Självanpassningsbarng. Pulver höghållfast dispergerad förstärkt betong ny generation reaktiv pulver betong holcim

Torka reaktion-pulver betongblandningar -

Nya typer av bindemedel för att skapa

Olika typer av betong

Penza State University of Architecture and Construction. Ryssland

Den nya generationens reaktionspulverbetong (RPB) är de framtida konkretarna i framtiden som inte har stora och klumpiga aggregat. Detta skiljer dem från finkornig (sandig) och rubblebetong. Kornkompositionen av den finkorniga sandfraktionen är mycket smal och ligger i intervallet 0,1-0,6 mm. Den specifika ytan av sådan sand (P) överstiger inte 400 cm2 / g. Den genomsnittliga specifika ytan av den findispergerade fraktionen bestående av portlandcement (C), stenmjöl (km) och mikrocillion (MK), och som är en reologisk matris av RPB, ligger inom en CM2 / g. Hög dispersion är grunden för flödet av adsorptionsprocesser av superplasticizer (SP) och en kardinal minskning av viskositet och utbytesstyrkan vid ett minimum av vatten. Betongblandningar för sådana betong är självspunnit när vattenhalten är 10-11% av massan av torra komponenter. Vid trånga förhållanden implementeras kontaktinteraktioner mellan partiklar av komponenter genom de tunnaste vattenskikten. I tunna lager av vatten, fortsätter reaktionerna av hydrering, hydrolys av cementmineraler och interaktionerna av hydrolyskalk (portland) med mikrosess och subtilitetspartiklar av kiseldioxidhaltiga stenar.

På grund av det faktum att i pulverbetong är volymkoncentrationen av cement 22-25%, därefter partiklar av cement, i enlighet med den föreslagna formeln, är inte i kontakt med varandra, men separeras av nanoskala partiklar av mikroshem , mikrometriska partiklar av mark sand och finkornig sand. Under sådana förhållanden, i motsats till konventionell sandig och krossad stenbetong, är den överkemiska mekanismen för härdning sämre än en intern, jondiffusionsmekanism för härdning. Detta är övertygande bekräftat av oss på enkla, men ursprungliga experiment för övervakning av härdning av kompositsystem bestående av små mängder grova tyg och granulerade slagg och en signifikant mängd mycket dispergerad marmor vid 10-12% vatten. I pulverbetongbetong separeras cementpartiklar genom partiklar av mikrocillion och stenmjöl. På grund av de finaste skalorna av vatten på partiklarnas ytor är härdningsprocessen av pulverbetong fortsätter mycket snabbt. Den dagliga styrkan når 40-60 MPa.

Vi uppskattar den genomsnittliga tjockleken hos de vattenhaltiga manschetterna på de dispergerade partiklarna i reaktionspulverbetong och jämför den med manschetter på cementpartiklar. Vi kommer att ta i genomsnitt specifika ytarea av cement 3000 cm2 / g, stenmjöl - 3800 cm2 / g, mikrocillion - 3000 cm2 / g. Sammansättningen av den dispergerade delen av RPB: C-700 kg; Km - 350 kg; MK - 110 kg. Därefter blir den uppskattade specifika ytan av den dispergerade delen av pulverbetong 5800 cm2 / g. Remed hyperplasticisatorer (GP) förvärvar gravitationell glöd vid B / T \u003d 0,1. Cementfjädring med GP-spridningar under verkan av egen vikt vid A / C \u003d 0,24.

Därefter är den genomsnittliga tjockleken hos vattenskiktet, fördelat på ytan av partiklarna,

Sålunda säkerställs självgraderna av cement-suspensionen med nästan en femfaldig ökning i vattenskiktet jämfört med RPB-blandningen. Högflödesfluiditet av krävs för strikt vald granulometri med reologiska och aktiva findispergerade komponenter i suspensioner med en superplasticizer. Innehållet av finkornig sandfraktion 0,14-0,63 mm (medelstorlek 0,38 mm) måste säkerställa att avståndet mellan partiklarna det var inom 55-65 mikron. Enligt utländska forskare varierar de reologiska skiktets tjocklek (för sand med d \u003d 0.125-0.40) från 48 till 88 mikron. Med sådana lager är den utbytesstyrkan som definieras av oss 5-8 Pa.

Den dispersiva delen av reaktionspulverbetong bestående av Portlandcement, stenmjöl och MK, som är ansvarig för den höga gravitationsrörheten, har extremt hög vattenförbrukning utan att lägga till ett joint venture. Kompositionen med förhållandet PC: km: MK som 1: 0,5: 0,1 Gravitationsflödet implementeras med en vattenväg av attityden som är lika med 0,72-0,76, beroende på typen av MK. Den största vattenförbrukningen av tre studerade mikrociller - Chelyabinsk, Novokuznetsky och Batsk har den senare. Dess suspension med vatten börjar sprida sig när vattenhalten är 110% till MK: s massa. Därför ökar närvaron av endast 10% av den broderliga Mk vattenkomplexet av blandningen av cement och slipad sand från 34 till 76%. Införandet av Melflux 1641 F superplasticizer reducerar vattenhalten i det dispergerade systemet C + km + MK från 76 till 20% medan utbytet upprätthålls. Således är den vattenbaserade effekten 3,8 och når en praktiskt taget fyra-tidsminskning i vattenförbrukningen. Det bör noteras att ingen av de studerade mikrocillismerna dispergeras i vatten, och suspensionerna späds inte med några oligomera först generations superplasticisatorer (C-3, smältning, wiskoment etc.), inga polymera hyperplasticisatorer av den andra och den tredje generationen (Sika Viso Kreta, MELFLUX 1641 F, MELFLUX 2641 F). Endast i närvaro av cement blir MK en realogiskt aktiv komponent. Mekanismen för en sådan transformation som är förknippad med omlastningen av de negativa laddade ytorna av mineralpartiklar med kalciumhydrolysskalk avslöjades av oss 1980. Det är närvaron av en PC i närvaro av joint venture transformerar en vattencement -andig suspension från MC till ett litet och aggregerande stabilt system.

Torka (srpsbes) som är utformade för att erhålla subtleless självhäftande betong för monolitisk och prefabricerad konstruktion, kan bli en ny huvudtyp av kompositbindemedel för framställning av många typer av betong (ritning). Högflödesfluiditet av gör att du dessutom kan fylla dem med rubble samtidigt som utbytet upprätthålls och använda dem för självjusterat betong med hög hållfasthet; När du fyller med sand och rubble - för vibrerande teknik av gjutning, vibropressing och kalandrering. Samtidigt kan betong som erhållits genom vibration och livlig tätningsteknik ha högre styrka än gjutbetong. Med en högre grad erhålls 200-B40-B40-klasserna.

Fikon. 1 huvudsakliga sfärer av torr

reaktionspulverbetongblandningar

Det är säkert att hävda att i framtiden kommer cementbindemedlet att ersättas med torrreaktionspulverbindemedel (SRPV) baserat på följande positiva faktorer:

1. Extremt hög hållfasthet av RPV, som når 120-160 MPa., Signifikant högre än styrkan hos superplastiserad portlandcement på grund av transformationen av "ballast" kalk i cementerande hydrosilikater.

2. Multifunktionalitet av betongens fysikaliska egenskaper när de korta spridna stålfibrerna introduceras: låg vattenabsorption (mindre än 1%), hög frostmotstånd (mer än 1000 cykler), höghållfast på axiell sträckning (10-15 MPA) och böjning dragkraft (40-50 MPa), hög slaghållfasthet, hög resistens mot karbonat och sulfatkorrosion, etc;

3. Höga tekniska och ekonomiska indikatorer på produktionen av SRPB i cementfabriker, som har ett komplex av utrustning: torkning, brutto, homogenisering, etc;

4. Bred kvarts sandprevalens i många regioner i världen, såväl som stenmjöl från berikning av järn och icke-järnmetaller med metoderna för magnetisk separation och flotation;

5. De enorma bestånden av Sevens of the Stone under komplex bearbetning av dem i finkornig krossad sten och stenmjöl;

6. Möjligheterna att använda reaktionsfyllmedlet, cement och superplasticizer;

7. Möjligheter för användning av SRPB för tillverkning av höghållfast, höghållfast krossad sten och sandig betong ny generation, såväl som allmän konstruktion betong, genom att variera förhållandet mellan aggregat och bindemedel;

8. Möjligheter för att erhålla höghållfast lätt betong på den oavsiktliga mikro-depositionen - och mikroelektriker med implementering av reaktionspulverligurens höga hållfasthet;

9. Möjligheterna att tillverka höghållfast lim och ligament för reparationsarbete.

Teamet i avdelningen "Teknik av betong, keramik och bindemedel" kan inte utveckla alla anvisningar som anges i figuren, på grund av avsaknaden av de nödvändiga förhållandena, bristen på modern utrustning och instrument, finansiering av de viktigaste verken, inklusive lovande. Att döma av publikationer i Ryssland, praktiskt taget inte engagerad i utvecklingen av högfasta rei 120, 140. Ett stort antal publikationer är avsedda för förbättring av den allmänna bindande betong för att spara cement med 10- 20% med bevarandet av samma styrka.

Under de senaste fem åren har publikationer publicerats om utvecklingen av klasser av klasser i 60-B 100 med användning av organ-mineral tillsatser utan användning av signifikanta mängder reologiska och reaktionära stenmjöl (dispergerade fyllmedel) för att öka volymen av den reologiska matris och för att förbättra verkan av superplasticisatorer och hyperplastikatorer ny generation. Och utan det är det omöjligt att göra självbekymrande betongblandningar med en standardkotte 70-80 cm. När det gäller användningen av nanoteknik kan den inte radikalt ändra den ofullkomliga, den extremt defekta strukturen av betongklasser i 30-B40. För att uppnå hög styrka som motsvarar 150-200 MPa på bekostnad av nanoteknik, är det osannolikt att lyckas de närmaste 10-15 åren. Det är nödvändigt att använda vad som ligger på "ytan", det faktum att de tre revolutionära stadierna uppnås i kemi och mekanik för betong på den evolutionära vägen för utveckling av sin teknik. Nanoteknik kommer att vara nödvändig för att förbättra den lilla blommiga strukturen av höghållfast betongbetong med en ökning av styrkan på över 200-250 MPa.

Framtiden för betongen är förknippad med användning av stenmjöl, för endast den höga flytigheten hos en blandad cementdispergerad matris, med en 2-3-faldig vattenbaserad effekt, tillåter att uppnå (med den optimala strukturen av betong) "Hög" reologi, och genom den hög densitet och styrka av betong. Det är genom en rationell rehellion av betongblandningar är det nödvändigt att följa betongens framtid, genom skapandet av reologiska matriser av det första och det andra, på grund av kardinalförändringen i formuleringen och strukturen hos en mjukgjord betongblandning. De grundläggande principerna för skapandet av sådant betong och beräkningen av deras sammansättning skiljer sig fundamentalt från traditionell tät förpackning betong och självhäftande mjukgjorda betongbetong med organo-mineral tillsatser.

Litteratur

1., Kalashnikov höghållfast betong ny generation // populär betongvetenskap. St Petersburg, №2 (16), 2007. s. 44-49.

2. Kalashnikov Rheologiska matriser och pulverbetong av en ny generation. Samling av artiklar i den internationella vetenskapliga och praktiska konferensen "Kompositbyggnadsmaterial. Teori och praktik ". Penza. Volga House of Knowledge, 2007. s. 9-18.

3., till teorin om härdning av kompositcementbindemedel. Material av den internationella vetenskapliga och tekniska konferensen "faktiska byggproblem". Saransk, Moskva State University, 2004. s. 119-124.

4. DE LARRARD, F. SEDRAN. Optimering av ultrahight-prestanda betong med användning av en förpackningsmodell. CEM betongres. - Vol., 1994. - S.

5 Kalashnikov rationell reologi i konkretens framtid. Del 1. Typer av reologiska matriser i en betongblandning, en strategi för att öka betongstyrka och spara den i strukturer // Betongteknik, nr 5, 2007. S.8-10.

6 Kalashnikov Rationell reologi i betongens framtid. Del 2. Fin reologiska matriser och pulverbetonter av en ny generation //betong av betong, nr 6, 2007. s.8-11.

7 Kalashnikov rationell reologi i konkretens framtid. Del 3. Från höghållfasta och höghållfasta betongbetong i framtiden till superplastisk betongbetong av den nuvarande //-tekniken, nr 1, 2008. s.22-26

8 Kalashnikov Principer för att skapa höghållfasta och höghållfasta betongprodukter // populär betongvetenskap. St. Petersburg. №3, 2008. C.20-22.

9 Kalashnikov Kompositioner av höghållfast självhäftande betong // byggmaterial, nr 10, 2008. C.4-6.

Forskare upphör inte att överraska utvecklingen av revolutionär teknik. Blandningen med förbättrade egenskaper erhölls inte så länge sedan - i början av 90-talet av 20-talet. I Ryssland uppträder användningen av byggnader inte så ofta, huvudanvändningen är tillverkning av bulkgolv och dekorativa produkter: bordsskivor, öppningsbågar och partitioner.

Bestäm fördelarna med bättre kvalitet RPB-material tillåter parametrarna att överväga:

Strukturera.
Egenskaper.
Användningsfält.
Ekonomisk underbyggnad av förmåner.

Strukturera

Betongbyggnadsmaterial, gjutna från en komprimerad blandning av olika sammansättning:

1. Basen är ett bindemedel, "bindning" fyllnadsämne. Fastigheten är säker, i ett enda heltal för att kombinera komponenterna säkerställer de viktigaste kraven i tillämpningsområdet. Typer:

Cement.
Gips.
Kalk.
Polymerer.
Bitumen.

2. Aggregatet är en komponent som bestämmer densiteten, vikten, styrka. Typer och kornstorlek:

Sand - upp till 5 mm.
Ceramzit - upp till 40.
Slagg - upp till 15.
Krossad sten - upp till 40.

3. Additiver - modifierare som förbättrar egenskaper som ändrar processen med att ställa in den resulterande blandningen. Visningar:

Mjukgörande.
Förstärkning.
Pictyory.
Regulatorisk frostmotstånd och / eller inställningshastighet.

4. Vatten är en komponent som når bindemedlen (används inte i bitumenbetong). Andelen vätska till basen av basen bestämmer plasticiteten och tiden för inställning, frostmotstånd och styrkan hos produkten.

Användningen av olika kombinationer av stiftelsen, aggregatet, tillsatserna, deras förhållanden, proportioner gör det möjligt att få betong med en mängd olika egenskaper.

Skillnaden mellan RPB från andra typer av material är en liten del av aggregatet. Att minska andelen cement, dess ersättning av stenmjöl, mikrokarcemium gjorde det möjligt att skapa blandningar med höga fluiditet, självhäftande föreningar.

Kraftig RPB erhålles genom att blanda vatten (7-11%) och reaktionärt aktivt pulver. Proportioner (%):

Portland Cement M500 M500 eller Vit - 30 ~ 34.
Mikrokar eller stenmjöl - 12-17%.
Microcarete - 3,2 ~ 6,8.
Tunnkornig kvarts sand (fraktion 0,1 ~ 0,63 mm).
Superplasticizer baserad på polykarboxylateter - 0,2 ~ 0,5.
Styrkaalkoncelerator - 0,2.

Teknik för mottagande:

Komponenterna är beredda i enlighet med procentuell innehåll.
Blandaren serverar vatten och mjukgörare. Processen med blandning börjar.
Cement, stenmjöl, mikrosiness läggs till.
För att ge färg är tillsats av färgämnen (järnoxid) tillåtet.
Omröring 3 minuter.
Kompletteras med sand och (för armerad betong).
Blandningsprocessen är 2-3 minuter. Under detta tidsintervall införs en greppaccelerator i ett procenttal mellan 0,2 av den totala massan.
Formens yta är fuktad med vatten.
Anslut blandningen.
Stänk ytan av lösningen fördelad i formen.
Täck injektionsbehållaren.

Alla operationer kommer att krävas upp till 15 minuter.

Egenskaper för reaktionspulverbetong

Positiva egenskaper:

1. Användningen av mikrokräm och stenmjöl ledde till en minskning av andelen cementinnehåll och dyra superplasticisatorer i RPB, vilket ledde till nedgången i värde.

2. Sammansättningen av det självhäftande pulverens tunga betong med hög grad av flöde erhålles:

Inte nödvändigtvis användning av Vibrationtol.
Den erhållna ansiktsytan kräver praktiskt taget inte mekanisk förfining.
Möjligheten att göra element med annan konsistens och ytjämnhet.

3. Förstärkning av stål, cellulosafiber, användningen av öppnings- och vävnadsramar ökar varumärket till M2000, kompressionsstyrka - upp till 200 MPa.

4. Hög motståndskraft mot karbonat och sulfatkorrosion.

5. Användningen av pulverreaktionsblandningen bidrar till att skapa tunga (˃40-50 MPa), lätta strukturer (densitet 1400 ~ 1650 kg / m3). Viktminskningen minskar bördan på stiftelsen av strukturer. Styrka gör det möjligt att utföra bärarelement i systemet med en mindre tjockleksbyggnad - minskad konsumtion.

Egenskaper

Ingenjörer på designsteget utför beräkningar och utgör ett antal rekommendationer och krav på byggmaterial och parametrar. Huvudfaktorer:

Betongmärket är numret efter bokstaven "M" (M100) i märkningen, indikerar det statiska belastningsområdet på kompression (kg / cm2), varefter förstörelsen uppstår.
Styrka: Kompression - Fast med experimentell bana trycket på pressen på provet före dess deformation, mätenheten: MPa. Böjningen är trycket på pressen på mitten av provet installerat på två stöd.
Tätheten är massan av volymen 1 kubikmeter, en måttenhet: kg / m3.
Frostresistens - antalet fryscykler och omvänd process med provförstörelsen av mindre än 5%.
Krympningsförhållande är en procentandel av volymen, linjära dimensioner av designen genom beredskap.
Vattenabsorption är förhållandet mellan massor eller volym absorberad av ett prov av vatten när det nedsänktes i ett kärl med vätska. Det kännetecknar den öppna porositeten hos betong.

Tillämpningsområde

Den nya tekniken baserad på reaktionspulverblandningen gör att du kan skapa betong med förbättrade egenskaper och ett brett användningsområde:

1. Bulkgolv med hög nötningsbeständighet med den applicerade skiktets minsta tjocklek.
2. Produktion av gränssten med lång livslängd.
3. Olika kosttillskott i den önskade andelen är kapabla att avsevärt minska vattenabsorptionsprocessen, vilket gör det möjligt att applicera materialet vid uppställning av marina oljeplattformar.
4. I civil och industriell konstruktion.
5. Upprepa broar och tunnlar.
6. För bordsskivor med hög hållfasthet, yta av olika strukturer och grovhet.
7. Dekorativa paneler.
8. Skapa partitioner, konstnärliga produkter från transparent betong. Med den gradvisa fyllningen i formen lätta ljuskänsliga fibrer.
9. Produktion av arkitektoniska tunnväggiga delar med vävnadsförstärkning.
10. Använd för slitstarka bindemedelskompositioner och reparationsblandningar.
11. Värmeisoleringslösning med användning av ett glas.
12. Höghållfast betong på granitmusble.
13. Bas-reliefs, monument.
14. Färgad betong.

Kosta

Det höga priset är vilseledande utvecklare angående möjligheten att använda. Att minska transportkostnaderna, en ökning av strukturen för strukturer och bulkgolv, andra positiva egenskaper hos materialet betalar finansiella investeringar. Hitta och köp RPB är ganska svårt. Problemet är reducerat i efterfrågan.

Priserna för vilka kan köpas av RPB i Ryssland:

Tyvärr är det svårt att medföra exempel på civila eller industriella anläggningar, uppförda i Ryssland med användning av RPB. Huvudanvändningen av pulverbetong erhållen vid tillverkning av konstgjord sten, bänkskivor och samt bulkgolv och reparationsverkare.

Artiklar