Abstrakt vědeckého článku o materiálových technologiích, autor vědecké práce – Jurij Vasilievič Efimenko, Igor Nikolajevič Nekipelov, Svetlana Konstantinovna Tolstenko, Svetlana Leonidovna Chugunova

Prezentovány jsou výsledky komplexních studií pucolánové reakce popela v betonu pomocí konduktometrické analýzy a stanovení parametrů pórovitosti pomocí absorpce vody, vztah mezi naměřenými parametry betonu a vypočtenými „chemickými“ moduly kvality popela podle Voyatzakise a Gubbarda je založeno.

Podobná témata vědecké práce o technologii materiálů, autorem vědecké práce je Jurij Vasilievič Efimenko, Igor Nikolajevič Nekipelov, Svetlana Konstantinovna Tolstenko, Svetlana Leonidovna Chugunova

Technologie a efektivita využití popílku z hnědého uhlí z ložiska Lelchitsky v cementových a betonových směsích

Vysokopevnostní beton s integrovaným použitím popela z rýžových slupek, popílku a superplastifikátorů

Vliv popela na vlastnosti betonu

Prezentovány jsou výsledky komplexních výzkumů pucolánové reakce popela v betonu s využitím konduktometrické analýzy a stanovení parametrů pórovitosti na nasákavosti; byl odvozen vztah mezi naměřenými charakteristikami betonu a vypočtenými moduly kvality chemického popela na Voyatzacis a Hubbard.

Text vědecké práce na téma “Vliv popela na vlastnosti betonu”

Yu.V. Efimenko, I.N. Nekipelov, S.K. Tolstenko, S.L. Chugunova

EFIMENKO Jurij Vasilievič – kandidát technických věd, NEKIPELOV Igor Nikolaevič – kandidát technických věd, Svetlana Konstantinovna TOLSTENKO, Svetlana Leonidovna CHUGUNOVA (Centrum pro „stavební materiály a technologie“ DalNIIS RAASN, Vladivostok). © Efimenko Yu.V., Nekipelov I.N., Tolstenko S.K., Chugunova S.L., 2012

Vliv popela na vlastnosti betonu

Prezentovány jsou výsledky komplexních studií pucolánové reakce popela v betonu pomocí konduktometrické analýzy a stanovení parametrů pórovitosti pomocí absorpce vody, vztah mezi naměřenými parametry betonu a vypočtenými „chemickými“ moduly kvality popela podle Voyatzakise a Gubbarda je založeno.

Klíčová slova: popel, beton, pucolánová reakce, konduktometrická analýza, hydraulická permeabilita, jakostní moduly.

Vliv popela na vlastnosti betonu. Jurij V. Efimenko – Ph. D., Igor N. Nekipelov – Ph.D., Svetlana K. Tolstenko, Svetlana L. Chugunova (Centrum „Stavební materiály a technologie“ DalNIIS RAASN, Vladivostok). Prezentovány jsou výsledky komplexních výzkumů pucolánové reakce popela v betonu s využitím konduktimetrické analýzy a stanovení parametrů pórovitosti na nasákavosti; byl odvozen vztah mezi naměřenými charakteristikami betonu a vypočtenými „chemickými“ moduly kvality popela na Voyatzacis a Hubbard.

READ
Jak se nazývá spojení potrubí s potrubím?

Klíčová slova: popel, beton, pucolánová reakce, konduktometrická analýza, hydraulická permeabilita, jakostní moduly.

Použití popela v betonu je založeno na využití řady jeho fyzikálně-chemických vlastností, a především jeho pucolánové aktivity – schopnosti interagovat s hydroxidem vápenatým a alkáliemi v pórové tekutině betonu.

Všeobecně se uznává, že cement s popelem je ideálním pojivem pro železobetonové prefabrikáty s tepelným zpracováním párou. Použití popela je efektivnější pro portlandské cementy se střední exotermou. Má se za to, že ani obsah uhlíku, ani specifický povrch a absorpční aktivita CaO nelze použít k hodnocení účinnosti popela. Je také známo, že každých 10 % popela zvyšuje kapilární pevnost betonu o 15 %.

V DalNIIS byly provedeny komplexní studie různých vlastností malt a betonů při procesu tvrdnutí při normální teplotě a zapaření dle režimu, hodina: 3+3+490 C + pomalé chlazení. Vzorky byly uloženy ve vápenné vodě. Popel ze státních okresních elektráren a tepelných elektráren Přímořského teritoria (Partizanskaya – P, Bolshekamenskaya – BK, Glavvladivostokstroy – GVS) a portlandský cement PTs 400 závodu Spassky (S3B 57-60%, S2B 14-18%, S3A bylo použito 9-10 %, S4AR 10-12 %)).

Studovaný popel měl obvyklé složení pro kyselé popely:

– chemický, % (SiO2 = 53-62, Al1203 = 22-24, Fe203 = 2,4-3,4, CaO = 0,4-2,0; Fe203 = 2,4-3,4; PeO = 0,3-2; K^O = 2,2-3,9 );

– mineralogické (P-křemen, živce, mullit, amorfovaná skelná fáze, polokoksové zbytky s oxidační teplotou 500-580 °C)

a poněkud se lišily ve specifickém povrchu (200-300 m2/kg) a elektrickém odporu (800-4000 Ohm • cm) vodního extraktu.

Pucolánová reakce (PR) byla stanovena poměrem Az>Ao, kde Az a Ao jsou parametry pro beton (maltu) s popelem a bez popela (viz tabulka).

Konduktometrická měření ukázala, že přítomnost popela v jakémkoli množství mění elektrickou vodivost betonu (malty) ve všech fázích tvrdnutí. Pucolánový efekt z hlediska pevnosti byl zaznamenán pouze v případě nanášení popela jako náhrady části písku, zatímco z hlediska elektrické vodivosti byl tento efekt zaznamenán při částečné výměně písku i cementu.

Při běžném skladování během prvního měsíce pucolánová reakce v elektrické vodivosti probíhá pomalu a do značné míry závisí na množství popela. Ale s provozním stářím (90 dní) je rozhodující vliv popela na elektrickou vodivost betonu (viz tabulka).

READ
Jak zpevnit stěny tašky?

Vliv popela na vlastnosti betonu ve stáří 90 dnů (složení v kg/m3: C = 210, V = 225, Sh = 1130, P = 650 + popel)

Vlastnosti betonu Režim tuhnutí Beton

bez popela s popelem (95kg/m3)

C=217kg/m3 C=270kg/m3 TUV P BK

Pevnost R, MPa HN 9,9 15,9 21 20,3 17,0

PÁRA 8,3 13,3 13,8 18,6 15,9

Elektrický odpor p, kOhmgsm НХ 3,74 3,78 7,59 6,75 4,59

PÁRA 3,08 2,96 38,0 33,0 14,5

Přes pórovitost Ps, % NH 10,7 9,8 3,9 4,8 6,8

PÁRA 13,3 12,8 0,8 1,0 2,3

Konstanta impregnace а^109 cm-2^”1 НХ 11,4 10,7 13,6 7,8 11,0

PÁRA 12,8 7,0 10,0 7,2 9,3

Maximální nasákavost Wmax, % obj. NH 17,6 16,9 15,6 16,4 17,2

PÁRA 17,6 17,4 17,0 15,4 16,6

Absorpce vody po dobu 24 hodin W24 / Wmax, % НХ 84 88 88 89 88

PÁRA 83 84 92 95 92

Parametr stejnoměrnosti pórů (podle Broussera) a, arb. NH 0,67 0,63 0,62 0,60 0,64

PÁRA 0,91 0,82 0,65 0,63 0,65

Voyatzakis modul Мв=[(Ca0+Мg0+R20)/(Si0+ А1203)]х103, rel. Jednotky – _ – 72 67 59

Hubbardův modul Мg= (К20/А1203)х10, v molech – – – 1,79 1,29 1,06

Účinnost cementování R/Sc, MPa – 140 183 320 286 250

Začátek pucolánové reakce t, den NH 13 19 22

Poznámka. Sc – objem cementu, rel. Jednotky; tpr – počátek pucolánové reakce vzniklé vyrovnáním relativního elektrického odporu betonu s popelem a bez něj.

Napařování způsobuje tepelnou aktivaci pucolánové reakce popela, což vede k prudkému nárůstu elektrického odporu, pevnosti a poklesu parametrů propustnosti (p, Ps atd.) betonu (roztoků) s obsahem popela. Zároveň vysoké hodnoty relativní pevnosti (až 90 % R95) a elektrický odpor betonu s popelem ve stáří 28 hodin po napaření potvrzují zapojení do procesu tvrdnutí dalších produktů reakcí popela s alkálie ve formě Ca(OH)24 a R2O.

Po pucolánové reakci beton s popelem zlepšil (ve srovnání s kontrolními kompozicemi) ukazatele pro Yaszh, Ps, Wmax, a (viz tabulka).

Hodnoty parametrů rovnoměrnosti pórů, které jsme zaznamenali, a = 0,60-0,65, s průměrným poloměrem pórů X2 = 1,0-1,6, odpovídají údajům M.I. Brousseur pro vyzrálé (180 dní) cementové materiály s W/C = 0,6.

READ
Jak správně vítat hosty?

Byla potvrzena podřízenost pucolánové reakce popela s cementovými alkáliemi modulům aktivity těchto hlinitokřemičitanů podle Voyatzakise (Mv) a Hubbarda (Mg).

Změna pevnosti a propustnosti studovaných betonů je v souladu s hodnotami modulů Mv a Mg a charakterizuje tyto popeloviny jako pucolánově aktivní.

Beton s přídavkem popela má výrazně vyšší elektrický odpor (5.10x vyšší než kontrola) a nízkou průchozí pórovitost, což lze považovat za faktor jejich zvýšené korozní odolnosti, a to i v elektrických polích.

Proč dávají do roztoku popel místo cementu?

V poslední době se při stavebních pracích často místo cementu používá popel. Výzkumy a experimenty ukázaly, že popel je výbornou náhradou tohoto materiálu. Dá se z něj vyrobit jasanové cihly a někteří ho používají jako přísadu. Důvodem je, že obsahuje oxid vápenatý, který má dobré cementační vlastnosti. Bude tak možné snížit spotřebu cementu, což je jednoznačná výhoda a úspora při stavební činnosti. Kromě toho je popel vynikajícím plnivem, které může zlepšit životnost betonu.

Materiál je docela šetrný k životnímu prostředí než portlandský cement. Pevnost výsledné směsi neklesá, ale naopak se zvyšuje.Pokud se pro pokládku cihel použije směs s přídavkem popela, pak bude následné rozebrání konstrukce značně obtížné a téměř nemožné.

Proč se místo cementu používá popel?

Proč dávají do roztoku popel místo cementu?

Beton, který obsahuje popel, se během přepravy na místo nedelaminuje, má poměrně vysokou mobilitu a nízkou propustnost vody. Při stavebních pracích se nejčastěji používá suchý popel, protože nemá adstringentní vlastnosti, aktivuje se po interakci se složkou cementového pojiva. Tak je možné výrazně snížit spotřebu cementu při výrobě průmyslového betonu. Avšak nejen průmysl používá popel místo cementu, mnoho lidí jej přidává do roztoku pro míchání betonu.

Jak ukázala praxe, beton s přídavkem popela několikanásobně převyšuje běžný portlandský cement. Výsledné směsi mají dostatečnou úroveň tepelné odolnosti a mohou vydržet roky. Je docela možné udělat takové řešení doma. Po vytvrzení se roztok změní na skutečný kámen, rychle schne, má dobré lepicí vlastnosti s kovem, kamenem, cihlami a jinými povrchy.

Při výrobě tepelně odolného roztoku budete muset použít následující přísady:

  • Popel – 6l. V tomto případě je nejlepší zvolit dřevěný popel, ale někdy je vhodný i popel získaný ze spalování uhlí.
  • Hašené vápno. Budete potřebovat 3–5 litrů tekutého vápna, jako je mléko.
  • Běžná sůl – 1 kilogram.
READ
Jak pochopit, zda je sádrokarton odolný proti vlhkosti nebo ne?

Hašené vápno se ředí stejným způsobem, jako se obvykle vyrábí na bílení stěn. Pokud například vezmete dva a půl kilogramu vápna, budete potřebovat 10 litrů vody. Poté musíte popel prosít a zbavit se velkých nečistot. Někdy jsou v něm kameny, různé opálené materiály a další předměty. Kromě popela se musí přes síto prosít i samotné vápno.

Důležité! Beton obsahující popel má dobrou pevnost a tepelnou odolnost.

Do popela nasypeme sůl a vše důkladně promícháme stěrkou. V tomto případě se bere jakákoli sůl: může být hrubá nebo jemně mletá. Poté se doporučuje nosit rukavice. Do nádoby, kde je sůl a popel, musíte nalít vápno. Musí se přidávat postupně, aby se získal roztok, který bude svou tloušťkou připomínat běžnou cementovou maltu. Po tomto smíchejte všechny ingredience.

Pomocí tohoto řešení můžete omítnout stěny nebo položit dlaždice. Směs lze použít k utěsnění prasklin v kamnech ve venkovském domě nebo v lázeňském domě nebo k odstranění závad v pracovním krbu nebo tandooru. Roztok lze aplikovat přímo do horké trouby. Nebojí se vysokých teplot a je docela efektivní. Výsledné řešení lze použít k odstranění mezer mezi trubkou a břidlicí. Chcete-li snížit smrštění, musíte do něj přidat malé množství jemného písku.