Влияние несгоревшего топлива на морозостойкость песчаных бетонов с добавкой золы
Проведенные в МИСИ им. В. В. Куйбышева и в других организациях исследования показали, что при введении зол в тощие цементно-песчаные смеси, твердеющие при пропаривании, можно получить бетоны марок М 200—300 с таким же расходом цемента, как для обычного тяжелого бетона по СИ 386-74. При этом дисперсность подмосковной буроугольной золы должна составлять не менее 3000 ом2/г, а каменноугольной — 4000—4500 ом2/г. При отсутствии золы требуемой дисперсности целесообразен ее помол мокрым способом при водотвердом отношении 0,4— 0,6.
Песчаные бетоны характеризуются, как правило, высокой морозостойкостью, что обусловлено повышенной однородностью их структуры, наличием равномерно распределенной пористости, заполненной воздухом, высокой трещиностойкостью и т. д.
Введение золы в бетоны может оказать влияние на их морозостойкость, которая в значительной мере зависит от содержания и вида несгоревшего топлива. Например, несгоревший уголь в определенных случаях при колебаниях температуры и влажности среды значительно изменяет свой объем. Это может отрицательно влиять на морозостойкость бетона. Поэтому нормативные документы ограничивают величину потерь при прокаливании в золе 10% [2]. Величина потерь при прокаливании многих зол составляет 15— 20% и более, что сдерживает их использование.
Исследования последних лет показали, что необходим - дифференцированный подход к оценке значения несгоревшего топлива. В золах присутствуют два вида топливных остатков: уголь, сгорающий при температуре до 600°С (низкотемпературная органика), и кокс или полукокс, сгорающий при температуре выше 600°С (высокотемпературная органика). Особую опасность представляет первый вид топливных остатков, содержащий гуминовые кислоты, разрушающие бетон. Отрицательные свойства высокотемпературного комплекса, содержащего нейтральные вещества, сказываются в меньшей степени.
На долговечность существенное влияние оказывает и содержание в золе неоднородных, агрегированных частиц, наличие которых опасно из-за возможности возникновения в материале первичных очагов разрушения, понижающих морозостойкость. Помол грубодисперсной каменноугольной золы приводит прежде всего к разрушению агрегированных частиц и равномерному распределению коксовых остатков по всему материалу, способствуя тем самым повышению морозостойкости бетона.
Вид органической фазы был определен по дериватограммам, характеризующим термические эффекты и потери массы при различных температурах буроутольной золы Ступинской ТЭС и каменноугольной золы ТЭЦ-16 и ТЭЦ-20 г. Москвы (см. рисунок).
Буроугольную золу характеризует незначительная величина потери массы (1,6%) в интервале температур 200— 500°С. Потери массы каменноугольных зол составляют соответственно 14 и
Фактическая морозостойкость песчаного бетона с добавкой золы оценивалась по ГОСТ 10060—62. В опытах использовали портландцемент Жигулевского завода марки М 400, песок калининского карьера модулем крупности /Икр—2,3, золы Ступинской ТЭС с удельной поверхностью 3200 см2/г и