Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf

рой в 1892 г., упоминают о возможности образования и существования этой сложной молекулы в цементном камне? В. Лерч, В. Аштои и Г. Бог [3] провели в 1929 г. интересное исследование условий образования гидросульфоалюмината кальция при нормальной температуре и.выявили степень устойчивости этой структуры при по­ вышении температуры. Авторы впервые получили и опи­ сали другой вид гидросульфоалюмината кальция — СзА(С§)Н12 в виде гексагональных пластинок. Это же

кальция образуется во время схватывания портландце­ мента и под действием сульфатных вод. При этом возни­ кает лишь высокосульфатная его форма, которая плохо

JT. Лоссье во Франции в 1936 г. [5, 6] разработал без­ усадочный портландцемент, представляющий собой си­ ликатный клинкер, обожженныи_£ присадкой каолина и гипса к исходному сырью. Такой клинкер после размо­ ла дает цемент, который после затворения расширяется в воде и затвердевает; будучи вынут из воды на воздух, цементный камень претерпевает усадку, однако конеч­ ный размер усадки существенно меньше, чем у обычно­ го портландцемента. Г. Лоссье через французскую фир­ му «Полиет и Шоссон» взял английский патент № 474 917 на расширяющийся цемент [ 8 ] . Расширение в воде это­ го цемента составляло 0,1% и пол"ностью компенсирова­ ло последующую усадку бетона. Г. Лоссье стремился разделить фазы упрочнения бетона от фазы расшире­ ния, предполагая, что нужно растягивать уже достаточ­ но окрепший бетон. Однако цементный., камень в суточ­ ном возрасте уже давал расширение около 0,4%, в то время как прочность цемента составляла к этому време­ ни всего 130 кгс/см2, т. е. 22% конечной (см. рис. 2.19). Вследствие возникновения значительных трещин проч­ ность этого цемента на растяжение в несколько раз ни­ же прочности нормального цемента. Г. Гендрик продол­ жил работы Г. Лоссье и применил добавку доменного

9

7-е сутки. Однако и в этом случае не было удовлетворе­ но основное требование о разделении фаз—при значи­ тельном расширении в суточном возрасте (0,2%) цемент еще не обладал никакой прочностью. В связи с этим це­ мент Г. Лоссье не получил практического применения. Несмотря на это, исследования Лоссье—Гендрика пред­ ставляют исключительный интерес и их авторов надо считать пионерами в области создания условий исполь­ зования процесса образования молекулы сульфоалюмината кальция для получения расширяющегося цемента.

Обширные исследования сульфоалюмината кальция в тридцатых годах проводились в СССР Б. Г. Скрамтае-

ния расширения при образовании C 3 A ( C S ) 3 H 3 1 для полу­ чения расширяющегося и напрягающего цементов. Так же как и Лоссье и Гендриком, автором ставилась зада­ ча добиться отделения фазы затвердевания от фазы рас­ ширения. В качестве состава для достижения такого разделения, однако, предлагалось использование смеси высокоосновного гпдроалюмнната кальция и гипса, при­ бавленных к портландцементу.

При гидратации процесс должен был идти по реак­ ции Q A H 1 3 + ( C S ) 3 H 2 + a < 7 = C 3 A ( C S ) 3 H 3 i + C H в твер­ дой фазе с возникновением очень энергичного всесто­ роннего расширения, сопровождающегося (если расширениюрозданы препятствия) все возрастающим давле-

результате гидратации смеси глиноземистого цемента и извести при температуре 100—150° С с одновременным помолом смеси на бегу­ нах до высыхания, затем смесь размалывали в мельнице

10 "~

^расширения, способной не только компенсировать после- ! дующую усадку, но и дать некоторое остаточное само­ напряжение.

Г.Лоссье изготавливал сульфоалюминатный клинкер обжигом смеси боксита (25%), гипса (50%) и известня­ ка (25%) при температуре существенно.ниже температу-

11

\сом. Продолжительность расширения 10—14 суток. При

\изменении количества расширяющего компонента полу­ чается, либо безусадочный, либо расширяющийся цемент,|"как это рекомендуется авторами [13, 14]. Эти це­ менты нашли применение преимущественно в ремонтных работах, когда цемент укладывается в замкнутый объем, препятствующий его свободному расширению.

1.2. ПЕРИОД С 1945 ДО 1950 г.

После 1945 г. наблюдается большая активность научной мысли в разработке различных композиций без­ усадочных и расширяющихся цементов, причем за ру­ бежом исследования ограничиваются большей частью

и предложениями идет интенсивное применение уже от­ работанных и проверенных расширяющихся цементов

встроительстве.

Восновном это касается водонепроницаемого рас­ ширяющегося цемента В. В. Михайлова ВРЦ [12, 14],

производство которого в 1948 г. было организовано в промышленных масштабах. Все метрополитены стра­ ны и стран народной демократии получали ВРЦ в необ­ ходимых количествах и применяли его для зачекаикн швов тюбингов и для гидроизоляции. Цемент также на­ шел применение для уплотнения швов кладки тоннель­ ной облицовки и стволов шахт, сооружения фундаментов подвальных помещений, устройства герметичных стыков труб, закрепления машин на фундаментах, торкретной гидроизоляции и всевозможных ремонтных работ.

В. Лерч в 1946 г. публикует свои исследования о влиянии добавки гипса [15] на портландцемент, вы­ сказывая положительное отношение к получению таким образом безусадочного цемента. Г. Гейлер [20] подроб­ но останавливается на свойствах расширяющегося це-

12