Применение тонкодисперсных минеральных добавок

Тонкодисперсные минеральные добавки-наполнители и активные добавки-заменители части клинкерных цементов в бетонных и растворных смесях перед применением предварительно смешивают с клинкерными цементами, расходуют их или в виде смешанного вяжущего, или раздельного дозирования добавок и клинкерных цементов и последующего их смешивания в процессе приготовления бетонных или растворных смесей. Требуемое количество тонкодисперсных минеральных добавок в смеси с клинкерным цементом определяется в зависимости от марки цемента и активности добавок. При этом содержание неактивных добавок в смеси, обеспечивающее получение вяжущего требуемой активности, ориентировочно определяется из расчета, что замена добавкой 1 % массы цемента приводит к получению смешанного вяжущего активностью, меньшей на 1 % чем марка цемента. Исходя из соображений максимально возможной замены цемента неактивными добавками в смешанном вяжущем следует преимущественно применять добавки с наименьшей водопотребностью. При твердении бетона или раствора в нормальных температурно-влажностных условиях замена добавками более 30% массы цемента, как правило, нецелесообразна. Увеличение количества добавок взамен цемента может быть достигнуто лишь в бетонах, твердеющих в условиях автоклавирования, обеспечивающих образование гидросиликата кальция за счет содержащегося в добавках гидроксида кремния и выделяющегося при гидратации цемента гидроксида кальция.

Количество неактивных тонкодисперсных минеральных добавок определяется экспериментально по показателю наибольшего значения средней плотности смеси добавки и песка. Так как неактивные добавки инертны, необходимо особо тщательно их смешивать с цементом в специальных смесителях непрерывного или периодического или увеличивать продолжительность перемешивания смесей (в 2... 2,5 раза против обычного) в смесителях принудительного перемешивания составляющих.

В бетонах, твердеющих в нормальных тепло-влажностных условиях, возможно применение любых добавок-наполнителей. Однако предпочтение следует отдавать активным, поскольку они, улучшая удобоукладываемость бетонной смеси, помимо снижения расхода цемента, связывают свободную известь. Это обеспечивает повышение стойкости цементного камня против воздействия пресных - все добавки - и минерализованных, сульфатных вод - добавки из вулканических и осадочных горных пород и доменных гранулированных шлаков.

Максимальное количество соответствующих техническим требованиям добавок-заменителей части клинкерных цементов в тяжелых бетонах и растворах без снижения их прочности при сжатии определяется экспериментально. Во избежание интенсивной потери активности минеральных добавок-наполнителей и добавок-заменителей части клинкерного цемента в бетоне и растворе их следует хранить до применения не более 15 суток в условиях, исключающих непосредственный контакт с атмосферой. Добавки-заменители раздельно дозируют и смешивают с остальными составляющими бетона и раствора. Технико-экономическая эффективность применения неактивных и активных минеральных добавок-наполнителей и добавок-заменителей части цемента в бетонах и растворах определяется количеством заменяемого ими цемента и разностью их стоимости.

Фибробетон - бетон, армируемый дисперсными волокнами (фибрами). Бетон обладает повышенной трешиностойкостью, прочностью на растяжение, ударной вязкостью, сопротивление истиранию. Изделия из этого бетона можно изготовлять без армирование специальными сетками а каркасами, что упрощает технологию изготовления. В качестве фибр применяют тонкую проволоку d = 0,1..0,5 мм, нарубленную на отрезки 10.50 мм. Стальные фибры вводят в количестве 1..205 % объема бетона (70..200 кг/м³ смеси). Из неметаллических волокон можно применять стеклянные волокна, диаметром несколько микрометров и длина 20..40 мм, прочность на растяжение 1500...3000МПа (1..4 % объема бетона), базальтовые, асбестовые, др. Для армирования цементного камня применяют и асбестоцементовые волокна. Вяжущее: портландцемент, глиноземистый цемент, гипс, полимерные вяжущие. Добавки ПАВ, пенообразователи и др.

Как правило, расход цемента составляет 400..500 кг/м³.

Для армирования ячеистых бетонов, гипсобетонов и др. используют полимерные волокна. Вводят фибры в последнюю очередь в предварительно перемешанную смесь цемента, воды и заполнителя или смешивают сначала заполнители и волокна, а затем добавляют цемент и воду. Применяют смесители с особым пульсирующим действием, который способствует разрушению комков.

Можно применять при действии агрессивных сред, если фибры защищены специальным покрытием. Изготовляют дорожные, аэродромные плиты, мостовые балки, трубы, стены, сваи, колонны и др.

Кислотоупорный бетон не стоек в кислых средах при воздействии серной, азотной кислот. Для производство применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием. Вяжущие на жидком стекле состоят из трех компонентов: жидкое стекло, кремнефтористый натрий, тонкомолотый кварцевый песок. Жидкое стекло бывает калиевое и натриевое. Твердение за счет взаимодействия ж.с. с углекислым газом. Na₂SiO₃+CO₂+2H₂O = Si(OH)₄+Na₂CO₃ гель кремнекислоты связывает компоненты. Для ускорения твердения вводят кремнефтористый натрий.

Имеет хорошее сцепление с арматурой, но не защищает ее от коррозии. Стоек при взаимодействии неорганических кислот, кроме плавиковой. Используется для изготовления конструкций в химической промышленности, которые подвергаются воздействию неорганических кислот (кислотостойкие плитки и др.), не используют в пищевой промышленность из - за токсичности. Не стоек при воздействии воды и пара, для повышения стойкости вводят полимерные добавки. Заполнители плотный кварц, базальт, порфир, песок и щебень из кислых горных пород SiO₂>75 %. Плотность 2100...2300 кг/м³, прочность при сжатии 10..25 МПа.