пользовать в качестве добавок в бетонах и растворах Для производства активных дисперсных добавок целесообразно отбирать расплавы доменных шлаков, образующихся при горячем или нормальном «ходе» (тепловом режиме) доменной печи Для получения добавок наиболее подходят быс-троохаажденные фанулированные расплавы, поэтому в качестве добавок лучше использовать остеклованные шлаки

Некоторые шлаковые расплавы в результате силикатного распада превращаются в тонкодисперсный порошок «доменную муку», которая почти полностью состоит из гидравлически активного белита и может применяться как активная минеральная добавка без дополнительного помола, что экономически весьма целесообразно

Большим резервом производства сфоительных материалов является вторичное сырье цветной металлургии В алюминиевой промышленности основной техногенный продукт -шламовые отходы, количество которых в отвалах исчисляется десятками миллионов тонн При переработке бокситов на глинозем образуется красный бокситовый шлам, характеризующийся рядом ценных свойств высокой степенью дисперсности, постоянным химическим составом и водотвер-дым отношением, значительным содержанием полуторных оксидов [23]

5 2 3 Для определения оптимального количества мине ральных добавок необходимо проводить экспериментальные исследования с целью установить зависимость изменения прочное ги бетона от количества добавки Я=/{МД) Для этого изготавливаются образцы из смеси цемента и различного количества добавки, которые после 7-и и 28-суточного твердения при нормальных условиях или сразу после пропа-ривания испытываются на прочность

Исследованиями установлено, что характер изменения прочности бетона с минеральными добавками связан со способностью добавок работать как микронаполнители [19, 20] При малых дозировках добавки ее частицы, равномерно рас-

5.3. Оценка эффективности минеральных добавок в бетоне

5 3 1 Использование вторичного минерального сырья в технологии бетона целесообразно не только с точки зрения возможности существенного сокращения расхода цемента в бетонах и растворах, повышения их долговечности, но и с целью улучшения экологической ситуации в промышленных районах страны

Эффективность использования минеральных добавок и возможность замены ими части клинкерных цементов основаны на их пластифицирующем и уплотняющем действии Решающим фактором получения многокомпонентных сис-

пределяясь в тесте, играют роль включений, снижающих однородность и прочность цементного камня При оптимальном содержании добавки в системе «цемент + минеральная добавка» прочность бетона повышается, достигая максимума В этом случае частицы минеральной добавки играют роль элементов структуры цементного камня Дальнейшее увеличение дисперсного материала приводит к разбавлению цемента добавкой и нарушению непосредственных контактов между частицами цемента, что ведет к снижению прочности

Следует различать экономически оптимальное количество минеральной добавки, найденное из условия минимизации расхода цемента или стоимости бетона, и структурно-оптимальное, обусловленное физическим состоянием системы или структуры, связанное с перераспределением частиц в цементном тесте Предпочтение следует отдавать структурно-оптимальному количеству добавки, потому что бетонам с такой организацией структуры соответствует максимальное значение прочности - отклик системы «Ц+МД» на оптимизацию дисперсионной среды (цементного теста) в бетоне

тем на основе клинкерного цемента является равномерное распределение частиц клинкера и тонкомолотого материала, так как такие системы представляют собой термодинамически устойчивые пространственные структуры, состоящие из структурообразующих и рядовых частиц При смешении цемента с тонкодисперсным материалом, имеющим оптимальные параметры (дисперсность, количество), происходит самоупорядочение гранулометрического состава вяжущего, что позволяет получать однородное, пластичное тесто с плотной упаковкой частиц Многие исследователи считают, что бетоны высокой прочности, долговечности и с высокими эксплуатационными свойствами не могут быть получены без использования вторичных цементирующих материалов [21]

5 3 2 Возросший в последние годы интерес к высокодисперсным промышленным отходам, вызванный не только проблемой их утилизации, но и способностью этих веществ принимать участие в структурообразовательных процессах, требует оценки их влияния на физико-механические характеристики бетонов и растворов Принято считать, что эффект наполнения проявляется в повышении прочности бетона при сохранении расхода клинкерного цемента либо, наоборот, в экономии цемента в равнопрочных бетонах

В НИИЖБе выработан методический подход к оценке качества дисперсных минеральных добавок [24] В качестве основного критерия эффективности минеральной добавки (Эд) принят условный показатель, численно равный экономии цемента в бетоне эталонного состава

= (2,5 - \,5R/R) 100, %

где R - прочность бетона эталонного состава, 2 - прочность бетона с минеральной добавкой

При проектировании состава бетона этот критерий ифает важную роль, так как, аккумулируя в себе такие характери-