Влияние нанокремнезема на прочность высокопрочных легких бетонов для жилищного строительства

• Название: Влияние нанокремнезема на прочность высокопрочных легких бетонов для жилищного строительства
• Дата: 22.05.2021
• Размер: 391.13 Kb.
• Имя файла: Primer_vypolnenia_domashnego_zadania.docx
• Тип: Отчет; #208538
• страница: 3 из 6

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Характеристика сырьевых материалов

Для изготовления высокопрочных легких бетонов используются: минеральное вяжущее, заполнители, наполнитель, наноразмерный модификатор, пластифицирующие добавки и водопроводную воду.

В качестве вяжущего были используется бездобавочный портландцемент марки ПЦ500 Д0 производства ОАО «Мордовцемент» (ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия»). Химико-минералогический состав и свойства представлены в таблицах 1 и 2. Таблица 1 – Физико-механические свойства цемента ОАО «Мордовцемент»

Характеристики	Значение
Прочность в возрасте 28 суток, МПа
- изгиб	8,5 ± 0,3
- сжатие	52,0 ± 2,0
Прочность в возрасте 2 суток, МПа
- изгиб	4,85 ± 0,2
- сжатие	24,0 ± 2,0
Удельная поверхность, м2/кг	330 ± 20
Массовая доля вспомогательного компонента (опока), %	0
Содержание оксида серы (VI) SO3, %	3,5 ± 0,5
Нормальная густота цементного теста, %	27,0 ± 1,0
Сроки схватывания, (час:мин)
- начало	2:30 ± 0:30
- конец	4:00 ± 0:30
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Бк/кг	73 ± 11,0

Таблица 2 – Химико-минералогический состав клинкера ОАО

«Мордовцемент»

	Вещество (соединение)
	MgO	Cl–	SO3	R2O	н.о.	ппп	CaO	C3S	C2S	C3A	C4AF
Значение, %	1,5 ± 0,15	0,07 ± 0,02	0,70 ± 0,2	0,75 ± 0,25	0,35± 0,05	0,10 ± 0,05	0,2 ± 0,1	62 + 3	14 ± 1	6,5 ± 1	12 ± 1

Минеральная часть представлена кремнеземистыми фракциями различной дисперсности. Дисперсный состав выбирается исходя из требования обеспечения формирования плотного каркаса за счет заполнения частицами мелких фракций пустот между частицами крупных фракций.

В качестве минеральных компонентов используется:

• 
  фракционированный кварцевый песок фр. 0,16…0,63 мм (ГОСТ 8739-93 «Песок для строительных работ») с содержанием фр. 0,16…0,315 мм
  

– 20…30 %, фр. 0,315…0,63 мм – 70…80 %;

• 
  каменная мука (продукт измельчения кварцевого песка или другой горной породы с высоким содержанием кремнезема) с удельной поверхностью 700…800 м²/кг;
  
• 
  микрокремнезем МК-85, соответствующий ТУ 14-106-709-2004
  

«Микрокремнезем конденсированный», имеющий средний размер частиц

0,01…1 мкм.

В качестве функционального наполнителя, характеристики которых определяют среднюю плотность бетона, оказывают влияние на его структуру и прочность, были выбраны полые стеклянные и алюмосиликатные микросферы следующих марок:

• 
  алюмосиликатные полые микросферы зол ТЭС, которые образуются в составе летучей золы при высокотемпературном факельном сжигании угля.
  

Комплексный наноразмерный модификатор на основе золя гидроксида железа (III) и кремниевой кислоты использовался для поверхностного модифицирования наполнителя. Образуя кремний-кислородный каркас, выступающий стабилизатором наночастиц гидроксида железа, на поверхности микросфер, комплексный модификатор создает вторичную оболочку, схожую по составу с материалом носителя (Приложение 1).

Для снижения водопотребности и увеличения подвижности бетонной смеси использовали пластифицирующие добавки:

Пластификаторы «Melflux 1641F» на поликарбоксилатной основе производства BASF Constraction Polymers (Trostberg, Германия) – порошковый продукт на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата, получаемый распылительной сушкой. Технические характеристики:

• 
  форма и цвет – желтоватый порошок;
  
• 
  насыпная плотность 400…600 кг/м³;
  
• 
  потери при нагревании не более 2,0 %;
  

– рН 6,5…8,5 (20 % раствор при 20 ^оС).

• 
  массовая доля ионов хлора в сухом веществе не более 0,1.
  

Для затворения наномодифицированных высокопрочных легких бетонов использовалась вода, соответствующая требованиям ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».