Минеральные добавки для бетонов

Для активного управления структурой и свойствами бетонной смеси и бетона, наряду с химическими добавками применяют минеральные (МД). 

Эти материалы представляют собой порошки различной минеральной природы, получаемые из природного или техногенного сырья (золы, молотые шлаки и горные породы, микрокремнезем и др.). Минеральные добавки отличаются от заполнителя мелкими размерами зёрен (менее 0,16 мм, а чаще еще меньше), а от химических модификаторов тем, что они не растворяются в воде. Располагаясь вместе с цементом в пустотах наполнителя, они уплотняют структуру бетона, в ряде случаев позволяют уменьшить расход цемента. Поэтому МД часто называют минеральными наполнителями. Если оценивать МД по их влиянию на структуру и свойств цемента и бетона, то в зависимости от дисперсности их можно разделить на МД-разбавители цемента и МД-уплотнители: МД-разбавители, например зола, имеют гранулометрический состав, близкий к цементу (удельную поверхность 0,2 — 0,5 м?/г) МД-уплотнители, например, микрокремнезём, имеют частички примерно в 100 раз меньше зерен цемента (удельная по¬верхность 20 — 30 м?/г) и являются более эффективной добавкой, так как способны заполнять пустоты между зернами цемента и обладают повышенной реакционной способностью.  Минеральные добавки делятся на активные и инертные. Активные МД способны в присутствии воды взаимодействовать с диоксидом кальция при обычных температурах, образуя соединения, обладающие вяжущими свойствами. При введении в бетон они взаимодействуют с Са(ОН) 2, выделяющимся при гидратации портландцемента. Некоторые активные МД, например, молотые доменные шлаки, способны к самостоятельному твердению, которое активизируется при добавке извести. На свойства минеральных добавок значительное влияние оказывает их зерновой состав, опресляющий удельную поверхность и соответственно реакционную способность или возможность уплотнения структуры бетона.  Инертные добавки, например, молотый кварцевый песок, при обычной температуре не вступают в реакцию с компонентами цемента, однако при определенных условиях эти добавки могут проявлять реакционную способность (например, при автоклавной обработке). В большинстве случаев инертные добавки используют для регулирования зернового состава и пустотности твердой фазы бетона: заполнитель — цемент — минеральная добавка, с целью управления свойствами бетонной смеси и бетона.  Природные минеральные добавки получают тонким измельчением различных горных пород вулканического (туфы, пеплы, трассы) или осадоч¬ного (диатомит, трепел, опока) происхождения. Именно к туфам первоначально был применен термин «пуццоланы» по названию итальянского местечка, где он добывался. Впоследствии этот термин распространили и на другие активные природные минеральные добавки. МД вулканического или осадочного происхождения состоят в основном из кремнезема и глинозема (70 — 90 %), которые в известной мере определяют их пуццолановую активность. Эти добавки получили широкое применение при производстве цемента. К их недостаткам следует отнести повышенную водопотребность.  Минеральные добавки из техногенного сырья: золы, молотые шлаки, микрокремнезем и другие имеют различный минералогический состав и дисперсность, которые определяют эффективность их применения в цементах и бетонах. Золы ТЭС образуются при сжигании пылевидных углей из их минеральной части, которая содержит глинистые вещества, кварц и карбонатные породы. В зависимости от температуры топки (1200—1600oС) и размеров частиц минеральная часть углей или плавится полностью, или оплавляется с поверхности. При охлаждении образуется стекловидная фаза материала. Частицы золы осаждаются в электрофильтрах и удаляются сухим (зола унос или зола сухого удаления) или мокрым способом (зола гидроудаления). Зола — унос имеет более высокие свойства и широко используется в технологии цемента и бетона.  Химический состав зол характеризуется содержанием 35-60% SiO2 , 15-35% А12О3, 1-20% Fe2O3, 1-30% СаО и небольшого количества MgO, SO3, щелочей и других соединений. Соотношение компонентов золы предопределяет ее активность и вяжущие свойства. По содержанию оксида кальция золы подразделяются на высококальциевые (СаО>10%) и низкокальциевые (СаО<10%). Высококальциевые золы обладают некоторыми вяжущими свойствами и могут применяться для замещения части цемента в бетонах, к которым не предъявляются высокие требования по прочности и долговечности. В этих золах часть СаО может находиться в свободном (пережженном) состоянии, что приводит к неравномерному изменению объема и определенным сложностям при их применении.  Низкокальциевые золы вяжущими свойствами не обладают, но в присутствии и

Антикоррозионные и специальные лакокрасочные материалы

Многие материалы, из которых изготовлены различные предметы, окружающие человека, подвержены коррозионному воздействию агрессивных сред, влажности и высокой температуры. Разрушение материалов по причине коррозии наносит обществу огромный ущерб. Поэтому поиск совершенных и эффективных методов борьбы с коррозией – одна из важнейших задач, которые приходится решать…

Современные лакокрасочные материалы

Многие из нас разделяют устоявшееся мнение о том, что ремонт в квартире или доме подобен стихийному бедствию. И как ни крути, этот процесс неизбежен. Другой вопрос, как лучше сделать ремонт с минимальными потерями. Для этого необходимо узнать как можно больше информации о тех или иных материалах…

Посмотрите также: