ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ВЫДЕРЖКИ И ЕЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ НА ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

 

Руденко Б.Д. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)

 

Well expressed increase of durability of plates is observed at their endurance during 6 - 8 hours. Apparently from the resulted results of experiment, increase of durability at a bend  plates is observed under conditions: the temperature is not higher 45 ^оС, isothermal endurance  in 6 - than 8 hours. 

 

Известно [1], что прочность бетона нарастает в течение длительного времени, но наиболее интенсивный рост прочности наблюдается в начальный период твердения. Повышение температуры значительно ускоряет процесс твердения бетона. Для этого железобетонные изделия подвергают специальной термовлажностной обработке в воздушной среде при температуре 80 – 90 ^оС и влажности 90 – 100 % или же автоклавной обработке при давлении 8 ати и температуре 170 ^оС. В последнем случае через 12 часов может быть получен бетон проектной марки.

Применительно к арболиту ЦНИИМЭ изучалось влияние перечисленных факторов на качество изделий. В результате было установлено, что пропаривание образцов в течение 24 часов не дает прироста прочности арболита из-за набухания древесных частиц и разрушения цементного камня [2,3]. 

При использовании минерализаторов на основе органических веществ, скорость и очередность протекания процессов твердения цементного камня имеет отличие от традиционных минерализаторов. В связи с этим требуется изучение влияния условий твердения на прочность цементно-стружечных плит.

Исследование влияния продолжительности изотермической выдержки при различных температурах проводилось применительно к древесине лиственницы с использованием комплексного минерализатора на основе органических веществ. Образцы спрессованных плит помещались в камеру тепловой обработки. Температура устанавливалась в диапазоне от 40 до 90 ^оС. После твердения в камере образцы извлекались из прессформы и в течение 14 суток выдерживались при температуре 20 ^оС, после чего производились испытания прочности при изгибе по ГОСТ 10634-78. Обработка результатов испытаний проводилась согласно ГОСТ 10633-78. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, с повышением температуры свыше 40 ^оС прочность цементно-стружечных плит не возрастает. При этом наблюдается торможение процесса твердения, а плиты практически имеют одинаковую невысокую прочность. С увеличением продолжительности выдержки плит в изотермических условиях и при снижении температуры наблюдается рост прочности.

В связи с тем, что процесс твердения цемента является экзотермической реакцией, температура в камере твердения необходима не столько для прогрева  спрессованных пакетов, сколько для предотвращения их охлаждения ниже заданной температуры. В таблице 2 представлены значения теплот гидратации чистых клинкерных материалов (дж/г) цемента [4].

 

Таблица 1 – Влияние изотермической выдержки и ее продолжительности на прочность цементно-стружечных плит при изгибе на 14 –е сутки твердения

Температура изотермической выдержки, оС	Продолжительность изотермической выдержки плит, час
	1	2	3	4	5
	Прочность плит при изгибе, МПа
40	3,0	3,6	4,9	6,8	8,6
50	3,0	3,4	4,0	6,0	7,0
60	3,0	3,1	3,4	4,0	-
70	3,0	3,3	3,2	-	-
80	3,0	3,8	-	-	-
90	3,0	-	-	-	-

 

Таблица 2 – Интегральная теплота гидратации чистых клинкерных материалов (дж/г)

Минерал	Сроки твердения через
	3 дня	7 дней
3СаSiO2	406,12	460,55
2CaOSiO2	62,80	104,67
3CaOAl2O3	590,34	661,51
4CaOAl2O3Fe2O3	175,85	251,21

Следует отметить, что факторы, ускоряющие процесс гидратации, вызывают соответствующее увеличение тепловыделения, а факторы, замедляющие процесс гидратации, снижают тепловыделение[4].

Зависимость прочности плит при изгибе от продолжительности выдержки в изотермических условиях при температуре 30 ^оС на 3-е и 14-е сутки твердения представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Изменение прочности плит при изгибе в зависимости от продолжительности изотермической выдержки в пресс-форме при температуре 30 ^ос

 

Наблюдается хорошо выраженное повышение прочности плит при выдержке их в течение 6 – 8 часов. Как видно из приведенных результатов эксперимента, повышение прочности при изгибе цементно-стружечных плит наблюдается при условиях: температура не выше 45 ^оС, изотермическая выдержка продолжительностью 6 – 8 часов. 

Литература

1.        Баженов, Ю.М.Технология бетона [Текст] / Ю.М.Баженов. – М.: Высшая школа, 1978. – 453 с.

2.        Щербаков, А.С. Арболит. Повышение качества и долговечности [Текст] / А.С.Щербаков, Л.П.Хорошун, В.С.Подчуфаров. – М.: Лесная промышленность, 1979. – 160 с.

3.        Бухаркин, В.Н. Производство арболита в лесной промышленности [Текст] / В.Н.Бухаркин, С.Г.Свиридов, З.М.Рымина. – М.: Лесная промышленность, 1969. – 141 с.

4.        Технология вяжущих  веществ [Текст] / Ю.Н.Бутт [и др]. – М.: Высшая школа, 1965. – 619 с.