ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Расширяющийся бетон, включающий портландцемент, щебень, песок, воду и расширяющую добавку, содержит расширяющую добавку следующего состава, мас.%:

Сульфоферритный клинкер

фракции 0,1-25 мкм 50-70

Сульфоферритный клинкер

фракции 140-1250 мкм 10-15

Гранитная пыль

фракции 5000-20000 мкм 20-35

при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 5-15

Щебень 53-54

Песок 26-27

Расширяющая добавка 1-5

Вода Остальное

Сульфоферритовый клинкер имеет следующий минералогический состав, %: сульфоферрит кальция 40-60, алит 5-10; белит 10-20 и промежуточное вещество 25-30.

Разделение по фракциям сульфоферритного клинкера приводит к получению расширяющей добавки, которая в совокупности с крупным заполнителем придает бетонной матрице значительный эффект самонапряжения. Соотношение между фракциями сульфоферритного клинкера и крупным заполнителем найдено из расчета получения устойчивого эффекта самонапряжения и максимальной прочности при изгибе. Мелкая фракция сульфоферритного клинкера обеспечивает возникновение эффекта самонапряжения в ранние сроки твердения (до 3-x суток), кроме того способствует созданию прочного сцепления с крупными зернами заполнителя. Крупная фракция сульфоферритного клинкера создает устойчивый эффект самонапряжения в более длительные сроки твердения бетона.

При введении добавки в бетонную смесь, состоящую из портландцемента, минеральных заполнителей и воды, происходит процесс образования эттрингитоподобных кристаллов сульфоферритов кальция, которая служит армирующим каркасом, позволяющим увеличить прочность при изгибе. Разная фракция сульфоферритной добавки способствует созданию эффекта самонапряжения по узловым контактам, равномерно распределенным по массе бетона. В целом получается монолитный камень с изотропными контактными слоями на зернах крупного заполнителя.

Введение расширяющей добавки менее 1% по массе не позволяет получить достаточный эффект самонапряжения, а более 5% по массе способствует уменьшению прочности бетона за счет массового образования гидросульфоферритной фазы после 3-суточного твердения бетона.

Составы расширяющегося бетона представлены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты физико-механических испытаний бетонов представлены в табл. 2.

Таблица 2

*) Режим пропаривания: подъем температуры до 96-98°С 2 ч.; изотермический прогрев приt= до 96-98°С 12, спад температуры 1,5 ч.

Разная фракция сульфоферритной добавки позволяет получить монолитный камень с изотропными контактными слоями на зернах крупного заполнителя. Испытания показывают, что введение 10% сульфоферритной добавки фракции 0,125 мм приводит к получению безусадочного цемента. Увеличение количества сульфоферритной добавки до 20-30% способствует получению расширяющихся цементов.

Комплексная расширяющая добавка, состоящая из сульфоферритного клинкера фракции 0,1-25 мм и 140-1250 мкм, а также гранитной пыли фракции 5000-20000 мкм способствует получению расширяющегося бетона, обладающего значительным эффектом самонапряжения и большой прочностью при изгибе.