Формы с образцами бетона после формования помещались под пленку, через сутки образцы распалубливались и хранились 27 суток в камере нормального твердения.
Прочностные показатели (предел прочности при сжатии) исследуемых составов были определены в возрасте 1, 2, 3, т.к. именно прочность в ранние сроки твердения определяет сроки распалубочных работ и оборачиваемость оснастки, а также была определена марочная прочность образцов бетона с органоминеральными модификаторами. Образцы бетона хранились в нормальных условиях твердения при температуре 20±2 и влажности 95%, результаты испытаний представлены в табл. 1.
Таблица 1 – Физико-механические характеристики образцов модифицированных цементных бетонов (100х100х100 мм)
| № п/п | Состав | В/Ц | Подвижность | Средняя прочность образцов, МПа | Класс бетона (марка) | |||
| 1 сут. | 2 сут. | 3 сут. | 28 сут. | |||||
| 1 | Контрольный | 0,6 | П2 | 7,8 | 11,9 | 15,1 | 31,8 | В22,5 (М300) |
| 2 | Состав № 1 | 0,6 | П3 | 11,9 | 21,0 | 28,7 | 46,4 | В35 (М450) |
| 3 | Состав № 2 | 0,6 | П4 | 11,6 | 16,9 | 25,4 | 34,8 | В25 (М350) |
| 4 | Состав № 5 | 0,6 | П3 | 12,1 | 22,5 | 29,5 | 49,2 | В35 (М450) |
| 5 | Состав № 7 | 0,6 | П5 | 10,9 | 17,6 | 26,3 | 36,6 | В25 (М350) |
| 6 | Состав № 8 | 0,6 | П3 | 13,8 | 24,0 | 30,0 | 54,8 | В40 (М500) |
Рисунок 1. – Прочность бетонов с модифицирующими добавками
Анализ экспериментальных данных влияния комплексных органоминеральных модификаторов на физико-механические свойства тяжелых бетонов показал, что, по сравнению с мелкозернистыми бетонами, прирост прочности более значительный. Применение добавки составов 2 и 7 позволяет не только увеличить технологические показатель бетонной смеси, но и повысить марочную прочность бетона на 20%. Тогда как использование состава №8 позволяет незначительно увеличить марку по удобоукладываемости и существенно повысить марочную прочность более 70%. Следует отметить, что наилучшие показатели в ранние сроки твердения показали образцы с модифицирующими добавками составов 1,5,8, средний прирост прочности по сравнению с контрольными результатами на 1 сутки составил порядка 50%, на вторые – 90% и на третьи – 100%.
Кинетика набора прочности образцов с органоминеральными добавками состава №2, №7, позволяет получать на 3 сутки твердения до 70% от марочной прочности, однако, дополнительное использование водоредуцирующих добавок, данный эффект полностью нивелирует. Данные составы органоминеральных добавок позволяют получать подвижные бетонные смеси с ускоренными темпами набора прочности, с минимальным приростом прочностных показателей в марочном возрасте.
Анализ данных табл.4.2.1 показывает наличие потенциала у разработанных составов органоминеральных добавок для получения высокопрочных бетонов, который может быть достигнут при снижении В/Ц, в том числе за счет применения высококачественных водоредуцирующих добавок.
Пороговым значением снижения количества воды принимаем марку по удобоукладываемости П2, так как более жесткие смеси менее востребованы в современной строительной индустрии.
Таблица 2 – Влияние В/Ц на физико-механические характеристики цементных бетонов
| № п/п | Состав | В/Ц | Подвижность | Средняя прочность образцов, кгс/см2 | Класс бетона (марка) | |||
| 1 сут. | 2 сут. | 3 сут. | 28 сут. | |||||
| 1 | Контр-ный | 0,6 | П2 | 7,8 | 11,9 | 15,1 | 31,8 | В22,5 (М300) |
| 2 | Состав № 1 | 0,54 | П2 | 12,8 | 23,5 | 31,4 | 53,1 | В40 (М500) |
| 3 | Состав № 2 | 0,48 | П2 | 13,2 | 20,1 | 27,7 | 37,8 | В25 (М350) |
| 4 | Состав № 5 | 0,52 | П2 | 13,5 | 24,4 | 31,1 | 53,9 | В40 (М500) |
| 5 | Состав № 7 | 0,45 | П2 | 11,8 | 19,4 | 27,9 | 39,1 | В25 (М350) |
| 6 | Состав № 8 | 0,52 | П2 | 14,2 | 26,7 | 32,2 | 59,4 | В45 (М600) |
Рисунок 2. – Прочность бетонов с модифицирующими добавками при подвижности П2
Экспериментальные данные, представленные в табл.4.2.2 показывают, что снижение В/Ц по-разному сказывается на прочностных характеристиках образцов бетона с различными составами органоминеральных модификаторов. Применение составов органоминерального модификатора № 2, № 7 незначительно повышает прочность бетона, оставаясь в рамках марки В25 (М350). Использование составов №5 и №8 позволяет получать в марочном возрасте бетон классов В40 – В45. Однако потенциал органоминеральных добавок раскрыт не полностью, следующим шагом является их совместное использование с высококачественными водоредуцирующими добавками.