Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературных данных по кинетике гидратации и твердения цементов 8
1.1 Гидратация и гидратные фазообразования в портландцементном тесте 8
1.2 Образование структуры твердения вяжущих веществ 12
1.3 Кинетика твердения цементного камня 20
1.4 Существующие способы прогнозирования марочной прочности строительных материалов гидратационного твердения 30
Выводы по главе 1 34
ГЛАВА 2. Использованные материалы и методы исследований 35
ГЛАВА 3. Прогнозирование марочной прочности цементных систем различного состава .' ..38
3.1 Выбор расчетных уравнений кинетики твердения 38
3.2 Влияние минералогического состава в цементах с различным содержанием гипса 40
3.3 Влияние удельной поверхности цемента на кинетику твердения и на точность прогнозирования марочной прочности 63
3.4 Влияние В/Ц отношения на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем 78
3.5 Влияние температуры среды на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем 92
Выводы по главе 3 101
ГЛАВА 4. Прогноз марочной прочности цементного камня по содержанию алита и по результатам испытаний в возрасте 7 суток 103
Выводы по главе 4 110
ГЛАВА 5. Сравнительные исследования влияния химических добавок различного типа на кинетику твердения мелкозернистых бетонов и прогноз марочной прочности камня 111
Выводы по главе 5 1 131
Заключение 132
Список литературы
- Гидратация и гидратные фазообразования в портландцементном тесте
- Существующие способы прогнозирования марочной прочности строительных материалов гидратационного твердения
- Выбор расчетных уравнений кинетики твердения
- Влияние температуры среды на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем
Введение к работе
Актуальность. Прочностные показатели строительных материалов, изделий и конструкций являются их важнейшей характеристикой, определяющей несущую способность зданий и сооружений и в определенной степени их долговечность. В связи с j этим во всем мире и в том числе в РФ специалистами по строительному; материаловедению ведутся научно-исследовательские работы, направленные на исследование физико-механических свойств строительных материалов, их регулирование с помощью минеральных и органических добавок, воздействием тепловых и электромагнитных полей, домолом а также изменением минералогического состава исходного вяжущего компонента.
Важнейшей характеристикой строительных материалов и изделий на основе вяжущих гидратационного твердения, к которым относятся, прежде всего портландцемент, является марочная прочность после 28 суток твердения при нормальных условиях либо физико-механические характеристики после тепловой обработки. Однако важно знать не только эти свойства цементных систем, но и прочность в более ранние сроки. Последнее привлекает все больший интерес специалистов в связи с необходимостью интенсификации работ в строительном комплексе, расширением применения монолитного бетона.
В последние годы уделяется все больше внимания быстротвердеющим вяжущим материалам, которые уже через 1 - 3 суток набирают до 70 % и более марочной прочности, что позволяет исключить тепловую обработку изделий. В связи с этим необходимо знать не только марочную прочность материала, но желательно и всю кинетику твердения, включая как ранние (1 -3 сут.), так и более отдаленные (1 -10 лет и более) сроки.
Под кинетикой твердения мы имеем в виду скорость твердения вяжущих систем и ее изменение во времени. При этом скорость измеряется в МПа/сут., либо в МПа/ч. Иногда в технической литературе вместо термина
«кинетика твердения» применяется і термин «скорость набора прочности» цементного камня. По-видимому, оба термина имеют право на существование, хотя термин «кинетика» является общим и обоснованным. Термин «набор прочности» имеет і некий антропоморфный оттенок, что нельзя отнести к числу его достоинств.
Уместно отметить, что существует специальный раздел физической химии по кинетике химических реакций.
Накопленные в настоящее время обширные экспериментальные данные по кинетике твердения вяжущих систем представляют большую научно-техническую ценность. Для их получения было затрачено много сил и времени. Тем не менее, большая часть этих данных, как правило, пока не нашла должного применения, т.к. в большинстве случаев авторы публикаций по кинетике твердения ограничиваются составлением табличных данных и анализом лишь отдельных точечных результатов.
Цель данной работы состоит в обосновании и разработке эффективных методов расчета марки (класса) прочности портландцемента по результатам испытаний после 1-7 суток твердения и по его минералогическому составу. Научная новизна работы:
установлено, что не существует универсального уравнения, которое с коэффициентом корреляции 0,97 - 0,99 описывает основной период кинетики твердения цементных систем любого состава и которое может быть взято в основу прогноза их марочной прочности. Из известных в настоящее время математических выражений наибольший интерес представляют полулогарифмическое уравнение и формула, основанная на теории переноса с интенсивным торможением. Первое из них более предпочтительно применять к низкоактивным цементам и низкомарочным бетонам, а в остальных случаях лучше использовать второе.
исходя из этого, разработана методика расчета активности цементов и прочности бетонов в возрасте 28 суток и более по результатам испытаний
образцов через 1(2), 3, 7 суток твердения. Выбор уравнений производится,
исходя из п.1. Суть методики состоит в том, что по результатам
і і
краткосрочных испытаний рассчитывают кинетические константы твердения, затем производится .экстраполяция численных значений прочности на период 28 суток и более.
- при прочих равных условиях отношение марочной прочности к 7-
суточой (о"28/а7) У портландцементом уменьшается с ростом содержания в
них алита. На этой основе разработан способ расчета прогнозного значения
активности цемента (o^s) по величине a-j и содержанию алита в клинкере.
- предложены способы идентификации аномалий при твердении
цементных систем по величинам коэффициентов корреляции между
экспериментальными данными и формулой теории переноса с интенсивным
торможением либо полулогарифмическим уравнением. Для этой цели могут
быть использованы также соотношения между численными значениями
пределов прочности при сжатии после 1,3,7 и 28 суток твердения. Так,
например, для рядовых цементов обычно а28/а7= 1,3 ...1,6. таким критерием
может служить также рост скорости твердении в период 3- 28 суток либо
постоянство в интервале 1-14 суток.
Практическая значимость:
-практическое применение способов прогнозирования прочности портландцемента по результатам его тестирования в сроки твердения, равные 1-7 суткам, позволяет повысить надежность методов расчета состава бетонных смесей, с учетом фактической активности цемента, что будет способствовать повышению качества готовой продукции;
установленные закономерности влияния минеральных и органических добавок на кинетику твердения цементных систем позволяют прогнозировать их поведение как в ранние, так и в отдаленные сроки твердения, вплоть до десятка лет;
использование разработанных способов идентификации аномалий при твердении цементных систем будет способствовать своевременному
предотвращению случаев разупрочнения и разрушения строительных изделий и конструкций на стадии их производства.
Основные защищаемые положения:
-закономерности в численных значениях коэффициентов корреляции
различных уравнений, описывающих кинетику твердения цементных систем
разного состава; ;
- методики расчета марочной ; прочности цемента по результатам испытаний в возрасте 1-7 суток;
-методика расчета активности портландцемента по 7-суточной прочности и содержанию алита;
-установленные особенности ! кинетики твердения цементов с аномальными свойствами.
Апробация работы. Основные результаты работы представлены и доложены на ежегодных научно-практических конференциях, проходивших в г. Минеральные Воды (2005, 2006 г.) На международной научно-практической интернет-конференции ; «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», проходившей в г. Белгороде (2005г). На международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию академии «Вклад ученых и специалистов в национальную экономику», проходившей в г. Брянске (2005 г). На десятых академических Чтениях РААСН «Достижения, проблемы и направления развития теории и практике строительного материаловедения», (Пенза-Казань, 2006 г).
Гидратация и гидратные фазообразования в портландцементном тесте
Клинкерные минералы представляют собой соли слабых кислот и относительно сильного основания, которые склонны к растворению и гидролизу в растворе, в результате чего образуются новые гидратные соединения, которые меньше растворимы в воде, чем исходные клинкерные минералы. Процесс идет до полного растворения соединения [1,2].
Гидратация алита. При гидратации алита и белита образуются 2 вида гидросиликатов кальция: высокоосновные и низкоосновные.
Основностью называется отношение содержания СаО или Са(ОН)2 к содержанию Si02 или А120з, т.е. CaO/Si02 СаО/А12Оз.
Гидратация алита без минеральных добавок (при температуре от 0 до 130 С). 3CaOSi02 + 3H20 = 2CaOSi02-2H20 + Са(ОН)2 2CaOSi02-2H20 - C2SH2 или CSH(II) - высокоосновный гидросиликат кальция. Са(ОН)2 - известь (СН или СН2).
Необходимо отметить, что в настоящее время известны 2 системы записи химических формул гидросиликатов кальция, предложенные Боггом и Тэйлором. Согласно Боггу, состав гидросиликата 2CaOSi02-2H20 изображается как C2SH2, а по Тэйлору - CSH-(II). Состав одноосновного гидросиликата кальция CaOSi02-H20 при этом записывается в виде CSH и CSH-(I) соответственно.
Представляется, что система Богга проще и логичнее. Она полностью соответствует записи составов гидроалюминатных фаз. C2SH2 образуется вначале в виде коллоидного геля, но со временем перекристаллизовывается и образует волокнистые структуры.
Перекристаллизация, переплетение и срастание этих волокон сопровождается образованием и твердением камня. 3CaOSi02 + 2Н20 = 2CaOSi02-H20 +! Са(ОН)2 (t =120-150 С) 2CaOSi02-H20 - C2SH(A) - высокоосновный гидросиликат кальция.
Повышение температуры приводит к укрупнению частиц гидросиликатов кальция. Благодаря крупным кристаллам образуется слабый цементный камень с худшей прочностью, чем при образовании C2SH2. npHt 150C. C2SH(A)-+C2SH(B)-+C2SH(C)
Образуются крупные хорошо ограненные кристаллы, что ведет к формированию камня с низкой прочностью.
Гидратация элита (CS) с минеральными добавками.
Активные минеральные добавки (АМД) поглощают гидроксид кальция из водного раствора и связывают известь в цементном камне.
Наибольшей активностью обладают добавки осадочного происхождения: трепел, опока, диатомит содержат Si02 в аморфной форме; доменный гранулированный шлак, зола ТЭС - в виде стекла. Если количество АМД достаточно, до 30 - 50%, то реакция идет так: 3CaO-Si02 + 2Si02 + aq - 3(CaO-Si02-H20) 3CSH(B) При этом вся свободная известь связывается, а основность ГСК снижается с 2 до 1 (даже до 0,8).
Гидросиликат CSH(B) устойчив до 120 С. При t 120 С он теряет часть молекул воды и приобретает состав: CaO-SiO2-0,8H2O - тоберморит. CSHo,8
Это низкоосновные ГСК тоберморитной группы, которые представляют собой волокнистые частицы коллоидного размера, похожи на CSH2. Они обладают очень хорошими связующими свойствами, дают высокопрочный цементный камень. Гидратация белит а. Белит гидратирует похожим образом, но при этом почти не образуется свободный Са(ОН)2. 2CaOSi02 + 2H20 = 2CaOSi02-2H2Q (C2SH2). Гидратация идет медленнее, І чем в случае с алитом. Если I вводить АМД, то высокоосновные і гидросиликаты кальция переходят в -низкоосновные, например, CSH(B) или тоберморит. І Приведенные составы гидросиликатов кальция с целочисленными коэффициентами являются упрощенными. Фактически состав высокоосновных гадросисликатов кальция C2SH2 колеблется в пределах (1,8—2,4) CaOSi02-2H20, а одноосновных CSH - в пределах (0,8-1,3) CaOSiO2-(0,7-l,2)H2O.
Гидратация трехкальциевого алюмината. Минерал схватывается через 5-Ю мин. Для замедления процесса вводится гипс.
Гидратация без гипса. ЗСаОА1203 + aq -» ЗСаОА1203-ЮН20 - (С3АНю) трехосновный гидроалюминат кальция. Если в системе содержится много извести, то основность повышается до 4-х. ЗСаОА1203 + Са(ОН)2+ aq -+ 4СаОА1203-12Н20 (C4AHi2).
Если добавить АМД, то, наоборот, основность гидроалюминатов кальция снижается до 2-х. ЗСаОА1203 + Si02 + aq - 2СаОА1203-8Н20 + CaOSi02-H20 r2CaOAl203-8H20 С2АН8 ЗСаО-А Оз ЮНгО I C3AH1 о - гексагональные гидроалюминаты кальция 14СаОА1203-12Н20 J С4АН12
В нормальных условиях они не стабильны и со временем превращаются в кубический гидроалюминат кальция: 3CaO-Al2O3-10H2O = ЗСаОА120з 6Н20 +4 Н20. Повышение температуры ускоряет этот переход.
Гексагональные гидроалюминаты кальция обладают плохими связующими свойствами и образуют слабую структуру твердения, а кубические - еще хуже. Переход гидроалюминатов из гексагональных в кубические сопровождается потерей (сбросом) прочности. Гидратация алюмината кальция с добавкой гипса.
В зависимости от количества гипса в этой системе устойчивы разные формы гидратных фаз. ЗСаОА1203 + 3CaS04 + 32Н20 = 3CaOAl203-3CaS04-31H20 C3AS3H31 - эттрингит, трехосновная форма гидросульфоалюмината кальция. Независимо от содержания гипса, C3AS3H31 является первичным продуктом. по свойствам похожи
Если алюминатов много, а гипса не хватает, то образуется моносульфатная форма гидросульфоалюмината кальция 3CaOAl203-3CaS04 + ЗСаОА1203 = 3CaOAl203-CaS04-12H20 СзА8Ні2 - моногидросульфоалюминат кальция образует крупные гексагональные пластинки. C3ASH12 С4АН12
C4AF гидратируется сходным образом с СзА, при этом образуются те же гидроалюминаты, гидросульфоалюминаты (при вводе гипса), но с частичным замещением ионов алюминия на Fe +: ЗСаО (А1203, Fe203)-CaS04-12H20 - железосодержащий гидроалюминат (если в систему не добавлен гипс) и гидросульфоалюмоферриты Са. nCaO-Fe203-mH20 - гидроферриты (n = 2)
Они обладают хорошими связующими свойствами. При гидратации C4AF образуется более прочный камень, чем при гидратации СзА.
Важное свойство всех гидратных фаз - малый размер частиц; большая удельная поверхность. Sy/eM-порошка 300 м2/кг; Sy/wpoc"OB « 100 м2/кг.
Существующие способы прогнозирования марочной прочности строительных материалов гидратационного твердения
В настоящее время величина марочной прочности (класса прочности) ПЦ и других неорганических вяжущих используется при расчете марки (класса) прочности бетона и тем самым эта величина применяется при проектировании состава бетонной смеси. В основу этого расчета берется формула Боломея-Скрамтаева [44]:
R6 = ARU(IJ/B±B) (1.18)
где RQ - прочность бетона в возрасте 28 сут; А и Б - эмпирические коэффициенты, учитывающие влияние заполнителей и других факторов на прочность бетона; в среднем А = 0,6; Б = 0,5.
Для того чтобы такой расчет давал надежные результаты, необходимо чтобы марочная прочность используемого вяжущего была хорошо известна с достаточно надежной точностью.
Чаще всего так и происходит, однако нередки случаи, когда фактическая активность вяжущего, в частности ПЦ, не соответствует его паспортным характеристикам. К сожалению, практически всегда отклонение физико-механических характеристик цемента от паспортных происходит в меньшую сторону. Причин такого явления много. Из-за влияния некоторых неконтролируемых факторов наибольшие отклонения происходят от нарушения установленного технологического режима производства цемента. Такие отклонения обусловлены непостоянством химического состава сырьевой смеси, несовершенством технологии приготовления шлама или сырьевого порошка, колебаниями режима обжига и охлаждения клинкера в печи и в холодильнике, нарушением технологии помола клинкера. Несмотря на большое значение этих вопросов, системных и содержательных исследований на эту тему очень мало, поэтому мало и публикаций. Указанные нарушения технологии производства цемента на заводах РФ в
последние 10 лет участились, что обусловлено рядом объективных причин, которые не являются предметом рассмотрения данной работы.
Несмотря на в целом, более высокую технологическую культуру производства цемента в большинстве промышленно развитых стран, таких, как Япония, Германия, Англия, Франция, США, данному вопросу и в этих странах не уделяется должного внимания. Это обусловлено особенностью рыночного хозяйства. Если в техническую литературу попадают сведения о том, что на каком-либо цементном заводе наблюдались нарушения технологии производства, перечисленные выше, то это может нанести серьезный ущерб репутации этого завода, а тем самым и его экономическим показателям. В связи с этим между заводами и специалистами существует молчаливое соглашение о том, чтобы не затрагивать этот вопрос.
Практика показывает, что еще 20 лет назад до 20 - 30% всех исследованных партий цемента обладали теми или иными аномальными свойствами, обусловленными нарушениями технологии их производства.
В связи с изложенным, в последние десятилетия, как в РФ, так и за рубежом ведутся исследования по различным методикам определения фактической активности ПЦ.
Существует расчет марочной прочности цемента на основе его минералогического состава и модульных характеристик. Для этой цели используются следующие уравнения: с3= 85,ЗКН - 9,47п + 35,8р + 8,03КН-п - 38,4КН-р - 52,2 (1.19) о7= 42,9КН - 31,8п + 25,8р + 33,0КН-п - 27,7КН-р - 5,51 (1.20) о14= 80,ЗКН - 13,9п + 18,3р + 12,0КН-п - 15,5КН-р - 29,5 (1.21) а28 = 25,ЗКН - 56,1п + 61,9р + 59,6КН-п - 66,ЗКН-р + 25,9 (1.22)
Для этих уравнений приводятся следующие статистические характеристики точности коэффициенты корреляции: гз = 0,94; r-j = 0,94; ги = 0,91; r2g = 0,89; средние коэффициенты вариации: S3 = ± 1,19 МПа; S7 = ± 1,55 Mna;SH = ± 2,19 Mna;S28 = ± 2,12 МПа.
Эти уравнения выведены из математической обработки данных по твердению цементов с КН = 0,79-0,98; п = 1,4-4; р = 0,8-2,4; MgO l,5%, R20 0,5%. Их применение позволяет прогнозировать активность цементов на стадии проектирования их состава, основываясь на содержании оксидов в исходном сырье.
Такая методика широко применяется для расчета марочной прочности цементов в США. Недостаток ее состоит в том, что активность цементов зависит не только от КН, п и р, но и от великого множества других факторов, которые слабо изучены.
В работе [45,46] и др. публикациях Бердова Г.И. предложен метод определения активности цемента без проведения физико-механических испытаний. В связи с этим он отличается очень большой быстротой исполнения (несколько часов). Суть метода состоит в том, что в испытуемое цементное тесто опускается электрод из меди, цинка, платины либо графита. При этом на внешней поверхности электрода появляется электродвижущая сила (ЭДС), которая обусловлена физико-химическим взаимодействием между жидкой фазой цементного теста и материалом электрода. Величина и знак возникающего при этом электрохимического потенциала зависит от кинетики изменения состава жидкой фазы цементного теста. В свою очередь последняя определяется активностью гидратации цемента. Составив градуировочные кривые зависимости между величиной ЭДС электрода и марочной прочностью данной партии цемента, можно производить прогнозирование активности последнего ускоренным методом.
Однако, нужно отметить, что зависимость между пределом прочности цементного камня через 28 суток твердения и величиной ЭДС электрода, погруженного в цементное тесто связь, хотя и существует, думается недостаточно жесткая. Сам автор этого метода констатирует, что коэффициент корреляции между величиной ЭДС электрода и марочной прочностью цемента составляет 0,875, что недостаточно для хорошего прогноза.
Выбор расчетных уравнений кинетики твердения
Как видно из приведенных в главе 1 литературных данных, известно множество уравнений, предложенных для описания кинетики твердения цементных систем.
В диссертационной работе [49] было установлено, что для описания кинетики твердения цементного камня или мелкозернистого бетона, приготовленного с применением монофракционного крупнозернистого кварцевого песка Вольского месторождения пригодно уравнение, основанное на теории переноса с интенсивным торможением: = (-)о + к2т (3.1)
Было показано, что (3.1) обычно лучше соответствует экспериментальным данным по кинетике твердения, чем полулогарифмическое уравнение о, = а і + a lg т , (3.2) где (5\ - предел прочности камня после твердения в течение 1 суток; а - коэффициент, учитывающий интенсивность набора прочности камня во времени.
В работе [52] на основе дополнительного анализа экспериментальных данных показано, что тем не менее, полулогарифмическое уравнение (3.2) в ряде случаев не хуже описывает экспериментальные данные, чем (3.1). Это обусловлено тем, что по полулогарифмическому закону твердение цементного камня начинается более медленно, чем по уравнению (3.1), но оно замедляется во времени также медленно. Отсюда следует, что (3.2) лучше соответствует твердению белитовых, шлаковых, грубомолотых цементов, особенно при пониженных температурах, а также тощих бетонов на цементах низких марок.
Эти соображения требуют более тщательной проверки, т.к. для разработки методики расчета марочной прочности 028 цементных систем по результатам краткосрочных испытаний, что является целью данной работы, нужны очень высокие коэффициенты корреляции между фактическими и расчетными данными.
В связи с этим для правильного выбора математической модели процесса твердения рассмотрим, насколько хорошо уравнения (3.1) и (3.2) соответствуют реальным данным по кинетике роста прочности камня различного состава.
Наибольший научный и практический интерес представляет зависимость коэффициентов корреляции уравнений (3.1) и (3.2) от следующих факторов: - минералогический состав цемента; - удельная поверхность; - водоцементное отношение; - содержание в бетоне заполнителя; - температура среды, где происходит твердение. Преобразуем уравнение (3.1): — = [-] + /:-28 = -+28ЛГ ип 28 = 2! + 28о-28 К 2Ш0 = а1% + 2W0a2SK 28/0 = аг%(1 + 2ЩК) b=7 hr (3-3) \ + 2№0К Полулогарифмическое уравнение (3.2) можно преобразовать следующим образом: т28 =o-,+«lg28 = o-, + 1.44а. (3.4)
Расчет марочной прочности производится в следующем порядке: 1) Исходные табличные данные по кинетике твердения цементного камня необходимо изобразить графически, в виде функции f = а(т);
2) Произвести визуальный анализ исходных данных с целью определения их качества, то есть наличие или отсутствие точек, которые сильно выпадают из общей закономерности кинетики твердения. Такие точки должны быть исключены из рассмотрения;
3) Исходные данные вводятся в компьютер и по программе [Приложение 1] производится расчет начальной скорости твердения -Uo, коэффициента торможения - Ktor и коэффициента корреляции -Кк0Г между законом с интенсивным торможением и фактическими экспериментальными данными.
4) На основе полученных результатов, прежде всего К , повторно рассматривается вопрос о пригодности рассматриваемых экспериментальных данных для прогноза марочной прочности по результатам краткосрочных испытаний. При этом если Kkor не превышает 0,98...0,99, то данные результата краткосрочных испытаний признаются недостаточно качественными и не пригодными для дальнейших исследований.
Влияние температуры среды на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем
Указанные в таблицах 5.3 и 5.4 химические добавки были выбраны в качестве объектов исследования, исходя из следующих соображений:
- хлористый кальций был избран как широко распространенный неорганический электролит, который применяется в технологии производства бетонных изделий и конструкций, особенно в холодное время года [69,70]. Он используется как в России, так и в зарубежных странах с холодным климатом (север США, Канада, Скандинавские страны) [69];
- поташ также является известной распространенной добавкой неорганического происхождения. Так же как и хлористый кальций, поташ применяется при зимнем бетонировании. [70];
- сульфат натрия был широко внедрен в практику производства строительных материалов и изделий гидратационного твердения Б.В. Ратиновым [58]. Данная добавка также довольно часто используется как ускоритель твердения бетонов, хотя мы полагаем, что она получила слишком широкое распространение и не всегда используется уместно. Дело в том, что сульфат натрия вводится в достаточно большом количестве 1-3 %. Если в цементе содержится 3,5-4 % гипса в пересчете на SO3, то ввод 2-3% сульфата натрия приводит к превышению предельно допустимого содержания сульфатов в цементе, равное 4 % в пересчете на SO3. Это чревато возникновением внутренних напряжений в камне из-за кристаллизации эттрингита;
- сульфаниловая кислота была предложена и исследована научным руководителем данной работы Ш.М. Рахимбаевым и СМ. Башем 40 лет тому назад [71]. Было установлено, что она повышает прочность цементного камня на 10-20% при дозировке 0,3%. Необходимо отметить, что в японском патенте [72], выданном 20 лет спустя, эта добавка фигурирует как один из компонентов более широкой группы органических соединений, ускоряющих твердение цементных систем. В дальнейшем она была более подробно исследована в [52], где было показано, что она ускоряет твердение цементного камня во все сроки от 1 до 28 суток. Еще в 60-е года XX века она была широко внедрена в различных регионах СССР, как добавка к цементным бетонам;
- добавка С-3 является до сих пор самым распространенным в России суперпластификатором цементных бетонов [73,74]. К сожалению, ее экологические показатели вызывают сомнения, поэтому в большинстве западно-европейских стран, а также в Японии и США, она заменена новым классом более эффективных и экологически чистых суперпластификаторов, называемых поликарбоксилатами. К их числу относится Melflux - 1641 германского производства, которая также выбрана нами в качестве объекта исследования. Эта добавка начинает постепенно внедряться и в России. Пока она в нашей стране слабо исследована.
Как видно из экспериментальных данных, все исследованные добавки в той или иной степени снизили водопотребность цементно-песчаной смеси. Наибольший разжижающий эффект оказала известная добавка С-3. Суперпластификатор МеШих оказал немного меньший эффект снижения водопотребности.
Кривые кинетики твердения исследованных составов мелкозернистых бетонов приведены на рисунке 5.1, из которого видно, что в ряде случаев (составы 2 и 5) наблюдается отклонение кинетики твердения в разные сроки (1-3 суток) от плавной кривой. При этом либо завышена 1-суточная, либо занижена 3-суточная прочность образцов. 1-суточная прочность образцов с добавками С-3 и сульфата натрия значительно превосходит этот показатель образцов с другими добавками, в том числе с такими известными ускорителями твердения в ранние сроки, как хлористый кальций и сульфат натрия.
Эти соображения дают основание для вывода, что в данном случае наблюдается несколько завышенное значение прочности камня 1-суточного твердения, а не заниженное 3-суточных образцов.
