Файл: Канцепольский, И. С. Глиеж-портландцемент для гидротехнических сооружений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
оставшихся образцов помещалась в холодильную камеру, а часть предназначалась для хранения в воде.
Образцы замораживались в холодильной камере в течение че
тырех |
часов при |
температуре— 14—20°С |
с последующим оттаи |
|||
ванием |
в |
течение |
четырех часов в |
воде |
с температурой |
20 + 5°С |
(не ниже |
+ 10° после оттаивания). |
Контрольные образцы |
хранив |
лись в воде до эквивалентного1возраста. После каждого оттаива
ния производился внешний осмотр |
образцов, а после каждых де- |
|||||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
12 |
||
Характеристика производственных пуццолановых |
портландцементов |
|||||||
|
Уд. вес, |
Остаток |
У д . |
! |
Срок |
|||
Портландцемент |
на ситах, % |
поверх |
! ОДОПОТ- |
схватывания, |
||||
, Г 1см3 |
|
|
ность, |
ребность, |
час., |
мин. |
||
|
|
02 |
008 |
см'1 г |
|
цаЧало |
конец |
|
|
|
|
|
|||||
Кувасайский пуццолановый |
2,94 |
0,6 |
7,30 |
3850 |
30,201 |
1-25 4-15 |
||
Брянский пуццолановый |
2,76 |
0,6 |
4,50 |
8620 |
42,50 0-47 |
2-23 |
||
Семипалатинский пуццолановый |
2,72 |
3,8 |
8,20 |
3800 |
26.20: |
2-55 |
|
4-55 |
Кувасайский бездобавочный |
2,94 |
0,6 |
7,28 |
3853 |
2 1 ,7 5 |
4-05 |
|
5-35 |
i
сяти циклов попеременного замораживания и оттаивания образ цы взвешивались. Испытания на прочность выполнялись : после каждых 25 циклов замораживания и оттаивания.
Приведенные в табл. 13 результаты испытания показывают, что производственные пуццол-ановые портландцемента с добавкой глиежа и 'витрофиров имеют-почти равную морозостойкость с без-
добавочным |
портландцементом. Все три |
цемента выдержали |
250 циклов |
попеременного замораживания |
и оттаивания. Резко |
отличается по морозостойкости брянский производственный пуццолановый портландцемент, потерявший уже через 25 циклов замо раживания и оттаивания 48% прочности при испытании на. изгиб и 25,5% при испытании на сжатие; через 250 циклов прочность его на сжатие составляла 35,5%, а на изгиб — 22,4% по сравнению с эквивалентной прочностью соответствующих образцов.
Как видно из приведенных данных (табл. 13), не все пуццблановые портландцементы имеют одинаковую морозостойкость, что объясняется различной природой активных минеральных добавок, влияющей на водопотребность цемента, и разным механизмом их
действия |
на процессы твердения портландцемента. Так, водопо |
||
требность |
кувасайского пуццоланового |
портландцемента — 30,2% |
|
(см. табл. 12), |
семипалатинского — 26,2, |
а брянского пуцЦол.аново- |
|
го с таким же |
количеством активной |
минеральной добавки — |
42,5%, т. е. больше почти,в полтора раза, что, безусловно, сказы вается на морозостойкости образцов. Кроме того, брянский трепел, обладая высокой гидравлической активностью, очень быстро свя зывает всю - выделяющуюся при гидролизе свободную известь
18
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
||
|
Морозостойкость пуццолановых цементов |
|
|
|||||||||
|
|
|
Предел прочности образцов (кГ1см2) при испытании: |
|||||||||
|
|
я |
|
|
|
|
на сжатие 1срез цикль |
|
|
|||
|
|
о< S И |
|
|
|
|
|
|||||
Портланд |
|
та « О |
|
|
|
|
|
|||||
|
1-Т х |
>> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цемент |
Образец |
о С- н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с» — У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
г> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е О 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с Я CS |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
_ .я „ |
|
|
|
О |
>0 |
Ю |
О |
Ю |
||
|
|
с н я |
|
|
|
|||||||
|
|
|
« |
|
|
|
|
|
сЗ |
<М |
||
Кувасайский Мороженый |
463 |
460 |
449 |
465 |
445 |
442 |
493 |
431 |
477 |
455 |
||
бездоба- |
Эквивалент- |
461 |
464 |
474 |
474 |
508 |
505 |
534 |
538 |
545 |
||
ВОЧ^ЫЙ |
|
|
||||||||||
|
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
539 |
Кувдсайский Мороженый |
447 |
450 |
444 |
472 |
477' |
502 |
493 |
488 |
492 |
|||
пуццолано- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
503 |
||
вый |
Эквивалент- |
|
|
432 |
460 |
475 |
502 |
524 |
478 |
488 |
509 |
|
|
нлй |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Семипала- |
Мороженый |
369 |
373 |
400 |
422 |
488 |
415 |
405 |
433 |
445 |
461 |
|
ТИНСКИЙ |
Эквивалент- |
380 |
386 |
428 |
422 |
415 ,434 |
427 |
422 |
434 |
|||
пуццолано- |
|
|
||||||||||
вый ■ |
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
212 |
|
Брянский |
Мороженый |
347 |
293 |
283 |
296 |
265 |
267 |
300 |
293 |
226 |
||
пуццолано- |
Эквивалент- |
394 |
325 |
455 |
316 |
297 |
318 |
357 |
,316 |
314 |
||
цый |
|
|
||||||||||
|
НЫЙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел прочности образцов (кГ /сла) при. испытании |
|||||||||
|
|
‘ |
Я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г , |
о |
|
|
|
на изгиб через циклы* |
|
|
|||
/По£тланд- |
|
О. се Н |
|
|
|
|
|
|||||
|
га С. >-> |
|
|
|
|
|
||||||
Образец |
Ш X |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цемент |
^ * со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
й ° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я к | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о- £ |
Ю |
О |
ю |
О |
Ю |
О |
Ю |
О |
LD |
|
|
|
О |
CN |
' J2 |
Г— |
О .. |
сч |
|||||
|
|
С И Я |
<N |
Ю |
|
|
|
|
<м |
С4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
13
О
С1
465 -11,1 524
538
— 1
544
428
-12
486
173
488
О
Ю
сч
Кувасайский Мороженый |
58 |
52 |
66 |
49 |
52 |
53 |
50, |
57 |
56 |
52 |
||
- 3 1 ,4 |
||||||||||||
бездоба- |
65 |
67 |
71 |
72 |
76 |
73 |
75 |
75 |
75 ■ 78 |
|||
вочный |
Эквивалент |
76 |
||||||||||
|
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63,7 |
|
Кувасайский Мороженый |
51 |
48 |
63,2 |
65,2 |
61,6 60,6 |
66,7 |
58,1 59,1 |
|||||
пуццолано- |
62,3 |
64,9 66 |
70,4 |
73,7 |
76,3 66,8 70,8 |
70,8 |
74,9 |
-1 1 |
||||
вый |
Эквивалент |
77,1 |
||||||||||
|
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63.9 |
|
Семипала |
Мороженый |
51,7 62,7 65,9 |
58,4 |
61,1 63,2 |
69,1 65,6 |
66,2 |
||||||
тинский |
56 |
63 |
63,1 69,7 |
65,7 |
65,7 67,8 |
69,5 |
67,7 |
70,4 |
—7 |
|||
пуццолано- |
Эквивалент |
68,8 |
||||||||||
вый |
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17,6 |
|
Брянский |
Мороженый |
35,3 38,8 26,2 |
18,1 |
18,6 25,8 |
21,8 |
9,2 |
12,4 |
|||||
пуццолано- |
64,1 |
68,8 53,5 68,5 61,5 52,5 53,3 |
60,3 |
60,3 |
54,6 |
- 5 6 ,6 |
||||||
вый |
Эквивалент |
76.4 |
||||||||||
|
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* В знаменателе приведена [потеря |
прочности |
образцов в % |
от эквива |
|||||||||
лентной прочности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. Рентгенограмма цементов, подвергавшихся попеременному замораживанию и оттаиванию:
/ —семипалатинский, 2 - куаасайскнй, 3 —брянский.
(рис. 3), лишая цементное тесто кристаллогидратного каркаса, придающего цементному камню жесткость и изменяющего его структуру. Поглощая выделяющуюся при гидролизе известь, тре пел образует массу низкоосновных волокнистых гидросиликатов, по своей структуре очень близких к гелям. Подобные структуры легко разрушаются при действии на них попеременного заморажи вания и оттаивания. Большую роль при этом, очевидно, играет пористость, зависящая от структуры цементного камня. Наличие кристаллогидратов гидроокиси кальция и значительное уменьше ние количества гелеобразной фазы обусловливают образование структуры, обеспечивающей устойчивость цементного камня про тив попеременного замораживания и оттаивания.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
14 |
||||
Результаты |
испытаний в бетоне цементов, |
заводе |
|
|
||||||||||
изготовленных в октябре 1967 г. на Кувасайском |
|
|
||||||||||||
(по данным НИСа института „Гидропроект") |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Динамический модуль, т/см2 |
Динамический модуль образ |
||||||||||
|
Расход |
|
цов, подвергнутых заморажи |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ванию, т>см% |
|
|||||
Цемент |
цемен |
в / ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
та, |
|
сутки |
|
|
|
циклы замораживания |
|
|||||||
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 60 |
so |
120 |
150 |
180 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
Портландцемент |
200 |
0,84 377 392 409 |
435 |
420 |
428 |
385 |
374 |
361 |
357 |
338 |
288 |
|||
„ |
250 |
0,60 454 490 468 |
462 |
489 |
480 |
442 463 |
454 445 |
452 |
446 |
|||||
Глиеж-портланд- |
200 |
0,78 361 387 405 |
404 |
406 |
422 |
341 |
351 |
332 |
316 |
330 |
327 |
|||
цемент |
||||||||||||||
Гидрофобный |
250 |
0,58 356 391 417 |
428 |
418 |
428 |
385 |
317 |
400 |
401 |
386 |
374 |
|||
200 |
0,71 422 433 363 |
477 |
462 |
466 |
427 |
447 |
435 |
435 |
449 |
457 |
||||
портландцемент |
||||||||||||||
» |
250 |
0,61 467 453 505 |
476 |
479 |
482 |
425 |
438 |
435 |
438 |
445 |
438 |
|||
Для подтверждения |
этого |
мы |
провели |
рентгенографические |
исследования образцов, подвергавшихся попеременному замора живанию и оттаиванию. На рентгенограммах (см. рис. 3) образ цов семипалатинского и кувасай'ского пуццолановых цементов через 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания ин тенсивность линий гидрата окиси кальция такая же, как и на рентгенограммах близнецов, подвергнутых 250 циклам. Другими словами, количество гидрата окиси кальция в этих цементах на протяжении 250 циклов практически не меняется. Прочность же образцов из этих цементов через 250 циклов попеременного замо раживания и оттаивания заметно увеличилась по сравнению с 28-суточной (табл. 14).
Иная картина наблюдается при рассмотрении рентгенограммы образцов брянского пуццоланового цемента. Линии гидрата окиси кальция имеются только на рентгенограммах образцов, подвер гавшихся 25 циклам замораживания и оттаивания; на рентгено граммах образцов после 100, 175, 250 циклов они не обнаружива-,
21
ются/ЭтО свидетельствует о полном поглощении извести трепелом к 100 циклу и подтверждает ранее высказанное мнение о низкой морозостойкости брянского пуццоланового портландцемента.
Результаты изучения морозостойкости глиеж-портландцемента в цементных растворах полностью подтвердились данными о мо
розостойкости |
глиеж-портландцемента |
в бетоне |
при |
различных |
|||||
водоцементных |
отношениях |
после |
300 циклов |
попеременно |
|||||
го |
замораживания |
и оттаивания |
(по |
данным НИСа |
института |
||||
сГидропроект», см. также табл. 14): |
|
|
|
|
|
||||
|
|
Портландцемент |
|
|
|
|
|
||
|
Кувасайский чистоклинкерный |
|
1,22 |
1,07 |
0,91 |
||||
|
|
0,72 |
0,96 |
0,80 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
Кувасайскнй гидрофобный |
|
|
1,22 |
1,06 |
0,89 |
|||
|
|
|
0,74 |
0,95 |
0,84 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
Кувасайский пуццолановый |
|
1,22 |
1,03 |
0,77 |
||||
|
|
0,70 |
0,*0 |
0,72 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
Себряковский |
гидрофобный |
|
1,22 |
1,22 |
1,00 |
|||
|
|
0,95 |
0,67 |
0,80 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
(в |
числителе — коэффициент |
морозостойкости |
при |
сжатии, в зна |
менателе — при изгибе).
Эти данные свидетельствуют о хорошей морозостойкости глиежпортландцемента с умеренным содержанием глиежа (до 30%).
Как мы увидим далее, при твердении в атмосферных и комби нированных условиях поведение пуццолановых цементов почти аналогично.
Для изучения атмосферостойкости этих цементов формовались образцы размером 4X4X16 см из раствора пластичной консистен
ции состава |
1 : 3 с Вольским |
песком. После семи суток твердения |
|
в воде образцы помещались |
в воздушные |
и комбинированные |
|
условия. При |
воздушном режиме образцы |
хранились на крыше |
здания, при комбинированном — после семисуточного хранения на крыше здания их помещали в воду и1обратно.
Результаты испытаний (табл. 15) показывают, что наименьшую прочность при испытании как на изгиб, так и на сжатие имеют образцы воздушного и комбинированного твердения, изготовлен ные на основе брянского пуццоланового портландцемента. Более того, этот цемент после трех месяцев твердения в воздушных и комбинированных условиях практически не набирает прочности на сжатие и снижает прочность на изгиб, тогда как производствен ные пуццолановые цементы, приготовленные с добавкой глиежа и виТрофиров, за два года твердения в воздушных условиях более чем вдвое увеличивают прочность по сравнению с 28-суточным хранением при испытании на сжатие и почти в полтора раза — при испытании на изгиб. Столь различная атмосферостойкость пуццолановых; портландцементов объясняется неодинаковой структурой