126. Минеральные добавки в бетон. Виды добавок, их назначение. Особенности применения.

Для активного управления структурой и свойствами б/с и бетона наряду с химическими добавками применяют минеральные. Эти минеральные добавки представляют собой порошки различной минеральной природы, полученные из природного или техногенного сырья (золы, шлаки, ГП, микрокремнезем и др.)

Эти порошки, размещаясь с цементом в пустотах заполнителя уплотняют структуру бетона, а в ряде случаев уменьшают расход цемента, пожтому МД называют минеральным дополнителем.

По влиянию МД на структуру и свойства цемента их разделяют:

- МД разбовители цемента;

- МД уплотнители.

МД делятся на:

- активные;

- минеральные.

Активные МД способны в присутствии воды взаимодействовать с диоксидом кальция при обычных температурах, образуя соединения, обладающие вяжущими свойствами.

Инетртные МД при обычной температуре не вступают в реакции с компонентами цемента, однако при определенных условиях могут проявлять реакционную способность (например, при автоклавной обработке). В большенстве случаев инертные добавки используют для регулирования зернового состава и пустотности твердой фазы бетона.

Природные МД получают тонким измельчением различных горных пород вулканического (туф, трассы, пеплы) и осодочного происхождения (трепел, деатомит, апока).

Минеральные добавки из техногенного сырья – золы, молотые шлаки, микрокремнезем и другие имеют различный минерологический состав и десперсность, которые определяют эффективность их применения в бетонах и цементах.

Золы ТЭС образуются пр сжигании пылевидных углей из их минеральной части, которая содержит глинистые вещества, кварц и карбонатные породы. В зависимости от температуры топки (1200-1400С) зола ТЭС представляет полностью оплавленные частички или частички оплавленные толко снаружи. Размеры частиц золы колеблятся в приделах от 1 до 100мкм и блезки к размерам зерен цемента. Рн=600-1300кг/м3, удельная поверхность 1500-3000см2/г. Для плотных бетонов рекомендуется золы с удеьной поверхностью большей 1500см2/г, для ячеистых больше 2500см2/г.

Шлаки – вторичный продукт, получаемый при выплавке чугуна и других металлургических процессах при тонком измельчении является эффект минеральной добавкой цемента и бетона. Степень гидравлической активности шлаков характеризует модуль основности: Мо=(СаО+MgO)/(SiO2+Al2O3), модуль активости: Ма=Al2O3/SiO2. В зависимости от модуля основности шлаки делятся на:

- основные (Мо>=1)

- кислые (Мо<1).

Гидравлическая активность доменных шлаков возрастает с увеличением Мо и Ма, а также с увеличением дисперсности или удельной поверхности шлака. Удельная поверхность тонкомолотых шлаков, добавляемых к цементу и бетону составляет 25000-3500см2/г.

Микрокремнезем является отходом производства кремнийсодержащих сплавов: ферросилиций в кристаллический кремний. От других минеральных активных добавок микрокремнезем отличается очень малыми размерами частичек (0,1-0,5мкм) и высокой удельной поферхностью (18-25м2/г). Располагаясь в бетоне в порах цементого камня, микрокремнезем способствует предчасному повышению плотности и соответственно прочности, водонепроницаемости и долговечности бетона. Микрокремнезем обладает высокой водопотребностью. На 1 кг микрокремнезема расход воды возрастает на 1л, поэтому микрокремнезем применяют совместно с суперпластификатором.