Вяжущее экстра-класса и бетоны на его основе

  Третье тысячелетние – время экологической безопасности природной среды, энерго- и ресурсосбережения, прогрессивных, малоэнергоемких и чистых технологий. Вместе с тем уходящий век оставляет будущему значительное количество разработанных, проверенных в заводских условиях, но пока еще не нашедших надлежащего внедрения экономичных и экологически безопасных технологий.
К таким технологиям в полной мере можно отнести технологию производства быстротвердеющего, высокопрочного вяжущего, позволяющего с минимальными затратами изготовлять эффективные бетоны, особенно для монолитного возведения зданий не только при пониженных положительных температурах, но и при отрицательных.
В МГСУ на кафедре технологии вяжущих веществ и бетонов разработано гидравлическое вяжущее экстра-класса с использованием промышленных отходов, позволяющих через два–четыре часа нормального твердения извлекать изделия из формы (или снимать опалубку). Через одни–двое суток изделия приобретают прочность, обеспечивающую эксплуатационную службу здания или сооружения.
Вяжущее экстра-класса характеризуется началом схватывания 5–8 мин, концом схватывания 10–12 мин. Нормальная густота – 0,26–0,29. Использование добавок позволяет изменить сроки схватывания до 40–50 мин. Активность вяжущего 40–50 МПа.
Такое вяжущее опробовано при изготовлении железобетонных изделий в заводских условиях. Уже через
4 ч изделия имели прочность 5–6 МПа, что позволило извлекать их из форм. К 24 ч прочность бетона составила 16 МПа, а через 28 сут около 50 МПа.

Бетон на основе разработанного вяжущего характеризуется более быстрыми темпами набора прочности по сравнению с бетоном такого же состава, но на традиционном цементе. В таблице приведены данные, подтверждающие вышесказанное.
Исследования гидратационных процессов твердеющей системы вяжущего экстра-класса + вода, определение степени гидратации, объемной концентрации новообразований по формуле А.В. Волженского и Ю.Д. Чистова, абсолютной пористости продуктов гидратации позволили установить, что минеральный состав указанного вяжущего во многом предопределяет эксплуатационные свойства бетонов.
Теоретически большой интерес представляют особенности протекания объемных и линейных деформаций твердеющей системы, что имеет исключительно важное прикладное значение.
Определенный интерес представляет способность вяжущего экстра-класса твердеть при отрицательных температурах (до –15°С). Для этого достаточно дать бетону предварительную выдержку при положительной температуре около +20°С. Это обеспечивает набор прочности бетона за 12 ч около 10–12 МПа (см. рисунок).
Разработанное вяжущее позволяет исключить термовлажностную обработку бетонных изделий, резко сокращает время оборачиваемости металлоформ, увеличивая тем самым съем бетонных изделий с квадратного метра площади цеха. Увеличение производительности влечет за собой уменьшение производственных площадей, формооснастки и рабочего персонала. Переоценить эффективность подобного вяжущего трудно.
Следует отметить, что вяжущее экстра-класса способствует повышению экологической безопасности природной среды. Известно, что на изготовление 300 кг портландцемента затрачивается от 50 до 75 кг условного топлива, а на тепловлажностную обработку бетонных и железобетонных изделий более чем в два раза.
Поэтому отказ от термообработки или значительное сокращение времени на нее – ключ к резкому снижению энергозатрат, а следовательно, и меньшему загрязнению окружающей среды.