Диссертация (1141542), страница 13

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

Текст из файла (страница 13)

Таким образом для определенияпластифицирующейспособности3-хвидовполикарбоксилатныхгиперпластификаторов было выполнено 27 замесов. Результаты испытаний(таблица 4.12; рисунок 4.11) по определению пластифицирующей способности80поликарбоксилатных гиперпластификаторов, показали, что образец смеси №2 сдобавкой «PowerFlow2695» имеет наибольшую площадь расплыва, лучшеплатифицирует и совместим с применяемым цементом.Таблица 4.12 - Результаты испытаний по определению пластифицирующейспособности гиперпластификаторов№123ВиддобавкиPowerFlow1124PowerFlow2695TechnyFlowПлощадь расплыва при концентрации, см20,1%0,2%0,3%0,4%0,5%0,6%0,7%0,8%0,9%63,683,296,7117140,8151,6160,5178,9178,9162,7183,8203,5226,9260271,6298,5310,9329,844,248,955,460,767,973,881,791,596,7Площадь Расплыва, см2350300250PowerFlow1124200PowerFlow2695150100TechnyFlow50000,20,40,60,81Дозировка, %Рисунок 4.11 - Пластифицирующая способность гиперпластификаторовТакимобразом,поликарбоксилатныхэкспериментальнымгиперпластификаторовпутёмбылизтрёхопределёнвидовнаиболеесовместимый (PowerFlow2695) с применяемым цементом.

С целью исследованиявлияния гиперпластификатора на реологические свойства бетонной смеси ифизико-технические характеристики бетона, нами было проведено испытание его81эффективностинепосредственновбетоне.Испытанияэффективностигиперпластификатора PowerFlow2695 проводились на рабочем составе бетонаклассаВ30,сводонепроницаемостьюW12иморозостойкостьюF200.Подвижность бетонной смеси ОК 21-25см. В данном составе в качествехимическойдобавкиприменилиполикарбоксилатныйгиперпластификатор«PowerFlow2695». Для каждой дозировки гиперпластификатора 0,3%; 0,5%; 0,7%был приготовлен отдельный замес (таблица 4.13).Таблица 4.13 – Результаты испытания реологических свойств бетоннойсмеси и физико-технических характеристик бетонаДозировка поликарбоксилатногогиперпластификатора«PowerFlow2695»0,3%0,5%0,7%Вид испытанийРеологические свойства бетонной смесиОсадка Конуса, смРасплыв Конуса, смВодоотделениеРаствороотделениеВовлечённый Воздух, %Плотность, г/см31941нетнет82,312758нетнет42,282440естьесть92,18Сохраняемость смеси через 1 часОсадка Конуса, смРасплыв Конуса, см12 см33 см21 см45 см14 см32 смФизико-технические характеристики бетонав возрасте 28 сутокПрочность на сжатие, МПА284331Водонепроницаемость, атм6144Морозостойкость, цикл200300200Результаты испытаний показали, что приготовленная бетонная смесь придозировке 0,5% поликарбоксилатного гиперпластификатора «PowerFlow2695»удовлетворяет требования по реологическим свойствам бетонной смеси и физикотехническим характеристикам бетона, заданным при подборе состава.

Придозировке 0,3% наблюдалась недостаточность количества химической добавки,82что привело к недопластификации растворной составляющей и, следовательно,плохой реологии. При дозировке 0,7% напротив количество гиперпластификаторабыло в избытке, что привело к вспениванию, отсутствию вязкости, расслоению,нарушению однородности бетонной смеси и сопровождалось водоотделением ираствороотделением.Такимобразом,наоснованиианализарезультатовпроведённыхисследований по выбору поликарбоксилатных гиперпластификаторов и ихвлиянию непосредственно на свойства бетонной смеси, можно заключить о том,что поликарбоксилатный гиперпластификатор «PowerFlow2695» совместим сприменяемым цементом, положительно влияет на реологические свойствабетонной смеси и физико-технические характеристики бетона при достаточнонизкой дозировке 0,5% от массы цемента и может применяться в качествехимической добавки при подборе состава самоуплотняющегося бетона (СУБ) длягустоармированных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.4.3.2 Подбор состава самоуплотняющегося бетонана поликабоксилатных гиперпластификаторахи смеси минеральных добавокОсновными варьируемыми технологическими параметрами при подборесостава бетона должны быть: водоцементное отношение (В/Ц), доля песка в смесизаполнителей и расход добавки.Подбор составов бетонов из самоуплотняющихся смесей (с расплывомстандартного конуса от 55 до 85 см) осуществляется по тем же принципам,которые лежат в основе метода подбора обычных бетонов с учетом особенностей,связанных с обязательным использованием добавок и дополнительнымитребованиями к качеству и количеству компонентов смесей.В качестве компонентов самоуплотняющихся бетонных смесей могут бытьиспользованы следующие материалы:83- ЦЕМ I и ЦЕМ II соответствующие ГОСТ 31108-2016 [97];- пески с модулем крупности от 1,1 до 3,0, согласно ГОСТ 8736-2014 [98];- крупный заполнитель согласно ГОСТ 8267-93 [99];В качестве химических добавок следует использовать:- суперводоредуцирующие согласно ГОСТ 24211-2008;- стабилизирующие (водоудерживающие), согласно ГОСТ 24211-2008;- минеральные добавки, соответствующие ГОСТ Р 56592 – 2015 [100],включая активные (микрокремнезём, зола-уноса, метакаолин, тонкомолотыедоменный гранулированный шлак и природные пуццоланы) и инертные –микронаполнители.Расход цемента в составе бетона должен находиться в диапазоне от 300до 500 кг/м3 для тяжелого бетона.

Общее количество тонкодисперсныхкомпонентов, включающих цемент, минеральные (активные и инертныемикронаполнители) или органоминеральные добавки должен находиться вдиапазоне от 550 до 600кг на м3.Следовательно, в рамках вышеперечисленных норм, требований ирекомендаций нами произведён подбор состава бетона с целью получениясамоуплотняющегосяконструкцийбетонадлягидротехническихреологическимисвойствамигустоармированныхсооруженийижелезобетонныхсвысокоэффективнымиповышеннымифизико-техническимихарактеристиками бетона, установленными государственными стандартами,техническими условиями и проектной документацией на основании классаответственности строительства сооружения и условий эксплуатации.В качестве исследуемых минеральных наполнителей были рассмотренынизкокальциеваязолы-уноса,микрокремнезёмуплотнённый(МКУ)ивысокоактивный метакаолин (ВМК).

Применяемой химической добавкой былполикарбоксилатныйгиперпластификатор«PowerFlow2695».Исследованияпроводились с использованием сульфатостойкого портландцемента СС СЕМI32,5H (C3A <3,5%).84На основании результатов ранее проведённых исследований (глава 4,пункт 4.1; 4.2; 4.3) при подборе состава самоуплотняющегося бетона, с цельювыявления наилучшего варианта сочетания добавок, позволяющих получитьвысокоэффективный коррозионностойкий бетон, были проведены исследованияоценки эффективности и сравнительный анализа совместного применения смесииспытуемыхактивныхминеральныхдобавокиполикарбоксилатногогиперпластификатора.

Рабочий состав бетона для эталонных образцов безминеральных добавок имел следующее соотношение:Цемент: Песок: Щебень: Вода = 1: 1,85: 1,49: 0,37Соблюдая соотношения рабочего состава, нами были приготовленызамесы 4 разных составов:1) Без активных минеральных добавок, на «PowerFlow2695»;2) 20% золы-уноса и «PowerFlow2695»;3) 20% золы-уноса, 5% микрокремнезёма и «PowerFlow2695»;4) 20% золы-уноса, 5% метакаолина и «PowerFlow2695»;В связи с требованиями сомоуплотняющихся бетонных смесей из-забольшого расхода цемента, применения смеси активных минеральных добавок свысокими удельными поверхностями, повышения дисперсности тонкомолотыхкомпонентовиводопотребностисмеси,дозировкаполикарбоксилатногогиперпластификатора была увеличена до 1%.

Реологические свойства бетонныхсмесей исследуемых составов были доведены до эффекта самоуплотнениясамовыравнивания и испытаны по следующим критериям:Расплыв конуса, смСохраняемость, расплыв конуса через 60 мин, смJ - Кольцо, смV - Воронка, секL - Короб, коэф.Количество вовлеченного воздуха, %85Результатыисследованияреологическихсвойствбетонныхсмесейпоказали, что бетонная смесь состава №4, приготовленная с добавлениемкомплекса добавок состоящий из 20% золы-уноса, 5% метакаолина и 1%поликарбоксилатного гиперпластификатора «PowerFlow2695», по сравнению ссоставами №1, №2 и №3 обладает наилучшими реологическими свойствами(таблица 4.14), проходит через препятствия испытаний (J – кольцо, V – воронка, L– коробка) в рамках допустимых значений и является самоуплотняющейсябетонной смесью. Это объясняется стабилизирующей способностью метакаолина,её меньшей водопотребностью, чем микрокремнезём и хорошей совместимостьюс поликарбоксилатными гиперпластификаторами.Таблица 4.14 – Составы бетонных смесей и результаты их испытаний поопределению реологических свойствРасход материалов на 1 м3, кгРеологические свойстваРКсмРКчерез1 чассмJкольцосмVворонкасекLкоробкоэф.Кол-вововлеч.воздуха%4,966555581114-4,96685559121,2325(5%)-4,96665360111,12-25(5%)4,9671617180,93СоставыбетоновЦПЩВЗолауносаМКУВМКГП№1495920740205---№2395920740191-№3370920720196№4370920720180100(20%)100(20%)100(20%)Согласно результатам проведённых исследований (пункт 4.1; 4.2; 4.3),можно сделать вывод о том, что совместное применение низкокальциевой золыуноса,высокоактивногогиперпластификаторавысокоэффективныйвметакаолинауказаннойсамоуплотняющийсяиполикарбоксилатногодозировкебетоннапозволилполучитьреакционноспособныхзаполнителях для дальнейшего исследования его коррозионной стойкости.Для удобства введения и дозировки исследуемых добавок нами былопредложено изготовление сухой комплексной добавки, состоящий из активныхминеральных и химических добавок.864.4Разработка комплексной добавки для получения гидротехническогокоррозионностойкого бетона на реакционноспособных заполнителяхУчитывая результаты проведённых исследований по выбору минеральноактивных добавок, обеспечивающих коррозионную стойкость бетона, выборуполикарбоксилатного гиперпластификатора и его рекомендованные дозировки,при которых улучшаются реологические свойства бетонной смеси и физикотехнические характеристики бетона, требования ГОСТ и EN [101] по содержаниюминерально-активных добавок в бетоне, а также удобство при приготовлениикомплексной добавки на твердом носителе и целесообразность дозирования ивведения в состав бетонной смеси одного компонента вместо трёх было выбраноследующее соотношение компонентов по весу:X: Y: Z = 1: 5: 20Для-компонент X:гиперпластификатор в виде раствора-компонент Y:высокоактивный метакаолин в сухом виде-компонент Z:низкокальциевая золы-уноса в сухом видеприготовлениякомплекснойдобавкиизвышеперечисленныхкомпонентов в условиях лаборатории были проведены следующие виды работпостадийно:1.

Характеристики

Список файлов диссертации