На кафедре «Технологии вяжущих веществ и бетонов» МГСУ были произведены исследования при различном содержании золы гидроудаления на равноподвижных бетонных смесях в соотношении вяжущее: песок как 1:2. Вначале в лаборатории была произведена сушка золы гидроудаления Московской ТЭЦ № 22, после чего был произведён помол совместно с ПАВ вышеуказанного наполнителя в сухом виде, так как при гидроудалении зол разнородность их достаточно велика по зонам золоотвала и требуются значительные усилия по усреднению их состава и влажности. Удельная поверхность в результате помола изменилась с 2500 см2/г до 5710 см2Д.

При данном испытании необходимым условием было сохранение заданных свойств строительных смесей. Было проведено 5 опытов, по результатам которого произведён вывод о оптимальном соотношении цемента и золы как единого вяжущего для производства строительных смесей.Полученные результаты приведены в таблице.

 
В опыте № 5 при активации золы в суспензию был добавлен суперпластификатор С-3 (разжижитель) в количестве 1,0% от массы золы в перерасчёте на сухое вещество. В процессе испытывались образцы-балочки размером 4x4x16 см, испытания проводили после пропаривания по режиму:

- подъём температуры - 3 часа;

- изотермический прогрев при температуре 90°С - 8 час;

- остывание - 5 часов.

Из приведённой таблицы видно, что при введении в систему цемент: зола небольшого количества суперпластификатора С-3 гидравлическая активность золы позволит экономить 50% цемента и сохранять при этом до 90% заданной прочности на сжатие и изгиб.

Таким образом, использование основных принципов физико-химической механики привело к созданию органо-минеральных добавок (ОМД) для строительных растворов, что особенно важно при производстве сухих строительных смесей.

Они предназначены для снижения расхода вяжущего и получения более плотного бетона (раствора) при малых расходах вяжущего, для повышения водоудерживающей способности и. т.д. Кроме того, тонкомолотые добавки являются компонентами клеевых составов, паст, шпатлёвок и других материалов.

На период формирования структуры (ПФС) строительных растворов с ОМД значительное влияние оказывают вид и количество ПАВ. В нашем случае увеличение содержания С-3 до 2-3% от массы цемента приводит к удлинению периода формирования структуры на 6,5-8,5 часов.

Наиболее значимыми факторами влияния на прочность строительного раствора являются степень разбавления раствора ОМД, активность минерального компонента и содержание в нём ПАВ.

Использование тонкомолотых наполнителей в сухих смесях необходимо не только для шпатлевочных и других тонкослойных составов, но и для обычных растворов. При твердении цементно-песчаных растворов наименее прочная часть структуры образуется на контактном слое «цементный камень - зёрна заполнителя». Контактный слой имеет относительно более высокую пористость, чем основной цементный камень, здесь увеличено образование портландита и эттрингита, что может понизить прочность затвердевшего раствора.

В.В. Воронин, доктор технических наук, профессор МГСУ;

И.С. Пуляев, студент МГСУ

Подробнее с анализом технологий и оборудования для производства сухих строительных смесей Вы можете отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Анализ оборудования для производства сухих строительных смесей» и «Рынок строительной извести в России».