Характеристики мінеральних добавок

Для основних МД існують стандарти, що нормують як їх хімічний склад, так інші характеристики. У нашій країні стандартизована зола ТЕС, в Євросоюзі зола ТЕС (EN 450) і мікрокремнезем (EN 13263). При цьому євронорми вводять і показники, що визначають ефективність МД в бетоні – індекс активності (EN 450) і коефіцієнт ефективності (EN 206).

Останній є більш інформативним.
Основними характеристиками МД є:

  • дисперсність;
  • пуцолановий активність;
  • водопотребность;
  • коефіцієнт ефективності.

Дисперсність прийнято характеризувати питомою поверхнею добавки або залишком на ситі 45 мкм. Питома поверхня більшості МД, включаючи золи ТЕС, лежить в межах 2000-5000 см2 / г, т. Е. Порівнянна з такою для цементів.
Дисперсність може надавати суперечливий вплив на властивості МД. З її зростанням-збільшується хімічна активність, з іншого боку – зростає водопотребность. Так, мікрокремнезем з величезної питомою поверхнею (= 20000 см2 / г) і високу хімічну активність має і високу водопотребность (до 100%). В результаті його прочностной ефект в бетоні часто можна порівняти з ефектом зол звичайної дисперсності. І лише нейтралізуючи високу водопотребность мікрокремнезема введенням суперпластифікатора, отримують високий зріст міцності. Знецінення значною хімічної активності високої водопотребностью має місце і для ряду природних МД. Виняток становлять золи, у яких з ростом дисперсності водопотребность знижується (дрібні частинки мають кулясту форму, тоді як великі – неправильну).
Збільшення дисперсності з 2000 до 5000 см2 для інертних добавок веде лише до невеликого зростання міцності бетону: на 5-10%. І навіть для хімічно активних зол збільшення міцності не перевищує зазвичай 20%. Що, мабуть, підтверджує думку про те, що основний ефект МД в бетоні – мікронаполняющій – в своїй основі не пов’язаний з розмірами мікрочастинок.
Пуццолановая активність добавок оцінюється за здатністю зв’язувати Са (ОН) 2 з водного розчину протягом 28 діб. Вона коливається від 30-100 мг / г для зол до 100-400 мг / г для природних добавок і до 1000 мг / г для Метакаолін.
Водопотребность МД часто визначається за методикою, яка застосовується для цементу (на тесті нормальної густоти, приготованому з води і добавки). Вона також дуже різна. Водопотребность інертних добавок (мелених гірських порід) становить 20-30%, зол ТЕС – 20-50%, природних пуцоланових добавок – 30-80%, а для мікрокремнезема вона досягає 100% і навіть більше.
Необхідність використання декількох характеристик ускладнює оцінку впливу МД на властивості бетону. Тому якість добавок краще оцінювати по їх ефектів в бетоні, перш за все за показниками міцності.
Найбільше застосування отримав коефіцієнт ефективності (Ке), іноді званий також коефіцієнтом цементуючою ефективності. Він дорівнює відношенню мас скорочуваного цементу і вводиться МД при збереженні міцності бетону постійною. Так, Ке = 0,5 означає, що на кожен 1 кг введеної добавки витрата цементу при збереженні міцності скорочується на 0,5 кг. Використання Ке спрощує і робить наочним знаходження равнопрочних складів бетону з МД. Так, якщо передбачається ввести в бетон 100 кг / м3 добавки з Ке = 0,5, витрата цементу скорочується на 50 кг / м3 бетону, а витрата піску (при заміні по масі) ще на 50 кг / м3.
Однак практичне застосування Кос ускладнюється його залежністю не тільки від характеристик МД, але і від вмісту цементу в бетоні, а також від витрати добавки. Для активних МД і фас 7 роль також вік бетону. Для стандартного віку і витрати добавки 100 кг / м3 для декількох вітчизняних зол знижувався при зростанні витрати цементу з 200 до 400 кг / м3 з 0,4- 0,5 до 0,2. Для інертних МД він, природно, нижче. Наприклад, для меленого піску в цих же умовах зменшувався від 0,3 до 0. Тому його можна розглядати в першу чергу як порівняльну характеристику МД (яка визначається для бетону з певним витратою цементу). Як можливий варіант пропонується середня витрата цементу близько 300 кг / м3.
Ще одним недоліком Ке є складність його визначення. Для цього слід знайти равнопрочний вихідного складу бетону з МД, що досить трудомістким. У різних методиках поряд з контрольним складом потрібне виготовлення двох і навіть трьох складів бетону з добавкою.
При експериментальному визначенні Кос за цією методикою потрібно виготовлення 3 складів бетону.
На виробництві зазвичай є залежність міцності від витрати цементу (при постійній витраті води) або формула міцності бетону з коефіцієнтом А, уточненими для застосовуваних матеріалів.

Ссылка на основную публикацию