|
высокоплотной упаковки позволит снизить деформативность и ползучесть мелкозернистых бетонов. За счет формирования новых центров кристаллизации, демпфирующей способности маложестких дисперсных компонентов, торможения процессов разрушения высокопрочных бетонов и образования в цементном камне замкнутых воздушных пор достигается рост эксплуатационных характеристик изделий. Применительно к таким бетонам кроме степени заполнения межзерновой лустотности, существенное значение имеет прочность цементного теста, обволакивающего и склеевающего зерна песка. Использование композиционных вяжущих приводит к уплотнению цементного камня не только за счет создания более плотной упаковки исходных компонентов, но и за счет изменения химизма процессов твердения вяжущего. Повышенная активность шламового компонента определенного генезиса и состава, в частности, ускоряет гидролиз клинкерных минералов путем связывания гидроксида кальция и образования дополнительных порций гидросиликатов кальция. Таким образом, использование композиционного вяжущего, добавки шламового микронаполнителя, заполнителя кварцевого песка интенсифицирует процесс твердения бетонных и растворных смесей, уплотняет структуру и упрочняет изделия на основе цементных композиций, снижает ползучесть и деформационные характеристики. ! Мелкий заполнитель кварцевого песка и, особенно, минеральноабразивные шламы как компонент вяжущего, играет важную роль в формировании структуры мелкозернистого бетона. Это объясняется большой удельной поверхностью и связано с особенностями поведения шламового компонента, как подложки и активной минеральной добавки, при твердении цементного камня. Для мелкозернистой структуры, помимо высокой однородности, характерно уменьшение удельных напряжений в зоне контакта, а также увеличение интегральной силы сцепления между цементным камнем и заполнителем. 96 |
« !• »1 I I ' ■ '1 1‘ . 1 • I I •V глубокой гидратации цемента (например, увеличением дисперсности новообразований). Повышенная деформативность и ползучесть мелкозернистого бетона являются основными недостатками его. Наполнение цементной матрицы и внедрение композиционных вяжущих с позиции топологии зернистой структуры, высокоплотной упаковки позволит снизить деформативность и ползучесть мелкозернистых бетонов. За счет формирования новых центров кристаллизации, демпфирующей способности маложестких дисперсных компонентов, торможения процессов разрушения высокопрочных бетонов и образования в цементном камне замкнутых воздушных пор достигается рост эксплуатационных характеристик изделий. Применительно к таким бетонам кроме степени заполнения межзерновой пустотности, существенное значение имеет прочность цементного теста, обволакивающего и склеевающего зерна песка. Использование композиционных вяжущих приводит к уплотнению цементного камня не только за счет создания более плотной упаковки исходных компонентов, но и за счет изменения химизма процессов твердения вяжущего. Повышенная активность кремнеземистого компонента определенного генезиса и состава, в частности, ускоряет гидролиз клинкерных минералов путем связывания гидроксида кальция и образования дополнительных порций гидросиликатов кальция. Таким образом, использование композиционного вяжущего и заполнителей с дефектной структурой из отсева дробления кварцитопесчаника зеленосланцевой степени метаморфизма интенсифицирует процесс твердения бетонных и растворных смесей, уплотняет структуру и упрочняет изделия на основе цементных композиций, снижает ползучесть и деформационные характеристики. Мелкий заполнитель из отсева дробления кварцитопесчаника и, особенно, кремнеземсодержащий компонент вяжущего играет важную роль в 60 61 I 1 )1, ; 1 • • 1 ! формировании структуры мелкозернистого бетона. Это обтдгспяется большой удельной поверхностью и связано с особенностями поведения кремнеземсодержащего компонента, как подложки и активной минеральной добавки, при твердении цементного камня. Для мелкозернистой структуры, помимо высокой однородности, характерно уменьшение удельных напряжений в зоне контакта, а также увеличение интегральной силы сцепления между цементным камнем и заполнителем. В наибольшей степени структурообразующая роль заполнителя проявляется при увеличении поверхности взаимодействия. Такие условия реализованы нами в мелкозернистых бетонах с использованием композиционных вяжущих веществ (ВНВ-80), которые благодаря развитой поверхности, позволяет интенсифицировать процесс структурообразования и ускоряют набор прочности бетона. Тонкодисперсные наполнители ускоряют процессы гидратации всех минералов клинкера и сокращают индукционный период г идратации. Микронаполнитель ускоряет процесс гидратации клинкерных зерен и улучшает процесс структурообразования цементного камня. Роль микронаполнителя, как подложки для образования и роста кристаллогидрата, связана с тем, что возникновение зародыша новой фазы на поверхности, энергетически выгодно, и поэтому более вероятно, чем образование их трехмерных зародышей в объеме. Скорость твердения и прочность системы, особенно в первые сроки, возрастает до тех пор, пока все частицы микронаполнителя останутся окруженными продуктами гидратации цемента. Повышение степени гидратации цемента при увеличении содержания микронаполнителя наиболее значительно при увеличении дозировки ПАВ. Повышение степени гидратации цемента по данным Г.И. Горчакова, А.Е. Шейкина и др. [145,146] приводит к уменьшению объема капиллярных пор и оказывает положительную роль в формировании морозостойкой * 64 деформативная способность такого бетона снижается, а нс возрастает, как этого иногда опасаются. Применение высокопрочных бетонов с достаточно высоким коэффициентом однородности позволяет сократить расход материалов, снизить вес и стоимость конструкций, одновременно уменьшить трудоемкость их изготовления и монтажа. 3.2. Влияние вида вяжущего и генетических особенностей кремнеземсодержащего компонента на свойства цементной матрицы Мелкозернистый бетон отличается повышенным расходом вяжущего, так как с уменьшением крупности заполнителя возрастает его удельная поверхность, а это ведет к увеличению суммарного объема цементного теста и требует существенного изменения водоцементного отношения. Возникает необходимость использования композиционного вяжущего, что приводит не только к уплотнению цементного камня, за счет создания более плотной упаковки, но и за счет изменения химизма процессов твердения вяжущего. Повышенная активность кремнеземистого компонента определенного генезиса и состава, в частности, ускоряет гидролиз клинкерных минералов путем связывания гидроксида кальция и образования дополнительных порций гидросиликатов кальция. В ходе работы были проведены исследования по изучению влияния вида вяжущего и генетических особенностей основного заполнителя на долговечность и прочностные характеристики цементобетонов, составы которых приведены в табл. 3.1. |