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

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

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

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

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

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