Технология бетона представляет в настоящее время отдельную область техники [3]. Бетоны, состоящие из различных компонент, обладают одним важным свойством: позволяют комбинировать исходные материалы с учетом необходимых требований к защите.
Для того чтобы создать нужный вид бетона, необходимо знать химический состав исходных материалов, зерновой (гранулометрический) состав заполнителей, соотношение между компонентами бетона (водой, цементом и заполнителями), исходя из основных принципов технологии бетонов.
Материалы для бетонов
Для приготовления специальных бетонов опробовано множество материалов. Некоторые из них получили широкое распространение, другие используются крайне редко, а, например, жаростойкие находятся в стадии изучения и пока еще в широком масштабе не применяются.
Рис. 1.1. Изменение количества связанной воды в лимоните и серпентине при нагревании:
1 — серпентин (плотность 2650 кг/м3, воды 11,7 вес. %); 2 — лимонит (плотность 3200 кг/м3, воды 12,3 вес.%).
Физико-технические свойства материалов для бетонов можно найти в многочисленных работах советских и зарубежных авторов [1,8,16—19], однако данных по химическому составу материалов недостаточно. Часто эти данные разрознены, и их трудно найти проектировщикам и расчетчикам защиты.
В приложении I приведены вычисленные авторами элементарные химические составы материалов для бетонов. Эти материалы расположены в порядке возрастания плотности, что облегчает проектировать состав бетона по заданной плотности. Расчеты были проведены по химическому составу соединений, входящих в эти материалы.
Следует отметить, что данные по химическому составу материалов представляют собой некоторые усредненные величины, так как зависят от месторождения материалов или способов их изготовления.
Таблица 1.2
Химический состав портланд-цементов [20]
I | Основные соединения, вес.% | Потери при прокаливании, вес. % | |||||
Портланд-Цемент | SiO2 | AL2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO2 | |
Вольский .. | 22,43 | 4,80 | 5,33 | 64,80 | 1,23 | 0,76 | 0,80 |
Броценский . | 21,78 | 6,65 | 4,78 | 61,28 | 2,40 | 0,45 | 2,29 |
Белгородский .... | 22,90 | 6,38 | 3,86 | 62,98 | 0,65 | 0,27 | 1,55 |
Краматорский ... | 21,52 | 6,77 | 3,79 | 66,55 | 0,68 | 0,26 | 0,54 |
Шуровский | 22,04 | 5,82 | 4,81 | 63,69 | 1,20 | 0,98 | 0,71 |
З-да «Гигант» .... | 26,32 | 5,32 | 5,14 | 57,63 | 1,10 | 1,52 | 2,53 |
Воскресенский ... | 26,50 | 4,21 | 3,81 | 57,42 | 1,85 | 2,51 | 1,72 |
Например, в настоящее время под общим названием портланд-цемент подразумевается группа вяжущих, технологические свойства которых меняются в широких пределах в зависимости от минералогического состава. Однако химический состав портланд-цемента (табл. 1.2) меняется незначительно, поэтому различные виды цементов практически имеют одинаковые защитные свойства.
Плотность и химический состав в приложении I указаны для сухих материалов, однако некоторые материалы имеют в своем составе химически связанную воду. Такие материалы целесообразно использовать для нейтронной защиты [21], но необходимо знать степень обезвоживания материала в зависимости от температуры нагрева. Сравнительные данные о количестве связанной воды, удерживаемой лимонитом и серпентином при различных температурах, даны на рис. 1.1 [22].
