Использование энергоэффективной технологии в разработке неорганических строительных материалов на основе местного сырья Забайкалья

Библиографический список

1. Бубнов А.С. Илимская пашня. Времена перемен. Братск, 2000. Ч. 1, 2.

2. Бубнов А.С. Илимская пашня. Время перемен. Иркутск: Изд-во ОГУП, 2002.

3. Вилков О.Н. К истории Енисейска, Илимска и Киренска в XVIII веке // История городов Сибири досоветского периода (XVII- нач. XX вв.). Новосибирск: Наука, 1977. С. 196-214.

4. Ковалев А.Я. Ангарский каскад. М.: Стройиздат, 1975. 325 с.

5. Маковецкий И.В. Деревянное зодчество Среднего При-ангарья (XVII - XX века) // Быт и искусство русского населения Восточной Сибири. Ч 1: Приангарье. Новосибирск: Наука, 1971. 198 с.

6. Нефедьева А.К. Введенская церковь города Илимска и ее реконструкция // Тальцы. 1999. № 3(7). С. 11-15.

7. Полунина Н.М. Хроника основания сибирских острогов в XVI-XVII веках // Тальцы. 1999. № 2(6). С. 3-11.

8. Проект историко-музейного комплекса «Илимская крепость» / Объект № 992. - Всесоюзное архитектурно-проектное объединение «Архпроект» Союза архитекторов СССР. - Этапы I-IV. М., 1988-1990.

9. Резун Д.Я., Васильевский В.С. Летопись сибирских городов. Новосибирск: Новосибирское кн. изд-во, 1989.

10. Ровинский П.А. Между Ангарой и Леной // Изв. ВСОРГО. Т. II, № 5. Иркутск: Тип. Н.Н. Синицина, 1872. С. 5-20.

11. Роговской Е.О., Лохов Д.Н. Исследования древних культур Илима // Земля Иркутская. 2006. № 2(30). С. 3-9.

12. Сабурова Л.М. Культура и быт русского населения Приангарья. Л.: Наука, 1967.

13. Серебренников И.И. Памятники старинного деревянного зодчества в Иркутской губернии. Иркутск, 1915.

14. Султанов Н.В. Остатки Якутского острога и некоторые другие памятники деревянного зодчества в Сибири // Изв. императорской археологической комиссии. СПб.: Тип. Главного Управления Уделов, 1907. Вып. 24. С. 120-137.

15. Харитонов А.И. Усть-Илимск. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1989.

16. Шевгенина Л.А., Семенов В.М. Ангарская деревня // Тальцы. 1997. № 1(2). С. 33-39.

17. Шерстобоев В.Н. Илимская пашня. Т.1: Пашня Илимского воеводства XVII и начала XVIII века. Иркутск: Ирк. обл. гос. изд-во, 1949.

18. Шерстобоев В.Н. Илимская пашня. Т.2: Илимский край во II-IV четвертях XVIII века. Иркутск: Ирк. кн. изд-во, 1957.

УДК 666.9

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗРАБОТКЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ ЗАБАЙКАЛЬЯ

1 9

Е.А.Николаенко1, Д.С.Палий2

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Поставлена первоочередная задача использования фельдшпатоидных сынныритов и их разновидностей в качестве высокоэффективной пуццолановой минеральной добавки в высококачественных, высокопрочных и легких бетонах, промышленных и коммерческих покрытиях полов, в морском бетоне, железобетонных изделиях, архитектурном бетоне, торкрет бетоне, ремонтных составах, штукатурках, гидроизоляционных составах, сухих строительных смесях, в производстве цемента и строительного раствора. Ил. 3. Табл. 4. Библиогр. 13 назв.

Ключевые слова: сыннырит; сиенит; Лазурское месторождение; предел прочности при сжатии и изгибе; осадка конуса; экономия цемента.

USE OF ENERGY EFFICIENT TECHNOLOGY IN THE DEVELOPMENT OF INORGANIC BUILDING MATERIALS ON THE BASIS OF LOCAL TRANS-BAIKAL RAW MATERIALS E.A. Nikolaenko, D.S. Paly

National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

A top-priority task is set to use feldspathoid synnyrites and their variations as highly efficient pozzolan mineral admixture in high-quality, high-strength and lightweight concretes, industrial and commercial floor coverings, marine concrete, ferroconcrete products, architectural concrete, shotcrete, repair mortars, plasters, waterproofing compounds, dry pack mortars, in the production of cement and mortar sets. 3 figures. 4 tables. 13 sources.

Key words: synnyrite; syenite; Lazursky field; ultimate strength under pressure and bending; cone slump; saving of cement.

1Николаенко Елена Аркадьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций, тел.: (3952) 405829, e-mail: nikolaeva2550@mail.ru

Nikolaenko Elena, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Building Structures, tel.: (3952) 405829, e-mail: nikolaeva2550@mail.ru

2Палий Денис Сергеевич, студент. PalyDenis, Student.

Постановка вопроса. Сегодня необходим новый подход к технологии производства бетонов, поэтому наряду с повышением требований к основным их составляющим, повышается уровень требований к минеральным добавкам для бетонов и растворов [1-2]. Получить товарные бетоны, соответствующие всем нормируемым характеристикам, заявленным в нормативной документации, невозможно без применения многофункциональных добавок, обеспечивающих:

• повышение прочности бетонного камня и раствора в проектном возрасте (10-30 %);

• повышение пластичности (П) бетонной смеси (с показателя П1 до П5), хотя бетонная смесь с показателем пластичности П4 и П5 должна подвергаться электропрогреву, защите свежеуложенного бетона от отрицательных температур методом «термоса»;

• снижение водопотребления на 15-25%;

• повышение сцепления с арматурой (более чем в 1,5 раза);

• повышение морозостойкости (не менее 50 циклов);

• удобоукладываемость;

• ускоренный набор прочности;

• повышение водонепроницаемости (более показателя W6);

• повышение солестойкости;

• повышение связности (нерасслаиваемости);

• улучшение поверхности изделий.

Выполнить такую сложную задачу, используя одно- и двухкомпонентные добавки, практически невозможно. Поэтому спросом сегодня пользуются именно многофакторные добавки для товарных бетонов, которые отличаются от других добавок своим многокомпонентным составом. В этом новом качестве достойную конкуренцию может составить многокомпонентный сыннырит (МС-1) и его разновидности, представляющие собой новый вид ультракалиевого алюмоси-ликатного сырья для керамической и цементной промышленности, для получения бесхлорных калийных удобрений, глинозема и поташа. Сыннырит - плутоническая порфировидная, лейкократовая порода среднего состава щелочного ряда из семейства фель-дшпатоидных сиенитов, сложенная калиевым полевым шпатом (55-75%), псевдолейцитом (20-80%), кальсилитом (10-35%) с примесью нефелина (до 10%), клинопироксена (до 5%), лепидолита (до 5%), альбита. Среди вторичных минералов в породе отмечены цеолиты, анальцим, содалит и гидрослюда. Это сырье характеризуется исключительно высоким содержанием оксида калия (17-21%) и значительными концентрациями глинозема (до 28%). К настоящему времени промышленные скопления сынныритов и близких к ним ультракалиевых пород выявлены в двух щелочных массивах Сибири - Сыннырском и Сакунском, являющихся, таким образом, месторождениями этого нового вида минерального сырья. Порода тесно связана с другими разновидностями лейцитовых и псев-долейцитовых интрузивных образований, находящимися в щелочных массивах Лазурского месторождения облицовочных сиенитов Иркутской области. Прогнозные ресурсы этого массива составляют в цен-

3

тральной части Слюдянского района около 30 млн м , в северной его части - около 2,7 млн м3.

До настоящего времени, щелочные сиениты этого месторождения применялись в качестве облицовочного строительного материала. Известны новые технологии, позволяющие осуществлять безотходную переработку сынныритов и схожих по составу пород с получением глинозема, бесхлорных калийных и фос-форно-калийных удобрений, цемента, полевошпатового концентрата для фарфоро-фаянсовой, электротехнической и абразивной отраслей промышленности, кальсилитового концентрата как естественного, экологичного калийного удобрения пролонгированного типа и целого ряда других продуктов. Также доказано, что природные минеральные вещества в виде сыннырита и сиенита улучшают «живучесть» бетонных смесей, удешевляют строительную продукцию. Рекомендации по разработке технологии вяжущих веществ и бетонов такого типа были предложены С.В.Шестоперовым, П.А.Ребиндером, З.Г.Скрамтаевым, С.М.Рояком, Ю.С.Малининым.

Нами была поставлена первоочередная задача использования этой породы и ее разновидностей в качестве высокоэффективной пуццолановой минеральной добавки в высококачественных, высокопрочных и легких бетонах, промышленных и коммерческих покрытиях полов, в морском бетоне, железобетонных изделиях, архитектурном бетоне, торкрет бетоне, ремонтных составах, штукатурках, гидроизоляционных составах, сухих строительных смесях, в производстве цемента и строительного раствора. Вследствие этого также необходимо было усовершенствовать технологию приготовления бетонной смеси на основе сыннырита и его разновидностей путем повышения дисперсности вводимого в ее состав портландцемента и изменения водоцементного отношения, что может привести к обеспечению оптимальной пластичности смеси при увеличении ее подвижности от П1 до П5 или раствора от Пк1 до Пк4 без уменьшения прочности готовых изделий, повышению активности в ранние сроки твердения, а также позволит получать из нее строительные изделия с поверхностью высокого качества.

Методика исследований. Диспергирование и механическая активация оказывает большое влияние на поверхностные свойства минералов и пород: происходит заметное изменение физических свойств и химической активности вещества. Это объясняется не только увеличением удельной поверхности и уменьшением размеров частиц, но и изменением структуры, в частности, аморфизацией поверхностных участков за счет протекания механохимических процессов.

Многочисленными исследованиями доказано, что изменение удельной поверхности будет гораздо выше в стержневых мельницах по сравнению с активацией в шаровых и вибромельницах [3]. Поэтому для достижения полученного результата нами используется энергоэффективная технология тонкого измельчения нефелин-полевошпатового сырья в виде сыннырита и смешения его с другими неорганическими материалами. Помол осуществляется в стержневом вибрацион-

ном измельчителе типа 75 Т-ДрМ. Измельчитель вибрационный 75Т-ДрМ 4-х стаканчиковый предназначен для механического измельчения навесок руд и других сухих материалов перед их химическим анализом, а также при необходимости получения измельченного продукта (табл. 1).

Для получения сиенитового цемента, а затем вяжущего для бетонной смеси используется комбинированный способ его механоактивации с применением двухстадийного процесса обработки изделий (грубый и тонкий помол).

На стадии грубого помола потребуются ударно-раздавливающие установки (щековая дробильная мельница, шаровая мельница), на стадии тонкого помола - истирательно-вибрационная активация (стержневая, струнная мельницы, дезинтегратор). Такая технология производства цемента не только позволяет снизить энергозатраты на помол, но и предупреждает появление сверхтонких фракций [4]. Также двойному помолу подвергается портландцемент с пуццолановой добавкой: на первой стадии портландцемент подвергают помолу с добавкой 1/5,0 - 1/6,7 частей от портландцемента до удельной поверхности 2900-3200 см2/г, а на второй - вводят оставшуюся часть указанной добавки и производят помол полученной смеси до удельной поверхности 4000-5000 см2/г. Пуццолановая добавка вводится в количестве 25,0-35,0% от массы портландцемента. Смешение компонентов цемента осуществляется при водоце-ментном соотношении, равном 0,35 - 0,40.

Экспериментальные исследования влияния меха-

ноактивации на физико-механические свойства вяжущего представлены в табл. 2.

Данные табл. 2 позволяют сделать общий вывод о получении высококачественного пуццоланового портландцемента марок 400-500 (ППЦ 500 Д25, ППЦ 500 Д30, ППЦ 500Д35) на основе сыннырита при минимальном времени измельчения составляющих компонентов.

Далее, для получения готовых бетонных изделий были приготовлены 4 пробных составов бетонной смеси. В этих смесях компоненты были введены в заявляемых пределах (табл. 3). Приготовление бетонной смеси, укладка ее в формы и уплотнение осуществляется с помощью виброобработки со стандартными характеристиками частоты (3000±200 кол/мин) и амплитуды колебаний (0,35 мм под нагрузкой) виброплощадки в течение 90-120 секунд, после чего бетонную смесь выдерживают в формах в естественных условиях при температуре не ниже +15°С на протяжении не менее 24 часов, причем в формы подается бетонная смесь, содержащая вяжущее вещество, щебень, песок и воду, а в качестве вяжущего вещества используется смесь совместного помола портландцемента и сыннырита с удельной поверхностью вяжущего вещества 4500-5000 см2/г и смешении компонентов смеси при водоцементном отношении 0,35-0,40.

По данным табл. 3 можно сделать вывод, что при введении добавки в количестве 30 % от массы портландцемента его расход составляет 294 кг на 1 м3 по сравнению с эталонным портландцементом. Экономия цемента возрастает на 26,5 %,что позволяет умень-

Таблица 1

Основные параметры и размеры установки

вибрационного измельчителя типа 75Т-ДрМ_

1. Максимальная крупность загружаемого материала, мм 2-3

2. Частота вращения вала вибромоторов, об/мин 1400

3. Навеска истираемой пробы в одном стакане, г, не более 500

4. Количество стаканов, шт. 4

5. Мощность эл. двигателя, кВт 0,6

6. Габаритные размеры, мм 675х486х693

7. Масса, кг 129

8. Крупность готового продукта (зависит от времени истирания), мкм 50

9. Время истирания (по кварцу) до крупности минус 0,15 (90%), мин Время истирания (по кварцу) до крупности минус 0,1 (90%), мин Время истирания (по кварцу) до крупности минус 0,05 (90%), мин 1 2 5

№ п/п Кол-во добавки, % от ПЦ Удельная поверхность 5уд, см /г Средняя плотность Рср, кг/м3 Предел прочности при сжатии/изгибе Rсж/Rизг, МПа Изменение прочности п изгибе предела эи сжатии/ к^изг), % Коэффициент тре-щиностойкости Ктр = Rизг/Rсж

ТВО 28 суток ТВО 28 суток ТВО 28 суток

1 Без добавки (эталон) 3200 (6) 2000 39,1/5,0 40,0/5,0 0,127 0,125

2 25 4000 (6) 2000 44,4/5,6 48,4/6,0 +12,0/+11 +17,3/+17 0,126 0,124

3 30 5000 (8) 2050 50,0/5,6 58,5/6,3 +22,0/+11 +31,6/+21 0,112 0,107

4 35 4800 (6) 1980 40,0/5,6 41,2/5,0 +2,2/+11 +3,0/+0 0,14 0,121

Примечание. Цифры в скобках означают время измельчения для всех проб в минутах.

Таблица 2

Механоактивация вяжущего на основе сыннырита в стержневом измельчителе типа 75Т-ДрМ

Примечания:

• Замес № 1 - контрольный образец без добавки со стандартной технологией приготовления.

• В качестве вяжущего используется портландцементный клинкер Тимлюйского цементного завода и 3% Са804х2 Н2О от массы клинкера.

• В качестве крупного и мелкого заполнителей - щебень гранитный месторождения Вахмистрово фракций 5-20 мм с насыпной плотностью 1450 кг/м3 (содержание пылевидных и глинистых частиц 3%) и вольский песок средней крупности Мкр= 2,05 + 2,5 с насыпной плотностью 1560 кг/м3 (содержание пылевидных и глинистых частиц 0,8%). Гранитный щебень загружается по фракциям 5-10 мм (30%) и 10-20 мм (70%).

• В качестве пуццолановой добавки - многокомпонентный сыннырит Сакунского месторождения (север Читинской области).

Таблица 4

Эксплуатационные характеристики бетонной смеси

Таблица 3

Расходные характеристики бетона и раствора_

№ п/п Расход материалов на 1 м3 бетона и раствора, приготовленных в естественных условиях (28 суток) В/Ц Выход, м3

ПЦ- 400- Д0, кг Песок, кг Щебень гранитный, кг Вода, л МС-1, кг

1 2 3 4 5 6 7 8

1 400 800 1600 240 Без добавки (эталон) 0,6 1,0

2 320 720 1640 160 80 0,40

3 294 688 1566 153 88 0,40

4 260 632 1440 140 91 0,40

№ п/п Количество добавки, % от вяжущего Осадка конуса ОК см Кубиковая прочность бетона, МПа Плотность, кг/м3 Морозостойкость, цикл Экономия цемента Класс бетона

ТВО (1+5+2) Р28

1 Без добавки (эталон) 4 (П1) 24,5 27,3 2060 Р50 эталон В 20 (М250) ПЦ 400

2 25 10 (П3) 28,0 31,2 2200 Р50 27,5 В 22.5 (М300) ППЦ 400 Д25

3 30 20(П4) 30,0 32,8 2150 Р50-100 35,0 В 25 (М350) ППЦ 500 Д30

4 35 18(П4) 26,0 29,1 2040 Р50 38,7 В 20 (М250) ППЦ 400 Д35

Примечание. В скобках указана марка по удобоукладываемости.

шить стоимость изделия и удешевить продукцию.

В совокупности предложенных качественных изменений в технологии приготовления бетонных изделий по программе "Разработка оптимального состава бетонной смеси" изготовлена бетонная смесь, в составе которой в качестве вяжущего вещества используют смесь совместного помола портландцемента марки "400" и пуццолановой добавки - многокомпонентного сыннырита Сакунского месторождения (север Читинской области) с удельной поверхностью вяжущего вещества 4500-5000 см2/г, в качестве мелкого заполнителя используют полевошпатовые вольские пески, в качестве крупного - гранитный щебень месторождения Вахмистрово, а соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас. %: вяжущее вещество 8-14, песок 20-24, щебень 50-56, вода -остальное.

Таким образом, получен тяжелый бетон класса В 22.5 - В 25 оптимального состава с наилучшими эксплуатационными показателями в виде отношения 1:1,8:4,1 (Ц:П:Щ) при водоцементном отношении (В/Ц) 0,40-0,450 по режиму пропаривания 1+5+2 часа (мягкий режим пропаривания используется исключительно

для бетонов на основе алюмосиликатов или быстро-твердеющих бетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками). Экспериментальные данные приведены в табл. 4.

Из табл. 4 видно, что самую высокую прочность при сжатии и изгибе через 28 суток имеют образцы, изготовленные из бетонных смесей № 3. Эти бетонные смеси имеют также самую высокую пластичность. Образцы, изготовленные из этих смесей, имеют самую низкую шероховатость. Достаточно высокую прочность при сжатии и изгибе, а также низкую шероховатость имеют образцы, изготовленные из смесей № 2. Пластичность смесей № 2-4 также достаточно высока. Образцы, изготовленные из бетонных смесей стандартного образца, имеют более низкую прочность при сжатии и изгибе и большую шероховатость.

Испытания введения добавки «многокомпонентный сыннырит» в бетоны проведены в испытательной лаборатории «Испытание строительных материалов и конструкций» НИ ИрГТУ (Свидетельство об аттестации испытательной лаборатории (центра) № 005960 № РОСС Р11.0001.21СА78 от 22.03.2011 г., 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, 24.06.2011).

Для сравнения были предложены варианты пластифицирующих добавок II группы, используемые в портландцементах такого типа. На представленных графиках зависимости дозировки добавки от предела прочности при сжатии пуццоланового портландцемента и подвижности бетонной смеси становится понятно, что многокомпонентный сыннырит МС-1 может составить достойную конкуренцию таким известным и дорогостоящим брендам, как гиперпластификаторы РОХ-8Н и РОХ-5Н, суперпластификатор - микрокремнезем (МК), пластификаторы РС-1, РС-2 (рис. 1,2).

Недостатками использования таких пластификаторов являются склонность пульпы к расслоению, что требует периодического перемешивания при ее хранении, подверженность пульпы замораживанию, а также необходимость в дополнительных технологических линиях подачи суперпластификатора и других добавок. Кроме того, пластичность бетонных смесей с добавкой такого пастообразного продукта со временем (через 15-20 мин с момента приготовления) заметно уменьшается.

в МС-1, ППЦ 500 Д 5-30

МК ППЦ 500 ДО

- Р0Х-5Н, бездобавочный цемент

Рис.1. График зависимости дозировки добавок от предела прочности при сжатии пуццоланового

портландцемента

280 5 260 5 240 « 220 у 200 3? 180 О 160

:МС-1, ППЦ 500 Д5-30 МК, ППЦ 500 ДО РС-1, бездобавочный цемент РС-2, бездобавочный цемент

Рис. 2. График зависимости дозировки добавок от осадки конуса бетонной смеси

Основные результаты исследований. Первый технический результат - использование энергоэффективной технологии разработки пуццоланового портландцемента (ППЦ 500 Д25-35) высокого качества на основе минеральной добавки МС-1 из нефелин-полевошпатового сырья Забайкалья.

Результаты применения минеральной добавки с использованием многокомпонентного сыннырита:

• в 1,5-2 раза более высокая пуццоланиче-ская активность по сравнению с микрокремнеземом (МК), обусловливающая меньшие дозировки сыннырита по сравнению с МК;

• надежное связывание щелочей (^ Na), обеспечивающее полную защиту бетонных изделий от высолообразования;

• повышение пластичности и технологичности бетонных и растворных смесей, отсутствие поверхностной липкости бетона;

• светло-серый цвет бетонных изделий;

• при введении добавки в количестве 25% -35% от массы цемента при одинаковом В/Ц увеличивается подвижность бетонной смеси практически без снижения прочности;

• при достижении подвижности в сравнении с контрольными образцами уменьшается расход воды на 36% с увеличением прочности бетона при сжатии на 16,8%;

• повышение седиментационной стойкости и пластичности бетонной смеси;

• повышение непроницаемости и химической стойкости бетона, предотвращение силикатно-щелочной реакции;

• отсутствие высолообразования.

Также было выявлено, что многокомпонентный сыннырит улучшает внешний вид бетонных изделий. Это позволяет применять его в сочетании с белым цементом. Эта добавка проявляет синергетический эффект с цементом в части снижения требуемой дозировки цемента, что позволяет одновременно повышать качество бетона и снижать его себестоимость.

Экспериментально установлено, что при введении в смесь ППЦ 500 Д25-35, песка и щебня в определенных количествах при твердении образуется достаточное количество стабильных силикатов - кальцийсили-катов, алюмосиликатов, алюмокальцийсиликатов, являющихся каркасами прочности и обеспечивающих быстрое нарастание прочности в ранние сроки твердения [5]. Именно такой двойной помол портландцемента с пуццолановой добавкой до удельной поверхности 4500-5000 см2/г и смешение компонентов смеси при водоцементном отношении 0,40-0,45 обеспечивает возможность упростить технологию и без дополнительных энергетических и материальных затрат повысить активность смеси, особенно в ранние сроки твердения, что обеспечит быстрый набор прочности изделиями, изготовленными из смеси, полученной таким способом. Водоцементное отношение 0,40-0,45 является необходимым и достаточным для получения смеси, пластичность которой повышается за счет активации как портландцемента, так и добавки путем совместного их помола до указанной дисперсности [6].

Изделия, изготовленные из полученной таким образом смеси, имеют глянцевую поверхность без трещин. Пуццолановый портландцемент с удельной поверхностью менее 4500 см2/г недостаточно активен, в результате чего замедляется набор прочности изделиями, изготовленными из полученной таким способом смеси. Смесь, содержащая такую разновидность цемента, имеет недостаточную пластичность и повышенную водопотребность, что служит причиной ухудшения качества поверхности изделий - повышается шероховатость, появляются трещины. Увеличивать удельную поверхность цемента свыше 5000 см2/г нецелесообразно, так как затраты энергии увеличиваются, а физико-механические показатели смеси при этом практически остаются на том же уровне. При введении в смесь портландцемента в меньшем количестве образуется недостаточное количество стабильных силикатов. Большее количество цемента вводить нерационально, так как повысится его расход, а дальнейших улучшений физико-механических показателей смеси практически не происходит. При уменьшении водоце-ментного отношения получают жесткую смесь, не способную саморазравниваться и имеющую низкую активность. Изделия из такой смеси имеют недостаточную прочность и поверхность низкого качества - шероховатую и с трещинами. При повышении водоце-ментного отношения ухудшаются прочностные характеристики изделий, изготовленных из такой смеси, и из-за появления шероховатости и трещин снижается качество поверхности изделий. Недостаток песка в бетонной смеси может привести к уменьшению количества образующихся стабильных силикатов. При избытке песка смесь утрачивает свою активность, что приводит к снижению прочности изделий из этой смеси.

Таким образом, второй технический результат -разработка состава бетонной смеси, обладающей повышенной пластичностью, низкой водонепроницаемостью, высокой прочностью, получение изделий из этой бетонной смеси. Сочетание многокомпонентного сыннырита и портландцемента позволяет повысить пластичность, непроницаемость, морозостойкость, химическую стойкость и трещиностойкость бетона, снизив при этом его себестоимость.

На графике (рис.3) видно, что в проектном возрасте 7, 14 и 28 суток естественного твердения бетона предложенного состава предел прочности при сжатии имеет практическое значение 35 МПа по сравнению с пластифицированным бетоном 53 МПа, технология изготовления которого достаточно сложная из-за мно-гокомпонентности различных химических добавок, вводимых в бетонную смесь [7-8].

Таким образом, многокомпонентный сыннырит можно отнести к пластифицирующим добавкам II группы (увеличение подвижности бетонной смеси без снижения прочности) [9]. При использовании добавки пластичность бетонных и цементных растворов увеличивается с П1 до П4, водопотребление при затво-рении вяжущего вещества снижается на 10-15% и позволяет обеспечивать длительную жизнеспособность бетонных смесей. Прочность бетонов или рас

01 5

I-

(б X

и (б I

0

1 т

0 о. с е;

01 Ч 01

.

60

40

20

7 10

30

МС-1, В25

Контрольный образец В20

FOX-8H, Пластифицирующий эффект

Рис.3. График зависимости проектного возраста бетона от предела прочности при сжатии

творов повышается на 20-30%. В результате снижается трудоемкость при укладке бетонной смеси, ускоряется бетонирование и повышается качество укладки бетона в сооружениях; уменьшается расход портландцемента в бетоне в результате меньшей дозировки цемента и воды (цементного теста) при сохранении заданной пластичности бетонной смеси; повышается прочность и морозостойкость бетона за счет снижения водоцементного отношения при сохранении

заданной пластичности бетонной смеси [10]. Потребность в пластичности бетонных смесей существует, сейчас строительство активно развивается, но, чтобы обеспечить прибыль, необходимо дать хорошую производительность. Предложенная технология приготовления бетонной смеси достаточно изучена и в этом направлении ведется научная работа. Эксперименты проводились по ГОСТ 30459-96, ГОСТ 101812000, ГОСТ 24211-2003 [11-13].

Библиографический список

1. Цыремпилов А.Д. Алюмосиликатные вяжущие на основе эффузивных пород // Строительные материалы и конструкции. М.: Стройиздат, 2004. №3. С. 15-17.

2. Ботка Е.Н., Беляев Е.Н. Рынок сухих строительных смесей РФ: от быстрого роста к жесткой конкуренции // IV международная научно-техническая конференция "СтройХИ-МИЯ": сб. докладов. Киев, 2007. С. 11-14.

3. Кузьмина В.П. Механоактивация цементов // Строительные материалы. 2006. № 5. С. 7-9.

4. Пат. № 2094404. Российская Федерация. Способ получения пластифицированных портландцементов. Кузьмина В.П. 2007. 10 с.

5. Сватовская Л.Б. Фундаментальные основы свойств композиций на неорганических вяжущих. СПб.: СтПбГУПС, 2006. 320 с.

6. Марданова Э. И. Многокомпонентные цементы с добавками из местного минерального сырья: автореф. дис.... канд. техн. наук. Казань: КазГАСА, 1995. 20 с.

7. Баженов Ю. М. Технология бетона. М.: Ассоциация строительных вузов, 2007. 528 с.

8. Неверов А. С., Родченко Д.А., Цырлин М.И. Современные строительные материалы. М.: Вышэйшая школа, 2007. 222 с.

9. Пат. 2383506 Российская федерация МПК C04B7/42 Способ получения портландцемента. Куликов Б.П., Николаев М.Д., Кузнецов А.А., Пигарев М.Н.; заявитель и патентообладатель ООО Тд "Байкальский алюминий." № 2008139089/03; заявл.30.09.08.; опубл. 10.03.10. Бюл. №21. 9 с.

10. Ogden J. Herbert US Patent W02006091185, 2006. 10 с.

11. ГОСТ 30459-96 Добавки для бетонов. Методы определения эффективности.

12. ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний.

13. ГОСТ 24211-2003 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические требования.

0