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

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

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 з5,75 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