Пятница, 17.05.2024, 06:21
Приветствую Вас Гость | RSS
Форма входа
Категории раздела
Поиск
Калькулятор
Погода
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 30

Бетоны нового поколения

Каталог статей

Главная » Статьи » Прочее

КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР МАРКИ МБ-01
Современные инженерные сооружения и, в частности, железобетонные конструкции, в нашем представлении ассоциируются с термином “High Performance Concretes” (НРС), под которым подразумеваются бетоны нового поколения, отличающиеся высокими эксплуатаци-онными свойствами. Сформировавшаяся сегодня концепция НРС, как известно, основана, прежде всего, на комплексном использовании суперпластификаторов (СП) и микрокремне-зема (МК) и может быть успешно реализована при условии, что НРС сохранит все достоин-ства, сделавшие бетон основным конструкционным материалом строительства, т.е. техноло-гия производства бетонных смесей, так же, как процесс бетонирования конструкций должны быть доступными и не трудоемкими. В связи с этим актуальна проблема транспортировки и применения микрокремнезема, который, являясь ультрадисперсным пылящим материалом, вызывает определенные трудности в технологии производства бетонных смесей.
Как известно, в настоящее время микрокремнезем может поставляться и применяется в трех отпускных формах: в неуплотненном состоянии с насыпной плотностью 150-200 кг/м3, в сухом уплотненном состоянии с насыпной массой около 500 кг/м3 и в виде пасты - водной суспензии концентрацией 50-60% [1-4]. Наиболее предпочтительным, как показывает практика, является сухой уплотненный материал.
Бесспорным шагом вперед в развитии отпускных форм микрокремнезема и, соответ-ственно, в упрощении технологии производства бетонов нового поколения нам представля-ется композиционный материал, состоящий из микрокремнезема и другого обязательного компонента бетона - суперпластификатора.
Разработана оригинальная технология производства такого композиционного мате-риала, который состоит из МК, СП и регулятора твердения и является, по-существу, ком-плексным модификатором полифункционального действия. Модификатор, который произ-водится в промышленных масштабах под названием “Модификатор бетона марки МБ-01”, представляет собой порошок насыпной плотностью 750-800 кг/м3, состоящий из гранул раз-мером до 100 мкм [5]. Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных час-тиц микрокремнезема, покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из суперпластифи-катора и регулятора твердения. Этот материал можно транспортировать в железнодорожных вагонах насыпью, он удобен в применении, т.к. не требует затрат по созданию специальных технологических линий по подаче МК и СП в бетоносмесители. Благодаря указанным свой-ствам комплексный модификатор представляется эффективным средством успешной реали-зации концепции бетонов с высокими эксплуатационными свойствами.
Ниже приводится информация о свойствах модификатора МБ-01 и результатах иссле-дований свойств бетонных смесей и бетонов.
Исследования проводились с целью оценить эффективность комплексного модифика-тора МБ-01, как активного микронаполнителя, в сравнении с сочетанием основных компо-нентов модификатора: микрокремнеземом и суперпластификатором, вводимыми в цемент-ную систему по традиционной схеме, т.е. раздельно. Для этого проведен комплекс лабора-торных и производственных экспериментов с применением как стандартных, так и специ-альных методов испытаний.
Механизм действия МБ-01 на цементные системы заключается в следующем: при затворе-нии водой и перемешивании компонентов бетонной смеси происходит дезагрегация гранул модификатора. Дезагрегации при перемешивании способствует также растворение затвер-девшей адсорбционной пленки (прослойки) из суперпластификатора (рис.1), разделяющей частицы микрокремнезема. Это соответствует классическому представлению о том, что присутствие поверхностно-активного вещества в жидкой фазе дисперсной системы интенси-фицирует как принудительное, так и самопроизвольное диспергирование “твердого тела с дефектами структуры” [6], каковым является в данном случае гранула.

По мере растворения и дезагрегации в жидкую фазу “порционно” поступают моле-кулы СП, которые пластифицируют систему. “Порционное” поступление СП и замедлите-ля твердения в жидкую фазу является условием обеспечения повышенной пластичности и стабильной консистенции бетонной смеси во времени (рис.2), что особенно важно при длительной транспортировке смесей и возведении монолитных конструкций. Возможно именно “порционное” поступление СП в жидкую фазу и растянутая во времени дезагрега-ция гранул МБ-01 является причиной другого эффекта - пониженной водопотребности бетонных смесей.

В целом основные свойства бетона - прочность на сжатие и проницаемость - прак-тически не отличаются от бетона с МК и СП, приготовленного по обычному способу (рис.3,4), что дает основание утвердиться в мнении, что формирование структуры це-ментного камня и бетона происходит в соответствии с известными закономерностями [7], характерными для системы с микрокремнеземом и суперпластификатором. Это означает, что с применением МБ-01 и расходе обычного портландцемента М400 в пределах 500 кг/м3 можно получить бетоны сверхвысокой прочности*) (выше класса В60), низкой про-ницаемости (выше марки W18), повышенной стойкости к воздействию сульфатов, хлори-дов и слабых кислот, т.е. бетоны с высокими эксплуатационными свойствами. Однако отметим, что в модификаторе МБ-01, который позволяет получать более пластичные сме-си и повышенную прочность бетона, содержание основных ингредиентов (микрокремне-зема и, особенно, суперпластификатора), как правило, меньше, чем в контрольном бетоне, приготовленном с раздельным введением тех же ингредиентов (табл.1). Таким образом, два материала, соединенные в комплексный продукт в новой форме, обретают и новое качество - становятся более эффективными. Причину этого явления еще предстоит иссле-довать.
---------------------------------
*) Это определение мы применяем для бетонов, кубиковая прочность которых пре-вышает 80 МПа, т.е. верхний предел, предусмотренный СНиП 2.03.01-84.

Заслуживает внимания эксперимент, проведенный в производственных условиях, и анализ технологии производства бетонных смесей.
Из данных на рис.5 можно в условных единицах качественно оценить изменение вязкости бетонных смесей при одновременной загрузке всех ее компонентов в бетоносмеситель. В начальный период вязкость смесей с МБ-01 относительно высокая, затем снижается, ста-билизируясь на определенном уровне. Это - одна из особенностей технологии произ-водства смесей с МБ-01, которая связана с тем, что пластификация смеси происходит не сразу, а постепенно по мере растворения и “порционного” поступления в жидкую фазу суперпластификатора, находящегося в составе МБ-01. Другая особенность технологии производства бетонных смесей заключается в том, что МБ-01, обладая сравнительно вы-сокой насыпной массой может транспортироваться, храниться, дозироваться и подаваться в бетоносмеситель по той же схеме, что и цемент, не требуя специального оборудования. При этом исключается необходимость отдельно вводить в смеси суперпластификатор. Это - важное обстоятельство, позволяющее любому предприятию без особой подготовки орга-низовать производство бетонов с высокими эксплуатационными свойствами.

Вышеуказанное делает модификатор МБ-01 более предпочтительным материалом для стройиндустрии по сравнению с известными зарубежными аналогами, например, уп-лотненным микрокремнеземом, производимым по технологии фирмы “Elkem”, который, имея насыпную массу около 500 кг/м3, транспортируется обычно в мелкообъемной таре и требует специальной технологической линии для приема, хранения, дозирования и подачи [4].
На рис.6 представлена схема типового завода, который, благодаря МБ-01 производит смеси для возведения конструкций из бетонов с высокими экс-плуатационными свойствами для оригинальных инженерных сооружений в Москве. Можно заметить, что в схеме отсутствует специальная линия по приему, хранению и подаче СП, а комплексный модификатор МБ-01 прини-мается и хранится в цементных силосах и подается в смеситель через дозатор цемента. За пять месяцев 1996 г. изготовлено 460 т модификатора, с примене-нием которого произведено около 8 тыс.м3 бетонных смесей для возведения конструкций транспортных сооружений и торгово-рекреационного комплекса “Манежная площадь”.

Выводы
1. Комплексный модификатор бетона МБ-01 на основе микрокремнезе-ма, суперпластификатора и регулятора твердения, представляющий собой по-рошкообразный материал насыпной массой 750-800 кг/м3, позволяет получать бетоны с такими же характеристиками, как при введении в бетонную смесь микрокремнезема и суперпластификатора раздельно, т.е. при расходе порт-ландцемента М400 в пределах 500 кг/м3 обеспечивается сверхвысокая проч-ность (выше 80 МПа), низкая проницаемость (выше марки W18), повышенная стойкость к воздействию сульфатов, хлоридов, слабых кислот. Однако, в ком-плексном модификаторе количество основных ингредиентов - микрокремне-зема и, особенно, суперпластификатора, ниже, чем должно быть в бетоне с такими же характеристиками, но приготовленными с раздельным введением тех же ингредиентов.
2. Преимуществом комплексного модификатора вышеуказанной формы, по сравнению с раздельным применением микрокремнезема и суперпласти-фикатора, является возможность получения более пластичных бетонных сме-сей, сохраняющих консистенцию более продолжительное время, а также уп-рощенная технология производства бетонов нового поколения с высокими эксплуатационными свойствами.

Библиографический список

1. Holland T.C. Working with Silica Fume in Ready-Mixed Concrete - USA Experience. CANMET/ACI Third International Conference. Trondheim, Norway, 1989, Proceedings, V.2, p.p. 763-781.
2. Radjy F.F., Bogen T., Sellevold E.J., Loeland K.E. A Review of Experi-ences with Condensed Silica-Fume Concretes and Products. CANMET/ACI Second International Conference. Madrid, Spain, 1986, Proceedings, V.2, p.p.1135-1152.
3. Method of Producing Stabilized aqueous dispersions of Silica Fume. US Patent ¹ 4321243 C04B, 33/141.
4. Method of Compacting Silica Dust. US Patent ¹ 4126424, B01J 2/16.
5. ТУ 5743-02595332-96 “Модификатор бетона марки МБ-01. Техниче-ские условия” (НИИЖБ, 1996 г.).
6. Ребиндер П.А. Современные проблемы коллоидной химии. В кн. По-верхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды. М., “Наука”, 1978, стр.36-49.
7. Каприелов С.С. Общие закономерности формирования структуры це-ментного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов. Бетон и железобетон, 1995, № 4, стр.16-20.

Источник: http://www.masterbeton-mb.ru/references.htm

Категория: Прочее | Добавил: Damir (31.08.2010) | Автор: Каприелов С.С. W
Просмотров: 5027 | Комментарии: 27 | Теги: Москва-ситти, модификатор, мелкозернистый бетон, мб | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]