УДК 691.217–492.2:661.322

МОРОЗОСТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГЕОШЛАКОВЫХ ВЯЖУЩИХ

Резник Антон Александрович1, Грачева Юлия Вячеславовна2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент инженерно-строительного факультета
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент кафедры геотехники и дорожного строительства

Аннотация
Данная статья посвящена изучению морозостойкости материалов на основе геошлаковых вяжущих.

Ключевые слова: активизатор твердения, геошлаковое вяжущее, коэффициент водостойкости., марка по морозостойкости., песчаник, силицитовая порода, физико-механические свойства, щелочь


FROST RESISTANCE OF MATERIALS ON THE BASIS OF THE GEOSLAG KNITTING

Reznik Anton Aleksandrovich1, Gracheva Julia Vjacheslavovna2
1Penza state university of architecture and construction, student of construction faculty
2Penza state university of architecture and construction, Candidate of Technical Sciences, associate professor of geotechnics and road construction

Abstract
This article is devoted to studying of frost resistance of materials on the basis of the geoslag knitting.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Резник А.А., Грачева Ю.В. Морозостойкость материалов на основе геошлаковых вяжущих // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/46720 (дата обращения: 01.10.2017).

К основным факторам, определяющим морозостойкость изделий, относятся: начальное водовяжущее отношение; состав и условия твердения материала, его возраст к моменту замораживания; структурная плотность, наличие, вид и количество поверхностно-активных пластифицирующих и воздухововлекающих добавок.

Способность материала противостоять разрушению при многократном замораживании и оттаивании в насыщенном водой состоянии объясняется присутствием в его структуре резервных пор, не заполненных водой, в которые отжимается часть воды от замораживания. Под действием давления растущих кристаллов льда происходит нарушение структуры материалов.

Водовяжущее отношение оказывает значительное влияние на морозостойкость геошлаковых материалов, так как является одним из наиболее важных факторов,
определяющих параметры структуры и порового пространства.

В процессе твердения вяжущего на начальном этапе формирования структуры материала вода затворения образует в материале систему взаимосвязанных капиллярных пор, беспорядочно расположенных по всему объему материала. С течением времени в условиях продолжающейся гидратации шлака капиллярная пористость камня уменьшается, так как объем, занимаемый продуктами гидратации шлака, вместе с порами между кристаллическими новообразованиями (порами геля) примерно в два раза больше абсолютного объема негидратированного шлака. При достижении высокой степени гидратации шлака, что достигается обычно через 180-360 суток твердения, система взаимосвязанных капиллярных пор становятся условно дискретной, то есть поры в материале, ранее представленные в виде сообщающихся друг с другом капилляров, оказываются разобщенными шлаковым гелем, так же
имеющим поры, но существенно меньших размеров. С образованием подобной структуры камня проницаемость материала резко уменьшается. Подобное строение порового пространства в минеральношлаковом камне не возникает, если доля шлака мала.

Условия и продолжительность твердения образцов, способ формования влияют на морозостойкость, изменяя степень гидратации вяжущего и структурного пространства. При благоприятных длительных условиях твердения и оптимальной структуре, исключающих испарение воды из материала, особенно на начальном этапе формирования его структуры, достигается высокая степень гидратации шлака и в материале образуется система резервных пор.

Одной из особенностей шлакощелочного камня является стойкость в условиях низких температур.

На начальном этапе была произведена оценка коэффициента водостойкости разработанных геошлаковых вяжущих [1, 2]. Анализ полученных результатов позволяет отнести эти вяжущие к водостойким, так как kв>0,6. Полученные результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1 – Коэффициенты водостойкости разработанных вяжущих

Вид

вяжущего

Вид

формования

Содержание
добавок в композиции, %

Водосодержащие,
%

Коэффициент
размягчения

шлак

Al(OH)3

Геошлаковое
вяжущее

Прессование

20

5

14

0,84

Испытания на морозостойкость геошлаковых образцов производились в соответствии с ГОСТ10060.2-95 по ускоренной методике 2 [3, 4]. Для испытания были изготовлены образцы размером 50´50´50 мм на основе молотого песчаника с. Архангельское Пензенской области (Sуд=650м2/кг), сухомолотого Липецкого шлака (Sуд =320¸350м2/кг) и гидроксида алюминия. Композиционное вяжущее активизировалось едким натром техническим. В качестве мелкозернистого заполнителя использовали песок Сурский фракции 0-0,63 мм, крупного – гранитный щебень фракции 1,25–10,0 мм.
Результаты экспериментов приведены в табл. 2.

Таблица 2 – Морозостойкость  бетонов  на основе геошлаковых  вяжущих


п/п

Шифр
образ-ца

Прочность
образцов после испытания, МПа

Средняя
прочность контрольных

образцов,  МПа

Средняя прочность основных образцов, МПа

Отклоне-ние
проч-ности, %

Марка
по морозос-тойкости

1

2

3

4

5

6

7

Прессованные бетоны  на
гранитном щебне
фракции 1,25-5,0 мм

1

Г–Ш–1

44,72

43,23

+
4,8

F 150

2

41,28

3

43,01

4

41,97

5

44,03

6

44,38

7

42,52

41,15

8

40,95

9

39,3

10

39,96

11

42,25

12

41,92

Прессованные бетоны на гранитном щебне фракции 2,5-10,0 мм

13

Г–Ш–2

54,72

53,23

+
3,9

F200

14

51,28

15

53,01

16

51,97

17

54,03

18

54,38

19

52,52

51,15

20

50,95

21

49,3

22

49,96

23

52,25

24

51,92

Прессованные бетоны на Сурском песке фракции 0-0,63 мм

25

Г–Ш–3

25,24

23,19


4,66

F50

26

22,08

27

21,89

28

22,87

29

22,09

30

24,95

31

24,47

24,27

32

23,61

33

24,59

34

23,35

35

25,42

36

24,15

Таким образом, получены песчанистые и щебеночные бетоны с прочностью при сжатии  20–60 МПа,  морозостойкостью, в зависимости от составов, от 50 до 200 циклов.


Библиографический список
  1. Калашников В.И. Новые      геополимерные материалы из горных пород, активизированные малыми добавками      шлака и щелочей / В.И. Калашников, В.Л. Хвастунов, А.А. Карташов, М.Н. Мороз // Современное состояние и перспектива развития      строительного материаловедения: Восьмые академические чтения отделения      строительства наук РААСН. – Издательство Самарского государственного      архитектурно-строительного университета. – Самара, 2004. – с. 205-209.
  2. Калашников      В.И. Перспективы развития геополимерных материалов // Современное      состояние и перспектива развития строительного материаловедения: Восьмые академические чтения РААСН. – Самара, 2004. С. 193-196.
  3. ГОСТ 10060.0–95. Бетоны. Методы определения      морозостойкости. Общие требования.
  4. ГОСТ 10060.2–95. Бетоны. Ускоренные методы      определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании.


Все статьи автора «Грачева Юлия Вячеславовна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: