Диссертация (1141542), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Это говорит о необходимости изыскания новыхпутей одновременного регулирования реакционной способности заполнителей иповышения сульфатостойкости бетонас целью обеспечения длительнойэксплуатации железобетонных конструкций в гидротехнических сооружениях.59ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СОСТАВА КОМПЛЕКСНОЙДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНОВ НА РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХЗАПОЛНИТЕЛЯХ4.1Оценка свойств заполнителей и определение реакционной способностисо щелочами цементаАнализ литературных данных и результаты обследования состоянияэксплуатированных железобетонных конструкций гидротехнических сооруженийРогунской ГЭС показали необходимость оценить возможность использованияместных горных пород в качестве заполнителей бетона на строительствегидротехнических сооружений.

Петрографический анализ заполнителей длябетона, имеющихся в регионе (мелкиого и крупного заполнителя) показал, чтоони в основном состоят из таких горных пород, как песчаник (40%), доломитовыйизвестняк (20%), гранит (20%), сланцы, аргиллиты, алевролиты и т.д.Химический анализ заполнителей для бетона выявил, что в их составепреобладают кремниевые горные породы, кальцит и его модификации,микрокристаллыкварцитаихлоритовыхминералов.Посвоемуминералогическому составу эти заполнители могут быть реакционноспособнымик щелочам цемента. В связи с этим были проведены испытания по определениюсодержания растворимого кремнезёма в соответствии с ГОСТ 8269.0-97.Полученные результаты показали, что практически все заполнители являютсяпотенциально реакционноспособными, так как содержание в них растворимогокремнезёма SiO2 превышает максимально допустимую норму 50ммоль/л инаходиться в пределах от 55,33 до 77,33 моль/л (таблица 4.1).Однако делать окончательные выводы о реакционной способностизаполнителей и возможности протекания внутренней щелочной коррозии бетонатолько по химическому анализу заполнителей и содержанию растворимогокремнезёма SiO2 не допустимо [3, 4] так как, реакционная способностьзаполнителейопределяетсякомплексомметодовпоГОСТ8269.0-97:60петрографический и химический метод применяется, как правило, на стадииразведки месторождения и периодически при его разработке.

Ускоренный метод сизмерением деформаций необходимо провести на растворных образцах вустановленные сроки (не более 1 мес.). Испытания образцов-призм бетонабазовым методом проводиться в течении одного года, в случае если результатыиспытанийускореннымметодомпоказали,чтозаполнителиявляютсяпотенциально реакционноспособными.Таблица 4.1 -Результаты петрографического и химического анализазаполнителей для бетонаМесторождениегорных породНаименование материалаСодержаниерастворимого кремнезёма(SiO2), ммоль/лКарьер «15Б»Щебень Фр5-10, 10-20, 20-40Песчаник - 40%Известняк – 20%Гранит – 20%Сланцы – 6%Амфиболит – 4%Аргиллит красный – 5%55,33Карьер «Лабидара»Щебень Фр5-10, 10-20, 20-40Песчаник - 35%Известняк – 18%Гранит – 20%Сланцы – 2,5%Алевролит –2,5%Амфиболит – 22%66,31Карьер «2Б»Щебень Фр5-10, 10-20, 20-40Песчаник -100%77,33Такимобразом,намибылопроведеноопределениереакционнойспособности заполнителей ускоренным методом путём измерения деформацийрастворныхобразцов.Исследованияпроводилисьсиспользованиемсульфатостойкого портландцемента ССПЦ М400 Д0 / СС СЕМI 32,5H (C3A<3,5%).

Результаты испытаний показали, что величина деформации расширенияобразцов выше максимально допустимого значения 0,1%. Также результатодиннадцатого замера отличается от результатов трёх предыдущих замеров на6116,23%, то есть более чем на максимально допустимое значение 15% (таблица4.2). Согласно ГОСТ 8269.0-97 испытуемый заполнитель считается потенциальнореакционноспособным со щелочами цемента.Таблица 4.2 – Результаты определения реакционной способности заполнителейускоренным методом путём измерения деформаций растворных балочек№Длительность испытания, сутки1234567891011345678910111213Среднее относительноеудлинение образцовɛ +ɛ +ɛɛ (эпсилон) = 0,0040,0130,0230,0460,0790,0970,1100,1200,1290,1380,154Так как, результаты испытаний ускоренным методом показали, чтозаполнителиявляютсяпотенциальнореакционноспособныминамибылопроведено испытание по определению реакционной способности заполнителейнепосредственным методом измерения деформаций бетонных образцов в течении12 месяцев.

Результаты испытаний показали, что через семь месяцев деформациибетонных образцов уже превышают максимально допустимую норму 0,04%, а кдвенадцатому месяцу деформации превышали норму в полтора раза и этимподтвердили реакционную способность заполнителей по отношению к щелочамцемента (таблица 4.3).Оценка свойств заполнителей, определение их реакционной способностисо щелочами цемента и обработка результатов испытаний было проведенопостадийно, в соответствии с действующими нормативными документами.

Прииспользовании всех методов исследования - петрографического, химического,ускоренного на растворных образцах и непосредственного на образцах-призмбетона - результаты испытаний показали, что местные заполнители района62строительства Рогунской ГЭС являются потенциально реакционноспособными поотношению к щелочам цемента.Таблица 4.3 - Результаты определения реакционной способности заполнителей набетонных обрахцахДлительность испытания, месяц123456789101112Деформации, %0,0220,0250,0290,0310,0320,0380,0410,0470,0510,0560,0590,063Вследствие этого, руководствуясь отечественным и зарубежным опытомисследования реакционной способности заполнителей и методов мер по еёпредотвращениюнамибылипроведеныисследованияролиактивныхминеральных добавок для снижения опасности коррозии бетона, вызваннойреакционной способностью заполнителей со щелочами цемента.4.2Исследование минеральных добавок для снижения опасностивнутренней коррозии бетона4.2.1 Исследование влияния механоактивации низкокальциевой золы-уносана повышение конечной прочности бетонаИзвестно, что введение в состав бетона активных минеральных добавок,таких как микрокремнезём, зола-уноса, доменный шлак приводят к снижениюрасширениябетона,вызванногопроявлениемреакционнойспособностизаполнителей со щелочами цемента и сульфатной коррозии [5, 16, 85], однако нет63однозначного решения по влиянию на замедление или приостановление данногопроцесса.Руководствуясьстандартнымиметодами,регламентируемыесоответствующими нормативными документами в целях предотвращения ирегулирования реакционной способности инертных материалов Рогунскихместорождений в качестве активных минеральных добавок были рассмотренынизкокальциеваязола-уносаиультрадисперсныймикрокремнизёмивысокоактивный метакаолин.Нами было исследовано влияние низкокальциевой золы-уноса на процессыодновременного протекания щелочной коррозии заполнителей и сульфатнойкоррозии[86].Исследованнаянизкокальциеваязола-уносанеобладалавыраженной гидравлической активностью, и её применение в количествах от 20%до 30% от массы цемента снижает реакционную способность заполнителей исульфатную коррозию, но способствует снижению конечной прочности бетона.В литературе достаточно подробно описаны разнообразные приёмыактивации минеральных добавок при различных воздействиях [17, 18].

Известно[87], что механоактивация минеральных добавок, с одной стороны, повышаетгидравлическую активность минеральной добавки, а с другой, усиливает вцементной системе так называемый «эффект микронаполнителя», а такжезародышеобразование гидросиликатных фаз, что и обеспечивает повышениепрочности. В связи с этим было принято решение изучить возможностимеханоактивации низкокальциевой золы-уноса для повышения ее активности иобеспечения необходимой прочности бетона.Намибылавыполненамеханическаяактивациязолы-уносаналабораторной дисковой мельнице RetschRS200 (рисунок 4.1), которая выполняетпомол твёрдых частиц методом истирания и доводит размеры измельчённыхчастиц от 100 до 0.1 мкм.

Определение гранулометрического состава золы-уносадо и после измельчения выполняли с«Analyzette-22NanoTech» (рисунок 4.2).помощьюлазерногогранулометра64Рисунок 4.1 - Лабораторная дисковая мельница RetschRS200Рисунок 4.2 - Лазерного гранулометра «Analyzette-22NanoTech»После выполненной механоактивации удельная поверхность испытуемойзолы-уноса повысилась от 3500 см2/г до 9500 см2/г. Результаты анализагранулометрического состава исходной и измельчённой золы-уноса такжеподтвердили факт увеличения тонкости помола и повышения дисперсностичастиц золы-уноса (таблица 4.4; рисунок 4.3).65Таблица 4.4 – Результаты анализа гранулометрического состава исходной иизмельчённой золы-уносаСодержание частиц, %ИсходнаяИзмельчённаязола-уносазола-уноса00,20,20,311,42,67,84,317,911,451,417,566,429,380,742,994,559,510078,310097,8100100100Размеры частиц менее,мкмСодержания частиц, %0,10,20,40,712,54815305510010510090807060504030201000,10,20,40,712,548153055100Размеры частиц, мкмисходная золаизмельчённая золаРисунок 4.3 – Гранулометрический состав золы-уноса до и после измельченияС целью определения влияния механоактивированной золы-уноса напрочность бетона нами были изготовлены образцы мелкозернистого бетона содинаковым водо-вяжущим отношением (В/В) и степенью замещения цемента 20и 30%.

Характеристики

Список файлов диссертации