Одной из наиболее эффективных ресурсосберегающих технологий в строительстве является литьевая технология. Ее широкое применение при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций стало возможным в последнее десятилетие благодаря интенсивному развитию производства и массовому применению эффективных химических добавок - пластификаторов, в первую очередь суперпластификаторов.

 Однако применение литьевой технологии сдерживается рядом факторов: литые бетоны требуют повышенного расхода цемента (по сравнению со среднепластичными), склонны к водоотделению и расслоению. Для устранения этих негативных особенностей эффективно использование тонкодисперсных минеральных добавок. Одной из наиболее перспективных добавок для применения в литых бетонах является зола-унос тепловых электростанций. В отличие от других минеральных добавок зола-унос уменьшает водопотребность бетонных смесей или оставляет ее без изменения. Однако введение золы наряду с сокращением расхода цемента может приводить при определенных условиях к ухудшению ряда технологических и строительно-технических свойств бетона [см. Иванов Ф.М. Легкие бетоны с применением зол электростанций. М.: Стройиздат, 1986; Стольников В.В., Кинд В.В. Гидротехнический бетон с добавкой топливной золы-уноса. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963].

 Целью исследований, приведенных в данной главе, является обоснование оптимальных технологических параметров использования золы-уноса различной дисперсности при изготовлении бетонов с улучшенными строительно-техническими свойствами из литых пластифицированных бетонных смесей.

 В опытах применяли портландцемент Каменец-Подольского цементного завода М400, золу-унос Ладыженской ГРЭС, речной днепровский песок и гранитный щебень крупностью 5-20 мм. В цементно-зольное тесто и бетонные смеси вводили добавку суперпластификатора Дофен (С-4).

 Свойства цементно-зольного теста и бетонных смесей

 Реологические свойства цементно-зольного теста.Имеющиеся данные не позволяют считать решенным вопрос о совместном влиянии содержания золы и ее дисперсности, изменяемой при измельчении, на реологические свойства цементно-зольного теста, в особенности содержащего добавки суперпластификаторов (СП). Для выявления особенностей влияния золы на свойства цементного теста были изучены его подвижность по расплыву конуса на приборе Суттарда и эффективная вязкость, измеренная ротационным вискозиметром РВ-8М.

 Исследования выполнены с применением математического планирования эксперимента. Условия планирования эксперимента приведены в таблице 1.

 Таблица 1. Условия планирования эксперимента

 Анализ математических моделей (1) и (2) показал, что пластифицирующий эффект золы и ее влияние на диаметр расплыва конуса () и величину эффективной вязкости ln () не могут быть однозначно обусловлены введенным количеством золы в цементное тесто с добавкой СП Дофен, а в значительной степени зависят от дисперсности золы (рис.1). Так, изменение содержания золы от 20 до 60% при ее удельной поверхности 2900 см/г приводит к увеличению подвижности на 2 см (величина увеличилась от 28 до 30 см) и уменьшению величины эффективной вязкости (величина ln) уменьшилась от 2,6 до 2,3); при 3900 см/г увеличение процентного содержания золы в исследуемом интервале не приводит к изменению подвижности (27 см) и эффективной вязкости (ln=3,2), а при 4900 см/г наблюдается падение подвижности (величина уменьшается от 28 до 26 см) и увеличение величины эффективной вязкости (величина ln изменяется от 3,2 до 3,5). В то же время влияние дисперсности на исследуемые характеристики будет сказываться в большей степени при увеличении процентного содержания золы (в исследуемых интервалах) в цементном тесте. Так, например, при содержании золы в количестве 20% изменение ее дисперсности от 2900 до 4900 см/г приводит к увеличению эффективной вязкости - величина ln увеличивается от 2,6 до 3,2, подвижность же теста практически не изменяется (28 см), а при 60% - увеличение эффективной вязкости проявляется еще в большей степени (величина ln увеличивается от 2,3 до 3,5) подвижность же падает от 30 до 26 см.

а) - изолинии D, см; б) - изолинии ln, П (а.с.)

 Рис.1. Влияние расхода и дисперсности золы на диаметр расплыва и логарифм величины эффективной вязкости цементного теста (при В/(Ц+З)=0,28 и расходе СП Дофен 0,8%)

 (1)

(2)

 Зависимость подвижности и эффективной вязкости цементно-зольного теста от количественного содержания золы и ее дисперсности обусловлена изменением водопотребности золы при увеличении ее удельной поверхности путем домола. Проведенные определения водопотребности золы позволили получить такие результаты: при 2900 см/г НГ золы=16,75%; при 3900 см/г НГ=25,25%; при 4900 см/г НГ=28,25%.

 На увеличение подвижности цементно-зольного теста и понижение величины его эффективной вязкости оказывают влияние и добавки ПАВ. Согласно А.М.Сергееву [см. Сергеев A.M. Использование в строительстве отходов энергетической промышленности. К.: Будiвельник, 1984] пластифицирующие добавки разрушают зольные и цементные флокулы и оказывают стабилизирующее действие, препятствующее расслоению золоцементных композиций в результате седиментационных явлений, т.е. снижают водопотребность и вязкость золоцементного теста. Вместе с тем, имеются данные [см. Сергеев A.M. Использование в строительстве отходов энергетической промышленности. К.: Будiвельник, 1984] о том, что СП практически не изменяют текучести зольного теста, т.к. не обеспечивают диспергирование крупных конгломератов золы. Повышение дозировки СП сверх определенного оптимального значения не приводит к снижению начальной вязкости теста.

 Результаты проведенной работы позволяют заключить, что увеличение дозировки СП Дофен в исследуемых интервалах привело к практически неощутимому изменению подвижности и величины эффективной вязкости, что подтверждает возможность выбора оптимального количества добавки для цементно-зольного теста, обусловленного конечным эффектом ее воздействия.

 Решающее влияние на изменение подвижности и эффективной вязкости цементно-зольного теста оказывает водотвердое отношение В/(Ц+З), с ростом которого происходит увеличение подвижности и снижение величины эффективной вязкости, причем следует заметить, что более интенсивное изменение исследуемых характеристик наблюдается при низких значениях водотвердого отношения. Например, при изменении В/(Ц+З) от 0,24 до 0,26 при 4900 см/г подвижность увеличилась от 20,5 до 24 см, а эффективная вязкость уменьшилась от 172 до 67 П (а.с.), при изменении В/(Ц+З) от 0,28 до 0,30 подвижность увеличилась от 27 до 28 см, а эффективная вязкость уменьшилась от 32 до 20 Па.с.

 Как следует из анализа модели (1), увеличение подвижности с ростом водотвердого отношения сказывается до его определенного значения. При более высоких значениях В/(Ц+З) может происходить падение подвижности, обусловленное ограниченной водоудерживающей способностью цементно-зольного теста.

 С увеличением удельной поверхности золы возрастает водопотребность цементно-зольного теста, благодаря чему имеется возможность повысить связность и седиментационную устойчивость цементно-зольного теста. Поэтому эффективным методом повышения подвижности при высоких значениях В/(Ц+З) является предварительный домол золы. Так, при увеличении В/(Ц+З) от 0,30 до 0,32 подвижность цементно-зольного теста при 2900 см/г падает от 29 до 28 см, а при 4900 cм/г падение практически отсутствует (28 см).

 Свойства бетонных смесей

 Условия планирования экспериментов при моделировании свойств цементно-зольных бетонных смесей приведены в таблице 2.

 Таблица 2. Условия планирования экспериментов

 В результате экспериментально-статистической обработки получен комплекс приведенных ниже полиномиальных моделей, характеризующих диаметр расплыва стандартного конуса, см (), расход добавки суперпластификатора (СП), кг/м (), необходимый для получения литой смеси с ОК=20...25 см, а также параметров, определяющих однородность и устойчивость бетонных смесей к расслоению: водоотделения, г/л (), раствороотделения, % () и (). Кроме этого получена полиномиальная модель объема вовлеченного воздуха, % ().

(3)

(4)

(5)

 (6)

 (7)

(8)

 Для сравнительной оценки влияния технологических факторов на удобоукладываемость литых смесей, имеющих практически одинаковую осадку конуса, может служить модель диаметра расплыва конуса (). Влияние основных технологических факторов на удобоукладываемость можно проследить и из анализа модели необходимого расхода добавки суперпластификатора (). Известно, что гранулометрический состав золы-уноса, позволяющий восполнить в бетонных смесях недостаток зерен, имеющих промежуточную крупность между цементом и песком, а также гладкая шарообразная поверхность частиц золы обуславливают повышение удобоукладываемости жестких и пластичных бетонных смесей [см. Сергеев A.M. Использование в строительстве отходов энергетической промышленности. К.: Будiвельник, 1984; Дворкин Л.И., Пресман И.Г. Использование золы-уноса ТЭС для приготовления бетонов и растворов при строительстве АЭС. М,: Информэнерго; Лещинский М.Ю. Влияние золы-уноса на свойства бетона // Строительные материалы. 1986. N 2. С.18.].

 Полученные результаты позволили подтвердить это положение и для литых золосодержащих бетонных смесей. Причем увеличение водосодержания при неизменных остальных факторах приводит к повышению оптимального расхода золы.

 Вместе с тем, как следует из анализа моделей (рис.2), влияние расхода золы на удобоукладываемость не может рассматриваться без учета ее дисперсности. Анализ моделей (3) и (4) показывает, что влияние дисперсности золы на удобоукладываемость литой смеси не может быть оценено однозначно. Кроме на влияние удельной поверхности золы сказывается В/Ц и бетонных смесей.

а) от и при В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 0,41; б) от и при В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 150 кг/м

Рис.2. Изменение расхода СП Дофен (кг/м) в литых золосодержащих бетонных смесях

 Анализ математических моделей (3) и (4) позволяет заключить, что увеличение удельной поверхности золы-уноса при ее оптимальных расходах и высоких значениях В/Ц способствует повышению удобоукладываемости литой бетонной смеси. С уменьшением В/Ц положительный эффект измельчения золы затухает.

 Увеличение дисперсности золы, введенной в оптимальных количествах при максимальной доле песка (в исследуемых интервалах), способствует повышению удобоукладываемости литой смеси, при минимальной доле песка удобоукладываемость ухудшается (рис.2б).

 Этот факт обусловлен изменением гранулометрического состава золы при ее помоле. При помоле золы в первую очередь резко сокращается содержание крупных частиц, что при пониженной доле песка неблагоприятно сказывается на общей гранулометрии заполнителей смеси [см. Козлова В.К. Основные закономерности влияния зол каменных углей на состав и свойства строительных материалов. Дис. Барнаул. 1978], при повышенной же доле песка, наоборот, способствует созданию наиболее благоприятной для достижения максимальной удобоукладываемости непрерывной гранулометрии.

 Для литых бетонных смесей важнейшими свойствами, характеризующими их качество, являются водоотделение и расслаиваемость.

 Анализ математической модели (5) показывает, что эффективность добавки золы-уноса возрастает с увеличением ее количества и с уменьшением В/Ц. При этом последнее является ведущим фактором, определяющим водоотделение. Так, при расходе золы 90 кг и В/Ц=0,5 величина водоотделения составляет 0,25 г/л, а с увеличением В/Ц до 0,7 водоотделение возрастает до 1,45 г/л (рис.3).

а) В=190 кг/м;0,41; =4900см/г; б) В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 0,41

Рис.3. Изолинии водоотделения (г/л) литых золосодержащих смесей

 При В/Ц=0,7 увеличение от 50 до 150 кг/м приводит к уменьшению водоотделения от 1,85 г/л до 1,05 г/л. Дальнейшее увеличение до 250 кг/м позволяет уменьшить величину водоотделения до 0,45 г/л.

 Положительное влияние на величину водоотделения литых золосодержащих бетонов имеет, наряду с увеличением расхода золы, и повышение ее дисперсности (рис.3). Например, при расходе золы 250 кг с удельной поверхностью 2900 см/г величина водоотделения составляет 0,45 г/л, а при увеличении удельной поверхности до 3900 см/г величина водоотделения снижается до 0,15 г/л.

 Таким образом, чувствительность водоотделения к расходу золы существенно возрастает по мере увеличения ее удельной поверхности, что обуславливает возможность при повышенном В/Ц использовать золу при рациональной дозировке 150...200 кг/м в качестве водоудерживающей добавки в литых бетонных смесях после ее дополнительного измельчения.

 Из анализа модели (5) можно также заключить, что на величину водоотделения положительное влияние от увеличения расхода золы сказывается в большей степени при одновременном увеличении доли песка в смеси заполнителей.

 Особенностью литых смесей является возможность внутреннего и внешнего расслоения. Первое обусловлено действием силы тяжести и уменьшается по мере увеличения вязкости растворной части и уменьшения крупности зерен заполнителя [см. Дворкин Л.И., Кизима В.П. Эффективные литые бетоны. Львов: Вища школа, 1986]. Второе возникает в результате недостаточного сцепления щебня и растворной составляющей, что может быть обусловлено чрезмерно высокой вязкостью последней или повышенным содержанием щебня [см. Затворницкая Т.А., Коняев С.А., Микулович В.Ф. Литые бетоны в гидроэнергетическом строительстве. М.: Энергия, 1974].

 На основании анализа математических моделей (6) и (7) можно заключить, что добавка золы-уноса оказывает положительное воздействие на снижение величины расслаиваемости литой золосодержащей бетонной смеси. При этом следует отметить экстремальный характер этого воздействия (рис.4), который можно объяснить тем, что оптимальному расходу золы соответствует некоторая наилучшая гранулометрия смеси [см. Затворницкая Т.А., Коняева С.А., Микулович В.Ф. Литые бетоны в гидроэнергетическом строительстве. М.: Энергия, 1974].

а) влияние на величину и раствороотделение при В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 0,41 и :1, 4 - 4900; 2, 5 - 3900; 3, 6 - 2900 см/г; б) влияние на раствороотделение при В/Ц=0,6; В 190 кг/м; - 3900 см/г; :1 - 0,48; 2 - 0,41; 3 - 0,34; влияние на величину при В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 0,41; - 150 кг/м и В/Ц: 4 - 0,5; 5 - 0,6

Рис.4. Влияние расхода и дисперсности золы на раствороотделение (Р) литых золосодержащих бетонных смесей

 Оптимальное значение расхода золы для обеспечения минимального раствороотделения превышает аналогичную величину для достижения максимального значения (рис.2.4а) параметра, характеризующего устойчивость смеси к расслоению (10):

(30-ОК) / 0,5 ,

где ОК - осадка конуса; - диаметр расплыва конуса.

 Если литая смесь при уплотнении подвергается кратковременной вибрации, то для обеспечения нерасслаиваемости расход золы должен быть увеличен на 20-30 кг/м. При сокращении расхода золы нерасслаивающиеся бетонные смеси можно получить путем увеличения доли песка (рис.4).

 С.А.Высоцким [см. Высоцкий С.А. Бетоны на золосодержащих цементах // Бетоны на новых видах цементов. М.: НИИЖБ, 1987] показано, что увеличение дисперсности золы (путем ее домола) приводит к значительному повышению вязкости цементно-зольного теста с добавкой СП, что предопределяет рост вязкости растворной составляющей бетона.

 Чрезмерно высокой вязкостью растворной составляющей обусловлено повышение расслаиваемости литого золосодержащего бетона при увеличении дисперсности золы. Однако следует заметить, что при подборе оптимальных составов такого бетона величина расслаиваемости не выходит за пределы допустимого (0,2 и раствороотделение 5%).

 Как видно из анализа математических моделей (5), (6) и (7), оптимальные значения расхода золы и ее дисперсности различны для параметров водоотделения и расслоения литого золосодержащего бетона. Так, например, повышение содержания золы в бетонной смеси от 150 до 250 кг/м при В/Ц=0,6 уменьшает величину (рис.4), в то же время оказывая положительное воздействие на величину водоотделения (рис.3). Поэтому выбор оптимальных расходов золы и ее дисперсности необходимо производить в некоторой компромиссной зоне таким образом, чтобы он позволял получить бетонные смеси, удовлетворяющие всем предъявляемым к ним требованиям.

 Воздухововлечение в литых бетонных смесях является одним из основных факторов, определяющих прочность, однородность и долговечность бетона.

 Известно, что каждый процент вовлеченного воздуха обуславливает снижение прочности бетона на 5-10%.

 Вовлечение воздуха происходит в процессе перемешивания, выгрузки и укладки бетонной смеси и зависит от состава бетонной смеси, характеристик материалов для ее приготовления, дозировки добавки ПАВ.

 Введение в состав литых бетонных смесей добавок СП позволяет увеличить воздухововлечение до 3% [см. Дворкин Л.И., Кизима В.П. Эффективные литые бетоны. Львов: Вища школа, 1986]. Однако такие смеси обеднены воздухом вследствие его быстрой потери, обусловленной их низкой вязкостью.

Использование золы-уноса, подвергаемой дополнительному измельчению, повышает вязкость цементных систем [см. Дворкин Л.И., Лихтман М.А. Влияние содержания золы и ее дисперсности на вязкость и подвижность цементно-зольного теста // Строительные материалы и конструкции. 1989. N 3, С.35-36], что, в свою очередь, должно способствовать удерживанию в литых смесях с СП вовлеченного воздуха. В то же время зола-унос в бетоне выполняет функцию наполнителя, что предопределяет уменьшение его пористости и образование более плотной структуры бетона.

 Проведенный анализ математической модели (8) позволяет подтвердить теоретические предпосылки.

 Увеличение расхода золы в исследуемых интервалах приводит к уменьшению величины воздухововлечения в литых бетонных смесях. Увеличение дисперсности золы, наоборот, способствует увеличению количества вовлеченного воздуха. Например, при В/Ц=0,5; В=180 кг/м; 0,41; 3900 см/г и расходе золы 50 кг/м объем вовлеченного воздуха составляет 3,8%, при расходе золы 150 кг - 2,6%, а при расходе золы 250 кг - 2,15%, при тех же значениях В/Ц и В, 0,48 и 250 кг/м повышение с 2900 до 4900 см/г приводит к увеличению объема вовлеченного воздуха от 0,9% до 5,6%, т.е. до такого объема, который должен обеспечивать достаточно высокую морозостойкость бетона.

 Следовательно, для достижения определенного воздухововлечения с увеличением расхода золы ее дисперсность должна быть соответственно повышена. Например, при 50 кг/м для обеспечения воздухововлечения 1,05% минимальная дисперсность золы должна составить 3500 см/г, при 150 кг/м - 4050 см/г, а при 250 кг/м минимальная дисперсность золы должна превышать 4400 см/г.

 Выбор расхода золы для обеспечения требуемого воздухововлечения следует осуществлять с учетом не только , но и . В то же время выбор зависит от взаимодействия со всеми исследуемыми факторами.

 Положительное влияние на воздухововлечение от повышения сказывается в большей степени с увеличением . Так, повышение с 2900 до 4900 см/г при 0,34 позволяет достичь воздухововлечения 1,77% в бетонную смесь, практически не содержащую воздуха, а при 0,48 воздухововлечение возрастает от 0,71 до 4,42%.

 Таким образом, обеспечение необходимого воздухововлечения как и других свойств литых бетонных смесей с добавкой суперпластификатора при введении золы-уноса может быть достигнуто путем регулирования расхода и дисперсности золы.

 Прочностные свойства литых бетонов

 Для изучения зависимостей, определяющих прочностные свойства литых цементно-зольных бетонов, проведено две серии опытов: первая - в соответствии с условиями планирования таблицы 2, вторая - таблицы 3. Вторую серию опытов выполняли при использовании золы постоянной дисперсности и изменении модуля крупности песка. Интегральный состав заполнителей храктеризовали при этом двумя объемными соотношениями: - долей щебня в суммарном объеме щебня, песка и золы и - долей золы в суммарном объеме золы и песка.

 Таблица 3. Условия планирования экспериментов

 Экспериментально-статистические модели прочностных свойств бетона, полученных в первой серии опытов, приведены в таблице 4, второй - в таблице 5.

 Таблица 4. Экспериментально-статистические модели прочностных свойств бетона (I серия)

 Таблица 5. Экспериментально-статистические модели прочностных свойств бетона (I серия)

 Для анализа моделей прочности были построены диаграммы изоуровней. Значения изоуровней прочности бетона приведены в таблице 6. В соответствии с этими диаграммами интервал возможных значений расхода золы при повышении как прочности бетона, так и его водоцементного отношения при неизменной прочности сужается. Так, для получения золосодержащего бетона с прочностью в 28-суточном возрасте 25,6 МПа при В/Ц=0,5 количество вводимой золы может колебаться от 78 до 250 кг, а для бетона с прочностью 29,2 МПа, при том же водоцементном отношении, возможные значения расхода золы находятся в интервале 118-222 кг. Для достижения одинаковой подвижности бетонной смеси при изменении расхода золы требуется корректировать расход суперпластификатора.

 Примечание. Приведены средние значения прочности бетона при отклонениях в пределах изоуровней до 0,9 МПа.

 Таблица 6. Условия планирования экспериментов

 Анализ диаграмм (рис.5) позволяет утверждать о возможности выбора оптимальных значений расхода золы и ее дисперсности. Если за оптимальный принимать минимально возможный расход золы, то с увеличением В/Ц он возрастает, что соответствует данным [см. Зоткин А.Г., Балтаков Р.Ф. Назначение составов бетона с золой// Бетон и железобетон. 1988. N 1. С.31-33] для малоподвижных золосодержащих бетонов. Для практических целей, однако, оптимальный расход золы можно назначать единым во всем диапазоне прочности бетона. Этот расход можно найти аналитически из модели (5), определив частную производную по . Для принятых условий опт. 0,2, т.е. опт.=170 кг/м.

 а) совмещенная диаграмма прочности при В=190 кг/м, 0,41; б) совмещенная диаграмма оптимальных значений расхода золы

Рис.5. Диаграмма прочности литых золосодержащих бетонов

 В ряде работ отмечается неуклонное повышение прочности бетона с повышением дисперсности золы [см. Кокубу М., Ямада Д. Цементы с добавкой золы // Тр. VI междунар. конгр. по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. Т.3. с.83-94; Стольников В.В., Кинд В.В. Гидротехнический бетон с добавкой топливной золы-уноса. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963]. Вместе с тем, в некоторых исследованиях [см. О гидратации и твердении цементов с золой / Энтин З.Б., Яшина Е.Т., Лепешникова Г.Г., Рязанцева Н.З. // Тр. VI междунар. конгр. по химии цементов. М.: Стройиздат, 1976. Т.3. С.95-99] при постоянном водоцементном отношении повышение дисперсности золы не привело к увеличению прочности. Очевидно, что характер влияния дисперсности золы на прочность бетонов и растворов зависит от совокупности факторов: исходной подвижности, водовяжущего отношения, пустотности заполнителей, вида применяемой золы, условий твердения бетона и др.

 С одной стороны, увеличение дисперсности золы (путем ее помола) должно приводить к увеличению ее химической активности, что оказывает положительное влияние на рост прочности бетона. С другой стороны, увеличение дисперсности золы вызывает увеличение воздухосодержания бетонной смеси и вязкости растворной составляющей [см. Дворкин Л.И., Лихтман М.А. Литые золосодержащие бетоны // Энергетическое строительство. 1989. N 1. С.24-26]. Последняя при достижении значений выше допустимых приводит к внешнему расслоению [см. Дворкин Л.И., Кизима В.П. Эффективные литые бетоны. Львов: Вища школа, 1986]. Следует учесть, что на прочность бетона влияет гранулометрический состав исходных компонентов. Чрезмерное увеличение содержания мелких фракций золы может привести к разуплотнению литого бетона [см. Дворкин Л.И., Кизима В.П. Эффективные литые бетоны. Львов: Вища школа, 1986].

 Анализ модели прочности (10) показывает, что при постоянном В/Ц и расходе золы влияние ее дисперсности на прочность литого бетона носит экстремальный характер (рис.6). В отличие от оптимального значения расхода золы ее оптимальная дисперсность зависит от расхода воды и доли песка в смеси заполнителей.

Рис.6. Совмещенная диаграмма прочности и коэффициента эффективности использования цемента литых золосодержащих бетонов

 Аналитическое выражение для оптимальной удельной поверхности при принятых условиях моделирования оказалось равно

(22)

 Однако изменение и водосодержания не оказывает ощутимого влияния на опт. Например, при 0 (В=190 кг/м); 0 (0,41); -0,23 ( опт.=3670 см/г), при 1 (В=200 кг/м); -1 (0,34); 0 ( опт.=3870 см/г), а при -1 (В=180 кг/м); 1 (0,48); 0,43 ( опт.=3470 см/г).

 Следовательно, оптимальную дисперсность золы, аналогично оптимальному расходу золы, можно назначить постоянной для широкого диапазона прочности литого бетона. Интервал значений опт.: 3500...4000 см/г.

 Расход цемента в литых золосодержащих бетонах при оптимальных значениях расхода золы и ее дисперсности значительно ниже, чем в обычных пластифицированных литых бетонах. Например, для достижения литым бетоном с добавкой СП без золы прочности в 28 сут. возрасте 31 МПа при В=180 кг/м; В/Ц =0,5 и 0,43, расход цемента составил 360 кг. Эту же прочность литой золосодержащий бетон достиг при расходе цемента 300 кг и расходе золы 150 кг/м с удельной поверхностью 2900 см/г. Следовательно, экономия цемента составила 60 кг на 1 м литого бетона.

 Полученные экспериментальные и расчетные данные свидетельствуют о возможности за счет введения оптимального количества золы-уноса в составы литых бетонов сократить расход цемента на 17-20% при одновременном обеспечении заданной прочности. Измельчение золы-уноса до оптимальной удельной поверхности позволяет достичь дополнительной экономии цемента в количестве 5-8%.

 Для оптимизации составов золосодержащих бетонов предложена методика [см. Сергеев А.М. Использование в строительстве отходов энергетической промышленности. К: Будiвельник, 1984],в основу которой положен критерий эффективности, характеризуемый коэффициентом эффективности (Кэ) использования цемента (удельной прочностью на единицу расхода цемента).

 Анализ математической модели (11) и построенной диаграммы (рис.6), являющейся графическим выражением математической модели в зависимости от переменных и , позволяет заключить, что влияние как расхода, так и дисперсности золы на этот критерий носит экстремальный характер.

 Известно, что для умеренно подвижных бетонов в возрасте 28 суток составляет 0,065...0,085. Введение золы в состав таких бетонов способствует возрастанию до 0,067-0,12. Полученные результаты указывают на возможность достижения Кэ литых золосодержащих бетонов с добавкой СП таких же максимальных значений, как и для умеренно подвижного золосодержащего бетона.

 Оценку однородности свойств бетона проводили по результатам испытаний двенадцати образцов - кубов с ребром 10 см исследуемых составов. В качестве количественной характеристики однородности был принят коэффициент вариации прочности бетона .

·100 (23),

 где - прочность бетона в серии, МПа; - среднее квадратичное отклонение прочности бетона в серии, МПа.

 После завершения экспериментальной части работ было определено необходимое количество образцов () бетона для получения достоверных результатов

(24),

 где - критерий Стьюдента, найденный при соответствующей доверительной вероятности и числе степеней свободы; - показатель точности (5%).

 Исходя из фактического среднего коэффициента вариации прочности бетона, подсчитанного по (23), необходимое количество образцов составило не менее десяти.

 Анализ модели коэффициента вариации прочности бетона (11) позволяет заключить, что влияние добавки золы на однородность прочности литого бетона носит сложный характер. Однородность зависит не только от количественного содержания золы и ее дисперсности, но и от их взаимодействия со всеми исследуемыми технологическими факторами.

 Введение в состав литого бетона с добавкой СП неизмельченной золы-уноса (рис.7) способствует повышению однородности свойств бетона при увеличении расхода золы. Повышение же дисперсности золы до 4000 см/г приводит к повышению . Характер влияния на однородность прочности бетона дальнейшего увеличения неоднозначно зависит от . Например, при минимальном (в исследуемом интервале) расходе золы (50 кг/м) изменение удельной поверхности от 4000 до 4900 см/г приводит к уменьшению от 4,92% до 0,78% при максимальном (250 кг/м) - изменение от 4000 до 4500 см/г не изменяет величину коэффициента вариации, и лишь затем наблюдается ее уменьшение. При 4900 см/г величина коэффициента вариации составляет уже 3,54%.

Рис.7. Изолинии коэффициента вариации прочности (%) литых золосодержащих бетонов при В/Ц=0,6; В=190 кг/м и 0,41

 Для достижения максимально возможной однородности прочности литого бетона при исходной дисперсности золы (2900 см/г) ее расход должен быть максимальным (250 кг/м), и наоборот, при максимальной удельной поверхности золы (4900 см/г) ее расход должен быть минимальным (=50 кг/м).

 Таким образом, оптимальные значения расхода и дисперсности золы из условия обеспечения максимальной однородности прочности литого бетона отличны от их значений из условия максимальной прочности. При подборе состава литого золосодержащего бетона выбор расхода и дисперсности золы целесообразно осуществлять в некоторой зоне оптимальных значений с учетом всех требований, предъявляемых к бетонной смеси и бетону.

 Из аналитического расчета математических моделей следует, что с увеличением В/Ц необходимая доля золы () в суммарном объеме золы и песка возрастает. При этом прирост прочности незначителен (до 1 МПа), что предопределяет возможность выбора постоянной доли золы для бетонов определенного возраста. В свою очередь, расход золы при постоянной ее доле с увеличением В/Ц практически не изменяется. Для определения доли золы его можно считать постоянным.

 Для пропаренных бетонов в возрасте 28 сут выше, чем для бетонов естественного твердения того же возраста, что является результатом интенсификации протекания реакции взаимодействия золы с Са(ОН) в условиях тепловлажностной обработки.

 Оптимальный расход золы в литых бетонах с возрастом уменьшается (таблица 6). В возрасте 28 сут при повышенном В/Ц он может возрастать и достигать максимального значения 235 кг/м (0,276). В 180 сут возрасте оптимальный расход золы находится уже в интервале значений 165...198 кг/м(0,204...0,233). Реакции взаимодействия золы с Са(ОН) с возрастом ослабевают и перекрываются отрицательным влиянием значительного разбавления вяжущего малоактивным компонентом, что приводит к снижению оптимального расхода золы.

 Таким образом, при подборе составов из условия обеспечения прочности оптимальный расход золы для литых бетонов естественного твердения целесообразно назначать в интервале значений 150-200 кг/м. Для пропаренных бетонов верхний предел интервала может быть увеличен до 200-300 кг/м.

 Известно, что с увеличением прочности на сжатие увеличивается также и прочность на растяжение, но в меньшей степени [см. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. М., Госэнергоиздат, 1962]. Добавка золы-уноса в литые бетоны, способствуя значительному повышению прочности на сжатие, вместе с тем не оказывает ощутимого влияния на прочность на растяжение во всем исследуемом временном интервале. Это можно объяснить тем, что введение золы-уноса способствует созданию дополнительных центров кристаллизации, обеспечивающих повышение прочности на сжатие, и более благоприятных условий для роста кристаллов, что, в свою очередь, способствует появлению больших напряжений, отрицательно влияющих на растяжение.

 Анализ моделей (17-21) позволил определить возможность выбора оптимальной доли золы для обеспечения прочности на растяжение при раскалывании литого бетона. Аналогично оптимальной доле золы из условия обеспечения прочности на сжатие ее выбор зависит только от В/Ц.

 Характер влияния условий твердения бетона и возрастного фактора на выбор для обеспечения прочности на сжатие и прочности на растяжение идентичны. В то же время абсолютное значение доли золы изменяется в зависимости от того, какой прочностной показатель является определяющим, что еще раз подтверждает необходимость выбора оптимальной доли (расхода) золы из условия обеспечения комплекса свойств, предъявляемых к бетону.

 Выбор доли щебня () зависит от водосодержания бетонной смеси.

 Влияние изменения на прочность на сжатие существенно ощутимо только для бетонов естественного твердения (рис.8).

После ТВО

Нормальное твердение

Рис.8

 Прочность бетона во многом зависит от песка (рис.9). Например, замена песка с =1,4 на песок с =2,4 позволяет повысить прочность бетона на сжатие на 15-25%. Влияние на прочность зависит от возраста литого бетона. Для прочности на растяжение при раскалывании влияние с возрастом менее ощутимо.

Примечание. 1, 4 - 28 сут; 2, 5 - 90 сут; 3, 6 - 180 сут.

Рис.9. Влияние на прочностные характеристики литых золосодержащих бетонов при В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 0,53; 0,2

 Прочностные показатели на сжатие и на растяжение при раскладывании* литых золосодержащих бетонов при оптимальных технологических факторах достигают следующих максимальных значений (МПа); после ТВО - 37,8 и 2,76; 28 сут после ТВО - 43,3 и 3,5; 28 сут нормального твердения - 45,5 и 3,1; 90 сут нормального твердения - 51,8 и 4,2; 180 сут нормального твердения - 65,8 и 5,1.

 ________________

 * Текст соответствует оригиналу. - Примечание КОДЕКС.

 Рост прочности во времени согласуется с особенностями структурообразования литых золосодержащих бетонов. Высокие значения коэффициента роста прочности на сжатие являются результатом интенсификации процесса структурообразования. Благодаря способности золы со временем связывать свободную известь, образующуюся при твердении портландцемента, и приводить к созданию дополнительных центров кристаллизации, наблюдается сравнительно интенсивный рост прочности литых бетонов.

 Полученные результаты свидетельствуют о возможности достижения значений коэффициента роста прочности к 180 сут, превышающих 1,6-1,7 при В/Ц 0,6; при В/Ц 0,5 величина его может опускаться ниже 1,5.

 Для обычных бетонов в зависимости от состава цемента после пропаривания удается достичь 50-80% прочности после 28 сут воздушно-влажностных условий твердения. Большее значение прочности бетона можно получить только из особо жестких смесей при продолжительном периоде пропаривания.

 Результаты, полученные в нашей работе, позволяют считать, что прочность на сжатие литых золосодержащих бетонов после пропаривания может достигать более 90% прочности в 28 сут возрасте. Причем с увеличением дисперсности золы (путем ее домола) достигаются более высокие значения прочности после ТВО по отношению к прочности в 28 сут возрасте.

 Свойства, характеризующие долговечность бетонов

 Трещиностойкость.Трещиностойкость бетонов зависит от целого комплекса факторов: термического расширения, ползучести, изменения упругопластичных характеристик бетона с изменением температуры и ряда других. Поэтому выбор критерия и оценка трещиностойкости бетонов является весьма сложной задачей.

 Уменьшение опасности трещинообразования бетонов при введении золы связывают со снижением тепловыделения [см. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. М., Госэнергоиздат, 1962]. Однако по критерию термической трещиностойкости определение сравнительной трещиностойкости затруднено (особенно из-за необходимости учета влияния масштабного фактора при переходе от образца к конструкции). Для этой цели наиболее целесообразно использование другого критерия - отношения прочности на растяжение к прочности на сжатие ()·100 [см. Стольников В.В., Литвинов Р.Е. Трещиностойкость бетона. М.: Энергия, 1972]. Увеличение этого отношения считается более благоприятным с позиции трещиностойкости и, как было показано в ряде исследований [см. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. М., Госэнергоиздат, 1962; Стольников В.В., Литвинов Р.Е. Трещиностойкость бетона. М.: Энергия, 1972], оно изменяется во времени от 15-18% в возрасте 3 сут до 6-7% в 180 сут.

Анализ математических моделей (12...21) позволяет считать, что для литых золосодержащих бетонов с добавкой СП, твердеющих в естественных условиях, величина отношения с увеличением интервала времени уменьшается и к 180 сут достигает характерных для большинства бетонов значений 6-7%.

 Уменьшение отношения во времени отражает особенности процессов структурообразования цементного камня, состава бетона и условий его твердения [см. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. М., Госэнергоиздат, 1962; Невилль А.М. Свойства бетона. Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1972]. Известные для обычных цементных бетонов положения в полной мере можно отнести и к литым золосодержащим бетонам. Например, изменение доли щебня в объеме заполнителя позволяет стабилизировать отношение в интервале времени 90-180 сут.

 Обращает на себя внимание тот факт, что с увеличением возраста литого золосодержащего бетона уменьшается количество факторов и их взаимодействий, оказывающих влияние на отношение .

 Регулирование доли золы в объеме мелкого заполнителя (в исследуемом интервале) незначительно влияет на характер изменения во времени величины , а следовательно, и на характер процесса трещинообразования. Минимизация доли золы позволяет лишь в интервале 28-90 сут затормозить процесс падения величины отношения прочностных показателей.

 Отношение для литых золосодержащих пропаренных бетонов исследовали также как сразу после пропаривания, так и в возрасте 28 сут. Величина отношения прочностей в этом возрастном интервале, как правило, возрастает.

 Влияние исследуемых технологических факторов на для литых пропаренных золосодержащих бетонов носит более сложный характер, чем при нормальном твердении, увеличивается количество факторов и их взаимодействий, оказывающих влияние на это отношение.

 В отличие от бетонов естественного твердения для отношения в литых золосодержащих пропаренных бетонах немаловажен выбор оптимального значения доли золы в объеме мелкого заполнителя. Без учета влияния взаимодействия с другими технологическими факторами достижение максимального значения доли золы не позволяет в свою очередь достичь максимального значения как сразу после пропаривания, так и в 28 сут возрасте.

 Водонепроницаемость. Водонепроницаемость бетона в решающей мере зависит от особенностей его пористой структуры. Если на прочность бетона основное влияние оказывает общая пористость, то водонепроницаемость является функцией открытой сквозной пористости. Рядом исследователей [см. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. М., Госэнергоиздат, 1962; Чеховский Ю.В. Понижение проницаемости бетона. М.: Энергия, 1968] отмечено, что основными путями проникновения воды в бетон являются поры седиментационного происхождения, образование которых наиболее характерно для литых бетонов [см. Дворкин Л.И., Кизима В.П. Эффективные литые бетоны. Львов: Вища школа, 1986]. Седиментация зависит главным образом от вязкости цементного теста, а основной седиментационной характеристикой бетонной смеси служит ее водоотделение.

 Как было показано ранее, добавка золы-уноса оказывает существенное влияние на вязкость пластифицированного цементного теста и водоотделение литой бетонной смеси. За счет введения золы-уноса в литую смесь уменьшается количество микропор и имеет место кольматация открытых пор.

 Построенная на основе экспериментальных данных (условия планирования приведены в таблице 3) математическая модель водонепроницаемости литого золосодержащего бетона (, МПа) подтверждает теоретические предпосылки.

(25)

 Основным фактором, определяющим величину водонепроницаемости литого золосодержащего бетона, как и для традиционных бетонов, является водоцементное отношение. Резкое уменьшение водонепроницаемости литого золосодержащего бетона при В/Ц менее 0,6-0,7 (рис.10) может быть объяснено уменьшением внутреннего водоотделения в бетонных смесях. Повышение водонепроницаемости литого бетона связано с выбором оптимальной доли золы (рис.10). Назначение зависит от В, и .

Рис.10. Водонепроницаемость (W) литых золосодержащих бетонов

 Аналитическое выражение для водонепроницаемости имеет вид:

(26)

 Водонепроницаемость литого золосодержащего бетона в возрасте 28 сут за счет выбора оптимальных значений факторов и их сочетаний может достигать значения 1,2 МПа.

 С увеличением возраста бетона водонепроницаемость непрерывно повышается (рис.11) в результате необратимого изменения структуры порового пространства и увеличения объема твердой фазы в цементном камне.

Рис.11. Изменение водопроницаемости (W) литых золосодержащих бетонов во времени

 По данным В.В.Стольникова [см. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. М.: Госэнергоиздат, 1962], при достаточном влажностном режиме твердения повышение водонепроницаемости бетона в поздние сроки твердения значительно больше, чем относительный прирост прочности на сжатие. При этом наибольшее увеличение водонепроницаемости отмечено при прочих равных условиях для бетонов с высокими значениями В/Ц и меньшее для бетонов с низкими значениями В/Ц.

 С целью определения влияния степени измельчения золы на проницаемость был определен характер пористости образцов литых бетонов с добавкой золы-уноса различной дисперсности, полученной путем домола.

 Параметры поровой структуры образцов литого бетона представлены в таблице 7.

 Примечание. Расход цемента для состава 1-410 кг/м, для остальных - 360 кг/м; расход воды для всех составов - 185 кг/м, СП - 0,8% массы цемента

 Таблица 7. Параметры поровой структуры бетонов

 Введение неизмельченной золы незначительно уменьшает количество открытых капиллярных пор в литом бетоне. С увеличением дисперсности золы до 3900 см/г общее количество капиллярных пор также практически не изменяется. Однако введение исходной и еще в большей степени измельченной золы приводит к значительному уменьшению эквивалентного радиуса пор и повышению значения удельной поверхности пор, что предопределяет снижение проницаемости бетона. Увеличение дисперсности золы до 4900 см/г, несмотря на сокращение общего количества открытых капиллярных пор, не приводит к дальнейшему уменьшению гидравлического радиуса и повышению удельной поверхности открытых капиллярных пор, чем и объясняется отсутствие дополнительного повышения значения водонепроницаемости бетона по сравнению с бетоном, содержащим золу c 3900 cм/г.

 Таким образом, для повышения водонепроницаемости литого золосодержащего бетона с СП целесообразен и достаточен домол золы до 3900...4000 см/г.

 Морозостойкость.Морозостойкость бетона в значительной мере определяется характером его поровой структуры. Капиллярные поры являются основным дефектом строения плотно уложенного бетона, понижающим его морозостойкость [см. Невилль А.М. Свойства бетона. Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1972; Чеховский Ю.В. Понижение проницаемости бетона. М.: Энергия, 1968; Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1965]. По данным Г.И.Горчакова [см. Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1965], морозостойким оказывается бетон с содержанием капиллярных пор не более 5-7%. Кроме того, существенное влияние на морозостойкость оказывают размеры пор - отрицательно влияют поры с размером более 10 см.

 Полученные результаты (рис.12) указывают на повышенную открытую пористость (более 10%) литых бетонов и объясняют возможное понижение их морозостойкости по сравнению с традиционными бетонами, см. таблицу 7а.

а) 0,53; 2,4; =0,2 и В: 1 - 180 кг/м; 2 - 190 кг/м; 3 - 200 кг/м; В=190 кг/м; 0,53; 2,4 и : 4 - 0,1; 5 - 0,3; б) В/Ц=0,6; 0,53; 2,4 и В: 1 - 190 кг/м; 2 - 200 кг/м; 3 - 180 кг/м; В/Ц=0,6; В=190 кг/м; =0,53 и : 4 - 3,4; 5 - 1,4; В/Ц=0,6; В=190 кг/м; 2,4 и : 6 - 0,61; 7 - 0,45

Рис.12. Влияние исследуемых технологических факторов на морозостойкость (F) литых золосодержащих бетонов (в циклах)

 Таблица 7а

 Добавка золы, несмотря на незначительное сокращение общего количества открытых капиллярных пор, приводит к повышению морозостойкости литого бетона с СП, что является результатом уменьшения размеров пор. Удельная поверхность открытых капиллярных пор увеличивается, а эквивалентный гидравлический радиус уменьшается (таблица 6).

 Введение измельченной до 3900 см/г золы еще в большей степени способствует уменьшению размеров открытых капиллярных пор и, как следствие, повышению морозостойкости литого бетона с СП. Измельчение золы до 4900 см/г, несмотря на сокращение общего количества открытых капиллярных пор (таблица 6), не приводит к дальнейшему уменьшению их размеров и незначительно увеличивает морозостойкость литого бетона.

 Таким образом, повышение морозостойкости литого бетона при введении золы в решающей мере связано с уменьшением размеров капиллярных пор бетона, а не их количества. Для повышения морозостойкости литого золосодержащего бетона целесообразен и достаточен домол золы до 3900-4000 см/г.

 Экспериментально-статистическая модель морозостойкости литого золосодержащего бетона в циклах получена в соответствии с условиями планирования таблицы 3:

(27)

 Анализ модели (27) показывает, что морозостойкость литого золосодержащего бетона в значительной степени зависит от В/Ц и водосодержания бетонной смеси (рис.12). Увеличение значений как первого, так и второго факторов в результате повышения капиллярного насыщения бетона приводит к понижению морозостойкости бетона.

 Морозостойкость литого золосодержащего бетона существенно зависит от выбора доли золы в объеме мелкого заполнителя. При принятых условиях планирования эксперимента выбор доли золы следует осуществлять с учетом всех исследуемых технологических факторов.

 В общем случае, как следует из модели (27), для повышения морозостойкости литого бетона доля золы может быть увеличена (рис.12). Это положение можно объяснить тем, что увеличение доли золы в объеме мелкого заполнителя повышает отношение абсолютного объема вяжущего (зола+цемент) к объему пустот в песке, в результате чего уменьшается толщина водной оболочки, окружающей клинкерные зерна. Соответственно уменьшается объем пор в бетоне и их размеры. По всей вероятности, это положение справедливо для бетонов, зола в которых характеризуется незначительным содержанием углеродистых частиц, т.к. повышение содержания углеродистых частиц отрицательно сказывается на морозостойкости бетонов [см. Сергеев A.M. Использование в строительстве отходов энергетической промышленности. К.: Будiвельник, 1984].

 На основании анализа графических зависимостей (рис.12), построенных по модели морозостойости (27), можно заключить, что с уменьшением В/Ц, и положительное влияние на морозостойкость увеличения затухает. Повышение морозостойкости литого бетона от увеличения доли золы наиболее ощутимо при максимальных значениях этих технологических факторов.

 Проектирование и оптимизация составов литых золосодержащих бетонов

 В основу метода расчета составов литых золосодержащих бетонов положено сформулированное нами выше правило постоянства золопотребности. Ранее было показано, что оптимальный расход золы можно назначать постоянным в широком диапазоне прочности литого бетона. Оптимальное золосодержание для бетонов естественного твердения составляет 150-200 кг/м. Уточнение расхода золы следует осуществлять с учетом конкретных условий приготовления и применения бетонов.

 Совместное решение моделей прочности (9), водонепроницаемости (25) и морозостойкости (27) позволило установить ориентировочное соотношение показателей основных проектных свойств бетона при оптимальном золосодержании (таблица 8).

 Таблица 8. Ориентировочные соотношения свойств литых золосодержащих бетонов

 Дальнейшее решение задачи проектирования и оптимизации сводится к определению состава бетона требуемой прочности, обеспечивающей комплекс проектных показателей.

 С этой целью определяем необходимое водоцементное отношение (В/Ц) в зависимости от требуемой проектной марки бетона по прочности с учетом удельной поверхности применяемой золы () и доли песка () в объеме песка и щебня (рис.13). Для построения номограммы определения водоцементного отношения используем математическую модель прочности бетона на сжатие в возрасте 28 сут (9).

В/Ц Прочность на сжатие

Рис.13. Номограмма определения водоцементного отношения

 Для определения требуемого значения фактора в качестве критерия оптимизации выбран коэффициент эффективности использования цемента (). По модели (10) устанавливаем оптимальное значение в зависимости от принятых удельной поверхности () и расхода золы ():

(28)

 При переходе к натуральным значениям используем формулу:

(29)

 Минимальный расход воды в бетонной смеси с добавкой СП для достижения литой консистенции равен 180 кг/м. Однако на основании технико-экономического анализа, проведенного с учетом конкретных условий приготовления литых бетонов, рациональное водосодержание может быть увеличено. Поэтому в зависимости от принятого расхода воды по математической модели расхода СП Дофен (4) определяем необходимое содержание сухого вещества суперпластификатора (СП) для обеспечения литой консистенции бетонной смеси (рис.14).

Рис.14. Номограмма определения расхода СП Дофен

 Затем определяем расход цемента, кг/м:

Ц=В/(В/Ц) (30)

 Рассчитываем суммарный объем песка и щебня в бетоне (), л/м:

(31),

 где и - соответственно истинные плотности цемента и золы, кг/л.

 Определяем расход песка (П), кг/м.

(32),

 где - доля песка в объеме песка и щебня; - истинная плотность песка, кг/л.

 Находим расход щебня (), кг/м:

(33),

 где - истинная плотность щебня, кг/л.

 Пример проектирования состава литого золосодержащего бетона класса по прочности В15, марок по морозостойкости F200 и по водонепроницаемости W6 при использовании портландцемента марки 400 (3,1 кг/л), кварцевого речного днепровского песка (2,65 кг/л), гранитного щебня 5...20 мм (2,65 кг/л), золы-уноса Ладыжинской ГРЭС (2900 cм/г; 2,5 кг/л) и суперпластификатора Дофен. Расход золы принимаем равным 150 кг/м, а водосодержание бетонной смеси - 180 кг/м. По формуле (29) находим оптимальную долю песка в натуральных единицах:

0,41+0,07·0=0,41

 По таблице 8 устанавливаем, что комплекс проектных требований к бетону обеспечивает прочность на сжатие 25 МПа. По рис.12 устанавливаем необходимое водоцементное отношение: В/Ц=0,57. Расход СП Дофен определяем по рис.14 - 4,46 кг/м. Расход цемента рассчитываем по формуле (30):

180/0,57=315 кг/м

 По формуле (31) находим суммарный объем песка и щебня:

1000-(315/3,1+180+150/2,5)=685,5 л/м

 Определяем расход песка по формуле (32):

658,5·0,41·2,65=715 кг/м

 Находим расход щебня по формуле (33):

(658,5-658,5·0,41)·2,65=1030 кг/м

Общероссийский отраслевой журнал Строительная орбита

 Http: www.stroyorbita.ru