Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Дегтев Юрий Васильевич

Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм
<
Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Дегтев Юрий Васильевич. Самоуплотняющиеся бетоны на композиционных вяжущих для малых архитектурных форм: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Дегтев Юрий Васильевич;[Место защиты: Белгородский государственный технологический университет им.В.Г.Шухова].- Белгород, 2015.- 218 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса 10

1.1 Влияние архитектурных форм на восприятие комфорта человеком 10

1.2 Виды малых архитектурных форм 15

1.3 Бетоны для малых архитектурных форм 27

1.4 Получение эффективных бетонов для малых архитектурных форм 36

1.5 Выводы 44

2 Методы исследования и применяемые материалы 46

2.1 Методика исследований 46

2.1.1 Рентгенофазовый анализ 46

2.1.2 Исследование морфологических особенностей микроструктуры с помощью растрового электронного микроскопа 48

2.1.3 Определение гранулометрического состава веществ 50

2.1.4 Исследование реологических характеристик бетонных смесей 51

2.1.5 Изучение свойств бетонной смеси и бетона 52

2.2 Применяемые материалы 54

2.2.1 Вяжущее 54

2.2.2 Заполнитель 56

2.2.3 Суперпластификатор 59

2.2.4 Пигменты 60

2.2.5 Вода 61

2.3 Выводы 61

3 Композиционные вяжущие для малых архитектурных форм 63

3.1 Проектирование вяжущих для малых архитектурных форм 63

3.1.1 Анализ требований к декоративным бетонам 64

3.1.2 Влияние состава композиционных вяжущих на их гранулометрию 68

3.1.3 Влияние состава композиционных вяжущих на их реологические характеристики 79

3.2 Влияние состава композиционного вяжущего на процесс твердения 85

3.3 Свойства композиционных вяжущих в зависимости от состава 94

3.4 Повышение функциональности композиционных вяжущих для самоуплотняющихся бетонов 104

3.4.1 Оптимизация содержания суперпластификатора 104

3.4.2 Взаимодействие композиционных вяжущих с воздухововлекающей добавкой 110

3.4.3 Взаимодействие композиционных вяжущих с пигментами 116

3.5 Выводы 120

4 Самоуплотняющиеся бетоны для малых архитектурных форм 123

4.1 Малые архитектурные формы в архитектурной геонике 123

4.2 Определение основных требований к самоуплотняющемуся бетону для малых архитектурных форм 128

4.3 Выбор основных компонентов бетонной смеси 130

4.3.1 Вяжущее 130

4.3.2 Обоснование состава мелкого заполнителя 131

4.4 Влияние зернового состава мелкого заполнителя на свойства бетонной смеси 134

4.5 Свойства полученных самоуплотняющихся мелкозернистых бетонов 141

4.5.1 Оценка эффективности самоуплотнения 141

4.5.2 Влияние вида вяжущего на кинетику набора прочности 146

4.5.3 Особенности твердения самоуплотняющихся мелкозернистых бетонов при тепловой обработке 149

4.5.4 Изучение процесса усадки самоуплотняющихся мелкозернистых бетонов различных составов 152

4.5.5 Влияние состава самоуплотняющегося мелкозернистого бетона на строение порового пространства 155

4.6 Выводы 158

5 Внедрение и технико-экономическое обоснование результатов работы 162

5.1 Разработка технологии производства изделий 162

5.1.1 Приготовление композиционного вяжущего и бетонной смеси на его основе 163

5.1.2 Изготовление изделий в заводских условиях 168

5.1.3 Изготовление изделий на стройплощадке 171

5.2 Виды малых архитектурных форм 172

5.3 Разработка стандарта организации 177

5.4 Технико-экономическое обоснование целесообразности организации производства малых архитектурных форм 180

5.5 Выводы 184

Основные выводы 186

Библиографический список

Бетоны для малых архитектурных форм

Большую часть от общего объема производства бетона в строительной индустрии занимают бетоны на портландцементе и его разновидностях [58, 117]. Для производства малых архитектурных форм также традиционно используют цементные бетоны, где в качестве вяжущего вещества применяют обычный портландцемент, преимущественно ЦЕМ I 42,5Н.

Современные бетоны отличаются не только высокими показателями прочности, но и повышенными технологическими и эксплуатационными характеристиками. Такие бетоны находят применение при изготовлении малых архитектурных форм, где помимо прочности необходима высокая подвижность и однородность бетонных смесей [59, 101].

В настоящее время актуальна необходимость получения новых бетонов, наиболее приемлемых по составу, структуре и свойствам для изготовления декоративных изделий малых архитектурных форм с учетом того, что такие изделия эксплуатируются на открытом воздухе, подвержены действию атмосферных факторов (увлажнению и высыханию, действию солнечного излучения, мороза и пр.). Кроме того, бетон для таких изделий должен удовлетворять определенным технологическим требованиям: возможности изготовления из него тонкостенных деталей, легкости шлифовки и полировки, применения с целью уплотнения бетонных смесей не только вибрирования, но и прессования и др. [6, 57, 60].

Основываясь на исследования В.С. Лесовика, а также других специалистов, изложенным требованиям, лучше всего, удовлетворяют мелкозернистые бетоны.

В качестве заполнителя мелкозернистых бетонов применяется песок и отсев дробления, мел, а также другие вторичные ресурсы [4, 11, 115, 127, 169]. Более высокая удельная поверхность и шероховатость зерен отсевов дробления способствует повышенной адгезии к ним цементного камня. Однако бетонные смеси на отсевах дробления характеризуются повышенным водосодержанием, что может приводить к повышению расхода цемента в равнопрочных бетонах и ухудшению ряда строительно-технических свойств и долговечности бетона [7, 61, 94, 106]. В тоже время, надо иметь ввиду, что для бетонов, применяемых в декоративных конструкциях на открытом воздухе, повышенный расход цемента оправдан увеличением атмосферостойкости и облегчением абразивной обработки. А при меньших расходах цемента удобообрабатываемость смеси постепенно снижается, что затрудняет ее укладку и приводит к постепенному понижению прочности и плотности бетона. При этом скорость карбонизации при относительной влажности 55% значительно выше, чем при влажности 75% [67].

Для повышения прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости бетона Баженовой С.И. предложено проводить предварительную обработку поверхности заполнителя комплексной добавкой, включающей микрокремнезем и гиперпластификатор. В процессе приготовления бетонной смеси часть воды затворения, содержащую комплексную добавку, перемешивают с заполнителями, а затем вводят цемент и остаток воды [62].

Существенный вклад в решение проблем оптимизации технологии производства мелкозернистых бетонов внесли И.Н. Ахвердов, Ю.М. Баженов, П.И. Боженов, Г.И. Горчаков, А.М. Гридчин, И.А. Рыбьев, П.Г. Комохов, В.С. Лесовик, Р.В. Лесовик, А.П. Прошин, В.И. Соломатов, А.Н. Хархардин, Е.М. Чернышев, С.В. Шестоперов и др.

Актуальным остается применение минеральных добавок в цементы и бетоны и как следствие, рассмотрение вопросов нормирования при использовании таких добавок. Исследователями БГТУ им В.Г. Шухова предложена классификация минеральных добавок в композиционные цементы с учетом генетического происхождения [63, 93]. Ряд научных школ подтверждают эффективность применения пластифицирующих добавок совместно с отходом производства керамзита для получения композиционных вяжущих [64].

Также изучен мелкозернистый бетон с повышенными эксплуатационными свойствами при армировании минерально-абразивными шламами. Исследован химический состав и коллоидно-дисперсная структура минерально-абразивных шламов (МАШ). Экспериментально изученные зависимости прочности, плотности, пористости и водопоглощения мелкодисперсного бетона, модифицированного добавкой МАШ, от количества и свойств добавки дают возможность сделать вывод о положительном влиянии МАШ на структуру и прочностные показатели мелкозернистого бетона [9, 65].

Чашемовым В.С. и Чижиковым А.Г. предложено использовать в качестве добавки в бетон водную суспензию наноструктурированного углерода, получаемого сжиганием опилок хвойных пород древесины при 600-7000С при малом доступе воздуха. Введение в бетон 10% добавки от массы цемента позволит получить величину предельно допустимой деформации при изгибе от 0,36 до 0,42 мм [66].

Опираясь на исследования Баженова Ю.М., а также в дальнейшем Лесовика В.С. можно отметить, что цементно-песчаный бетон имеет некоторые особенности, обусловленные его структурой, для которой характерны большая однородность и мелкозернистость, высокое содержание цементного камня, отсутствие жесткого каменного скелета, повышенные пористость и удельная поверхность твердой фазы.

В настоящее время именно цементный бетон остается основным конструкционным материалом, и поэтому проблемы улучшения его технологической прочности и долговечности являются наиболее острыми и актуальными. Из добавок, нашедших наиболее широкое применение в производстве бетона и железобетона, на первом месте стоят пластифицирующие добавки, среди которых особое внимание специалистов и ученых привлекают суперпластификаторы на поликарбоксилатной основе (гиперпластификаторы) [92, 119]. Специалистами уже разработана классификация, описан механизм действия, определены положительные и отрицательные стороны использования суперпластифицирующих добавок в технологии изготовления бетона [69]. Большое количество специалистов указывают, что в качестве пластифицирующего компонента целесообразно применять добавки на основе именно эфиров поликарбоксилатов [66, 69], так как их отличает высокая пластифицирующая способность, при этом они дополнительно увеличивают сохраняемость бетонных смесей, что немаловажно при создании малых архитектурных форм.

В мелкозернистых бетонах из смесей высокой подвижности применение суперпластификаторов особенно эффективно, так как позволяют получить высокую прочность и пониженную проницаемость [70-72].

Одним из путей увеличения эффективности действия пластификаторов является их совместное применение с минеральными наполнителями, что, наряду с прочим, позволяет уменьшить расслоение и водоотделение смесей [73].

В качестве заполнителя мелкозернистых бетонов возможно использование отходов литейного производства, отходов мокрой магнитной сепарации, мел [75, 95, 113, 170].

Изучение свойств бетонной смеси и бетона

Ключевым направлением при разработке декоративных бетонов для МАФ является обеспечение возможности их самоуплотнения.

Проф. Баженовым Ю.М. и другими учеными высказывается мнение [146], что при получении самоуплотняющихся бетонных смесей, наряду с применением водоредуцирующих добавок, важным фактором является оптимизация гранулометрического состава портландцемента, в частности, обеспечение определенного содержания частиц размерами менее 16 мкм.

Результаты проведенных экспериментов показали, что в рядовом цементе содержание данных частиц недостаточно, что приводит к повышению объема пустот между частицами вяжущего. Для заполнения этих пустот требуется дополнительная вода, которая снижает сегрегационную устойчивость смесей и ухудшает ряд других показателей. Введение дополнительного количества частиц указанных размеров повышает эффективность действия суперпластификаторов, повышает седиментационную устойчивость смеси, обеспечивая, в итоге, возможность ее самоуплотнения и высокие эксплуатационные показатели.

Однако, получение, транспортирование и хранение (с предупреждением вторичной агрегации и пыления), дозирование частиц указанных размеров для введения в состав вяжущего ощутимо усложняет технологию. Поэтому, в данной работе предлагается обеспечивать в вяжущем необходимое количество частиц указанных размеров за счет помола. При этом к исходному портландцементу будут сделаны необходимые добавки (минеральные и химические), за счет которых будут достигнуты требуемые свойства. Таким образом, будет осуществлен переход от традиционного сырья к композиционному вяжущему целенаправленно разработанному для получения декоративных бетонных смесей и бетонов для МАФ. С технической точки зрения, с учетом принципов, указанных в работе [146], при создании композиционного вяжущего (КВ) для МАФ необходимо решить следующие задачи: 1. Оптимизировать зерновой состав КВ для обеспечения высокой плотности цементного камня (здесь и далее термин «цементный камень» следует понимать в широком смысле, как материал, образующийся в результате затвердевания вяжущего), и необходимых реологических свойств бетонной смеси. 2. Подобрать вид, количество и способ введения химических функциональных добавок, в частности пластифицирующих. 3. Обеспечить возможность объемного окрашивания бетона в светлые и темные цвета. Решение указанных задач, а также гомогенизацию КВ, предполагается осуществить за счет помола. Помол обеспечивает физико-химическую активацию компонентов вяжущего за счет обнажения активных центров на поверхности частиц, «консервируемых» ПАВ, одновременно выступающими в роли интенсификаторов измельчения. На этом основана технология получения вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) [147-150]. В определенной степени, разрабатываемые КВ можно обозначить как преемников ВНВ, с более широким набором регулируемых свойств.

Таким образом, основными требованиями к бетонной смеси для получения МАФ является сочетание высокой подвижности с сегрегационной устойчивостью; к бетону – достаточная морозостойкость. Достижение указанных свойств предполагается за счет разработки специализированного композиционного вяжущего, получение которого планируется осуществлять при помощи совместного помола компонентов, с введением пластифицирующей добавки при затворении.

Главной особенностью разрабатываемых композиционных вяжущих является их специализация для получения бетонов для МАФ.

Классическое вяжущее низкой водопотребности, является универсальным вяжущим, не оптимизированным для какого-либо конкретного вида бетонов. ВНВ отличается от портландцемента повышенной активностью или экономичностью, и низкой величиной нормальной густоты. Несмотря на универсальность, как и для всех разновидностей портландцемента для ВНВ можно выделить области рационального применения, например, получение бетонов с повышенной морозостойкостью. Использование разрабатываемых композиционных вяжущих для других целей, отличных определенных изначально, может быть неэффективно, ввиду специфического набора их свойств.

Основой композиционных вяжущих является портландцемент (или портландцементный клинкер) и комбинация минеральных и химических добавок, придающих продукту необходимые свойства. Процесс приготовления КВ может заключаться в простом смешивании компонентов, однако, как было показано в целом ряде работ и публикаций [156, 158, 168], целесообразно производить домол товарного портландцемента до удельной поверхности 500…550 м2/кг. Снижение общей энергоемкости данного процесса и улучшение свойств получаемого вяжущего возможно за счет совместного помола всех компонентов. При грамотном выборе минеральных добавок возможно достижение эффекта взаимного ускорения помола составляющих.

При выборе между клинкером и товарным портландцементом в качестве основы композиционного вяжущего следует учитывать специфику планируемого производства. Если предполагается транспортировать клинкерную составляющую на большое расстояние в больших объемах, то в таком случае целесообразна организация предварительного дробления клинкера на месте, с последующим совместным помолом всех компонентов в мощных и высокопроизводительных помольных агрегатах. Дополнительным «плюсом» в этом случае является относительная простота организации хранения клинкера.

При небольших объемах производства, относительно небольших расстояниях транспортировки, во избежание необходимости установки избыточно мощных мельниц, способных непосредственно работать с клинкером, выгоднее использовать товарный портландцемент, решив вопросы его сохранности при хранении.

В связи с тем, что при приготовлении бетонных смесей для МАФ нет необходимости обеспечивать предельно низкие значения В/Ц отношения, было принято решение отказаться от ввода суперпластификатора при помоле, заменив его на этом этапе интенсификатором помола. Водоредуцирующую добавку предполагается вводить традиционным способом с водой затворения. Такое решение обосновано еще и тем, что вызывает опасение полнота сохранности свойств суперпластифицирующей добавки, перенесшей помол. Кроме того, затрудняется возможность варьирования дозировки добавки для получения смесей различной подвижности, т.к. это будет отражаться и на зерновом составе КВ, который, как будет показано дальше, имеет большое значение.

В качестве интенсификатора помола была выбрана добавка SikaGrind-400. Рекомендуемая производителем дозировка составляет 0,03%-0,06% от общей массы вяжущего. В работе была принята максимальная дозировка 0,06%. Добавка имеет коричневый цвет. Ввиду малого количества, на практике не было замечено окрашивающее действие на белое КВ.

В качестве источника клинкерной составляющей использованы товарные портландцементы. Это позволяет начинать помол всех компонентов с сопоставимой дисперсности, отказаться от необходимости предварительного измельчения клинкера.

Влияние состава композиционного вяжущего на процесс твердения

Как видно из рисунка во всех случаях декоративные изделия могут подвергаться механическим воздействиям, поэтому они должны обладать уровнем прочности, достаточным для противодействия им. К наиболее значимым факторам механических воздействий (нагрузок) следует отнести: 1. Собственный вес изделия, особенно при наличии у изделия консольных элементов и (или) малой площади опоры или недостаточного количества точек крепления. 2. Воздействие веса людей. Данный фактор следует учитывать, и в том случае, когда пребывание человека на изделии не предусмотрено (фотография на скульптуре, играющие дети и т.п.) 3. Воздействие ветровых (при большой площади вертикального сечения) и снеговых (при большой площади в плане) нагрузок. Дополнительным методом противодействия указанным воздействиям является армирование.

Для декоративных изделий, эксплуатирующихся на открытом воздухе, дополнительную эксплуатационную нагрузку создает воздействие воды. В теплое время года значительное изменение влажности может вызывать деформации набухания-усушки, приводящие к растрескиванию поверхности изделий. Также, проникающая внутрь изделий вода, содержит определенное количество растворенных химически активных веществ, способствующих коррозии цементного камня и арматуры.

В холодное время года (период отрицательных температур) основное значение приобретает фактор морозостойкости, поскольку чаще всего декоративные изделия размещаются на поверхности земли или другой горизонтальной поверхности, являющейся накопителем влаги и источником брызг.

Таким образом, бетоны для МАФ должны обладать всем необходимым набором свойств, способствующим повышению морозостойкости: высокая прочность материала матрицы и заполнителя; ограниченная капиллярная пористость; наличие в структуре матрицы равномерно распределенных ячеистых макропор – демпферов расширения замерзающей воды. В отдельных случаях при эксплуатации МАФ могут возникать существенные перепады температур. В частности, элементы оформления фонтанов могут разогреваться солнцем до значительных температур, а затем быстро охлаждаться брызгами воды при изменении направления и силы ветра. Подобные явления опасны при многократном повторении. Мерой противодействия им является достаточный уровень прочности бетона и снижение величины нагрева элементов изделий за счет выбора светлых цветов (если это не противоречит художественному замыслу).

Технологические свойства бетонной смеси должны соответствовать средствам ее уплотнения и формования. К технологическим свойствам бетонной смеси для МАФ относится, прежде всего, удобоукладываемость, а также удобообрабатываемость (отделываемость), седиментационная устойчивость, связанность (нерасслаиваемость) при технологической переработке, деформативная устойчивость после распалубливания. Удобоукладываемость отражает способность бетонной смеси к уплотнению принятыми средствами уплотнения и характеризуется подвижностью и жесткостью. Поскольку в данной работе акцент делается на достижение самоуплотнения, то бетонная смесь должна иметь подвижность, измеряемую осадкой конуса (ОК) более 17 см.

Цементный камень в бетоне является наиболее подверженным внешним воздействиям компонентом. Качество микроструктуры цементного камня, а, следовательно, и мезо- и макроструктуры бетона, его плотность, прочность и стойкость к действию агрессивных факторов определяется химико-минеральным и вещественным составом и свойствами цемента. На основании анализа экспериментальных данных и в соответствии с приведенным обоснованием (глава 3), в качестве вяжущих при получении бетонов для декоративных изделий целесообразно применять разработанные композиционные вяжущие типов:

Мелкий и крупный заполнители являются наряду с цементным камнем одними из структурообразующих компонентов бетона, занимая 65…70% его объема. В качестве мелкого заполнителя в бетоне для малых архитектурных форм могут применяться все виды природных песков по ГОСТ 8736-85, а также пески из отсевов дробления, в том числе обогащенные. При технико-экономическом обосновании допускается применять пески с модулем крупности 1,5…2,0 в которых содержание зерен менее 0,16 мм составляет до 20% массы, а пылевидных и глинистых частиц – не более 3% массы. Для районов, где нет месторождений более крупных песков и отсутствует возможность применения укрупняющих добавок, допускается применение очень мелких песков с модулем крупности 1,0…1,5. При этом для бетона допускается применять эти пески с содержанием зерен менее 0,16 мм до 20% массы, а пылевидных и глинистых частиц – не более 3% массы.

Количество пылевидных и глинистых частиц в природном песке не должно превышать 3% массы, а в песке из отсевов дробления – 5%.

Как было установлено в работе [43], из скальных горных пород, принимающих участие в геологическом строении КМА, наиболее ценным сырьем для получения заполнителя бетонов являются кварцитопесчаники мельче 5 мм, получаемые в больших объемах при производстве щебня. Приводятся данные об усредненном зерновом составе данного продукта (таблица 4.1). Таблица 4.1 – Основные свойства продуктов дробления [43] Порода Размер зерен, мм Выход от общей массы отсева, % Насыпная плотность, кг/м3 Пустотность, % Кварцитопесчаник 2...50,63...2Менее 0,63 44 26 ЗО 1332 1344 1668 48,77 48,31 35,85 В той же работе даются рекомендации по рациональному применению отсевов дробления: наиболее крупную фракцию следует применять в качестве заполнителя бетонов, используемых при производстве тонкостенных железобетонных конструкций, причем наиболее ценным является отсев из кварцитопесчаников.

Фракция 0,63...2 мм может служить укрупняющей добавкой к местным пескам, применяемым в качестве мелких заполнителей бетона, что будет способствовать экономии цемента. Отмечено также, что отсев с размером зерен менее 0,63 мм наиболее пригоден для производства автоклавных силикатных изделий.

В данной работе, фракция отсевов дробления КВП менее 0,63 мм, хорошо показала себя в качестве минеральной добавки при получении композиционных вяжущих. Следует отметить, что использование именно этого продукта в традиционных технологиях представляет наибольшую сложность ввиду большого содержания пылевидных частиц.

Согласно приведенным рекомендациям, фракция 0,63…2 мм отсевов дробления КВП так же может быть использована в качестве укрупняющей добавки к белгородским пескам, отличающимся пониженным модулем крупности.

Влияние зернового состава мелкого заполнителя на свойства бетонной смеси

Теоретически и практически подтверждена рабочая гипотеза о возможности получения высокоэффективных самоуплотняющихся мелкозернистых бетонов для МАФ, на основе специальных композиционных вяжущих.

Важным аспектом обеспечения возможности получения самоуплотняющихся бетонов для изготовления МАФ является оптимизация зернового состава вяжущего, заключающаяся в нормированном увеличении доли частиц размерами менее 9 мкм, что возможно осуществить за счет помола совместно с определенными минеральными добавками.

Использование в составе КВ таких минеральных добавок, как отсевы дробления КВП и мел, позволяют улучшить реологические характеристики паст на основе указанных вяжущих, снизив (в сочетании с суперпластификатором) напряжение сдвига при котором начинается течение, динамическую вязкость в широком диапазоне изменения градиента скорости сдвига, склонность смесей к структурированию, что важно при получении самоуплотняющихся бетонных смесей.

Гидратация композиционных вяжущих протекает с образованием плотного кристаллического сростка, имеющего высокую адгезию к заполнителю. Причиной этого является более плотная упаковка частиц в системе, вызванная оптимизацией зернового состава композиционных вяжущих в ходе их помола. Сокращение объема межзерновых пустот и повышение дисперсности вяжущего приводит к увеличению числа контактов между частицами, и, как следствие, ускоренному нарастанию прочности, и, при этом, созданию некоторого запаса негидратированных клинкерных минералов, необходимого для «залечивания» имеющихся и возникающих микродефектов.

Использование комплексной добавки (отсевы дробления КВП и мел) способствует связыванию свободной извести, выделяющейся при гидратации портладнцемента; повышает степень закристаллизованности новообразований, за счет создания благоприятных условий для их формирования.

Количество и вид минеральных добавок, а также дисперсность всех компонентов композиционного вяжущего формируют его емкость по адсорбции суперпластификатора. Добиваясь повышения этой емкости, т.е. максимальных значений эффективной дозировки, за счет минеральных добавок в составе КВ, можно повышать их пригодность для получения самоуплотняющихся бетонных смесей.

Установлена возможность получения материала с достаточно высокой степенью белизны на основе композиционных вяжущих с добавкой отсевов дробления КВП изначально имеющих серый цвет. Применение композиционного вяжущего на основе белого портландцемента с комплексной минеральной добавкой, позволяет получить высокую интенсивность цвета даже при высокой подвижности смеси. Причиной этого является более высокая концентрация пигмента в уменьшенном объеме межзернового пространства. Вероятность появления высолов и снижения интенсивности окраски в процессе эксплуатации при использовании композиционных вяжущих существенно ниже, чем при использовании портландцемента. Причиной этого является уменьшенное на 40% количество клинкерной составляющей (источника Ca(OH)2) и наличие в составе тонкомолотых отсевов дробления кварцитопесчаника, способных связывать свободный гидроксид кальция.

Материалы на основе разработанных композиционных вяжущих не целесообразно подвергать тепловлажностной обработке, так как это приводит к снижению прочности на 25…35%. Причиной является быстрое обрастание клинкерных частиц продуктами гидратации ввиду уменьшенного, за счет оптимизации гранулометрии, свободного межзернового пространства. Рост кристаллов гидросиликатов кальция уже в раннем периоде происходит не в свободном объёме, а в ограниченном пространстве между соседними частицами (в том числе минеральных добавок), что приводит к уплотнению гидратного слоя и снижения его проницаемости для воды.

При анализе динамики поглощения воды установлено, что в традиционном цементно-песчаном материале основной объем воды размещается непосредственно в капиллярной пористости, а в разработанных материалах капилляры служат транспортной системой для заполнения макропор. Подобная структура является благоприятной с точки зрения обеспечения долговечности.