Процедуры проведения испытаний и их результаты

Прочность на сжатие всех бетонных смесей определялась для периодов 2, 7 и 28 дней согласно стандарту TS EN 12390-3.⁵ Испытание на проницаемость хлоридами и водой осуществлялось на обычных бетонных смесях с периодом выдерживания 28 дней и содержанием цемента 300 (кгм-3), а также на разжиженных самоуплотняющихся бетонных смесях.
 
Стандартное испытание на определение способности бетона сопротивляться проникновению хлорида (ASTM С1202) включает в себя измерение электрического тока, проходящего через насыщенный водой образец бетона, который помещается между 3% NaCl и 0.3 moldm-3 NaOH. Уровень тока измерялся каждые 30 мин в течение 6 часов, результаты наносились на график. Зона под кривой рассчитывалась в виде общего уровня тока в кулонах.⁶

Глубина проникновения воды под давлением внутрь бетона определалась согласно стандарту TS EN 12390-8. Высушенные в печи образцы бетона подвергались воздействию воды под давлением менее 1 атмосферы в течение 48 часов, менее 3 и 7 атмосфер – в течение 24 часов. Затем образцы разламывались и определялся уровень проникновения воды.7 Результаты испытания для обычной цементной смеси и разжиженной самоуплотняющейся бетонной смеси представлены в Таблицах 5 и 6 соответственно.

Таблица 5: Результаты испытаний для обычной цементной смеси

Примечание:

Таблица 6: Результаты испытаний для разжиженной самоуплотняющейся бетонной смеси

Обсуждение

Прочность на сжатие

Результаты испытания по определению прочности на сжатие, которые представлены в Таблице 5, показывают, что на ранних этапах (2 дня и 7 дней) бетон, изготовленный из цемента CEM I 42.5 R, обладает более высокой прочностью, чем бетон на основе цементов CEM II/B-S 42.5 R и CEM III/A 42.5 N при любом соотношении воды и цемента. Тем не менее, для периода выдерживания 28 дней прочность обоих видов бетона, содержащих шлакоцементы, превысила прочность бетона CEM I. При периоде 28 дней бетон, изготовленный при помощи цемента CEM III/A 42.5 N, почти достиг показателей бетона CEM II/B-S 42.5 R и оказался прочнее бетона CEM I 42.5 R. Задержка нарастания прочности у бетона, содержащего шлакоцемент, происходит вследствие отложенной гидратации доменного шлака. Бетон на основе шлакоцемента также превзошел бетон CEM I по показателю нарастания прочности в период между 2-м и 7-м днями.
 
То же самое можно сказать о разжиженной самоуплотняющейся бетонной смеси при изучении показателей прочности, указанных в Таблице 6. Вновь, прочность бетона на основе цемента CEM III/A 42.5 N оказалась ниже, чем прочность бетона CEM I 42.5 R на 2-м и 7-м дне испытания, но при этом ситуация изменилась на обратную на 28-м дне.

Проникновение хлорида

Как видно из Таблиц 5 и 6, способность бетона противостоять проникновению хлорида значительно повысилась при использовании шлакоцементов. Цемент CEM III/A 42.5 N оказался наиболее эффективным в данном отношении. Это можно объяснить формированием дополнительного пуццоланового геля в смесях шлакоцемента, который закрывает поры и увеличивает крупность частиц шлакоцемента.

Проникновение воды

Показатели глубины проникновения воды, которые представлены в Таблицах 5 и 6, показывают, что использование шлакоцементов повышает устойчивость бетона к проникновению воды под давлением. Вновь наиболее эффективным оказался цемент CEM III/A 42.5 N. Результаты можно объяснить точно так же, как и в случае проникновения ионов хлорида.

Сравнение затрат на производство бетона

В Таблице 7 представлены данные по удельной себестоимости сырьевого материала для обычных бетонных смесей, содержащих 300 кгм-3 цемента, а также их прочность на сжатие для периода выдерживания 28 дней. Данные близки друг к другу. В последней колонке приводятся результаты расчета (в турецких лирах) удельной себестоимости (1 турецкая лира = 0.85 доллара США / 0.59 евро). Можно заметить, что использование шлакоцементов (смеси 9 и 11) может снизить стоимость бетона примерно на 11% по сравнению с ценой бетона на основе цемента CEM I (смесь 4).

Таблица 7: Стоимость обычной бетонной смеси на единицу прочности

Приложение: