Об оценке эффективности тепловой обработки бетонов на портландцементе
Действующие в настоящее время стандарты па цемент — ГОСТ 10178—62 «Портландцемент, шдакопортландцемент, пуццолановый портландцемент п их разновидности» н ГОСт 9835—66 «Портландцемент для производства асбестоцементных изделий» содержат требования, определяющие величину активности цемента через 28 суток нормального твердения. Величина активности и являющаяся се выражением марка характеризуют возможности цемента образовывать при гидратации цементный камень топ или иной прочности лишь в случае естественного вызревания. Между тем заводи сборного железобетона применяют цемент для изготовления железобетонных элементов, подвергающихся тепловлажностной обработке. При этом, как правило, работников заводов интересует величина прочности бетона после тепловой обработки и в значительно меньшей степени — величина прочности через 28 суток твердения в нормальных условиях.
Технические условия требуют получения после тепловой обработки 70%, а в отдельных случаях для некоторых элементов крупнопанельных жилых домов— 100% проектной прочности бетона. Правда, для Ряда не напряженных изделий допускается снижение распалубочной прочности бетона до 50—60% проектной марки. Однако, учитывая острую дефицитность сборного железобетона, стесненность складов и необходимость отгрузки изделий на монтаж сразу после тепловой обработки, следует отметить, что практически у заводов нет возможности распалубливать изделия с прочностью бетона меньшей, чем 70%, и рассчитывать на их вызревание на складе.
В связи с этим особое значение приобретает способность цемента интенсивно набирать прочность в ранние сроки при тепловой обработке. Эта способность более важна, Чем марка цемента, так как именно она определяет расход цемента и время тепловой обработки бетона. Упомянутые стандарты не содержат никаких требований к цементам в части скорости нарастания прочности изделий при тепловой обработке.
Заводы-изготовители испытывают цементы по ГОСТ 310-сО на сжатие и растяжение при изгибе образцов-баночек пластичной консистенции, изготовленных из цементного раствора состава 1 :3 (1 вес. ч. цемента и 3 вес. ч. нормального Вольского песка).
Марку цемента определяют по пределу прочности при сжатии половинок образиов-балочек через 28 суток нормального твердения.
Потребители цемента (заводы сборного железобетона, домостроительные комбинаты) при получении проводят испытания по ускоренной методике, позволяющей приближению определить активность цемента через 10—12 ч. Широко применяется ускоренная методика НИИ Цемента, сущность которой состоит в интенсивной тепловлажностной обработке образцов-балочек, изготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 310—60 в закрытых формах по укороченному режиму, и последующем испытании их па прочность.
Практика показывает, что при испытании по ускоренной методике полученные значения активности цемента часто не соответствуют паспортной марке. Следует отметить, однако, что чаше нссго низкое значение активности означает, что будет происходить недостаточно интенсивное нарастание прочности цемента при тепловой обработке. Аналогично ведет себя такой цемент в бетоне, давая после тепловой обработки заниженную прочность.
Основным содержащимся в цементе клинкерным минералом, способствующим интенсивному нарастанию прочности в ранние сроки, является трехкальциевый силикат — алит (C3S). Кроме того, на скорость нарастания прочности в ранние сроки влияют содержание трехкальциевого алюмината (С3А) и тонкость помола цемента.
Стандарты не определяют количества много минерала, а тонкость помола нормируется лишь по нижнему пределу (остаток на 003 не более 25%). Это ставит в затруднительное положение заводы сборного железобетона, использующие цемент в бетоне, подвергаемом тепловлажностной обработке. Колебания минералогического соста-ва цементов, а следовательно, различная интенсивность нарастания прочности резко отрицательно сказывается на работе заводов и на качестве выпускаемых изделий.
Обычно заводы сборного железобетона продолжительное время получают цемент с одних и тех же заводов. Режимы пропаривания изделий, оборачиваемость форм и парк металлической оснастки, расход цемента на 1м3 бетона выбираются с таким расчетом, чтобы после тепловой обработки прочность бетона равнялась отпускной или была близка к пей.
Если меняется минералогическая характеристика цемента и уменьшается его способность к .интенсивному нарастанию прочности в ранние сроки, завод должен для обеспечения необходимой отпускной прочности намного увеличить расход цемента или на несколько часов удлинять цикл тепловой обработки. Увеличивать расход цемента экономически невыгодно, а удлинение цикла тепловой обработки при загруженном производстве приводит к уменьшению количества выпускаемых изделий, т. с. пн то, ни другое не приемлемо. Для таких специфических видов железобетонных изделий, как напорные трубы, увеличение расхода цемента практически эффекта не даст, так как низкая скорость гидратации отрицательно влияет на плотность цементного камня после тепловой обработки н служит причиной резкого падения водонепроницаемости труб. На наш взгляд, заводам сборного железобетона нужны гарантии достаточной скорости нарастания прочности цемента в ранние сроки и при тепловой обработке. В настоящее время таких гарантий нет. -Предъявлять претензии заводам-поставщиком цемент; бессмысленно, так как все требования стандартов ими, как правило выполняются, к том числе и по марке цемента определяемой для нормальных условий Нами обобщены результаты испытаний портландцемента Крнчевского цементно-шиферного комбината (ем. табл.) Цемент испытывался по ускоренной ,мс тоднке НИИЦемснта. При использовании таких цементов в бетонах, подвергаемых тепловой обработке, получается заниженная прочность. Это систематически срывает нормальный ритм работы заводов.
Следовало бы ввести ГОСТ на це мент, используемый в пропариваемых бетонах. Голоса в пользу введения такогс ГОСТа раздавались неоднократно.
