|
ментный камень характеризуется особым качественным составом и особой геометрией структуры. Благодаря этому повышается содержание мелкозернистых кристаллогидратов повышенной прочности и с пониженной реакционной способностью, а также повышается содержание гелевых пор и сокращение капиллярных [21]. Решающее влияние на величину деформаций оказывают характеристики использованного вяжущего, водоцементное отношение смеси и содержание цементною теста. Применению в отечественной практике строительства бетонов высоких марок способствует все более широкое использование высокоактивных цементов, совершенствование технологических процессов изготовления бетона. Освоение методов получения таких бетонов на заводах железобетонных конструкций должно осуществляться в тесной связи с повышением общей культуры производства. Вместе с тем физико-технические свойства высокопрочных бетонов изучены п настоящее время еще недостаточно. Необходимые для проектирования элементов конструкций расчетные характеристики не имеют достаточно полного обоснования. К исходным материалам для производства высокомарочных бетонов предъявляются повышенные требования, обеспечивающие получение бетона нужной прочности при максимально возможной экономии цемента [46 47]. Цементы как компоненты высокомарочных бетонов. Для производства высокомарочных бетонов предпочтительны высокомарочные и быстротвердеющие цементы. В СССР и других странах Европы и Америки в 60-е годы началось производство быстротвердеющих высокопрочных цементов марок 600 800. Такие цементы отличаются, прежде всего, достаточно высоким содержанием алита ЗСа-БКХ Первые высокомарочные цементы содержали в некоторых странах до 70 80 % этого минерала. Клинкер для производства такого цемента можно получить далеко не из любого сырья. Его обжиг требует повы17 |
ползучести, а пористые заполнители усиливают ползучесть [38]. Ползучесть и связанные с ней релаксации напряжений играют отрицательную роль и могут привести к потере прочности конструкций [39-41]. Замена плотного заполнителя на мелкозернистый с применением высокоплотной упаковки всей зернистой смеси, использование высокопрочного модифицированного вяжущего вещества типа ВНВ, введение в бетонную смесь эффективных пластифицирующих добавок для снижения водопотребности и ее разжижения, все это направлено на снижение пористости, создание мелкопористой и мелкокристаллической структуры цементного камня [42-45]. Ряд современных научных разработок в строительном материаловедении позволяют значительно изменить структуру мелкозернистого бетона. Комплексное воздействие суперпластификаторов и высокодисперсных кремнеземсодержащих добавок на цементную систему на ранней стадии структурообразования (в пластичном состоянии) повышает вязкость и связанность и характеризуется ярко выраженной тиксотропностыо, а на поздней стадии цементный камень характеризуется особым качественным составом и особой геометрией структуры. Благодаря этому повышается содержание мелкозернистых кристаллогидратов повышенной прочности и с пониженной реакционной способностью, а так же повышается содержание гелевых пор и сокращение капиллярных [21]. Решающее влияние на величину деформаций оказывают характеристики использованного вяжущего, водоцементное отношение смеси и содержание цементного теста. Применению в отечественной практике строительства бетонов высоких марок способствует все более широкое использование высокоактивных цементов, совершенствование технологических процессов изготовления бетона. Освоение методов получения таких бетонов на заводах 17 18 железобетонных конструкций должно осуществляться в тесной связи с повышением общей культуры производства. Вместе с тем физико-технические свойства высокопрочных бетонов изучены в настоящее время еще недостаточно. Необходимые для проектирования элементов конструкций расчетные характеристики не имеют достаточно полного обоснования. К исходным материалам для производства высокомарочных бетонов предъявляются повышенные требования, обеспечивающие получение бетона нужной прочности при максимально возможной экономии цемента [46-47]. Теоретической основой получения высокопрочных бетонов являются уравнения Боломея и Скрамтаева-Баженова. В последнем прочность бетона рассмотрена как функция марки цемента по прочности [48]: 1^=АгК11(и/В-0,5) для Ц/В<2,5 Кб=А2-Ки(Ц/В-0,5) для Ц/В>2,5, где К.6 — предел прочности бетона, Кц то же цемента, А] и А2 эмпирические коэффициенты, численное значение которых зависит от качества заполнителей: для высококачественных заполнителей принимается А1=0,57-0,63, а для рядовых и пониженного качества А2=0,37-0,43. Из этих уравнений следует, что важнейшими способами увеличения марки бетона является применение высокомарочных цементов и увеличение отношения Ц/В в бетонной смеси, т.е. снижение водопотрсбности последней. Цементы как компоненты высокомарочных бетонов. Для производства высокомарочных бетонов предпочтительны высокомарочные и быстротвердеющие цементы. В СССР и других странах Европы и Америки в 60-е годы началось производство быстротвердеющих высокопрочных цементов марок 600-800. Такие цементы отличаются прежде всего достаточно высоким содержанием алита — ЗСа-ЗЮгПервые высокомарочные цементы содержали 19 в некоторых странах до 70-80 % этого минерала. Клинкер для производства такого цемента можно получить далеко не из любого сырья. Его обжиг требует повышенного расхода топлива и применения наиболее мощных печей. В связи с этим в дальнейшем в большинстве стран были проведены обширные экспериментальные исследования по оптимизации минералогического состава высокомарочных и быетротвердеющих цементов. В результате этого в настоящее время считается, что такой цемент должен содержать 60-65 % алита, 10-12 % трехкальциевого алюмината (С3А) и столько же четырехкальциевого алюмоферрита (С4АР), остальное белит. Содержание оксида магния в нем нужно ограничить 3 %, свободной извести 0,2-0,5 %, щелочей 0,3-0,4 %. Однако в литературе [40] имеются многочисленные данные о том, что быстротвердеющий цемент марок 550-700 можно получить из клинкера, содержащего 40-50 % алита и 5-7 % трехкальциевого алюмината, т.с. с очень ограниченным содержанием самых ценных и быетротвердеющих минералов. Очень интересным видом быстротвердеющего цемента является производимый в Италии «цемент Феррари», состоящий в основном из четырехкольциевого алюмоферрита (С*АР). Тонкость помола высокопрочных цементов должна характеризоваться л удельной поверхностью не менее 400 м /кг и доходит до 500 м /кг, а в л отдельных случаях до 600-700 м /кг. Однако удельная поверхность является недостаточно информативным показателем тонкости помола цементов. Очень важен их гранулометрический состав. Считается, что наиболее ценной фракцией цемента, обеспечивающей достаточную скорость гидратации его частиц, не повышая водопотребность, являются частицы диаметром 5-30 мкм, содержание которых должно быть не менее 60 %. Однако эта закономерность не является строгой. Так, например, цемент, содержащий 63 % фракции 5-30, имел активность 57,8 МПа, а другой, содержащий 61 % этой фракции, показал предел прочности через 28 |