ГлавнаяС целью создания целесообразного, быстрого и эффективного метода оценки совместимости цемента и добавок ученые из китайской научной академии строительных материалов, университета Цинхуа и других организаций на основе опыта зарубежных исследователей провели комплексное изучение различных методов испытания, в том числе методов OK бетона, осадки миниконуса и нормальной густоты цемента.
Сравнением методов испытания расплыва конуса раствора на встряхивающем столике и расплыва конуса цементного теста обнаружено, что воспроизводимость результатов, полученных на встряхивающем столике, достаточно низкая; на получаемый результат существенное влияние оказывает различная степень уплотнения раствора при штыковке, частота встряхиваний и другие факторы. Для составов с большим В/Ц отношением и малым содержанием СП может наблюдаться расслоение бетонной смеси.
При использовании для оценки совместимости цемента и СП метода расплыва конуса цементного теста (GB 8077) случайные факторы не оказывают столь существенного влияния на получаемые результаты. Данный метод имеет следующие очевидные преимущества:
• малое количество расходуемых материалов;
• малые трудозатраты при проведении испытаний;
• достоверные результаты оценки.
Для использования данного метода требуются: мешалка для цементного теста; конус для определения расплыва с размерами: диаметр верхнего отверстия 36 мм, диаметр нижнего отверстия 64 мм, высота 60 мм; стеклянная пластина и металлическая линейка.
В процессе исследования варьируют соотношение цемента и СП при постоянном В/Ц отношении. При изготовлении цементного теста компоненты помещают в мешалку и перемешивают в течение 2 минут на медленной скорости, а затем 3 минуты на высокой скорости. Подготовленный состав выливают в конус и приглаживают ножом, расположенным под небольшим углом к торцевой поверхности конуса, снимая излишки; затем поднимают конус и линейкой измеряют максимальный диаметр в двух взаимно перпендикулярных направлениях; полученное среднее значение составляет первоначальную величину расплыва конуса цементного теста. Через 1 час после затворения цементное тесто еще раз перемешивают на высокой скорости в течение 2 минут, после чего повторно измеряют расплыв. По итогам проведенных исследований определяют оптимальное содержание добавок, позволяющее минимизировать потерю расплыва цементного теста через 1 час твердения. Данный метод достаточно прост в исполнении, обладает хорошей воспроизводимостью, что позволяет широко использовать его в практических целях.
Показателем оценки совместимости цемента и СП является такое содержание добавок, при котором цементное тесто обладает максимальным первоначальным расплывом и минимальной потерей данной характеристик через 1 час твердения. По итогам проведенных исследований строят графики зависимости расплыва конуса цементного теста от дозировки добавок, на которых можно выделить следующие характерные показатели (см. рис. 5.4):
Cd - точка насыщения добавки для цемента;
f0 - первоначальный расплыв конуса цементного теста при рекомендуемой дозировке добавок (C0);
f1 - расплыв конуса цементного теста через 1 час твердения при рекомендуемой дозировке добавок (C0).
Результаты исследований совместимости суперпластификатора FDN и четырех видов цемента данным методом показаны на рис. 5.5.
Судя по данным рис. 5.5 (d), СП FDN имеет высокую совместимость с тампонажным цементом Сычуани; обладает хорошей точкой насыщения, составляющей около 0,8%; при превышении дозировки добавки практически не теряет расплыв конуса через 1 час твердения. Цемент Люлихэя (рис. 5.5, b) обладает плохой совместимостью с FDN, так как при насыщенной дозировке, составляющей 1,2 %, потеря расплыва конуса через 1 час слишком большая, а при дозировке до 0,8-1,4% расплыв конуса через 1 час твердения близок к нулю. Совместимость FDN с цементами, представленными на рис. 5.5 (а, с) лучше, чем с цементом Люлихэ, но насыщенная дозировка СП составляет слишком большое значение - до 1,2-1,4%; потери расплыва конуса после 1 ч. также значительны.
Проведенные исследования показали, что использование метода определения расплыва цементного теста позволяет достоверно оценить совместимость цемента и СП на основе макроанализа. Также этот метод имеет важное справочное значение; его удобно использовать для выбора сырьевых ресурсов и оптимизации составов ВЦБ. Известные до сих пор методы оценки расплыва давали только относительную оценку, не позволяя при этом определять оптимальную дозировку СП и других добавок. На основе проведения большого объема лабораторных исследований установлены соотношения между тремя параметрами - совместимостью цемента и СП, расплывом конуса и скоростью потери его расплыва с целью определения оптимальных режимов перемешивания (максимальная скорость, количество оборотов в минуту и т.д.).