Введение.
Масштабное строительство морских сооружений в прибрежной зоне Вьетнама требует разработки новых составов вяжущих веществ для гидротехнических бетонов и технологий приготовления бетонных смесей, а также их транспортирования к месту укладки.
Материалы и методы.
Для получения растворной смеси использовано вяжущее, состоящее из сульфатостойкого портландцемента с добавлением тонкодисперсных минеральных добавок в виде низкокальциевой золы уноса (ЗУ) ТЭС «Вунг Анг» и микрокремнезема SF-90 (МК-90). Использован суперпластификатор SR 5000F и речной кварцевый песок. Формы и размеры частиц порошкообразных сырьевых материалов определяли методом лазерной гранулометрии, исследование минерального состава сульфатостойкого цемента проводилось с помощью рентгенофазового анализа, влияние комплексных органоминеральных добавок на особенности фазового состава цементного камня изучали методом термогравиметрического анализа, состав растворной смеси рассчитывали по методике абсолютных объемов.
Результаты.
Исследовано применение комплексных органоминеральных добавок разработанных составов, состоящих в процентах от массы цемента из 1,1-1,45 % суперпластификатора SF 5000F, 10-15 % МК-90 и 30 % ЗУ, приводящее к ускорению в 1,4-1,9 раза набора прочности на сжатие и растяжение при изгибе образцами из цементно-песчаных растворов на основе сульфатостойкого цемента как в раннем возрасте, так и к 28 сут по сравнению с контрольными образцами. Установлено, что включение в состав модифицирующих добавок МК-90 и ЗУ благодаря их высокой пуццоланической активности позволяет снизить на 1,27-3,29 % содержание портландита в цементном камне в возрасте 28 сут по сравнению контрольным составом.
Выводы.
Полученные результаты испытаний позволяют рекомендовать применение комплексных органоминеральных добавок для повышения стойкости цементно-песчаных составов к сульфатной коррозии за счет формирования более плотной структуры цементного камня с низкой пористостью из-за снижения водо-вяжущего отношения и заполнения порового пространства активными минеральными наполнителями, что позволит использовать их для получения коррозионно-стойких бетонов, пригодных для строительства морских гидротехнических сооружений во Вьетнаме.
Introduction.
Construction of large-scale offshore structures in the coastal area of Vietnam requires new compositions of binders for hydraulic concretes, advanced concrete mixing technologies, and concrete transportation to depositing sites.
Materials and methods.
The binder, containing sulfate resistant Portland cement and finely dispersed mineral additives, including low calcium fly ash of TPP “Vung Ang” and silica fume SF-90 (SF-90), was added to the mortar mix, and the same about SR 5000F superplasticizer and quartz river sand. Powder particle shape and size were measured using laser granulometry; X-ray diffraction was employed to identify the mineral composition of sulfate-resistant cement; the effect of multi-component organo-mineral additives on the phase composition of the cement stone was studied using methods of thermogravimetric analysis; the absolute volume method was employed to analyze the composition of the mortar.
Results.
The co-authors have analyzed the application of new compositions of multi-component organic-mineral additives whose content, if taken as a percentage of the cement weight, reaches 1.1-1.45 % of SF 5000F superplasticizer, 10-15 % of SF-90, and 30 % of fly ash. New additives accelerate compressive and tensile strength development by 1.4-1.9 times, and that’s been confirmed by bending early-age and 28-day cement-sand mortar specimens, that have sulfate-resistant cement, and their benchmarking against control specimens. It’s been identified that SF-90 and fly ash, if added to the mix, reduce the Portlandite content in the cement stone by 1.27-3.29 % at the age of 28 days in comparison with the benchmark composition due to their high pozzolanic activity.
Conclusions.
Testing results enable co-authors to recommend the application of multi-component organo-mineral additives to increase the resistance of cement-sand compositions to sulfate corrosion due to the denser structure and lower porosity of the cement stone, caused by the lower value of the water/binder ratio and the packing of pore spaces with active mineral fillers. Therefore, new additives are recommended for use in the production of corrosion resistant concretes suitable for construction of offshore hydraulic structures in Vietnam.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.