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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 189

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

мента Лоссье, трактует его свойства и преимущества и описывает примеры применения его в строительстве. Этот же вопрос интересует В. Ольшака в Польше [21], однако он анализирует преимущественно советский ВРЦ и аналогичные композиции, проверяемые в Польше.

_П. П. Будников [22] предлагает расширяющийся це­ мент, получение которого основано на совместном пере­

мешивании

и варке под давлением (1,2—1,4 атм) глино­

земистого

шлака,

двуводиого гипса и извести-пушонки

с последующей

сушкой и размолом продукта. Состав

этого цемента очень напоминает

составы расширяющих­

ся цементов ВБЦ и ВРЦ, однако

он не получил примене­

ния, по-видимому, потому, что механические свойства ВРЦ выше и его производство организовано в промыш­

ленном

масштабе.

B__L947 x^JO. П. Будников [27]

реко­

мендовал другой

способ

изготовления расширяющегося

цемента

из

обожженной

при

700—800° С смеси

глины

(36%)

или

каолина (35%),

портландцемента

(21%)

и извести-пушонки

(43%); смесь размалывают, гпдрати-

руют, высушивают, дополнительно измельчают и смеши­ вают с измельченным сульфатом кальция в отношении t_l_j_l,. Она является расширяющим компонентом и добав­ ляется в количестве .5—15% к портландцементу. При твердении во влажных условиях расширение цемента со­ ставляет только ,0.17—0,19% и наблюдается «спад»

прочности. Этот цемент не нашел применения.

П. П. Будников и Б. Г. Скрамтаев в 1949 г. предло­ жили другие варианты расширяющихся цементов [26, 27]. Первый предусматривает добавку к портландцемен­ ту при.помоле 5—7% доломита, обожженного при 800—

900° С,

второй — размол

глиноземистого

цемента сов­

местно

с ангидритовым

цементом (смесь ангидрита

с обожженным доломитом). Указанный

способ основан

на кристаллизации гидросульфоалюмината кальция при взаимодействии сульфата кальция с C 4 A H i 3 , образую­ щимся вследствие реакции между гидроалюминатом кальция и известью. Оба эти цементане нашли приме­ нения.

В. Э. Лейрих [17] для получения расширяющегося цемента предложил совместный помол глиноземистых шлаков (40%), доменного шлака (41%), извести-пушон­ ки (9%) и ангидрита (10%) . Полученный расширяю­ щийся цемент назван ГАШ по названию составляющих его материалов. Во влажных условиях он дает расшире-

13


пне порядка 0,1—0,6%. Распространения цемент этот не

получил.

В дальнейшем

В.

Э. Лейрих, И. Б. Вепрнк,

В. X. Прохоров предложили вводить этот расширяющий­

ся состав в портландцемент [18] .

Ф. Кейль п Ф. Гилле

[29]

получили расширяющийся

цемент

на базе портландцемента, граншлака и гипса

с длинным периодом расширения. Поскольку в процессе расширения обнаруживается существенный спад проч­ ности, цемент не получил распространения.

Американские ученые Ф. Шенкер и Т. Шанн [30] предложили в 1949 г. способ изготовления расширяюще­ гося цемента смешиванием портландцемента и расши­

ряющего

компонента,

состоящего из

гидроокиси

каль­

ция (37%), гипса (37%) гидрата

окиси

алюминия

(26%) .

Одновременно

итальянские

ученые

К.

Гориа

и М. Апппано [31] разработали сложный четырехкомпонентный расширяющийся цемент, составленный из порт­ ландцемента (45—50%), искусственного ангидрита (10%), глиноземистого цемента (5—10%) и пуццоланы (30%) . Расширение цемента зависит от содержания глиноземистого компонента, однако с его увеличением

сокращаются

сроки схватывания

цемента.

 

 

 

 

Оценивая

период

сороковых

годов

в целом,

можно

уверенно считать,

что

предложения различных

авторов

в

той или иной

степени

повторяют

изобретения

либо

Г. Лоссье [8, 13], либо

В. В. Михайлова [12] и что

про­

мышленное

производство

и практическое

применение

в

различных областях

строительства

получил

только

ВРЦ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. ПЕРИОД С 1951 ДО

1960 г.

 

 

 

 

 

 

Пятидесятые годы характерны тем, что ученые мно­

гих стран продолжали

исследования безусадочных и рас­

ширяющихся

цементов

и

выдвигали

различные новые

предложения. В этот период были созданы

напрягающие

цементы, которые являются сильно расширяющимися вяжущими, способными при расширении энергично на­

прягать

арматуру

железобетона.

 

Предложение

напрягающих цементов

было сделано

в СССР, что дало новый шаг в развитии

расширяющих­

ся вяжущих.

 

 

Б. Г. Скрамтаев и Э. 3. Юдович [34]

в 1950 г. пред­

ложили

применение тампонажного расширяющегося

14


цемента, приготовленного помолом 80—92% доменного основного гранулированного шлака, 3—5% глиноземи­ стого цемента и строительного гипса. Этот цемент имел одно время применение в метростроении.

И. В. Кравченко предложила расширяющийся це­ мент [47], получаемый смешиванием портландцемента, глиноземистого цемента или боксита, гипса и гидравли­ ческой добавки. Этот цемент получил дальнейшее раз­ витие.

Совместно с Ю. Ф. Соломатиной 14. В. Кравченко

[52]разработала расширяющийся портландцемент, по­

лученный помолом портландцементного клинкера (60—

6 5 % ) ,

глиноземистого цемента

пли боксита

( 5 — 7 % ) ,

гипса

(7—10%)

и гидравлической добавки (20—25%).

При затворении,

и особенно при

пропаривании,

образу­

ется гидросульфоалюмннат кальция и гидросиликат кальция, обеспечивающие быстрое затвердение и расши­ рение.

В этот же

период П. П. Будников, И. В. Кравченко

и Б. Г. Скрамтаев разработали гипсоглиноземистый рас­

ширяющийся цемент ГГРЦ [65], получаемый совмест­

ном помолом

глиноземистых шлаков (65—70%) и гип­

сового камня

(35—30%). На одном из заводов страны

было организовано производство этого

цемента,

кото­

рый выпускается и в настоящее время.

 

 

К. С- Кутателадзе и М. Я- Аласания

в 1953 г.

[48]

предложили расширяющийся цемент на базе совместно­ го помола портландцемента и пуки, позволяющий суще­ ственно снизить опасность появления трещин в бетоне при высыхании. Цемент получают добавлением к 80— 85% портландцементного клинкера 20—15% обожжен­ ной или естественной природной смеси гипса и гажи (глины). Применение цемента задержалось вследствие

больших колебаний

в минералогическом

составе гажи.

J ^ J ^ r e r e j i e , И. М.

Овадовский и В. А.

Туманишвили

в 1951 г. [36, 42] разработали способ изготовления рас­ ширяющегося цемента, отличающийся 'от способа полу­ чения ВРЦ В. В. Михайлова [12] тем, что.вместр_добавки_высокоосновного гидроалюмината кальция в смесь глиноземистого цемента и гипса добавляется порошок природного алунита, содержащий сульфат алюминия.

Я. Н. Новиков предложил применять для зачеканки шво'в тюбингов метрополитенов вместо ВРЦ..ра.сширяющийся цем.енх БУС, состоящий из портландцемента, гип-

15


соглиноземистого цемента и асбеста. Хорошая пластич­ ность смеси из этого цемента и полная водонепроница­ емость при зачеканке, а также невысокая стоимость обе­ спечили его широкое применение при строительстве тон­ нелей метрополитенов.

И. Ар_ендс_в Польше [50] в 1953 г. сделал предложе­ ние об изготовлении расширяющегося цемента на основе портландцементного клинкера (85—90%) и расширяю­ щегося компонента, получаемого смешиванием и совме­

стной гидратацией обожженного при 800° С

каолина

и гидроокиси кальция в отношении по весу

1 :2. Это

очень интересное предложение не получило практическо­

го применения.

В

дальнейшем в

1955 г. И.

Аренде

и В. Дыбовская

[59] дополнительно

предложили

расши­

ряющийся цемент

из высокоглиноземпстого доменного

шлака с содержанием глинозема до 40—45% и расши­ ряющего компонента, составленного из гашеной изве­

сти,

полуводного

гипса н высокоглиноземпстого

шлака.

В воде этот цемент расширяется на

0 , 5 — 1 % .

 

В

Япо^ш в

1955_j\_T. Танако. н

И. Ватанабэ [60]

разработалп'расшпряющийся цемент, состоящий

из 25%

гнпсоглиноземпстого цемента, 65% портландцемента и 10% гранулированного доменного шлака. Для получе­ ния гипсоглпноземистого клинкера после предваритель­

ного

измельчения и помола

смеси

гипса

(44%),

извест­

няка

(25%), боксита (25%)

н пиритных

огарков

шихту

обжигают при температуре

выше

1350° С. В результате

помола полученного клинкера получается гипсоглинозе-

мистый цемент,

подобный ГГРЦ

П. П.

Будникова,

И. В. Кравченко

и Б. Г. Скрамтаева

[65] .

Расширение

этого цемента является следствием образования гндросульфоалюминатов и гндросульфоферритов кальция. Наибольшее расширение дают составы, содержащие А 20—21 и F 6,7%.

В Китае в 1959 г. Лнн-Шу-Сю [77] предложил рас­ ширяющийся цемент, получаемый смешиванием порт­ ландцемента (72—78%), двуводного гипса (8 — 10%),

известняка и глинозема

(14—18%). При этом глинозем

с высоким содержанием

А образуется обжигом глины

при

1200—1270° С.

 

В

Венгрии в 1959 г. К. Долежай и П. Келемеи [82]

приготовили расширяющийся цемент

в виде

смеси гли­

ноземистого цемента (73%),

двуводного гипса (25%)

и тонкомолотой извести ( 2 % ) .

Этот

состав

расширяю-

16


щегося цемента приближается к советскому составу

гнпсоглпноземнстого цемента п полностью

повторяет

предложенную в

1950 г. композицию Э. 3.

Юдовича

и Я. Н. Новикова

[35] на водонепроницаемый

безусадоч­

ный цемент ВВЦ, получаемый смешиванием глиноземи­

стого цемента

(80—90%),

гипса (14—7%) и извести

(10 — 3 % ) . Этот

цемент был

применен в метростроении

для гидроизоляционных работ. ТУ 69-50 на этот цемент были опубликованы в 1951 г. [38] .

Ю. Казимир в

1959 г. (Венгрия) предложил изготов­

лять

расширяющийся

цемент из

смеси

портландцемент-

ного

клинкера (84—87%), алюминатного клинкера

(5—

8 % ) , гранули^ов^шнстэ. шлака"~~(6—10%)

и ангидрита

( 7 — 8 % ) . Этот цемент аналогичен

более раннему цемен­

ту РПЦ И. В. Кравченко [41] .

 

 

 

 

 

Представляют

интерес

различные

композиции

рас­

ширяющихся

цементов

других

советских

авторов —

П. П. Буднпкова и 3. С. Косыревой

[43, 58], Л. Г. Иса­

кова

[66],

Ц.

Г.

Гинзбурга и

О.

В. Купцевнч

[53],

С. В. Шестоперова [55], 3. М. Ларионовой [79], Г. Н. Си-

верцева и 3. М. Ларионовой

[80], а также

иностранных

ученых — Г . Бпкенбаха

[39],

Г. Лафумы

[45], В. Мо-

зпелски [51], Г. Комана

[46], К. Веше [61], Р. Твори-

знани [62], Г. Кголя [63], С. Рускпна [81]

и др.

Однако, несмотря на большое число очень интересных предложений, в пятидесятых годах практическое приме­ нение находят лишь гиг1шгл.инше_мистый цемент ГТРЦ П. J J ^ B j ^ i m v g ^ a ^ И^В и В. П Скрамтаева

иBOflOHejTjjojiiiHaeMbifi расширяющийся цемент ВРЦ

В.В. Михайлова, получившие заводское производство. На ВРЦ в 1950 г. были утверждены Технические ус­

ловия ТУ 66-50 [38], и завод расширяющегося цемента (г. Электросталь) производил ВРЦ ежегодно до 15 000 г. Технология его приготовления и применения описана в литературе [37]. Помимо зачеканки швов тюбингов, це­ мент нашел применение в самых разнообразных гидро­ изоляционных работах, для заливки'фундаментов под машины и для гидроизоляционного покрытия напорных труб.

Пятадесятые. годы характерны выдвижением нового предложения советских ученых — налрясающет_цемента. Все расширяющиеся цементы характеризуются не­ большой энергией расширения, вследствие чего при рас­ ширении бетона они не способны существенно натянуть

2—239