Опытные данные

Страница 3

Технологически (на производстве) использование настоящего эффекта может сводиться к следующему. На растворном узле с помощью небольшой ультразвуковой ванны приготовляется суспензия углеродсодержащего порошка в смеси 1:1 пластификатора с водой. Суспензия содержит 1% (по массе) углеродсодержащего нанопорошка и является по сути концентратом, который в соответствующем (рассчитанном) количестве добавляется в воду затворения. Время жизни суспензии составляет от 5 до 8 часов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1. Использование фуллероидных наномодификаторов в каталитических количествах позволяет при всех прочих равных условиях усилить пластифицирующий эффект на величину от 30-ти до 100%.

2. Такое же использование наномодификаторов позволяет увеличить прочность бетона на 20 – 25%. Эта величина является нижней оценкой эффекта поскольку при уменьшении В/Ц будет, очевидно, будет получено дополнительное увеличение прочности.

3. Пластичность цементной смеси увеличивается в первые 1 – 2 часа после приготовления еще примерно на 20%.

4. Время жизни суспензии наномодификатора составляет 5 – 8 часов.

Гарантийный срок хранения сухого наномодификатора составляет1 - 2 месяца.

5. Эффект модификации пластификаторов усиливается при понижении температуры.

Направления практического применение исследованных эффектов может быть следующим:

- снижение расхода пластификатора на 50 – 60% без ущерба для показателей удобоукладываемости цементной смеси.

- увеличение прочности бетона за счет снижения В/Ц на 15 – 20%, которое можно использовать для:

а.) снижения расхода цемента на 20 – 25 %;

б.) уменьшения толщины конструктивных элементов.

Дисперсно-армированный модифицированный бетон

В современном гидротехническом строительстве достаточно широко применяются тонкостенные железобетонные конструкции. Например, стенки каналов и водопропускных сооружений изготавливались толщиной 8–12 см, а корпуса плавучего железобетонного сооружения для снижения веса имеют толщину от 8 до 16 см при большом проценте насыщения стальной арматурой. Бетон тонкостенных сооружений, эксплуатируемых в воде, в том числе морской, испытывают действие всех трех видов коррозии, а также морозные, динамические и биологические воздействия.

Проведенные обследования бетона стенок каналов, конструкций водопропускных сооружений и плавучих доков показали, что наибольшая глубина повреждений бетона наблюдается в зоне попеременного увлажнения и высушивания. В случае применения сульфатостойких портландцементов и обеспечения достаточной водонепроницаемости для обводненных конструкций наилучшее состояние показывали эксплуатируемые в воде бетоны, которые имели прирост прочности до 50–60 % по сравнению с проектной. Эксплуатируемые на воздухе части конструкций имели прирост прочности до 20 %, а в зоне переменного увлажнения и высушивания — до 10 %. Однако в случае применения недостаточно долговечных составов наблюдались разрушение конструкций и потеря прочности до 50 % от проектной [1].

По данным исследований эксплуатируемых в водной и воздушно-сухой среде бетонов тонкостенных сооружений была построена общая зависимость изменения прочности бетона во времени в зависимости от среды эксплуатации и водонепроницаемости: рис. 1.

Рис. 1. Изменение прочности бетона в зависимости от среды эксплуатации и водонепроницаемости

То есть в процессе эксплуатации структура бетона в сооружении подвержена непрерывным изменениям, которые должны быть учтены при проектировании состава бетона. Таким образом, для обеспечения долговечности бетона Будет правильным использовать схему: состав — структура — изменение структуры — свойства.

Целью исследований является разработка основ получения модифицированных бетонов тонкостенных гидротехнических сооружений (ГТС) с высокими эксплуатационными характеристиками и прогнозируемой повышенной долговечностью.

Исследования проводились в несколько связанных этапов:

— на первом этапе по результатам натурных исследований состояния бетонов тонкостенных конструкций проанализированы причины их разрушения и сформулированы требования для бетонов тонкостенных ГТС, а также обоснован выбор модификаторов и дисперсного армирования;

— на втором этапе исследовалось влияние на свойства мелкозернистого бетона ГТС дозирования цемента, суперпластификатора и кольматирующей добавки, а также зернового состава песка;