Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона

Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Исследование влияния «Эластобетона-А» на свойства бетона
Текстовый вариант

ОТЧЕТ

По научно-исследовательской работе
«Исследование влияния комплексной добавки-модификатора
Элакор «Эластобетон-А» на свойства бетонной смеси и бетона».


г. Красноярск
2010 г.

Список исполнителей:

Руководитель работы:
Руководитель испытательной лаборатории «Оргтехстрой» - Советова Е.И.

Ответственные исполнители:
Инженер-испытатель - Марьясова Н.С.
Инженер-испытатель - Оверчук С.С.

Введение

Химические добавки относятся к числу самых универсальных и доступных способов управления технологическими параметрами строительных материалов и регулирования их важнейших свойств.

Выбор типа добавок необходимо производить из условия получения максимального экономического эффекта от их применения с учетом требований, предъявляемых к бетону конструкций.

На практике все пластифицирующие добавки используют в трех направлениях.

Первое из них - добавление пластификатора в бетон для уменьшения В/Ц без изменения требуемой подвижности. При этом бетон будет обладать более высокой начальной и конечной прочностью, чем контрольные образцы. Бетон с пониженным водоцементным отношением (В/Ц) становится более водонепроницаемым, стойким к химическому и механическому воздействию. Применение водопонизителей предусматривает также лучшее уплотнение, быструю укладку бетонной смеси и удешевление стоимости бетонных работ.

Второе направление использования пластификаторов - когда добавки вводят в бетон без изменения количества воды, при этом улучшается удобоукладываемость бетона, а прочность также как и у контрольных образцов.

Третье - пластифицирующие добавки используются для получения бетона с тем же В/Ц и теми же прочностными характеристиками, как и контрольный бетон, но с более низким содержанием цемента.

В данной работе рассматривалось первое направление применения добавки - понижение водопотребности бетонных смесей при неизменной удобоукладываемости.

Цели и задачи

Цель работы: оценить водопонижающий эффект, а также изменение прочности тяжелых бетонов неизменного состава при введении добавки Элакор «Эластобетон-А».

Задачи работы:

Определить следующие нормативные показатели качества и характеристики тяжелого бетона нормального твердения без добавки и с применением комплексной добавки Элакор «Эластобетон-А»

  • предел прочности на сжатие в марочном возрасте и кинетику изменения прочности во времени (3; 5; 7; 10; 14; 28; 90 суток)
  • предел прочности на растяжение при изгибе в 28 суток
  • истираемость г/см в 28 суточном возрасте
  • водонепроницаемость в 28 суточном возрасте.

Основные требования:

Все исследование проводить в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации.

Образцы бетона изготавливать из равноподвижных смесей с осадкой конуса 16±3 см.

В качестве вяжущего использовать цементы Красноярского цементного завода.
В соответствии с поставленными задачами работа выполнялась в несколько этапов:

На Первом этапе определялись физико-механические свойства применяемых материалов.

На втором этапе исследовалось влияние добавки на водопонижающий эффект.

Третий этап включал влияние добавки Элакор «Эластобетон-А» на жизнеспособность бетонной смеси (сохраняемость удобоукладываемости бетонной смеси).

Четвертый этап работы предусматривал изучение влияния добавки Элакор «Эластобетон-А» на прочностные свойства бетона.

Для изучения влияния добавки Элакор «Эластобетон-А» на свойства бетонной смеси и бетона по рекомендациям ООО «ТеоХим-Сибирь» принято:

  1. Количество введения добавки
  2. Технология введения добавки
  3. Состав бетонной смеси с расходом материалов в зависимости от насыпной плотности инертных материалов
    (песка и щебня).

Применяемые материалы и физико-механические характеристики.

Для проведения исследовательских работ применялись местные материалы:

Вяжущее - портландцемент ООО «Красноярский цемент» ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия»; ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия»; ГОСТ 10178-85 "Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия"

Мелкий заполнитель - Песок карьера «Береговой» ООО «Скан» ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия».

Крупный заполнитель - Щебень из гравия фракции 5-20 ООО «Карьер» ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».

Модификатор бетона - Комплексная добавка Элакор «Эластобетон-А» ТУ 5745-012 18891264-2009, изготовленной ООО «ТеоХим».

Вода - ГОСТ 23752-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».

Физико-механические характеристики применяемых материалов

Вяжущее - портландцемент класс прочности 32,5; быстро твердеющий IIA-Ш 32,5Б; партия №96 от 30.07.10г.; содержание гранул доменного шлака 18%; II группа эффективности; нормальная густота цементного теста 23,5%; сроки схватывания: начало - 3 часа 32 мин.; конец - 4 часа 52 мин ГОСТ 310.1-76; ГОСТ 310.3-76 «Цементы. Методы испытаний».

Мелкий заполнитель - ГОСТ 8736-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний». Результаты испытания песка представлены в таблице №1

Таблица №1


п/п
Наименование показателей качества Требования ГОСТ 8736-I класс / II класс Требования к мелкому заполнителю ГОСТ 26633-91 Фактические показатели
Средний Мелкий
1. Содержание зерен крупностью более, % 10 мм
5мм,
не более, %
 
0,5
5

5
15
 
0,5
0,5

5
15
 
 
1,0

33,5
2. Зерновой состав, полные остатки на ситах,% 2,5
1,25
0,63
0,315
0,14






30-45






10-30




0-20
5-45
20-65
35-90
86-100




12,0
19,5
28,5
37.0
85.0
3. Содержание зерен крупностью менее 0,14 мм, не более, % 5
15
10
20
15,0
4. Насыпная плотность, кг/м3 1565
5. Истинная плотность,
г/см3
2,0-2,8 2,0-2,8 2,0-2,8 2,64
6. Содержание пылевидных и глинистых частиц, % не более



2
3



3
5
3 3,2
7. Содержание органических примесей Не темнее цвета эталона. Светлее цвета эталона
8. Содержание глины в комках, не более 0.25
0,5
0,35
0,5
Не допускается отсутствует
9. Модуль крупности 2,0-2,5 1,5-2,0 1,5-3,25 1,82

Крупный заполнитель - ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний». Результаты испытания щебня представлены в таблице №2.

Таблица№2


п/п
Наименование показателей Требования ГОСТ 8267-93 Требования ГОСТ 26633- 91 Фактические
показатели
1. Насыпная плотность, кг/м3 - - 1395,0
2. Средняя плотность, г/см3 2,0-3,0 2,0-3,0 2,7
3. Марка щебня по дробимости при сжатии (раздавливание в цилиндре) 400-1000 300-1200 и выше 1000
4. Зерновой состав, полные остатки на ситах, %
25
20
12,5
10
5
2,5
1,25
<1,25
    0,8
5.0
67.0
84.0
99.2
99.4
99.6
100
5. Содержание пылевидных и глинистых частиц не более, Марка по дробимости:
100
800
600
400
1
1
2
3
1 0,1
6. Содержание зерен пластинчатой (лещадной и игловатой формы) по массе не более, % 1 гр - до 10
2 гр - св. 10-15
3 гр - св15-25
4 гр - св25-35
5 гр - св35-50
35 17,9
7. Наличие органических примесей Не темнее цвета эталона Не темнее цвета эталона
8. Содержание дробленых зерен в щебне, не менее % 80   92

1. Технология приготовления бетонной смеси.

Для выявления особенностей влияния добавки Элакор «Эластобетон-А» на основные физико-механические характеристики бетонных смесей и тяжелых бетонов на их основе был принят состав бетонной смеси контрольного состава (без химических добавок) с заданным значением подвижности 16 см по осадке конуса.

При введении добавки Элакор «Эластобетон-А» в бетонную смесь контрольного состава производилась корректировка водоцементного отношения бетонной смеси в сторону уменьшения для достижения заданной подвижности по осадке конуса.
Определены физико-механические показатели бетонов контрольного состава (без добавок) и бетонов с добавкой Элакор «Эластобетон-А».

Состав бетона согласно рекомендаций ООО «ТеоХим-Сибирь» и инструкции по применению добавки Элакор «Эластобетон-А» был принят для проведения исследований следующий:

Цемент 390 кг
Песок 780 кг
Щебень 1090 кг

Лабораторные замесы представлены в таблице №3

Таблица №3

Компоненты бетонной смеси Составы
Контрольный С добавкой «Эластобетон-А» С добавкой «Эластобетон-А»
ПЦ400 Д20, кг 15,6 15,6 15,6
Песок, кг 31,2 31,2 31,2
Щебень, кг 43,6 43,6 43,6
Вода, л 9,730 7,024
ΔВ=2,706
ВРЭ=27,8
7,024
ΔВ=2,706
ВРЭ=27,8
Эластобетон-А 0 0,593 (3,0%) 0,702(4.5%)
ОК, см 16 19 19
В/Ц 0,6323 0,488 с учетом добавки 0,495 с учетом добавки
ϒ, кг/м³ 2365 2400 2415

Примечание: АВ изменение воды в сторону уменьшения, ВРЭ водоредуцирующий эффект. Песок применялся отсеянный на сите 5 мм.

Приготовление бетонной смеси производилось в лабораторной мешалке свободного падения.

Объем лабораторного замеса 40 л.

В бетономешалку компоненты бетонной смеси загружались в следующем порядке:

  1. Залили воду затворения и добавку
  2. Включили бетономешалку
  3. Засыпали щебень + цемент
  4. Перемешали до отсутствия комков цемента
  5. Засыпали песок и перемешали до однородного состояния
  6. Добавили воду до ОК контрольного замеса

Общее время перемешивания 5 минут.

2. Определение физико-механических свойств бетонной смеси и бетона.

Для оценки влияния добавки Элакор «Эластобетон-А» на живучесть бетонной смеси была определена сохраняемость подвижности бетонной смеси без добавки и с добавкой Элакор «Эластобетон-А» при дозировке 3,0% от массы цемента, представленная в таблице № 4.

Таблица № 4

Состав бетонной смеси Осадка конуса, см за время, мин.
  0 30 60 90 120 150 180
Контрольный 17 6,5 6,5 6 5 5 3,5
С добавкой «Эластобетон-А 18 19 18 17,5 15 11 7

Результаты определения прочности при сжатии бетонов без добавки и с добавкой Элакор «Эластобетон-А» приведены в таблице №5 и рис. 1.

Таблица №5

Состав Возраст,
сут.
Средняя
плотность,
кг/м
R сж, МПа К уп по R сж.
1 2 3 4 5
Контрольный нормального твердения 3 2423 11,6 -
5 2426 13,6 -
7 2446 16,0 -
10 2416 18,5 -
14 2450 19,8 -
28 2439 23,7 -
90 - - -
       
С добавкой Элакор «Эластобетон-А» нормального твердения при введении 3,0 % от массы цемента 3 2447 15,5 1,34
5 2459 20,3 1,49
7 2465 24,5 1,53
10 2475 28,2 1,52
14 2474 32,2 1,63
28 2469 35,9 1,51
90 - - -
         
С добавкой Элакор «Эластобетон-А» нормального твердения при введении 4,5 % от массы цемента 3 2478 15,7 1,35
5 - - -
7 2432 24,5 1,53
10 2429 27,4 1,48
14 2447 31,6 1,6
28 2474 35,4 1,49
90 - - -

В колонке 5 таблицы № 5 указан коэффициент увеличения прочности:
Куп = (R эластобетон / R контрольный),
где R эластобетон - прочность бетона добавкой Элакор «Эластобетон-А»;
R контрольный - прочность бетона контрольного состава;
Куп - коэффициент увеличения прочности.
Куп характеризует эффективность введения добавки по показателю прочности на сжатие по сравнению с бетоном контрольного состава в аналогичном возрасте

Кинетика твердения бетонов без добавки и с добавкой «Эластобетон-А»
Рис.1

Результаты определения прочности на растяжение при изгибе бетонов без добавки и с добавкой Элакор «Эластобетон-А» приведены в таблице №6.

Таблица №6

Состав Возраст, сут. Растяжение при изгибе Rtf, МПа
Контрольный нормального 7 2,41
твердения 28 4,05
С добавкой «Эластобетон- 7 3,87
А» нормального твердения 28 4,27

Результаты определения истираемости бетонов с добавкой Элакор «Эластобетон-А» и без добавки приведены в таблице №7.

Таблица № 7

Состав Возраст, сут. Результаты истираемости, г/см²
Контрольный нормального твердения 28 0,575
С добавкой «Эластобетон-А» нормального твердения 28 0,576

Результаты определения водонепроницаемости бетонов с добавкой Элакор «Эластобетон-А» и без добавки приведены в таблице №8.

Таблица № 8

Состав Возраст, сут. Результаты водонепроницаемости, атм.
Контрольный нормального твердения 28 8
С добавкой «Эластобетон- А» нормального твердения 28 >12

Примечание: Испытание выполнялось до 12 атмосфер из-за возможности установки по определению водонепроницаемости. После 12 атмосфер на образцах, изготовленных из бетонной смеси с добавкой Элакор «Эластобетон-А», мокрого пятна на всех шести образцах не обнаружено.

Выводы:

Применение комплексной добавки-модификатора для бетонов на основе портландцементов Элакор «Эластобетон-А» позволяет получать высокоподвижные бетонные смеси при снижении водоцементного отношения.

Благодаря этой способности добавки Элакор «Эластобетон-А» сокращение воды для получения бетонных смесей заданной подвижности снижено на 27,8%.

Снижение В/Ц в свою очередь позволяет получить бетоны прочностью, превышающую марочную прочность эталонного бетона (без химических добавок) в 1,5 раза.

Увеличение добавки в бетонную смесь до 4,5% от массы цемента к повышению прочности бетона не приводит. Прочность бетона практически остается на уровне как при введении добавки 3,0% от массы цемента.

Применение добавки Элакор «Эластобетон-А» для снижения водопотребности бетонных смесей, возрастание прочности, ровно как и снижение водоцементного отношения, является результатом уплотнения структуры о чем свидетельствует результат по водонепроницаемости. В возрасте 28 суток марка по водонепроницаемости по сравнению с бетоном без добавки увеличилась более чем на 2 марки.

Использование добавки Элакор «Эластобетон-А» в бетонных смесях позволяет увеличить класс бетонной смеси по сохраняемости. Класс бетонной смеси без добавки С-1 (низкая, менее 20 минут) до класса бетонной смеси С-3 (высокая, более 60 минут), что позволит решить возможность применять добавку Элакор «Эластобетон-А» в товарных бетонах при транспортировании на дальние расстояния.

Список литературы:

  1. ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия»
  2. ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия»
  3. ГОСТ 10178-85 "Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия"
  4. ГОСТ 310.3-76 «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности
    изменения объема»
  5. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»
  6. ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний»
  7. ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»
  8. ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства
    для строительных работ. Методы физико-механических испытаний»
  9. ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»
  10. ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости»
  11. ГОСТ 26633-91»Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»
  12. ГОСТ 13087-81 «Бетоны. Методы определения истираемости»
  13. Рекомендации по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов.- Москва ЦИТП, 1990.

Версия для печати

Пожелания, замечания
Обратный звонок
Пожалуйста, подождите...