Исследование свойств самоуплотняющихся бетонов, модифицированных деалюминированным цеолитом

УДК 691

Б.Е. Жанаберген, К.К.Абдрахманова

Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет имени К.И.Сатпаева, Казахстан, г. Алматы,

bekbolatzhangabergen@gmail.com

Исследование свойств самоуплотняющихся бетонов, модифицированных деалюминированным   цеолитом

Аннотация

Исследование природных цеолитов как эффективных модификаторов самоуплотняющихся бетонов имеет значительный  технико-экономический потенциал. Введение активированного цеолитового модификатора способно оказать благоприятное влияние на реологические  свойства бетонной смеси и бетона, обусловленное синергетическим  эффектом цеолитов, обладающих  высокой сорбционной способностью, ионообменным потенциалом и специфической структурой, предопределяющих  интенсификацию их реологической и пуццолановой активности. Введение в цементную систему деалюминированных цеолитсодержащих модификаторов обеспечивает устойчивые реологические и технологические свойства бетонных смесей—растекаемость, связность, однородность, нерасслаиваемость,  сохранение удобоукладываемости и перекачиваемости. Результаты экспериментов показали, что деалюминированный цеолит обладает реологической активностью, характеризуемой высокими показателями подвижности и стабильностью значений вязкости. Интенсификация использования цеолитсодержащего сырья в технологии  самоуплотняющихся бетонов предопределяется разработкой оптимальных технологических параметров наполненных цементных материалов.

Ключевые слова: природный цеолит, деалюминированный цеолит, реологическая активность, пуццолановая активность, самоуплотняющийся бетон

Современные реалии строительной индустрии отражаются в зданиях высотой свыше 500 м, морскими нефтяными платформами, многокилометровыми тоннелями и мостами  из высококачественного бетона с прочностью, приближающейся к прочности металла и практически неограниченной долговечностью. К бетонам нового поколения относятся разработанный в 1990 году японским профессором Х.Окамурой, самоуплотняющийся бетон, обладающий способностью бетонной смеси с низким водо-твердым отношением к самоуплотнению без вибрационного воздействия за счет уникальных реологических характеристик. [1]

Практика наполненных цементных композиций  на основе доступного местного сырья свидетельствует о технико-экономических, технологических, экологических преимуществах перед традиционными материалами. Современные исследования показывают высокую продуктивность применения в качестве добавок золей и гелей различного происхождения. Многообещающим является изучения золей на основе цеолитов, содержающих щелочные оксиды в сочетании с оксидами кремния и  алюминия. Введение цеолитового модификатора может оказать благоприятное влияние на реологические  свойства бетонной смеси и бетона. Это связано с физическим эффектом, который проявляется в том, что мелкие частицы обычно имеют более тонкий гранулометрический состав, чем портландцемент, либо с реакциями активных гидравлических составляющих. Минеральные добавки могут оказывать влияние на состав бетонной смеси, реологические свойства пластичного бетона, степень гидратации портландцемента, прочность и проницаемость затвердевшего бетона, сопротивление трещинообразованию при тепловой обработке, уменьшение воздействия  щелочей на кремнезем, а также на сопротивление при сульфатной агрессии. Пуццолановые свойства природных цеолитов определяются их высокой сорбционной способностью, ионообменным потенциалом и специфической структурой. Их действие включает в себя различные этапы: обмен катионов, растворение и разрушение структуры, возможное образование переходных гелевых фаз, осаждение гидратированных силикатов и алюминатов кальция.