Материал: Разработка эффективных комплексных органоминеральных добавок для регулирования реологических свойств бетонных смесей. Перцев В.Т., Леденев А.А

Экспериментальные данные по исследованию сохраняемости удобоукладываемости бетонных смесей во времени показали, что наибольшее увеличение периода сохраняемости происходит при модифицировании бетонных смесей ОМД-3 (рис. 6.6), при этом подвижность таких смесей практически не изменяется в течение 150 минут.

4

2 1

3

Рис. 6.6. Сохраняемость удобоукладываемости бетонных смесей с различными видами ОМД: 1 – эталон (без добавки);

2– с ОМД-1 (минеральный компонент – молотый песок);

3– с ОМД-2 (минеральный компонент – молотый песок); 4 – с ОМД-3 (минеральный компонент – молотый песок)

На следующем этапе работы было исследовано влияния разработанных ОМД на кинетику твердения и основные физико-механические свойства бетонов. Свойства бетонов определялись на образцах-кубах размером 10×10×10 см. Установлено, что в целом полученные данные по влиянию составов и способов приготовления ОМД на свойства бетонных смесей и бетонов соотносятся с результатами, полученными на цементном камне. Применение ОМД, приготовленных в виде суспензии с сушкой, вследствие большего водоредуцирующего действия в бетонных смесях способствует большему, на 10 … 15 %, повышению прочности бетона по сравнению с использованием ОМД, приготовленных методами предадсорбционного сухого нанесения и дискретного распределения химической добавки на поверхности минеральных компонентов (табл. 6.4). Применение ОМД-3, содержащей молотый кварцевый песок позволяет получить наибольшие показатели прочности бетона по сравнению с использованием ОМД-1 и ОМД-2, с другими видами минеральных компонентов как в возрасте 28 суток, так и в более ранние сроки твердения (рис. 6.7, 6.8).

116

Таблица 6.4 Влияние способов приготовления ОМД на свойства бетонных смесей

и бетонов при ОК = const = 20 – 21 см

Рис. 6.7. Влияние вида ОМД на прочность бетона в возрасте 28 суток при постоянной реологической характеристике ОК = 20 – 21 см (способ приготовления ОМД – суспензия с сушкой)

117

6

4

5

3 2

1

Рис. 6.8. Кинетика набора прочности бетоном: 1 – контрольный состав (без добавки);

2 – с С-3 (0,74 % отдельно); 3 – с Melflux 2651F (0,74 % отдельно);

4 – с ОМД-1 (минеральный компонент – молотый песок); 5 – с ОМД-2 (минеральный компонент - молотый песок); 6 – с ОМД-3 (минеральный компонент - молотый песок)

При использовании разработанных ОМД установлена возможность сокращения расхода цемента в равноподвижных бетонных смесях от 20 до 30 % в зависимости от вида ОМД без снижения прочности бетонов (табл. 6.5).

Следует отметить, что все представленные выше результаты были получены на составах бетона с использованием рядовых сырьевых материалов. В работе были проведены исследования по оптимизации составов бетонов, модифицированных ОМД, за счет применения обогащенных заполнителей рацио-

118

нально подобранного гранулометрического состава, с точки зрения получения плотных упаковок, с использованием метода, реализованного в работе [133]. Проектирование оптимальных составов бетона, характеризующихся максимальным заполнением смеси заполнителей с прерывистой гранулометрией и минимальным расходом цемента, осуществлялось экспериментальнорасчетным методом, разработанным в Воронежском ГАСУ на кафедре технологии строительных изделий и конструкций. На основании данного метода с использованием добавки ОМД-3 был запроектирован состав тяжелого бетона, который позволил существенно повысить физико-механические характеристики бетона (табл. 6.6). В контрольном составе № 1 применялись рядовые сырьевые материалы.

Как показали результаты испытаний, разработанные составы бетона, модифицированного ОМД, позволяют существенно повысить не только прочностные, но и другие основные физико-механические свойства бетона (табл. 6.7).

Таблица 6.6 Составы и свойства бетонов, модифицированных добавкой ОМД-3*

119

6.3. Технико-экономическая эффективность от использования разработанных органоминеральных добавок

Расчет технико-экономической эффективности от внедрения разработанных комплексных ОМД для бетонов производился по нескольким пунктам.

1.Расчет экономической эффективности от использования разработанных ОМД для получения бетонных смесей БСГ В60, П5, F300, W12. Установлено, что себестоимость ОМД-3 (минеральный компонент – молотый песок), применяемой для получения бетона с заданными свойствами, составляет 17,9 р./кг, себестоимость известных органоминеральных модификаторов, содержащих

микрокремнезем, выше и составляет 19,1 р./кг. Затраты на основное производство (сырье и материалы) 1 м3 бетона с использованием ОМД-3 составят

3330 р., при использованием известных модификаторов – 3395 р. Таким образом, при производстве мощностью 10000 м3 бетонной смеси для получения бетона с заданными характеристиками использование разработанной ОМД-3 позволяет получать 650000 рублей экономии в год (в ценах 2010 г.).

2.Технико-экономическая эффективность от использования разработанных ОМД достигается за счет следующих показателей (табл. 6.8).

Таблица 6.8 Технико-экономический эффект от использования комплексных ОМД

Таким образом, установлено, что использование разработанных комплексных ОМД позволяет регулировать реологические и виброреологические

120