Кровяков С.А., Мишутин А.В. - ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ КАК МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ И ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

АННОТАЦИЯ

Для ряда гидротехнических и транспортных сооружений применение бетонов на легких заполнителях является более эффективным по сравнению с традиционными тяжелыми бетонами. В частности, накоплен позитивный опыт применения легких бетонов для конструкций плавучих железобетонных сооружений, пролетных строений мостов и облицовок каналов.

Показано, что долговечность бетона во влажных условиях эксплуатации обуславливается его проницаемостью и морозостойкостью. Фильтрация воды через бетон подчиняется общим законам фильтрации через пористые тела, но в лёгких бетонах заполнитель также имеет пористую структуру. Для повышения долговечности легких бетонов гидротехнических и транспортных сооружений были предложены следующие технологические операции:
– гидрофобизация поверхности заполнителя,
– обработка поверхности заполнителя цементной суспензией в начальной стадии перемешивания смеси.

Оба метода способствуют образованию замкнутой пористости в заполнителе. Гидрофобизация поверхности пористого заполнителя уменьшает адсорбцию воды из матрицы, что позволяет снизить В/Ц без ухудшения технологичности смеси, а также уменьшить объемные изменения зерен в процессе структурообразования. Обработка поверхности заполнителя цементной суспензией технологически более проста и проводится непосредственно при смешивании. Обработка суспензией способствует упрочнению поверхностного слоя заполнителя и переходной зоны, повышает адгезию заполнителя и улучшает однородность его зерен.

Установлено, что за счет обработки заполнителя эмульсией кремнийорганической жидкости водонепроницаемость судостроительного керамзитобетона повышается на одну марку, а морозостойкость на 50 и более циклов. Предварительная обработка цементной суспензией более эффективна для бетонов на природных пористых заполнителях. Для бетонов на известняковом щебне обработка суспензией повышает прочность при сжатии на 10–15% и водонепроницаемость в среднем на одну марку. То есть оба метода обработки заполнителя повышают долговечность легких бетонов гидротехнических и транспортных сооружений. Но в зависимости от вида, крупности и свойств заполнителя можно рекомендовать тот или иной способ модификации его поверхности для повышения долговечности бетона.

Ключевые слова: керамзитобетон, плавучие сооружения, фильтрация, гидрофобизация, цементная суспензия, водонепроницаемость, морозостойкость.

Полный текст статьи: PDF.293 Kb (на русском языке)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Lightweight aggregate concrete. Recommended extension to Model Code 90, Guide. Identification of research needs, technical report. Case Studies, State-of-art report. - fib Bulletin No. 8, 2000. – 118 p.
2. Helland S., Aarstein R., Maage M. In-field performance of North Sea offshore platforms with regard to chloride resistance – Structural Concrete (J. of fib). 2010, Vol. 11, no. 1 – pp. 15-24.
3. Aïtcin P.-C. High performance concrete (Modern concrete technology). – E & FN Spon:2011 – 624 p.
4. Fitzpatrick J., Stenning D.G. Design and construction of Tarsiut island in the Canadian Beaufort Sea // 15th Annual offshore technology conference, Houston, United States; Journal Volume: 2; 2-5 May, 1983, Paper No. OTC 4517 – pp. 51 - 60.
5. Johnsen H., Helland S., Hemdal E. Construction of Stovset Free Cantilever Bridge and the Nordhordland Cable Stayer Bridge / Proceedings of International symposium on structural lightweight aggregate concrete. Sandefiord, 1995. – pp. 373–379.
6. Tasillo C.L., Neeley B.D., Bombich A.A./ Lightweight concrete makes a dam float / Special Publication 218: High-Performance Structural Lightweight Concrete, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2004 – pp. 101-130.
7. Liu G., Li H. Offshore platform integration and floatover technology –Science press, Beijing, China, 2017. – 280 p.
8. Мишутин, А. В. Повышение долговечности бетонов морских железобетонных плавучих и стационарных сооружений / А. В. Мишутин, Н. В. Мишутин. – Одесса: Эвен, 2011. – 292 с.
9. Симонов, М. З. Основы технологии легких бетонов / М. З. Симонов. – М.: Стройиздат, 1973. – 584 с.
10. Cousins Т., Roberts-Wollmann C., Brown M. High-Performance/High-Strength lightweight concrete for bridge girders and decks. National cooperative highway research program. Report 733. – Washington, D.C.: Transportation research board, 2013 – 82 p.
11. Орентлихер, Л. П. Бетоны на пористых заполнителях в сборных железобетонных конструкциях / Л. П. Орентлихер. – М.: Стройиздат, 1988. – 136 с.
12. Суханов, В. Г. Структура материала в структуре конструкции / В. Г. Суханов, В. Н. Выровой, О. А. Коробко. – Одесса: Полиграф, 2016. – 244 с.
13. Кучеренко, А. А. Структура бетона на гидрофобизированном керамзитовом гравии / А. А. Кучеренко // Строительные материалы и конструкции. – 1984. – № 1. – С. 16.
14. Increasing the durability of expanded clay lightweight concretes for thin-walled hydraulic engineering structures / Mishutin A., Kroviakov S., Zavoloka M., Bogutsky V, Stanchyk Ie. Meridian Ingineresc, Journal of technical university of Moldova and Moldavian engineering association. 2016. № 4. Pp. 42–45.

ISSN 2076-6033

DOI: 10.23746/2017-9-17