Оптимизация тепловлажностной обработки бетонов с помощью добавок
Всевозрастающие объемы производства железобетона требуют совершенствовании существующих, а также разработки и внедрении новых технологических процессов. Это относится в первую очередь к такому технологическому переделу, как теплоплажностная обработка бетона, которая является весьма длительной, энергоемкой и нередко снижает строительно-технические свойства. Существенную роль и улучшении свойств бетона, технологии производства и снижении энергетических затрат на термообработку могут сыграть добавки — ускорители твердения и пластификаторы.
В тресте Инждорстрой исследовали возможность снижения температуры изотермического прогрева бетона с помощью добавок ННХК и С-3. Сочетание этих добавок обеспечивает в рацией стадии пластифицирование бетонной смеси, после укладки, — ускорение твердения бетона.
Эффективность действия добавок оценивали по кинетике нарастания пластической прочности и предела прочности бетона на сжатие. На рис. 1 представлены пластограммы. Раствор состава 1 : 3 приготовляли на портландцементе марки М400 Рыбницкого завода и кварцевом песке. Продолжительность индукционного периода увеличивается при повышении концентрации С-3. Так, 1% С-3 массы цемента удлиняет этот период примерно в 2 раза. Применяя комплексные добавки, можно в широком интервале регулировать продолжительность индукционного периода структурообразования и тем самым свести к минимуму предварительное выдерживание бетона перед пропариванием.
Эти добавки хорошо совмещаются, хотя механизм их действия различен. ННХК изменяет ионную силу раствора и благодаря наличию одноименного кальция-иона ускоряет процессы массовой кристаллизации новообразований, приводящих к возникновению плотных кристаллизационных структур. С-3 обладает тем преимуществом перед поверхностно-активными замедлителями твердения вяжущих, что, несколько сокращая сроки схватывания цемента, в дальнейшем практически не меняет кинетику структурообразования или даже несколько повышает механическую прочность затвердевшего цементного камня при неизменном ВЩ (табл. 1). При снижении ВЩ и одинаковой подвижности емсссй прочность бетона с добавкой С-3 после твердения в нормальных условиях значительно возрястает как в раннем воз расте, так и н более поздние сроки. о Возможность снижения температуры изотермического прогрева бетона последовали с применением трехфакториогр плана Бокса — Бенкииа. Прочность бетона у изменялась в зависимости oj А, (температура изотермического прогрева — 40, 60, 80°С).
Образцы-кубы с ребром 10 см изготовляли на различном портландцементе с близкой нормальной густотой, кварце-1 вом песке и гранитном щебне Первоманского карьера (табл. 2). Состав бетона? во всех опытах принимали постоянным; цемент — 430 кг, песок — 636 кг, щебень— 1200 кг, вода — 214 кг (в эталон- пом составе). За эталон взята прочность) бетона, пропаренного по стандартному режиму (2+3+6+2 ч) при температуре изотермического прогрева 80+. Все составы бетонных смесей были равноподвижнымн (O.K. — 3 см). i
В результате реализации эксперимента и обработки опытных данных по известным формулам регрессионного анализа получена математическая модель для 6е- тона марки М500:
у = 34,8 + 5,32 + l,97jr2 — 0,87s — 9,47 f— 1,50 i 2 + 3,47 д—4,02 д.
Уравнение является адекватным и мо- X жет быть использовано для построения I графиков, описывающих зависимость прочности бетона от концентрации добавок при различных температурах изо- i термического прогрева (рис. 2).
Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности исследуемых добавок, в результате чего оказалось возможным снизить температуру изотермического прогрева бетона до 40°С. При этом удалось также сократить и общую продолжительность ТВО в результате
Важным обстоятельством при этом является значительное снижение энергозатрат на термообработку бетона и повышен не качества готовых изделий.