Файл: Канцепольский, И. С. Глиеж-портландцемент для гидротехнических сооружений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 0
инертных заполнителей при ручной укладке и с применением вибрадии (табл. 19 и 20). Как видно из таблиц, глиеж-портландце* мент менее водопроницаем, чем портландцемент без добавки
глиежа.
Таким образом, результаты изучения водопроницаемости порт ландцемента и приготовленного на его основе пуццоланового порт-
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
19 |
|
|
Сравнительная водопроницаемость бетона на портландцементе |
||||||||
|
и глиеж-портландцементе (70% |
портландцемента + 30% глиежа) |
|||||||
|
|
|
|
|
Количество воды, прошедшей через образец |
||||
|
|
|
|
|
|
от начала опыта, с м 3 |
|
|
|
|
Расход |
|
Давление, |
|
портландцемент |
глиеж-портландцемент |
|||
|
цемента |
в/ц |
Часы |
|
укладка |
|
|
||
|
на 1 м 3 |
а т м |
|
|
|
||||
|
бетона, кг |
|
|
|
|
|
|
вибрацшон- |
|
|
|
|
|
|
ручная |
вибрацион |
ручная |
||
|
|
|
|
|
ная |
|
ная |
||
|
225 |
0,80 |
2 |
8 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
225 |
0,80 |
5 |
12 |
27 |
6 |
5 |
|
0 |
|
225 |
0,80 |
10 |
12 |
143 |
83 |
105 |
|
0 |
|
225 |
0,80 |
20 |
12 |
247 |
160 |
43 |
|
0 |
|
225 |
0,80 |
50 |
12 |
560 |
740 |
203 |
|
11 |
|
250 |
0,77 |
2 |
18 |
15 |
0 |
0 |
|
0 |
|
250 |
0,77 |
5 |
12 |
130 |
0 |
0 |
|
1 |
|
250 |
0,77 |
10 |
12 |
400 |
0 |
29 |
|
1 |
|
250 |
0,77 |
20 |
12 |
620 |
8 |
112 |
|
12 |
, |
250 |
0,77 |
50 |
12 |
1290 |
190 |
390 |
|
43 |
280 |
0,64 |
2 |
8 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
280 |
0,64 |
5 |
12 |
1,5 |
0 |
0 |
|
0 |
|
280 |
0,64 |
10 |
12 |
1,5 |
2,5 |
0 |
|
0 |
|
280 |
0,64 |
20 |
12 |
2,5 |
17,5 |
0 |
|
3 |
|
280 |
0,64 |
50 |
12 |
10,0 |
228 |
30 |
|
13 |
ландцемента с глиежем показывают, что глиеж действительно придает портландцементу большую плотность и водостойкость.
Эти результаты полностью подтвердились при строительстве Учкурганской ГЭС. По данным лаборатории этого строительства при использовании пуццоланового глиеж-портландцемента с рас ходом цемента 220—240 кг/м? через 28 дней получается бетон В5—В6, а через 180 — В8.
При расходе цемента 190 кг/м3 через 28 дней получается бе тон В2. По данным той нее лаборатории, при работе на пуццолано-
З-юз |
33 |
Т а б л и ц а 20
Влияние гранулометрического состава на водопроницаемость бетона на портландцементе и глиеж-портландцементе
(70% портландцемента + 30% глиежа)
|
|
|
|
|
Количество воды, прошедшей через образец |
||||
|
|
|
|
|
от начала опыта, см3 |
|
|||
в/ц |
Давление, |
Часы |
|
портландцемент |
глиеж-портландцемент |
||||
|
|
|
|
|
|||||
R , с м |
атм |
|
|
укладка |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ручная |
вибрацион |
ручная |
вибрацион |
|
|
|
|
|
|
ная |
ная |
|||
0,72 |
0,30 |
2 |
8 |
|
Фильтрация |
0 |
0 |
0 |
|
0,72 |
0,30 |
5 |
12 |
|
0 |
0 |
0 |
||
> |
весьма |
||||||||
о; 72 |
0,30 |
10 |
12 |
12,3 |
0 |
0 |
|||
|
большая |
||||||||
0,72 |
0,30 |
20 |
12 |
|
23,7 |
9 |
0 |
||
|
|
||||||||
0,72 |
0,30 |
50 |
12 |
|
9 |
40,0 |
80 |
150 |
|
0,71 |
0,35 |
2 |
8 |
|
0 |
0 |
0 |
||
0,71 |
0,35 |
5 |
12 |
|
120 |
9 |
0 |
0 |
|
0,71 |
0,35 |
10 |
12 |
|
200 |
80 |
0 |
0 |
|
0,71 |
0,35 |
20 |
12 |
|
— |
138 |
0 |
0 |
|
0,71 |
0,35 |
50 |
12 |
|
1100 |
200 |
35 |
О |
|
0,77 |
0,40 |
2 |
8 |
|
15 |
0 |
0 |
0 |
|
0,77 |
0,40 |
5 |
12 |
|
190 |
0 |
0 |
0 |
|
0,77 |
0,40 |
10 |
12 |
|
400 |
0 |
29 |
0 |
|
0,77 |
0,40 |
20 |
12 |
|
620 |
7,5 |
112 |
12 |
|
0,77 |
0,40 |
50 |
12 |
|
1290 |
190 |
390 |
43 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Расход |
цемента 250 к г на 1 |
ж3. |
|
|
вом глиеж-портландцементе необходимая водопроницаемость до стигается быстрее, чем прочность бетона.
ЩЕЛОЧЕСТОЙКОСТЬ ГЛИЕЖЕЙ И ГЛИЕЖ-ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА
I
Растворимость кремнезема глиежа в растворе крепкой щелочи была определена еще в 30-х годах. По данным работы [15], раство римость пуццолановых пород вулканического происхождения в 30%-ном растворе КОН (150 мл в течение шести часов при навес ке 0,5 г) составляет: красноводский зеленый трасс— 15,08; крас ный— 18,98; артыкский туф розовый— 15,48; красный— 16,78; черный — 25,18; карадагский трасс — 31,36; зыхский пепел — 54,82; пемза, мелочь — 49,62; пемза, орешек — 25,44%.
Для получения сравнительных данных мы обрабатывали пробы глиежа 30%-ным раствором КОН в продолжение шести часов (150 мл раствора на 0,5 г навески). Параллельно устанавливалось выщелачивание кремнезема из Вольского кварцевого песка.
Глиеж и кварцевый песок измельчали до остатка на сите 4900 отв/см2— 25%, в результате чего были получены следующие количества растворимого кремнезема: для пробы 2 — 16,77%; 3— 10,96; 4—34,62; 5—17,91; 5а—19,69; для кварцевого песка — 4,41%.
34
Пробы 2 и 3 были обожжены до звонкого черепка при температуре выше 1000°. Проба 4 слабообожженная.
Пробы 5 и 5а являлись средними для обнажения и применя лись в качестве активной добавки к портландцементу. Мы уста новили, что растворимость глиежа в крепком растворе щелочи резко уменьшается с повышением температуры обжига. В нор мально обожженном глиеже с содержанием активного глинозема
меньше 3,5% (пробы 5 и 5а) |
даже в очень крепком растворе КОН |
||
выщелачивается |
около |
20% |
кремнезема. |
Т. Атакузиев |
изучал |
щелочестойкость глиеж-портландцемен- |
|
та [2]. |
|
|
малоалюминатные портландцемент- |
Для исследования взяты |
ные клинкеры Кувасайского завода с содержанием щелочей' боль ше 0,6%. Химический и расчетный минералогический состав их для проб 1 и 2 соответственно следующий: Si02—22,13 и 21,40;
А120 з—5,75 и 5,60; Fe20 3—5,20 и 5,10; СаО — 64,76 и 65,16; MgO —
1,81 и 1,73; S 03—0,21 |
и 0,08; п.п.п. — 0,38 и 0,29; СаО (своб.)— |
||||
0,63 и 1,19; C3S — 49 и 56; C2S — 26 и 18; С3А — 6 и 6; C4AF— 16 |
|||||
и 16; КН — 0,86 и 0,90%. |
|
|
|
||
Глиеж ангренского месторождения был следующего химическо |
|||||
го состава (% |
на высушенную при 105° навеску): Si02—61,68; |
||||
А120 3 — 27,48; |
Fe20 3 — 5,63; СаО — 1,78; |
MgO — 0,33; |
S03 — 0,42; |
||
K20 + Na20 — 0,98; п.п.п. — 2,05. |
(3,22%) |
и остаточной по |
|||
По содержанию активного глинозема |
|||||
тере при прокаливании (2,05%)) взятая |
проба глиежа |
отвечает |
|||
требованиям, предъявляемым к кондиционному глиежу [15]. |
|||||
Термическим анализом установлено, что в глиеже отсутствуют |
|||||
эффекты, характерные |
для каолинитовых глин, |
следовательно, |
данная проба глиежа при длительном обжиге в естественных усло виях претерпела такие же физико-химические превращения, как и каолинитовые глины, обожженные при температуре выше 1000°.
На основе портландцементных клинкеров в лабораторной ша ровой мельнице с 3%0 гипса были приготовлены цементы с нор мальной тонкостью помола: 1) портландцемент без глиежа, 2) гли- еж-портландцемент с 30 % глиежа и 3) то же с 50 % глиежа.
Щелочестойкость цементов определяли в кубиках (3X3X3 см) и стандартных восьмерках пластичной консистенции. Кубики го товились в растворе с Вольским песком 1:3, а восьмерки— 1:3 и 1:5. Часть образцов после суточного влажного хранения и 27дневного водного твердения погружали в 2н. растворы КОН и NaOH и 4н. NaOH, где их хранили до испытаний, другую часть оставляли для дальнейшего твердения в воде. На каждый обра зец брали 200 мл агрессивного раствора. Воду и агрессивные растворы, где хранились образцы, меняли через каждые три месяца.
Результаты испытаний отражены в табл. 21, 22. В плотных цементных растворах 1:3 образцы-восьмерки как у портландцемен та, так и пуццоланового глиеж-портландцемента почти одинаково
35
хорошо сопротивляются действию растворов щелочей. В разбав ленных цементных растворах 1:5 глиеж-портландцемент обнаружи вает большую щелочестойкость, чем портландцемент без глиежа, особенно в 2н. растворе КОН.
При испытании кубиков в цементных растворах 1:3 глиеж-порт ландцемент при всех сроках нахождения в растворах щелочей име-
Т а б л и ц а 21
Щелочестойкость цементов в различных агрессивных растворах
Цемент
Портландцемент-1
70% портландцемен- та-1 + 30% глиежа
Лортла ндцемент-Н
70% портландцемен- та-ll + 30% глиежа
Предел прочности |
Коэффициент |
при растяжении, кГ1см% |
стойкости |
Срок |
NaOH |
|
хранения |
||
|
|
|
«ч |
|
|
|
п |
2н. |
|
|
§ |
|
7 |
дн. |
24,8 |
29,6 |
28 |
дн. |
24,0 |
29,8 |
3 |
мес. |
25,3 |
26,1 |
6 |
мес. |
22,3 |
28,7 |
9 |
мес. |
23,1 |
27,2 |
1 |
год. |
24,1 |
25,7 |
1,5 |
года |
— |
27,2 |
7 |
дн. |
22,0 |
30,0 |
28 |
дн. |
23,5 |
27,8 |
3 |
мес. |
25,1 |
34,0 |
6 |
мес. |
28,9 |
32|9 |
9 |
мес. |
34; 5 |
38|4 |
1 |
год |
34,6 |
34,1 |
1,5 |
года |
— |
30,9 |
7 |
дн. |
24,1 |
15,5 |
28 |
дн. |
13,9 |
14,5 |
3 |
мес. |
12,8 |
14,1 |
6 |
мес. |
11,6 |
12,5 |
9 |
мес. |
13,6 |
13,7 |
1 |
год |
11,6 |
12,2 |
1,5 |
года |
— |
И .7 |
7 |
дн. |
11.2 |
11,2 |
28 дн. |
11,6 |
14,3 |
|
3 |
мес. |
13,6 |
17,8 |
6 |
мес. |
15,4 |
1815 |
9 |
мес. |
1е;з |
14|5 |
1 |
год |
16,9 |
16,6 |
1,5 |
года |
—* |
15,2 |
|
4н. NaOH |
1 1 |
|
|
2н. КОН |
2н. NaOH |
2н. КОН |
4н. NaOH |
|
I |
|
|
|
1 1 |
34,6 |
34,6 |
1,20 |
1,40 |
1,40 |
24,4 |
29,8 |
1,24 |
1,00 |
1,24 |
23,9 |
22,6 |
1,03 |
0,94 |
0,89 |
24,3 |
21,7 |
1,28 |
1,09 |
0,97 |
21,1 |
21,7 |
1,18 |
0,92 |
0,94 |
19,4 |
20,9 |
1,07 |
0,81 |
0,87 |
—— 1,13 — —
27,5 |
28,4 |
1,36 |
1,25 |
1,29 |
26,3 |
29,6 |
1,18 |
1,12 |
1,26 |
23,3 |
29,1 |
1,35 |
0,93 |
1,16 |
31,6 |
26,4 |
1,14 |
1,09 |
0,91 |
35,9 |
30,0 |
1,11 |
1 ;о4 |
0,87 |
29,8 |
28,1 |
0,95 |
0,86 |
0,81 |
—— 0,90 — —
13,6 |
14,9 |
1,10 |
0,96 |
1,05 |
15,9 |
13,4 |
1,04 |
1,13 |
0,97 |
12,5 |
9,3 |
1,10 |
0,98 |
0,73 |
10,0 |
— |
1,08 |
0,86 |
— |
10,7 |
8,5 |
1,00 |
0,78 |
0,63 |
9,6 |
8,2 |
1,05 |
0,83 |
0,70 |
---— 1,00 — —
10,6 |
11,2 |
1,03 |
0,95 |
1,00 |
12,2 |
12,4 |
1,93 |
1,05 |
1,07 |
17,4 |
12,3 |
1,31 |
1,28 |
0,91 |
17,8 |
11,4 |
1120 |
1,15 |
0,74 |
19,8 |
10,9 |
О',89 |
1,21 |
0,67 |
17,7 |
9,5 |
0,99 |
1,04 |
0,56 |
—' |
— |
0,90 |
— |
|
ет большую стойкость, чем портландцемент без глиежа, даже в 16%-ном растворе NaOH.
Заслуживает особого интереса то, что с увеличением содержа ния глиежа до 50% щелочестойкость глиеж-портландцемента не только не понижается, а наоборот, повышается.
36
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 22 |
||
Щелочестойкость цементов на основе портландцемента-1 |
|
||||||||
|
|
(состав раствора |
1:3) |
|
|
|
|||
|
|
|
Предел прочности |
при сжатии |
Коэффициент |
||||
|
|
Срок |
кубиков (3X3X3 см), |
кГ1см3 |
стойкости |
||||
Цемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хранения |
|
|
|
в NaOH |
|
|
|||
|
в воде |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
4н. |
2н. |
|
4н. |
||
|
|
|
|
2н. |
|
|
|||
Портландцемент |
26 дн. |
220 |
|
|
132 |
|
|
__ |
|
|
3 |
мес. |
261 |
— |
|
— |
|
0,51 |
|
|
6 |
мес. |
343 |
____ |
|
205 |
— |
|
0,60 |
|
1 |
год. |
302 |
— |
|
167 |
— |
|
0,55 |
70% портландцемен- |
28 дн. |
229 |
— |
|
— |
— |
|
— |
|
т а + 30% глиежа |
3 мес. |
278 |
199 |
|
150 |
0.72 |
|
0,54 |
|
|
6 мес. |
308 |
190 |
|
275 |
0,62 |
|
0,89 |
|
|
1 |
год. |
321 |
273 |
|
220 |
0,85 |
|
0,69 |
50% портландцемен- |
2 года |
— |
302 |
|
249 |
0,94 |
|
0,78 |
|
28 дн. |
158 |
— |
|
— |
— |
|
— |
||
та + 50% глиежа |
3 мес. |
223 |
176 |
|
143 |
0,79 |
|
0,64 |
|
|
6 мес. |
249 |
163 |
|
234 |
0,65 |
|
0,94 |
|
|
1 |
год |
270 |
299 |
|
211 |
1,11 |
|
0,78 |
|
2 года |
— |
308 |
|
220 |
1,14 |
|
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
|
Влияние вида заполнителя на прочность при затворении цемента |
|||||||||
на.водопроводной |
воде и 2%-ном растворе NaOH |
|
|
||||||
(состав цементного раствора 1:2, |
В/Ц, = 0,33) |
|
|
||||||
|
|
|
|
Вода для |
Предел прочности при растя |
||||
Цемент |
Заполнитель |
жении через месяцы, |
кГ/см2 |
||||||
затворения |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
6 |
12 |
Портландцемент |
Вольский песок |
Пресная вода |
28,7 |
27,1 |
35,1 |
32,8 |
|||
я |
Оконное стекло |
2% NaOH |
|
23,6 |
28,6 |
22,4 |
24,6 |
||
|
Пресная вода |
28,4 |
20,1 |
18,1 |
20,5 |
||||
Глиеж-портландце- |
Вольский песок |
2% NaOH |
|
28,8 |
29,8 |
20,6 |
19,4 |
||
Пресная вода |
31,5 |
32,4 |
39,2 |
40,7 |
|||||
мент (30% глиежа) |
|
|
|
2% NaOH |
|
38,1 |
38,4 |
44,3 |
36,5 |
|
Оконное стекло |
|
|||||||
|
Пресная вода |
36,8 |
39,8 |
22,6 |
22,8 |
||||
Глиеж-портл андце- |
Вольский песок |
2% NaOH |
|
42,9 |
28,6 |
22,2 |
25,5 |
||
Пресная вода |
27,4 |
38,9 |
44,9 |
35,5 |
|||||
мент (30% глиежа) |
|
|
|
2% NaOH |
|
27,8 |
39,3 |
41,5 |
42,4 |
|
Оконное стекло |
|
|||||||
|
Пресная вода |
27,3 |
''7,7 |
25,6 |
28,4 |
||||
» |
|
» |
|
2% NaOH |
|
36,4 |
30,8 |
25,0 |
— |