ВЫСОКОПРОЧНЫЕ САМОУПЛОТНЯЮЩИЕСЯ БЕТОНЫ С КОМПЕНСИРОВАННОЙ УСАДКОЙ ДЛЯ УСЛОВИЙ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА

Краткое содержание

ЗМІСТ РОБОТИ

     У вступі дана загальна характеристика роботи – обгрунтовано актуальність, сформульовані  мета і задачі дослідження, викладено наукову новизну й практичну цінність отриманих результатів.

     У першому розділі зроблено аналітичний огляд літературних джерел, присвяченних особливостям тверднення  бетонів в умовах сухого жаркого клімату, розглянуто концепцію зниження усадочних деформацій за рахунок внутрішнього догляду за бетоном.

      Високоміцний самоущільнювальний  бетон – це бетон за класом С50/60 і вище при  середньому значенні міцності f_cm>60 МПа з модифікованих сумішей, що мають необхідні реологічні характеристики для безвібраційного формування залізобетонних густоармованих конструкцій (C. Aitcin, H. Okamura, E.G. Nawy, M. Collepardi, A. Shakir, H. Abid Yousif).

     При твердінні в умовах сухого жаркого клімату процеси формування структури звичайного і високоміцного бетону ускладнюються міграцією вологи і його зневоднюванням, що зумовлює підвищення усадки (А. Neville, S. Nagamatsu, І. Заседатєлєв). Загальна величина власних деформацій бетону складається із пластичної, вологісної, хімічної (зменшення об'єму системи «цемент – вода»), аутогенної усадок і усадки від карбонізації. Аутогенна усадка багато в чому визначає появу тріщин і пов'язана підвищенням капілярної напруги в порах цементної матриці в результаті  внутрішнього самовисихання цементного каменю.

     Традиційне зниження усадки базується на зовнішніх методах догляду за бетоном (покриття вологоутримуючими матеріалами, полімерними плівками, туманні завіси й ін.). Однак стандартні методи зовнішнього догляду не здатні контролювати аутогенну усадку в процесі самовисихання при дефіциті води у випадку низького водоцементного відношення (В/Ц≤0,35), що характерно для бетонів типу HPC.

     В 50-х роках  висунута (P. Philleo) і в останні роки розвинена (P. Dale, W. Bentz, в т.ч. в Україні – М.Зайченко та ін.) концепція «внутрішнього догляду» за бетоном у зв'язку з появою  високоякісних бетонів HPC. Під терміном «внутрішній догляд» розуміють, зокрема, введення в цементну матрицю спеціальних агентів: водонасичених пористих пісків (LWA –Light Weight Aggregate), які віддають  вологу  в матрицю бетону для продовження гідратації, водоутримуючих гранул суперабсорбентів (SAP –Superabsorbent polymers), хімічних добавок, що знижують поверхневий натяг в порах бетону, тим самим зменшуючи усадку (SRA– Shrinkage-reducing admixture).

     Проведений аналіз дозволив зробити висновок, що найбільш простим і економічно доступним способом  внутрішнього догляду за високоміцним самоущільнювальним бетоном в умовах сухого жаркого клімату Іраку може бути використання водонасичених добавок типу LWA.

     У другому розділі наведено характеристики вихидних матеріалів, описано  методи випробувань та показано особливості досліджень.

     Для одержання розчинів і бетонів використані цементи типу СЕМ 1 45,2, CEM I 42,5 N–HSR/NA і СЕМ 1 45,2  і добавки, що суттєво знижують кількість води замішування сумішей (HRWRA – High Range Water Reducing Admixture), у тому числі полікарбоксилатні суперпластифікатори Viscocrete 3088 і Isola BV-10, а також стабілізатори суміші (VMA –Viscosity modifying admixture). Дисперсні мінеральні добавки (PMA – Powdered Mineral Admixtures) уводилися для підвищення зв'язувальності бетонної суміші,  щільності і регулювання процесів структуроутворення бетону (В. Вировий, Л. Дворкін, Н. Лушнікова та ін.). Для приготвуання бетонів типу SCC та HSSCC  використовували золу винесення і щебінь  фракцій 4-8  та 8-16 мм.

---

Експериментальні дослідження виконано автором в ОДАБА, Вармінсько-Мазурському університеті (м. Ольштин, Польща) і Технологічному університеті м. Багдад  (Ірак)