Материалы

Неавтоклавный ячеистый бетон с требуемыми свойствами


Таким образом, общая закономерность получения любого строительного материала с требуемыми свойствами имеет вид: исходное сырье + количественный состав материала + технология изготовления = структура и характеристики материала. В приведенной формуле технология включает в себя разнообразную обработку сырья и формовочной смеси, ее укладку в форму и формирование требуемой структуры, создание оптимальных режимов приобретения материалом прочности. При этом возможности технологии практически не ограничены. С развитием научно-технического прогресса технологии будут все больше совершенствоваться, что позволит из традиционного сырья изготавливать наиболее совершенные изделия с новыми, более высокими характеристиками.

Как показано выше, важнейшая роль в получении бетона с заданными структурой и свойствами принадлежит исходному сырью и его составу. Но не меньшее значение имеет технология его приготовления, так как она предусматривает целенаправленное воздействие на компоненты и структуру бетонной смеси и в конечном счете на прочность бетона.

Применительно к получению высококачественных бетонов задача технологии состоит в том, чтобы, используя объективные закономерности, создать такие условия во время переработки сырья, при которых наступает наиболее прочное соединение элементарных частиц исходных компонентов между собой в единый, однородный наиболее плотный, прочный и долговечный монолит. А это возможно только при весьма тонком совместном измельчении сырьевой смеси и создании при изготовлении изделий из свежеизмельченной массы таких давлений, при которых возникают химические связи между частицами твердой фазы.

Теоретические исследования свидетельствуют, что основным направлением повышения степени использования потенциальных возможностей бетона и его фактической прочности является существенное снижение дефектности и повышение однородности его структуры. Показателем оценки дефектности структуры может служить отношение теоретической прочности к фактической, а также значения RT0 и RTV. Как показывают опыты, чем дефективнее и неоднороднее структура бетона, тем ниже RT0 и RTV. С повышением однородности и снижением дефективности структуры увеличиваются RT0 и RTV и прочность бетона. Структуру бетона можно считать однородной, если все его компоненты имеют одинаковый химический, минералогический и геометрический состав, одинаковое строение, размещены в объеме по строго определенным законам, без отклонений, соблюдается однородность состава в каждом микрообъеме, отсутствуют инородные включения и т. д. Создать такую однородность структуры бетона путем простого подбора компонентов крайне затруднительно. Однако достичь такой однородности практически всегда можно за счет очень тонкого совместного измельчения всех компонентов формовочной массы. В этом случае выравниваются химические, физико-механические и геометрические характеристики компонентов бетона, снижается контактная дефектность, в максимальной степени используется поверхностная энергия твердой фазы. В процессе интенсивного помола смеси повышается ее однородность по составу, меняется форма и состояние поверхности частиц, что в конечном итоге повышает интегральную энергию химических связей между элементарными частицами в единице объема материала. Кроме того, в соответствии с законами физико-химической механики, чем выше величина поверхностной энергии системы, тем больше при прочих равных условиях затраты работы на ее деформирование и разрушение. С уменьшением поверхностной энергии твердого тела облегчается возникновение и развитие микротрещин.

Разрушение материала при помоле - это процесс разрыва химических связей между элементарными частицами твердого тела и разделения его на части. Разрыв химических связей возникает тогда, когда расстояние между элементарными частицами превысит некоторое критическое значение, после чего силы притяжения между ними перестают действовать. С теоретической точки зрения восстановить эти связи можно, только сближая элементарные частицы между собой на такое расстояние, когда между ними снова возникнут силы притяжения, что возможно только при приложении очень больших давлений. Однако, в реальных условиях, в местах разрыва химических связей на поверхности твердой фазы возникает огромное количество элементарных частиц, обладающих большим некомпенсированным зарядом. В результате на свежеобразованную поверхность частиц за сравнительно короткий срок притягиваются пары воды, пылеватые и другие частицы, находящиеся в воздухе, и поверхностная энергия твердой фазы быстро уменьшается. Если осуществляется сухой совместный помол компонентов бетонной смеси, включая вяжущее, то существует большая вероятность того, что на свежеобразованную поверхность частиц наполнителя будут притягиваться частицы вяжущего и тончайшим слоем покрывать их поверхность. Следовательно, при таком измельчении за счет поверхностных сил будет осуществляться равномерное распределение вяжущего по поверхности наполнителя. Однако, слой вяжущего на поверхности частиц наполнителя будет очень тонким и, чтобы соединить в последующем все частицы твердой фазы в единый, плотный монолит при максимально низком В/Ц, потребуется создать весьма большие усилия. Но тонкоизмельченная масса будет иметь повышенную водопотребность, что крайне нежелательно по известным причинам. Для использования такой смеси необходимо вводить в нее суперпластификаторы и модификаторы бетона, желательно при помоле, применять интенсивные способы перемешивания и уплотнения особо жестких смесей с низким В/Ц или же аналогичные способы уплотнения сухих смесей с последующей их пропиткой водой без или под давлением. Технология должна создавать условия для максимального сближения частиц твердой фазы при уплотнении смеси и твердении бетона, что даст возможность получать наиболее однородные, плотные, прочные и долговечные композиции. С учетом общей закономерности создания строительных материалов с требуемыми характеристиками наилучшие результаты можно достичь только при оптимальном сочетании качества исходного сырья, состава смеси и технологии изготовления материала. Иными словами, оптимизация всего технологического процесса является обязательным условием получения высококачественных бетонов и долговечных конструкций.

1 2 3 4
Общее время работы: 248.42214584351 мс
Использование памяти: 663 КБ