Splavmetal.ru

Сплав Металл
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Научный журнал Фундаментальные исследования ISSN 1812-7339 Перечень ВАК ИФ РИНЦ 1,749

Чем увеличить прочность цементного раствора

Свойства вяжущих веществ, в том числе портландцемента, как правило, исследуют непосредственно или через непродолжительное время после их изготовления. При этом подробно изучены структура и свойства цемента, механизм и кинетика гидратации клинкерных минералов, коррозия цементного камня и бетона [1, 2]. Изменение свойств портландцемента при длительном хранении практически не рассматривается, так как в основном использование его осуществляется вскоре после изготовления. Вместе с тем нередки случаи продолжительного хранения таких материалов, что неизбежно приводит к изменению их свойств в результате взаимодействия с окружающей средой. Длительное хранение цемента, особенно в среде с повышенной влажностью, приводит к его частичной гидратации и карбонизации. Это обусловливает ухудшение его свойств [3, 4]. Особенно актуальны эти вопросы для отдаленных районов Сибири, Севера, Дальнего Востока.

В отдаленных районах России (Север, Сибирь, Дальний Восток) ближайшие цементные заводы отсутствуют, и доставка цемента или клинкера производится главным образом водным путем в период краткосрочной навигации. При этом цемент и клинкер вынуждено подвергаются длительному хранению в течение нескольких месяцев. Аналогичная ситуация может возникнуть в случае длительной остановки по каким-либо причинам производства строительных материалов с использованием цемента.

Повышение активности портландцемента после его длительного хранения может быть достигнуто введением минеральных добавок, например волластонита [5] или электролитов с многозарядными катионами [6].

Необходимо исследование свойств портландцемента, хранившегося длительное время в производственных условиях в регионах с жестким климатом.

В данной работе исследован цемент после хранения в течение 23 месяцев в условиях Крайнего Севера. Цемент хранился в биг-бегах в закрытом неотапливаемом складе на поддонах. Исследования проведены при строительстве обогатительной фабрики ООО «ЗК «Майское», расположенной в 180 км от г. Певек, Чаунского муниципального района Чукотского автономного округа.

Исследован портландцемент ASTM C-150 PO 42,5 Type I/II производства компании Shandong Shanshui Cement Group LTD (Sunnsy, Китай). Минералогический состав цемента, по данным завода изготовителя, % мас.: С3S — 50,0-54,4; C2S — 14,2-18,2; C3A — 6,0-6,8; C4AF — 11,6-12,0. Химический состав цемента, % мас: SiO2 — 20,8-21,5; Al2O3 — 5,3-5,8; Fe2O3 — 3,25-3,50; CaO —
60-65; MgO — 1,7-3,0; SO3 — 2,7-3,0; нерастворимый остаток — 0,1-0,7.

По результатам испытаний в аккредитованной лаборатории прочность стандартных образцов цементно-песчаного раствора из исходного цемента составляет: после тепловлажностной обработки — при изгибе 6,2 МПа, при сжатии — 25,5 МПа, после 28 суток твердения при нормальных условиях — при изгибе 6,3 МПа, при сжатии 43,6 МПа.

Читайте так же:
Покраска кессона изнутри цементом

В данной работе исследования проводились на образцах цементного камня с размерами 20×20×20 мм, цементно-песчаного раствора с размерами 40*40*160 мм и бетона с размерами 100×100×100 мм, полученных в результате твердения образцов при нормальных условиях и после тепловлажностной обработки (ТВО) по режиму: подъем температуры в течение 3 часов, выдержка при температуре 85 °С в течение 6 часов, снижение температуры в течение 2 часов.

В составе цементно-песчаного раствора соотношение цемент:песок составляло 1:3. Бетон имел состав, кг/м3: цемент — 333 кг, песок — 615 кг, щебень — 1300 кг, вода — 226 л.

В качестве дисперсных минеральных добавок использовали измельченные природные кальций-силикатные горные породы — волластонит и диопсид, являющиеся отходами производства. Волластонит — однокальциевый силикат (CaО∙SiO2). В работе использована измельченная волластонитовая порода Слюдянского месторождения, имевшая состав, % мас.: SiO2 — 47,0; CaО — 49,4; MgO — 1,2; Al2O3 — 0,1; Fe2O3 — 0,1; потери при прокаливании 2,1. Удельная поверхность порошка волластонита составляла 290 м2/кг, среднеобъемный размер частиц, определенный методом лазерной гранулометрии, был равен 33,9 мкм.

Диопсид — силикат кальция и магния (CaO∙MgO∙2SiO2). Использованный в работе диопсид представлял слбой измельченную породу — отход от переработки флюгопитовых руд Алданского месторождения (республика Саха, Якутия). Его химический состав, % мас.: SiO2 — 50,3; CaО — 24,6; MgO — 15,6; Al2O3 — 3,4; Fe2O3 — 5,8; R2O — 0,3. Удельная поверхность порошка волластонита составляла 210 м2/кг, среднеобъемный размер частиц, определенный методом лазерной гранулометрии, был равен 49,6 мкм.

Количество минеральных добавок изменялось от 2 до 11 % от массы вяжущего. Добавки перемешивали в шаровой мельнице в течение двух часов с портландцементом, хранившимся длительное время.

Использование этих добавок обусловлено следующим. Эти добавки являются силикатами кальция, то есть близкими по составу к основным клинкерным минералам — алиту и белиту и продуктам их гидратации. Кроме того, эти добавки обладают высокой твердостью, сопоставимой или превосходящей твердость частиц цемента. При совместном перемешивании таких добавок с длительно хранившимся цементом они будут способствовать обновлению поверхности его частиц.

В табл. 1-3 приведены данные по прочности при сжатии образцов цементного камня, цементно-песчаного раствора и бетона при введении добавок волластонита и диопсида. Следует отметить, что в результате хранения в течение 23 месяцев прочность образцов цементно-песчаного раствора снизилась по сравнению с указанными выше исходными значениями: после ТВО — при изгибе в 2 раза, при сжатии — на 65 %, после 28 суток твердения при нормальных условиях снижение прочности составило: при изгибе — на 60 %, при сжатии — на 80 %.

Читайте так же:
Сертификат соответствия цементные блоки

При введении волластонита прочность цементного камня возрастает на 50-65 % при содержании добавки 5-9 % мас. При большем и меньшем количестве добавки наблюдается меньшее увеличение прочности.

У цементно-песчаного раствора при введении 5-9 % мас. волластонита прочность возрастает на 35-50 %. У образцов бетона введение в состав цемента 5-9 % мас. волластонита приводит к увеличению прочности на 30-40 %. Эффект упрочнения при введении добавки волластонита проявляется сильнее при тепловлажностной обработке образцов (см. табл. 1, 2).

При введении в состав цемента диопсида (см. табл. 1) наблюдается большее упрочнение, чем при введении волластонита. Так, введение 5-9 % мас. диопсида приводит к увеличению прочности образцов после тепловлажностной обработки на 70-85 %, после 28 суток твердения при нормальных условиях — на 65-78 % (табл. 1, 3).

Аналогичное увеличение прочности составляет у образцов цементно-песчаного раствора и бетона соответственно на 70, 50-60 и 40-50 %.

Таблица 1

Прочностные характеристики цементно-песчаного раствора (МПа) при введении добавок волластонита и диопсида в цемент, хранившийся в течение 23 месяцев

Лучший способ увеличить прочность бетона

Лучший способ увеличить прочность бетона и цементного раствора

Сегодня проблема решается добавлением в раствор специальных компонентов, которые позволяют улучшить те или иные его характеристики. Однако зачастую можно и не прибегать к покупке дорогостоящих добавок, чтобы в разы увеличить прочность бетона или цементного раствора.

Из этой статьи строительного журнала вы узнаете, как увеличить прочность цементного раствора в несколько раз.

Лучший способ увеличить прочность бетона

Наверняка у многих в домах, которые были построены ещё в прошлом веке, на стенах до сих пор висит плитка, оторвать которую можно только со штукатуркой. Причём тогда плитку клали преимущественно на цементный раствор, не было тогда сухих клеев и смесей, которых сегодня в продаже более чем предостаточно.

Лучший способ увеличить прочность бетона

Секрет прост — в процессе приготовления цементного раствора для плитки, отделочники использовали клей ПВА. Причём клей добавлялся не только в цементный раствор, но и бетон, при заливке полов и осуществлении многих других работ. С добавлением клея раствор получался не только очень прочным, но и эластичным. Работать с таким раствором получается намного проще.

Однако и здесь есть один немаловажный нюанс. Чтобы добиться максимально возможной прочности бетона или цементного раствора, нужно использовать не обычный клей ПВА. Возможно именно из-за того, что многие не придают этому должного внимания, у них и случаются различные проблемы.

Читайте так же:
Fuji 8 цемент это

Лучший способ увеличить прочность бетона

Итак, внимание, добавлять в цементный раствор нужно клей ПВА-МБ. Всё дело в том, что в составе именно этого клея присутствует поливинилацетат, который и влияет положительным образом на прочность цементного раствора.

Сколько нужно добавлять клея ПВА-МБ в раствор

При этом чтобы получить действительно высокопрочный цемент или раствор, клея ПВА-МБ нужно добавлять определённое количество, а не на глаз. Если это раствор для укладки плитки, то потребуется добавить около 20% клея ПВА-МБ от общей массы раствора. Если делается высокопрочный бетон, который пойдёт на заливку дорожек, то ПВА клея требуется добавить немного меньше, порядка 10% от общего объёма смеси.

Сколько нужно добавлять клея ПВА-МБ в раствор

Ну а чтобы приготовить действительно прочный раствор для заливки полов, можно действовать исходя из следующих пропорций раствора:

  • Один мешок цемента (50 кг);
  • Два мешка песка (по 50 кг);
  • Три мешка мелкого щебня (по 50 кг);
  • 10 литров клея ПВА-МБ.

Всё это дело разбавляется водой до получения смеси однородной консистенции, не слишком жидкой, но и не слишком густой. Клей ПВА здесь сыграет роль пластификатора, который позволит увеличить не только прочность цементного раствора, но и его эластичность.

Лучший способ увеличить прочность бетона и цементного раствора

Ну а для тех, кто решил все-таки штукатурить стены цементным раствором, увеличить прочность смеси позволит также клей ПВА-МБ. На 10 кг штукатурки понадобится около 100 граммов клея. В итоге раствор будет отличаться повышенной прочностью, а также эластичностью, что позволить легче набрасывать его на стену.

Повышение прочности бетона

Они могут быть в виде порошков, гранул или жидкостей, вносимых в готовый раствор. Некоторыми из них можно покрывать готовый монолит для изменения свойств.

Пластификаторы для бетонаПопулярные присадки

Чаще всего используется пластификатор для бетона, обладающий слабым, средним, сильным и усиленным действием. Его внесение позволяет:

  • Снизить расход цемента;
  • Улучшить подвижность раствора;
  • Увеличить прочность до 25%;
  • Поднять показатель удобоукладываемости;
  • Сократить время приготовления смеси.

Ускорители твердения добавляются в виде растворов солей хлора в бетон для более активного застывания. Их используют при изготовлении железобетонных конструкций и для заливки нестандартных форм. Такие добавки незаменимы при строительстве в холодную погоду.

Эффект, обратный предыдущему компоненту, проявляют замедлители твердения. Они нужны при транспортировке раствора на дальние расстояния для предотвращения кристаллизации в емкостях. Их используют в формировании толстых конструкций при наслаивании бетона.

Для улучшения эксплуатационных свойств бетонных конструкций в северных широтах применяются воздухововлекающие добавки. Они придают микропористую структуру изделию благодаря равномерно распределенной воде по полостям. Улучшить морозоустойчивость можно при помощи внесения нитратов и хлоридов. Они позволяют проводить строительные работы без использования прогрева даже при отрицательных температурах.

Читайте так же:
Цемент с целлюлозой своими руками

Эффект от противоморозных добавок

В последнее время все чаще используются альтернативные заполнители для бетона. Они представляют собой отходы различных отраслей промышленности, поэтому отличаются низкой ценой. С помощью использования вторичного сырья уменьшается стоимость стройматериалов и улучшается экологическая обстановка в стране.

Гидрофобизация бетона

Предотвратить расслоение и увеличить противостояние агрессивному воздействию веществ помогают гидрофобизаторы. Они улучшают пластичность раствора и гидрофобные свойства наружной части конструкции.

Органическая пропитка для бетона наносится на застывший монолит, образуя тонкую пленку на всей поверхности. После нанесения эмульсии у изделия возникает ряд положительных качеств:

  • Прекращается разрушение и коррозия;
  • Снижается уровень поверхностного загрязнения;
  • Образуется антивандальное покрытие;
  • Улучшаются огнеупорные свойства и морозоустойчивость;
  • Увеличивается влагонепроницаемость.

Методы гидроизоляции

Гидрофобизация бетона

Дополнительная гидроизоляция бетона требуется для защиты конструкции от грибковых и плесневых поражений, разрушения, деформации. Процесс создания водоотталкивающего барьера может происходить на этапе замешивания раствора или после заливки конструкции. Существует несколько способов наружной защиты от влаги:

  • Иньекционная. Жидкая гидроизоляция закачивается в сооружение при помощи особых насосов под давлением;
  • Проникающая. Представляет собой смесь цемента, кварцевого песка и химических усилителей. Такая гидроизоляция создает защитную прослойку не снаружи фундамента, а в его глубине;
  • Обмазочная. Формирует слой между отделкой и поверхностью монолита. Чаще всего используется для бассейнов и фундаментов.

Наша компания осуществляет производство и продажу различных марок товарного бетона по доступной цене. При заказе продукции мы можем регулировать рецептуру раствора при помощи присадок в соответствии с вашими требованиями.

Что влияет на прочность бетона?

Прочность бетона

Как известно, бетон состоит из заполнителя, воды и цемента. Состав бетонной смеси должен обеспечить заданные свойства стройматериала: морозостойкость, прочность и т.д. Казалось бы, использование природных материалов не требует особых технологических ухищрений. Однако каждый из элементов будущей бетонной конструкции требует к себе пристального внимания – иначе получить качественные, прочные и надежные бетоны невозможно. Малейшая ошибка или недосмотр может привести к снижению качества материала и последующему разрушению конструкции.

Выбор заполнителей для производства бетона

Чтобы сделать бетон высокой прочности, важно верно подобрать состав заполнителя. Это значит: смесь должна быть составлена таким образом, чтобы пустот между зернами, заполняемых цементным тестом, было по возможности меньше.

Песок единой фракции содержит в общем объеме порядка 40% пустот, а составленный из зерен различных фракций песок значительно плотнее. Чтобы добиться максимальной плотности, песок рассеивают на мелкий и крупный по размерам, затем по определенной технологии составляют зерновую смесь, в которой частицы прилегают друг к другу очень плотно, и цементному тесту потребуется заполнять лишь незначительные промежутки. Изготовленный на такой сухой смеси бетон будет иметь большую прочность и плотность и потребует небольшого расхода вяжущего средства.

Читайте так же:
Цементный раствор для инъецирования

Если же бетон изготавливается на заполнителях произвольного состава, которые берутся из карьеров или получаются методом дробления камней, большой плотности получить невозможно. В этом варианте потребуется очень высокий расход цемента, а бетон высокой прочности из такого состава не получится.

Вода в бетоне

Необходимая для получения высокопрочного бетона вода должна быть чистой. Негативное воздействие способны оказать любые примеси: сульфаты, органические кислоты или жиры. Они негативно повлияют на процесс твердения бетона, поэтому производители предпочитают использовать очищенную питьевую воду для изготовления качественного бетона.

Если приходится использовать торфяную, речную, грунтовую воду, насыщенную органическими примесями, требуется вначале проверить их состав в химической лаборатории. Еще в большей степени это относится к промышленным водам, в которых могут содержаться примеси гипса или серной кислоты. Такие составы способны спровоцировать разрушение бетона, а приготовленные на морской воде состав впоследствии покроется солевыми налетами, которые испортят его вид и самым негативным образом скажутся на прочности изделия.

Цемент для бетона

Очень большое влияние на конечное качество и марочную прочность бетона влияет цемент, который используется при создании смеси. Чем мельче помол клинкера, тем выше его клеящая способность, и соответственно, тем прочнее будет бетон и наоборот. Поэтому предпочтительно использовать цемент сверхтонкого помола. ОТ мелкости помола зависит и такой важный показатель вяжущего, как — активность. Активность напрямую связана с марочной прочностью цементного вяжущего

Для приготовления различных видов бетона используют и разные типы цемента. Его выбор зависит от вида сооружения, для которого готовятся те или иные виды цементного бетона. Конструкции работающие в условиях агрессивных сред требуют спеицальных видов цементного вяжущего. В частности, наибольшей популярностью пользуются различные виды сульфатостойкого цемента. Благодаря своей устойчивости к солям, сульфатостойкое вяжущее позволяет производить бетон, не подвергающийся разрушению при воздействии на него агрессивных сред (например — морской воды).

Как правило такие виды бетонных смесей производят на заводах ориентированных на выпуск мостовых конструкции, железобетонных элементов гидросооружений и т.д. В большинстве же случаев применяются обычные виды бетона товарного, имеющего довольно неплохие характеристики по морозостойкости и водонепроницаемости.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector