Гидротехнические бетоны: марки, состав, класс и характеристики бетона для гидротехнических сооружений

марки, состав, класс и характеристики бетона для гидротехнических сооружений

Гидротехнический бетон – строительный материал, используемый для сооружения конструкций, эксплуатируемых в условиях периодического или постоянного контакта с водой. Обладает высокой прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, устойчивостью к вымыванию из бетонного камня гидроксида кальция. Такой бетон востребован при строительстве дамб, шлюзов, насосных станций, туннелей метро, подвальных помещений, подземных хранилищ.

Виды гидротехнических бетонов и требования к ним

По условиям эксплуатации, для которых предназначен материал, разделяют гидротехнический бетон:

• Подводный. Части конструкции постоянно находятся в контакте с водой.
• Периодически контактирующий с водой. Находится над водой, периодически омывается.
• Наземный.

В большинстве случаев гидротехнические бетоны используются при строительстве объектов стратегического назначения, поэтому их технические характеристики должны соответствовать самому высокому уровню. ГОСТ 26633-2014 и другие нормативы предъявляют высокие требования к соблюдению при производстве установленной рецептуры и точности параметров периода затвердевания.

Преимущества и недостатки гидротехнических бетонов

Широкое применение этого материала при строительстве ответственных объектов, подвергающихся воздействию влаги или напору воды, объясняется комплексом характеристик, среди которых:

• устойчивость к воздействию влаги;
• стойкость к резким температурным перепадам, из-за малого количества влаги такой бетон устойчив к циклам замерзания-оттаивания;
• высокая прочность.

К минусам относятся: высокая стоимость и особенности монтажа. Есть еще одна специфическая особенность материала, которая, с одной стороны, приводит к повышению прочности материала, с другой, – продлевает сроки строительства.

Таким свойством является длительный срок набора марочной прочности, составляющий 60-180 дней. У обычных бетонов стандартный срок твердения – 28 дней.

Состав гидротехнического бетона

Достижение высокой влагостойкости бетона – мероприятие комплексное, поскольку эту характеристику повышают несколькими способами – использованием особых цементов, подбором соответствующих мелких и крупных заполнителей, введением специальных добавок. Главная задача всех технологических приемов – получить материал с минимумом пустот, по которым может передвигаться влага.

Применяемые цементы

• Пластифицированный. Отличается особой водонепроницаемостью, высокой морозостойкостью. Применяется в регионах с суровым климатом.
• Гидрофобный. Содержит компоненты, придающие водоотталкивающие свойства.
• Пуццолановый. Устойчив к жесткой воде, недостаток – низкая морозостойкость. Применяется в условиях контакта с агрессивными средами.

Заполнители

Оптимальный вариант мелкого заполнителя – промытый кварцевый песок. Крупный заполнитель – щебень с высокими техническими характеристиками.

Добавки

• Пластифицирующие. Существенно повышают пластичность бетонной смеси, снижают количество пор во время твердения, уменьшают водопотребление.
• Уплотняющие. К таким компонентам относятся сульфат алюминия, сульфат железа, нитрат кальция, силикаты натрия и калия (жидкое стекло). Нитрат кальция – дешевая и эффективная добавка, повышающая водонепроницаемость и прочность. Существует и механический способ уплотнить смесь – применить глубинные вибраторы или виброплощадки.
• Набухающие. Такие добавки, к которым относится «спецглина», – бетонит, обычно используют метростроевцы.
• Гидрофобизирующие. К ним относятся олеат и абиетат натрия. Эффективно повышают водоотталкивающие свойства бетона кремнийорганические гидрофобизаторы, производимые по отечественным ГОСТам, – ГКЖ, АМСР. Такие добавки использовались при строительстве портовых сооружений Баренцева и Северного морей, ГЭС на северных реках, пусковых шахт для ракет. С помощью этих составов проводились ремонтные мероприятия в Петергофском дворце, Останкинской телебашне, на монументе «Родина Мать».

Совет! При выборе гидрофобизирующих добавок специалисты отдают предпочтение отечественным кремнийорганическим составам, доказавшим эффективность в ходе многолетней практики. Аналоги зарубежного производства могут не уступать по качеству, но при равной эффективности их стоимость будет гораздо выше.

Когда применяют гидротехнические бетоны? Какие их свойства?

Гидротехнические бетоны применяют при возведении сооружений или их частей, находящихся под постоянным периодическим действием воды (например дамб, плотин, узлов ГЭС). Особенностью применения таких бетонов является необходимость обеспечивать долговечность сооружений в специфических условиях эксплуатации. Свойства гидротехнического бетона зависят от размещения бетонированной конструкции по уровню воды, ее напора, массивности конструкции и климатических условий.

Поэтому гидротехнический бетон делят на подводный, переменного уровня воды и надводный. Также необходимо различать массивный и немассивный гидротехнический бетон, бетон внутренней и внешней зон, бетон для напорных и безнапорных конструкций.

В соответствии с проектными требованиями бетон для гидротехнических сооружений должен иметь необходимую прочность при сжатии (классы В7,5…В40) и растяжения (Вt0,8…Вt2,8), водостойкость, водонепроницаемость (W4 … W12), морозостойкость (F50 … F500 ) в возрасте 180 суток — для речных сооружений и 28 суток — для морских. Особенно жесткие требования предъявляются для бетона переменного уровня воды и надводных зон, массивных сооружений.

При возведении массивных сооружений применяются специальные меры по регулированию температурных напряжений, возникающих в результате тепловыделения бетона: подбор минералогического состава цемента, введение минеральных и пластифицирующих добавок, охлаждения сырьевых материалов, использование льда вместе с водой затворения, снижение расхода цемента, интенсивное выполнение работ в зимний время.

При выборе цемента для гидротехнического бетона учитывают условия возведения и работы сооружений. Для внешних зон массивного бетона, работающего в условиях замораживания и оттаивания, целесообразно использовать портландцемент с пониженным содержанием трехкальциевого алюмината (≤8%) и умеренным содержанием трехкальциевого силиката (≤50%). Для бетона внутренних зон и подводного бетона целесообразно использовать цементы повышенной водостойкости с пониженным тепловыделением — шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент. Для бетона надводных зон более эффективно использование обычного, а также пластифицированного и гидрофобного портландцементов.

Требования к мелкому заполнителю для гидротехнического и обычного тяжелого бетона практически совпадают: Мкр = 1,5…3,5; допустимое содержание глинистых и пылевидных частиц для бетона зоны переменного уровня воды до 2% (0,5% глины в кусках), подводного бетона — 4% (2%), надводного бетона — 3% (2%). При необходимом технологическом обосновании возможно применение песка с Мкр менее 1,5, однако в таком случае следует учитывать, что перерасход цемента составит 8. ..20%.

В бетоне массивных гидротехнических сооружений, в качестве крупного заполнителя обычно применяют щебень или гравий с максимальной крупностью зерен до 120…150 мм. Использование заполнителя большей крупности приводит к расслоению и усложняет уплотнения смеси. Эффективным в этом случае является погружение камня в слой бетонной смеси в процессе вибрационного уплотнения. Для получения заполнителя с наибольшей плотностью, обеспечивает минимальный расход цемента, различные фракции смешивают в необходимых соотношениях (табл. 1).

Таблица1

Рекомендуемые соотношения между фракциями крупного заполнителя

Таблица 2

Максимально допустимые значения В/Ц

Таблица 3

Предельные нормы расхода цемента в гидротехническом бетоне

Для повышения подвижности, снижение расхода цемента и повышения долговечности в гидротехнических бетонах часто применяют пластифицирующие и воздухововлекающие добавки. В зоне переменного уровня воды эффективно также применение гидрофобизирующих добавок.

При подборе состава гидротехнического бетона кроме прочности и удобоукладываемости, необходимо учитывать также морозостойкость, водонепроницаемость и тепловыделение. Рекомендуемые значения, В/Ц и расхода цемента с учетом этих показателей приведены в табл. 2, 3.

Gale Apps — Технические трудности

Приложение, к которому вы пытаетесь получить доступ, в настоящее время недоступно. Приносим свои извинения за доставленные неудобства. Повторите попытку через несколько секунд.

Если проблемы с доступом сохраняются, обратитесь за помощью в наш отдел технической поддержки по телефону 1-800-877-4253. Еще раз спасибо, что выбрали Gale, обучающую компанию Cengage.

org.springframework.remoting.RemoteAccessException: невозможно получить доступ к удаленной службе [authorizationService@theBLISAuthorizationService]; вложенным исключением является com.zeroc.Ice.UnknownException
unknown = «java. lang.IndexOutOfBoundsException: индекс 0 выходит за границы для длины 0
в java.base/jdk.internal.util.Preconditions.outOfBounds(Preconditions.java:64)
в java.base/jdk.internal.util.Preconditions.outOfBoundsCheckIndex(Preconditions.java:70)
в java.base/jdk.internal.util.Preconditions.checkIndex(Preconditions.java:266)
в java.base/java.util.Objects.checkIndex(Objects.java:359)
в java.base/java.util.ArrayList.get(ArrayList.java:427)
в com.gale.blis.data.subscription.dao.LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.populateSessionProperties(LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.java:60)
в com.gale.blis.data.subscription.dao.LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.reQuery(LazyUserSessionDataLoaderStoredProcedure.java:53)
в com.gale.blis.data.model.session.UserGroupEntitlementsManager.reinitializeUserGroupEntitlements(UserGroupEntitlementsManager.java:30)
в com. gale.blis.data.model.session.UserGroupSessionManager.getUserGroupEntitlements(UserGroupSessionManager.java:17)
в com.gale.blis.api.authorize.contentmodulefetchers.CrossSearchProductContentModuleFetcher.getProductSubscriptionCriteria(CrossSearchProductContentModuleFetcher.java:246)
на com.gale.blis.api.authorize.contentmodulefetchers.CrossSearchProductContentModuleFetcher.getSubscribedCrossSearchProductsForUser(CrossSearchProductContentModuleFetcher.java:70)
на com.gale.blis.api.authorize.contentmodulefetchers.CrossSearchProductContentModuleFetcher.getAvailableContentModulesForProduct(CrossSearchProductContentModuleFetcher.java:51)
на com.gale.blis.api.authorize.strategy.productentry.strategy.AbstractProductEntryAuthorizer.getContentModules(AbstractProductEntryAuthorizer.java:131)
на com.gale.blis.api.authorize.strategy.productentry.strategy.CrossSearchProductEntryAuthorizer.isAuthorized(CrossSearchProductEntryAuthorizer. java:83)
на com.gale.blis.api.authorize.strategy.productentry.strategy.CrossSearchProductEntryAuthorizer.authorizeProductEntry(CrossSearchProductEntryAuthorizer.java:45)
на com.gale.blis.api.authorize.strategy.ProductEntryAuthorizer.authorize(ProductEntryAuthorizer.java:31)
в com.gale.blis.api.BLISAuthorizationServiceImpl.authorize_aroundBody0(BLISAuthorizationServiceImpl.java:57)
на com.gale.blis.api.BLISAuthorizationServiceImpl.authorize_aroundBody1$advice(BLISAuthorizationServiceImpl.java:61)
на com.gale.blis.api.BLISAuthorizationServiceImpl.authorize(BLISAuthorizationServiceImpl.java:1)
в com.gale.blis.auth.AuthorizationService._iceD_authorize(AuthorizationService.java:97)
в com.gale.blis.auth.AuthorizationService._iceDispatch(AuthorizationService.java:406)
в com.zeroc.IceInternal.Incoming.invoke(Incoming.java:221)
в com.zeroc.Ice.ConnectionI.invokeAll(ConnectionI. java:2706)
на com.zeroc.Ice.ConnectionI.dispatch(ConnectionI.java:1292)
в com.zeroc.Ice.ConnectionI.message(ConnectionI.java:1203)
в com.zeroc.IceInternal.ThreadPool.run(ThreadPool.java:412)
в com.zeroc.IceInternal.ThreadPool.access$500(ThreadPool.java:7)
в com.zeroc.IceInternal.ThreadPool$EventHandlerThread.run(ThreadPool.java:781)
на java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:833)
»

org.springframework.remoting.ice.IceClientInterceptor.convertIceAccessException(IceClientInterceptor.java:348)

org.springframework.remoting.ice.IceClientInterceptor.invoke(IceClientInterceptor.java:310)

org.springframework.remoting.ice.MonitoringIceProxyFactoryBean. invoke(MonitoringIceProxyFactoryBean.java:71)

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:186)

org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy.invoke(JdkDynamicAopProxy.java:215)

com.sun.proxy.$Proxy156.authorize(Неизвестный источник)

com.gale.auth.service.BlisService.getAuthorizationResponse(BlisService.java:61)

com.gale.apps.service.impl.MetadataResolverService.resolveMetadata(MetadataResolverService.java:65)

com.gale.apps. controllers.DiscoveryController.resolveDocument(DiscoveryController.java:57)

com.gale.apps.controllers.DocumentController.redirectToDocument(DocumentController.java:24)

com.gale.apps.controllers.DocumentController$$FastClassBySpringCGLIB$$7de825c.invoke(<сгенерировано>)

org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy.invoke(MethodProxy.java:218)

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.invokeJoinpoint(CglibAopProxy.java:783)

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:163)

org. springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753)

org.springframework.aop.framework.adapter.MethodBeforeAdviceInterceptor.invoke(MethodBeforeAdviceInterceptor.java:58)

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:175)

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753)

org.springframework.aop.interceptor.ExposeInvocationInterceptor.invoke(ExposeInvocationInterceptor.java:97)

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation. proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:186)

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753)

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor.intercept(CglibAopProxy.java:698)

com.gale.apps.controllers.DocumentController$$EnhancerBySpringCGLIB$$5b0af95f.redirectToDocument(<сгенерированный>)

jdk.internal.reflect.GeneratedMethodAccessor249.invoke (неизвестный источник)

java.base/jdk.internal.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)

java. base/java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:566)

org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.doInvoke(InvocableHandlerMethod.java:205)

org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.java:150)

org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ServletInvocableHandlerMethod.invokeAndHandle(ServletInvocableHandlerMethod.java:117)

org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.invokeHandlerMethod (RequestMappingHandlerAdapter.java:895)

org.springframework.web. servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.handleInternal (RequestMappingHandlerAdapter.java:808)

org.springframework.web.servlet.mvc.method.AbstractHandlerMethodAdapter.handle(AbstractHandlerMethodAdapter.java:87)

org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doDispatch(DispatcherServlet.java:1067)

org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doService(DispatcherServlet.java:963)

org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:1006)

org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doGet(FrameworkServlet.java:898)

javax. servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:626)

org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:883)

javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:733)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:227)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:53)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain. internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.apache.catalina.filters.HttpHeaderSecurityFilter.doFilter(HttpHeaderSecurityFilter.java:126)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.web.servlet.resource.ResourceUrlEncodingFilter.doFilter(ResourceUrlEncodingFilter.java:67)

org. apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.web.filter.RequestContextFilter.doFilterInternal (RequestContextFilter.java:100)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org. springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:102)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

com.gale.common.http.filter.SecurityHeaderFilter.doFilterInternal(SecurityHeaderFilter.java:29)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org. apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:102)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.owasp.validation.GaleParameterValidationFilter.doFilterInternal(GaleParameterValidationFilter.java:97)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org. apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter.doFilter(ErrorPageFilter.java:126)

org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter.access$000(ErrorPageFilter.java:64)

org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter$1.doFilterInternal(ErrorPageFilter.java:101)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org. springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilter.doFilter(ErrorPageFilter.java:119)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.web.filter.FormContentFilter.doFilterInternal (FormContentFilter.java:93)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org. apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.boot.actuate.metrics.web.servlet.WebMvcMetricsFilter.doFilterInternal (WebMvcMetricsFilter.java:96)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter.doFilterInternal (CharacterEncodingFilter. java:201)

org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:117)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:189)

org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:162)

org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve.invoke(StandardWrapperValve.java:202)

org.apache.catalina.core.StandardContextValve.invoke(StandardContextValve.java:97)

org.apache.catalina.authenticator. AuthenticatorBase.invoke(AuthenticatorBase.java:542)

org.apache.catalina.core.StandardHostValve.invoke(StandardHostValve.java:143)

org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve.invoke(ErrorReportValve.java:92)

org.apache.catalina.valves.AbstractAccessLogValve.invoke(AbstractAccessLogValve.java:687)

org.apache.catalina.core.StandardEngineValve.invoke(StandardEngineValve.java:78)

org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter.service(CoyoteAdapter.java:357)

org.apache.coyote.http11.Http11Processor. service(Http11Processor.java:374)

org.apache.coyote.AbstractProcessorLight.process(AbstractProcessorLight.java:65)

org.apache.coyote.AbstractProtocol$ConnectionHandler.process(AbstractProtocol.java:893)

org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint$SocketProcessor.doRun(NioEndpoint.java:1707)

org.apache.tomcat.util.net.SocketProcessorBase.run(SocketProcessorBase.java:49)

java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1128)

java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker. run(ThreadPoolExecutor.java:628)

org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)

java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:834)

Исследование протекания гидратации цемента в присутствии металлических отходов и пуццолановых добавок

. 2022 17 апреля; 15 (8): 2925.

дои: 10.3390/ma15082925.

Ина Пундене
¹
, Йоланта Пранцкевичене
¹
, Модестас Клигис
¹
, Гедрюс Гирскас
¹

принадлежность

• ¹ Лаборатория технологии бетона, Институт строительных материалов, Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса, ул. 28, LT-08217 Вильнюс, Литва.

• PMID:

  35454618

• PMCID:

  ПМС

  50

• DOI:

  10.3390/ма15082925

Бесплатная статья ЧВК

Ина Пундене и др.

Материалы (Базель).

2022 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2022 17 апреля; 15 (8): 2925.

дои: 10.3390/ma15082925.

Авторы

Ина Пундене
¹
, Йоланта Пранцкевичене
¹
, Модестас Клигис
¹
, Гедрюс Гирскас
¹

принадлежность

• ¹ Лаборатория технологии бетона, Институт строительных материалов, Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса, ул. 28, LT-08217 Вильнюс, Литва.

• PMID:

  35454618

• PMCID:

  PMC

  50

• DOI:

  10.3390/ма15082925

Абстрактный

С ростом строительства гидротехнических и энергетических объектов во всем мире растет потребность в специальных тяжелых бетонах. В данной работе представлен анализ влияния металлоотходного наполнителя (МТО) на портландцементные (ПЦ) массы и растворы с пуццолановыми (микрокремнеземными и метакаолиновыми) добавками на процесс гидратации, структурообразование и физико-механические свойства в процессе гидратации. 28 дней закалки. Результаты показали, что наполнители из частиц металлических отходов продлевают процесс гидратации ПК. Введение пуццолановых добавок на 37 % повысило общую теплотворную способность и скорость распространения ультразвука (СПВ) в пасте, содержащей ВМП, на 16 %; однако в пасте, содержащей только WMP, UPV на 4% ниже, чем в пасте, не содержащей WMP. Плотность наполнителей из металлических отходов в свободном строительном растворе была примерно в два раза ниже, чем у наполнителей из металлических отходов, содержащих раствор. Из-за меньшего водопоглощения прочность на сжатие раствора без ВМЧ через 28 суток твердения достигла 42,1 МПа, что примерно на 14 % выше, чем у раствора с наполнителем из металлических отходов. Добавление пуццолановых добавок уменьшило водопоглощение и увеличило прочность на сжатие раствора, содержащего частицы металлических отходов, на 22% по сравнению с раствором, содержащим наполнители из металлических отходов без пуццолановых добавок. Пуццолановые добавки облегчили получение менее пористой матрицы и улучшили зону контакта между цементной матрицей и наполнителями из металлических отходов. Результаты исследования показали, что пуццолановые добавки могут решить трудности применения локальных наполнителей из металлических отходов в тяжелых бетонах. Успешная разработка тяжелых бетонов с наполнителями из металлических отходов и пуццолановыми добавками может значительно расширить возможности создания специальных бетонов с использованием различных местных отходов. Тяжелый бетон, разработанный с использованием наполнителей из металлических отходов, подходит для использования в балансировке нагрузки и в гидротехнических основаниях.

Ключевые слова:

цемент; прочность на сжатие; увлажнение; пуццолановые добавки; скорость распространения ультразвука; частица металлолома.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Изображение частицы металлолома:…

Рисунок 1

Изображение частицы металлолома: ( a ) общий вид, ( b )…

Рисунок 1

Изображение частицы металлолома: ( a ) общий вид, ( b ) СЭМ отдельная частица.

Рисунок 2

СЭМ-изображение микрокремнезема…

Рисунок 2

СЭМ-изображение частиц микрокремнезема в мкм.

фигура 2

СЭМ-изображение частиц микрокремнезема в мкм.

Рисунок 3

SEM-изображение метакаолина…

Рисунок 3

СЭМ-изображение частиц метакаолина.

Рисунок 3

СЭМ-изображение частиц метакаолина.

Рисунок 4

Скорость тепловыделения при смачивании для…

Рисунок 4

Скорость тепловыделения смачивания для смесей БМ-0–БМ-4: ( a ) кривые, ( б…

Рисунок 4

Скорость тепловыделения смачивания для смесей БМ-0–БМ-4: ( а ) кривые, ( б ) максимальные значения за первые 20 мин.

Рисунок 5

Скорость тепловыделения для…

Рисунок 5

Коэффициент тепловыделения для смесей БМ-0–БМ-4: ( а ) кривые; ( б…

Рисунок 5

Скорость тепловыделения для смесей БМ-0–БМ-4: ( a ) кривые; ( b ) максимальные значения.

Рисунок 6

Суммарная мощность тепловыделения…

Рисунок 6

Суммарная мощность тепловыделения для смесей БМ-0–БМ-4: ( а ) кривые; (…

Рисунок 6

Суммарная скорость тепловыделения для смесей БМ-0–БМ-4: ( a ) кривые; ( b ) максимальные значения.

Рисунок 7

Вариант УПВ в…

Рисунок 7

Изменение УПВ в свежих растворных смесях образцов П0–ПАСМК в течение 24 ч.

Рисунок 7

Изменение УПВ в свежих растворных смесях образцов П0–ПАСМК в течение 24 ч.

Рисунок 8

Плотность образцов P0—PASMK.

Рисунок 8

Плотность образцов P0—PASMK.

Рисунок 8

Плотность образцов P0—PASMK.

Рисунок 9

Вариант УПВ в…

Рисунок 9

Изменение УПВ в пробах П0–ПАСМК за 28 сут.

Рисунок 9

Изменение УПВ в пробах П0–ПАСМК за 28 сут.

Рисунок 10

СЭМ изображение композиции…

Рисунок 10

SEM-изображение образца композиции: ( a ) PA; ( б )…

Рисунок 10

SEM-изображение образца композиции: ( a ) PA; ( б ) ПАМК; ( c ) ПАС; ( д ) ПАСМК.

Рисунок 11

Прочность на сжатие Р0–ПАСМк…

Рисунок 11

Прочность на сжатие образцов P0–ПАСМК через 2, 7 и 28 сут.

Рисунок 11

Прочность на сжатие образцов П0-ПАСМК через 2, 7 и 28 сут.

Рисунок 12

Изменение водопоглощения…

Рисунок 12

Изменение водопоглощения образцов с различными наполнителями и пуццолановыми добавками.

Рисунок 12

Изменение водопоглощения образцов с различными наполнителями и пуццолановыми добавками.

Рисунок 13

Коэффициент капиллярного водопоглощения (C…

Рисунок 13

Коэффициент капиллярного водопоглощения (C _w ) образцов P0–PASMK.

Рисунок 13

Коэффициент капиллярного водопоглощения (C _w ) образцов P0–PASMK.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Переработка доменного ферроникелевого шлака в качестве замены пасты в строительном растворе: образование карбоалюмината, снижение содержания белого портландцемента и повышение прочности.

  Гуань Ц., Ся Дж., Ван Дж., Ленг Ф., Чжоу Ю., Цао С.

  Гуань Кью и др.
  Материалы (Базель). 2021 20 мая; 14 (10): 2687. дои: 10.3390/ma14102687.
  Материалы (Базель). 2021.

  PMID: 34065562
  Бесплатная статья ЧВК.

• Свойства цементного раствора, полученного из смешанных отходов с пуццолановыми характеристиками.

  Йен CL, Ценг DH, Ву YZ.

  Йен С.Л. и др.
  Окружающая среда Eng Sci. 2012 июль; 29 (7): 638-645. doi: 10.1089/ee.2011.0175.
  Окружающая среда Eng Sci. 2012.

  PMID: 22783062
  Бесплатная статья ЧВК.

• Об использовании пуццолановых отходов в качестве альтернативного источника цемента.

  Карим М.Р., Хоссейн М.М., Хан М.Н., Зейн М.Ф.М., Джамиль М., Лай Ф.К.

  Карим М.Р. и др.
  Материалы (Базель). 2014 5 декабря; 7 (12): 7809-7827. дои: 10.3390/ma7127809.
  Материалы (Базель). 2014.

  PMID: 28788277
  Бесплатная статья ЧВК.

• Влияние добавок каменной пыли в качестве заменителя мелкого заполнителя на свойства цементных композитов. Обзор.

  Добишевска М. , Багкал О., Бейчиоглу А., Гулиас Д., Кёксал Ф., Ниедостаткевич М., Урунверен Х.

  Добишевская М. и соавт.
  Материалы (Базель). 2022 18 апр;15(8):2947. doi: 10.3390/ma15082947.
  Материалы (Базель). 2022.

  PMID: 35454638
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Пуццолановая активность прокаленных буровых шламов-алюмосиликатных композитов на нефтяной основе.

  Сюн Д., Ван С.

  Сюн Д. и соавт.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2022 ноябрь;29(53):80222-80236. doi: 10.1007/s11356-022-23389-8. Epub 2022 5 октября.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2022.

  PMID: 36197614

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Рекомендации

1. 1. Тяжелый бетон: измерение, смешивание, транспортировка и укладка. Американский институт бетона; Индианаполис, Индиана, США: 2001.

2. 1. Садрмомтази А., Лотфи-Омран О., Никбин И.М. О параметрах разрушения тяжелого магнетитового бетона с различным водоцементным отношением тремя методами. англ. Фракт. мех. 2019;219:106615. doi: 10.1016/j.engfracmech.2019.106615.

      —

      DOI

3. 1. Уда А.С. Разработка высокопрочных бетонов большой плотности с использованием различных заполнителей для защиты от гамма-излучения. прог. Нукл. Энергия. 2015;79:48–55. doi: 10.1016/j.pnucene.2014.11.009.

      —

      DOI

4. 1. Топчу И.