились на портландцементе, портландцементе с 10—15%-ной добавкой трепела и шлакопортландцементе с 50%-ной добавкой основного гранулированного доменного шлака. Для изготовления цементов использован клинкер состава: C3S—55%, C2S—22%, С3А—7%, C Помол опытных цементов производился на полупроизводственной установке при постоянной производительности мельницы. ТЭА и композиция ТЭА + ССБ вводились в первую камеру мельницы в тонкодисперсном состоянии при помощи автоматической установки НИИЦемента. При введении поверхпостио-активных веществ (ПАВ) по этому способу наблюдались значительное повышение эффективности помола, что выразилось в снижении на 30—70% содержания частиц размером более 80 мк по сравнению с цементом без ПАВ, при одновременном увеличении содержания частиц размером менее 30 мк. Благодаря улучшению гранулометрического состава цемента и каталитическому действию добавки повысилась интенсивность гидратации цемента в начальные сроки твердения (I и 3 сут.), особенно при повышенных температурах. Так, например, в образцах 1 и 3-суточного возраста из цемента с 0,025% ТЭА, твердевших в нормальных температурно-влажностных условиях, количество Са(ОН)2 и химически связанной воды оказалось на 8—12% выше, чем в образцах из цемента без ПАВ. В образцах из цементов с ПАВ, пропаренных по режиму 2+4+2 ч При 80°С, количество Са(ОН)2 и связанной воды составляет соответственно ПО и 118% (по отношению к данным для цемента без ПАВ). Указанные интененфикаторы помола оказывают положительное влияние и на прочность цемента. Из табл. 1 видно, что прочность образцов нз чистоклинкерного портландцемента с ТЭА и ТЭА+ССБ (0,025—0,05%) растет несколько интенсивней, чем прочность образцов из цемента без ПАВ. Особенно эффективно введение ПАВ при помоле шлакопортландцемента. Повышение прочности образцов нз указанных цементов с ПАВ в 1 и 3-суточном возрасте составляло 15—70% по отношению к прочности цемента без ПАВ. Значительный интерес представляет способность цементов, содержащих добавку ТЭА, к длительному хранению. Так, если цемент без ПАВ за 5—6 мес. хранения в бумажных незашитых мешках при относительной влажности воздуха 60+10% теряет 30—50% первоначальной 3 и 7-суточнэй прочности и 20—25% 28-суточной активности, то цемент с добавкой 0,025% ТЭА за тот же период хранения теряет соответственно только 10—20% и 5—10%. Повышение стабильности свойств цемента, измельченного с малыми дозами ТЭА, объясняется, по-видимому, образованием на поверхности частиц хемосорбционных соединений, образующих оболочку, препятствующую проникновению паров воды и углекислого газа к поверхности цемента. Следует, однако, отметить, чю величина сорбции водяного пара цементами с малым количеством ТЭД При высокой относительной плажности воздуха (90—100%) равна или даже несколько выше сорбции пара цементами без Г1А В. При длительном хранении цементы с ТЭА в условиях высокой относительной влажности комкуются так же, как и обычный цемент. Исследование цемента в бетоне проводилось иа бетонных смесях удобоукладывасмостью 5—7, 25—30 в 60—80 сек. Характеристика бетонных смесей и показатели прочности бетонов па цементах с добавками и без них приведены в табл. 2. Влияние добавки ТЭЛ к смеси ТЭЛ и ССБ на усадку образцов из цементного раствора 1 : 3 1 — без ПАВ; 2 — ТЭЛ 0.025%; 3 — ТЭЛ4- ССБ(1 : 1) 0.025о/п Прочность бетона на цементе с ТЭА н ТЭА+ССБ в ранние сроки твердения (3 и 7 сут.) на 10—30% выше прочности бетона на цементе без ПАВ. Интенсивный рост прочности бетона на цементах с ПАВ наблюдается и в период от 28 сут. до 6 мес. Коэффициент роста прочности бетона на указанных цементах составлял 1,4—1,5 (против 1,2 на цементе без ПАВ). При тепловлажностной обработке прочность бетонов на цементах с ПАВ на 20—40% выше прочности бетонов на цементах без них (табл. 3). Исследования влияния добавки ТЭА на усадочные деформации проводилось на образцах-балочках 4x4X16 см из раствора 1:3 при В/Ц=0,40, твердевших при температуре 20+2°С и относительной влажности 95±5%. Освобождение образцов от форм и первый замер производился через 24 ч с момента изготовления. Дальнейшее измерение усадочных деформаций образцов производилось через 3, 7, 28, 90, 180, 360 сут. Из рисунка видно, что ТЭА и ТЭА+ССБ, введенные при помоле цемента как интенсификаторы помола, несколько повышают усадочные деформации цементов особенно в первые сроки твердения. Выводы Малые количества ТЭА и комплекса ТЭА+ССБ, вводимые при помоле, наряду с интенсификацией процесса измельчения клинкера и изменением зернового состава цемента, улучшают некоторые строительно технические свойства цементов: повышается способность цемента к длительному хранению, улучшается удобоукладываемость бетонной смеси, увеличивается прочность раствора и бетона в нормальных температурно-влажностных условиях твердения и после предварительной теплоплажпостной обработки; возрастает коэффициент эффективности роста прочности раствора и бетона от А28 к Лэсб; при введении комплексной добавки ТЭА+ССБ повышается морозостойкость бетона.
