ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Наиболее интенсивным и распространенным воздействием на бетонные изделия и конструкции, вызывающим их разрушение, является переменное замораживание и оттаивание. В связи с этим одной из важнейших характеристик бетона является морозостойкость, которая зависит от минералогического состава цемента, водоцементного отношения, структуры цементного камня и бетона, его плотности и прочности, вида применяемых добавок и других факторов.

Влияние комплексной добавки на морозостойкость бетона исследовалось на двух видах цемента - Вольского и Себряковского для марок бетона 200, 300, 400. Комплексную добавку готовят при пересчете на сухое вещество от массы цемента при соотношении компонентов следующим образом: хлористый кальций 0,5-0,75; азотнокислый аммоний 1,5-2,25; раствор бишофита в воде или 32% рассол бишофита Нижне-Волжского месторождения. 1,0-1,5 предварительно растворяют в небольшом количестве воды затворения до получения однородного раствора и равномерно вводят в бетонную смесь с остальной водой. Конкретные составы комплексной добавки(CaCI ₂ + NН ₄NO ₃+MgCl ₂+6Н ₂О) к бетонной смеси представлены в таблице 1. Требуемыми марками бетона по морозостойкости являлись 150 и 200. В качестве эталона изготавливались образцы без комплексной добавки. Испытания на морозостойкость проводились в насыщенном водой состоянии при непосредственном замораживании и оттаивании образцов бетона в морозильной камере и ванне в соответствии с требуемой методикой. Контрольные образцы подвергались испытаниям на прочность при сжатии в возрасте, эквивалентном возрасту образцов, подвергаемых замораживанию при температуре -18°С - -20°С. После 150 и 200 циклов замораживания и оттаивания определялась потеря прочности бетона в процентах.

По результатам испытаний видно, что потеря прочности образцов бетона М200 и МЗОО без добавки на Себряковском портландцементе составила соответственно 16,7 и 15,2 %, что превышает стандартные требования, т.е. эти бетоны не выдержали испытания при 200 циклах попеременного замораживания и оттаивания. Образцы бетона с комплексной добавкой выдержали все испытания на морозостойкость при 150 и 200 циклах замораживания и оттаивания. Это связано, по-видимому, с физико-химическими процессами формирования плотной и устойчивой против мороза микроструктурой цементного камня и бетона. Известно, что добавки-соли: хлорид кальция, нитрат кальция позволяют вести бетонирование конструкций и сооружений из железобетона при отрицательных температурах. Хлорид кальция, хлористый магний (бишофит), а также нитрат кальция вступают во взаимодействие с минералами цементного клинкера и продуктами их гидратации, образуя труднорастворимые соединения двух типов - гидрооксисоли и двойные соли - гидраты с трехкальциевым алюминатом. Бишофит менее активная соль, однако формируя более крупные кристаллы, вместе с небольшими кристаллами хлорида кальция увеличивает плотность цементного камня и бетона, улучшая тем самым и другие свойства. Содержащийся в составе комплексной добавки нитрат кальция сокращает количество хлористых солей (хлорида кальция и бишофита), которые, как известно, негативно влияют на коррозионную стойкость арматуры в бетоне, поэтому нецелесообразно значительное увеличение вводимой добавки в бетон, т.к. это может привести к увеличению вероятности коррозии арматуры.