|
Эти бетоны характеризуются повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью, позволяют сокращать расход клинкерного цемента или увеличивать прочностные показатели.
Экономия исходного портландцемента в зависимости от модификации ТМЦ колеблется в весьма широких пределах от 5 до 60%. Наибольшая экономия достигается в бетонах на основе ТМЦ с активными минеральными добавками (золой, шлаком, перлитом) и суперпластификатором С-3. Расходы ТМЦ и потребительские ресурсы цементов и бетонов классов В7,5-В12,5 на их основе представлены в табл.9.
Таблица 9
|
Цемент
|
Марка цемента
|
Расход добавки, %
|
Количество цемента из одной тонны клинкера, кг
|
Бетон В7,5
|
Бетон В12,5
|
|
|
|
|
|
Расход цемента, кг/м
|
Количество бетона, м
|
Расход цемента, кг/м
|
Количество бетона, м
|
|
ПЦ-Д-20
|
400
|
20
|
1250
|
200
|
6,25
|
240
|
5,20
|
|
ШПЦ
|
300
|
51
|
2040
|
213
|
9,60
|
272
|
7,50
|
|
ТМЦ-35
|
300
|
65
|
2857
|
213
|
13,41
|
272
|
10,50
|
|
ТМЦ-35
|
200
|
65
|
2857
|
246
|
11,61
|
315
|
9,07
|
|
ТМЦ-40
|
200
|
60
|
2500
|
213
|
11,74
|
272
|
9,19
|
Вышеуказанные марки отличаются и повышенными физико-механическими данными. Свойства исходных цементов, ТМЦ на их основе и характеристики бетонов на ТМЦ с минеральными добавками различного вида представлены в табл.10. Данные в таблице приведены так: в числителе - без суперпластификатора С-3, в знаменателе - с добавлением 2,5% С-3; цифры в марке вяжущего означают расход цемента в его составе (в %); содержание С-3 в составе исходного цемента 0,9%. Расход вяжущего указан для нормальной густоты цементного теста.
Таблица 10
|
Вяжущее
|
Минеральная добавка
|
Расход вяжущего, %
|
Прочность на сжатие стандартного раствора в возрасте 28 сут, МПа
|
|
Исходный цемент
|
-
|
27,5/19,9
|
43,8/52,4
|
|
ТМЦ (П)-50
|
Песок
|
29,4/20,3
|
27,2/41,1
|
|
ТМЦ (П)-85
|
Песок
|
29,9/21,2
|
46,9/60,8
|
|
ТМЦ (ФШ)-50
|
Шлак фосфорный
|
28,1/19,0
|
41,6/48,1
|
|
ТМЦ (ДШ)-50
|
Шлак доменный
|
28,5/19,3
|
44,5/61,0
|
|
ТМЦ (З)-70
|
Зола-унос
|
36,0/21,3
|
40,2/59,6
|
Таблица 11
|
Вяжущее
|
В/В
|
Осадка конуса, см
|
Прочность бетона на сжатие, МПа, в возрасте, сут., при
|
Средняя плотность, кг/м
|
Кубиковая прочность, МПа
|
Класс бетона
|
|
|
|
|
нормальном твердении
|
твердении после ТВО
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
28
|
1
|
28
|
|
|
|
|
Цемент с С-3
|
0,33
|
4-5
|
18,0
|
50,0
|
42,3
|
49,7
|
2415
|
52,1
|
В40
|
|
ТМЦ (П)-50
|
0,33
|
4-5
|
37,6
|
50,6
|
44,5
|
52,4
|
2301
|
57,3
|
В40
|
|
ТМЦ (П)-85
|
0,32
|
4-5
|
43,4
|
70,1
|
60,4
|
68,7
|
2350
|
73,7
|
В55
|
|
ТМЦ (ФШ)-50
|
0,32
|
4-5
|
25,0
|
43,1
|
80,1
|
85,8
|
2400
|
88,6
|
В60
|
|
ТМЦ (ДШ)-50
|
0,33
|
4-5
|
44,5
|
53,8
|
75,9
|
76,8
|
2438
|
82,7
|
В60
|
|
ТМЦ (3)-70
|
0,39
|
4-5
|
40,6
|
56,1
|
66,3
|
72,1
|
2391
|
76,3
|
В55
|
Пластификаторы, и особенно суперпластификатор С-3, существенно увеличивают подвижность бетонной смеси в начальные сроки (30-60 мин), однако к полутора часам подвижность бетонной смеси на ТМЦ значительно снижается. Бетоны на ТМЦ с добавкой перлита продолжают набирать прочность после 28 сут естественного твердения. В возрасте 60 сут прочность составляет 115-120%, через 90 сут - 125%.
Тепловая обработка более эффективна для бетонов на ТМЦ по сравнению с бетонами на портландцементе. В табл.12 представлены сравнительные данные по различным бетонам на ТМЦ при различных режимах тепловлажностной обработки (ТВО) при изотермической выдержке при 80 °С. На 28 сут после ТВО бетоны на ТМЦ набирают прочность, равную проектной. Для бетонов на ТМЦ, полученных на основе портландцементного клинкера и перлита, рекомендуется применять режимы ТВО с изотермической выдержкой не менее 80 °С.
Таблица 12
|
Режим ТВО, ч
|
Бетон без добавки
|
Бетон с С-3
|
Бетон с П
|
|
|
ТВО
|
ТВО+28 сут
|
ТВО
|
ТВО+28 сут
|
ТВО
|
ТВО+28 сут
|
|
|
ПЦ
|
ТМЦ
|
ПЦ
|
ТМЦ
|
ПЦ
|
ТМЦ
|
ПЦ
|
ТМЦ
|
ПЦ
|
ТМЦ
|
ПЦ
|
ТМЦ
|
|
2+3+6+4
|
67
|
82
|
89
|
108
|
68
|
82
|
95
|
103
|
66
|
71
|
90
|
94
|
|
2+3+4+4
|
54
|
72
|
77
|
100
|
67
|
83
|
83
|
100
|
57
|
63
|
78
|
90
|
|
2+3+8+4
|
63
|
60
|
81
|
87
|
60
|
62
|
80
|
83
|
54
|
55
|
78
|
77
|
|
2+3+5,3+4
|
53
|
64
|
76
|
94
|
64
|
66
|
84
|
81
|
50
|
54
|
74
|
76
|
Бетоны с органоминеральными модификаторами серии МБ отличаются высокими физико-механическими свойствами, высокой удобоукладываемостью и формоустойчивостью и применяются при бетонировании монолитных и специальных сооружений.
Модификаторы представляют собой порошкообразные материалы насыпной плотностью 750-800 кг/м , состоящие из гранул размером от 40 до 400 мкм. Каждая гранула представляет собой агрегат из частиц активного микрокремнезема или микрокремнезема и золы-уноса, между которыми имеется твердая водорастворимая прослойка из суперпластификатора (С-3) и регулятора твердения (фосфорорганического комплекса), склеивающая агрегаты активного кремнезема.
При изготовлении смесей в качестве вяжущего использован Белгородский портландцемент, в качестве заполнителей - песок с 2,2 и гранитный щебень фракции 5-20 мм. Для повышения морозостойкости вводится кремнийорганическая эмульсия. Характеристики модифицированных бетонных смесей представлены в табл.13.
Таблица 13
|
Марка модификатора
|
Содержание золы-уноса, %
|
Состав смеси, кг/м
|
Прочность на сжатие, МПа, сут
|
|
|
|
Цемент
|
МБ
|
Песок
|
Вода
|
1
|
3
|
7
|
28
|
|
В/(Ц+МБ)=0,14
|
|
МБ 10-01
|
-
|
1330
|
266
|
531
|
223
|
68,1
|
91,5
|
110,6
|
128,3
|
|
МБ10-30С
|
30
|
1318
|
264
|
527
|
221
|
67,6
|
91,2
|
110,3
|
124,8
|
|
МБ 10-50С
|
50
|
1306
|
262
|
522
|
219
|
65,7
|
96,8
|
116,2
|
122,5
|
|
МБ 10-100С
|
90
|
1275
|
255
|
510
|
214
|
62,4
|
77,5
|
81,3
|
90,1
|
|
В/(Ц+МБ)=0,18
|
|
МБ 10-01
|
-
|
1272
|
255
|
508
|
275
|
43,3
|
80,8
|
94,5
|
115,2
|
|
МБ 10-30С
|
30
|
1258
|
259
|
502
|
271
|
46,5
|
81,5
|
92,6
|
113,8
|
|
МБ 10-50С
|
50
|
1246
|
257
|
498
|
269
|
50,7
|
83,5
|
94,8
|
114,2
|
|
МБ10-100С
|
90
|
1191
|
246
|
476
|
257
|
56,4
|
75,6
|
76,5
|
86,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 14
|
Марка
модификатора
|
Содержание золы-уноса, %
|
Класс бетона по прочности
|
Сопротивление бетона прониканию воздуха
|
Марка бетона по водоне- проницаемости
|
Марка бетона по морозо- стойкости
|
|
МБ 10-01
|
-
|
В35/В55
|
36,6/58,3
|
W14/W16
|
F1000/F1000
|
|
МБ 10-30С
|
30
|
В35/В55
|
36,8/58,3
|
W14/W16
|
F1000/F1000
|
|
МБ10-50С
|
50
|
В35/В55
|
34,6/57,0
|
W14/W16
|
F1000/F800
|
|
МБ10-100С
|
90
|
В25/В40
|
27,5/50,2
|
W12/W16
|
F600/F300
|
Эффективность органоминерального модификатора бетона, органическая часть которого представлена суперпластификатором и регулятором твердения, а минеральная часть состоит из микрокремнезема или смеси его с золой-уноса, зависит от соотношения между кремнеземистым компонентом и золой.
Замещение активного микрокремнезема золой-уноса в пределах 30-50% не существенно сказывается на свойствах бетона. С увеличением доли золы-уноса до 90% бетон становится более проницаемым, менее прочным и морозостойким.
|