|
| |
  |
Перейти на главную Журналы Таблица 2.4. Длительная прочность бетонов на глиноземистом цементе
* Бетонные кубы размером 20,3X20,3X20,3 см были распалублены в возрасте 24 ч, твердели в течение 7 суток покрытые влажной джутовой тканью, затем их держали в лаборатории при температуре 18-20° С в течение 28 суток и после этого хранили в лаборатории или на открытом воздухе. ** Расход цемента составлял 280 кг/м. *** В большинстве случаев максимальная прочность достигалась в возрасте примерно 1 года. стро разрушались под действием выхлопных самолетных газов. Известно, что сбросы прочности бетона на глиноземистом цементе наблюдаются и тогда, когда радиационное или инфракрасное излучение воздействует на влажный бетон, например сразу после его укладки. Из сказанного следует, что за исключением бетонов с повышенным расходом цемента и высокой прочностью бетоны на глиноземистом цементе, как правило, не следует применять в конструктивных элементах. Европейский комитет по бетону рекомендует, чтобы применение глиноземистого цемента было предметом специального рассмотрения. Перекристаллизация гидроалюминатов увеличивает пористость цементного камня, поэтому сбросы прочности сопровождаются заметным уменьшением стойкости бетона к сульфатной агрессии, но, по-видимому, на стойкости к кислотной агрессии это не сказывается. Учитывая сравнительно небольшое снижение прочности бетона, приготовленного из жирных смесей, применение растворов на глиноземистом цементе для омоноличивания стыков сборных предварительно напряженных конструкций не является опасным, однако все же во многих странах использование бетона на глиноземистом цементе запрещено в целом ряде конструкций. Интересный способ предупреждения отрицательного влияния превращений гидроалюминатов предложен Будниковым. Гипс или ангидрит (CaS04) добавляют к глиноземистому цементу в количестве 257о веса цемента. Алюминаты (СА и С5А3) взаимодействуют с гипсом с образованием СзА-ЗСа504-Нз1, но так как реакция происходит до окончания схватывания смеси и стабилизации объема, образование гидросульфоалюмината кальция не вызывает разрушительных действий (см. раздел. посвященный сульфатной агрессии). Затвердевший цемент быстро набирает прочность и достигает высокой прочности, величина которой возрастает с ростом температуры. Цемент характеризуется также высокой стойкостью к химическому воздействию сульфатов и хлоридов. Добавка гипса способствует преодолению отрицательного влияния перекристаллизации, она в действительности изменяет природу цемента: получается новый вид цемента - ангидрито-глиноземистый цемент. Жаростойкие свойства Затвердевший бетон на глиноземистом цементе, нагретый до высокой температуры, обладает удовлетворительной прочностью. Сопротивление глиноземистого цемента нагреванию в сухих условиях в действительности настолько велико, что этот цемент является одним из отличных жаростойких материалов. Это в значительной степени обусловлена образованием керамического сцепления вместо цементного гидравлического. Во избежание перекристаллизации, вызываемой повышением температуры в раннем возрасте, необходимо, чтобы бетон твердел во влажных условиях при комнатной температуре в течение первых 24 ч после приготовления. Бетон, приготовленный на глиноземистом цементе с огнеупорным заполнителем, таким как щебень из огнеупорного кирпича, является стойким к температурам до 1300° С. Для температур до 1600° С необходимо использовать специальные заполнители, например, плавленый глинозем или карборунд. Температуру порядка 1800° С выдерживают бетоны, приготовленные из специального белого кальциево-глиноземистого цемента с плавленым глиноземистым заполнителем. Этот цемент содержит примерно 72% глинозема, 267о окиси кальция, по 17о окислов железа и кремния. Его минералогический состав приближается к С3А5. Для сравнения можно отметить, что бетон на портландцементе не может длительно выдерживать воздействие температуры свыше 500° С. Жаростойкий бетон на глиноземистом цементе характеризуется хорошей стойкостью к кислотной агрессии, и нагревание до 900-1000° С заметно увеличивает кислотостойкость этого бетона. Применение жаростойкого бетона более предпочтительно по сравнению с огнеупорной кирпичной кладкой, так как последняя расширяется при нагревании, что требует устройства температурных швов. Бетон на глиноземистом цементе может быть применен в монолитном или сборном исполнении (со стыками впритык) точно по требуемым форме и размеру. Потеря воды при первом нагревании вызывает усадку, примерно равную по значению термическому расширению. При охлаждении, вызванном, например, остановкой работ, стыки могут несколько приоткрываться в результате термического сжатия, однако при повторном нагревании они будут снова закрываться. При температурах до 950° С для теплоизоляции может быть использован легкий бетон на глиноземистом цементе и легком заполнителе. Такой бетон характеризуется плотностью Ш-960 кгс/м\ Схватывание смеси из портландцемента и глиноземистого цемента Как уже отмечалось, схватывание смесей из портландцемента и глиноземистого цемента происходит ускоренно, а при содержании одного из этих цементов в пределах 20-80% веса смеси может произойти мгновенное схватывание. Общий вид кривых, подтверждающих эту закономерность, приведен на рис. 2.11, однако для конкретных цементов необходимо проводить пробные испытания. Ускоренное схватывание происходит в результате образования гидрата С4А при взаимодействии извести из портландцемента и алюмината кальция из глиноземистого цемента. Кроме того, гипс, содержащийся в портландцементе, может взаимодействовать с гидроалюминатом кальция, и в результате может произойти схватывание портландцемента. Смеси этих цементов в надлежащих пропорциях применяют тогда, когда необходимо быстрое схватывание, например для заделки течей, или в конструкциях, возводимых в зоне прилива-отлива, однако конечная прочность бетона из таких смесей весьма низкая. Принимая во внимание только что описанное быстрое схватывание смесей из портландцемента и глиноземистого цемента, важно при изготовлении обычных бетонных конструкций быть уверенным, что эти цементы не будут смешаны друг с другом. Укладка портландцементного бетона на отвердевший бетон из глиноземистого цемента может быть произведена не ранее чем через 24 ч, а укладывать бетон из глиноземистого цемента на отвердевший портландцементный бетон следует не менее чем через 3-7 суток. «5СЗ о 20 40 60 во 100 Содержание портландцемента В% Рис. 2.11. Сроки схватывания смесей из портландцемента и глиноземистого цемента / - начало схватывания; 2 - конец схватывания УСКОРИТЕЛИ И ЗАМЕДЛИТЕЛИ ТВЕРДЕНИЯ Некоторые свойства цемента можно изменить, если применить соответствующие добавки, что позволит уменьшить использование специальных цементов. Промышленность выпускает большое число таких веществ. Их влияние на свойства цемента указывается фирмами-изготовителями, однако конкретное действие каждой добавки должно быть тщательно проверено перед ее непосредственным применением. В этой книге будут рассмотрены только два основных и хорошо проверенных типа добавок: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 |
