Моделирование процессов ускоренного твердения самоуплотняющегося бетона методами математического планирования эксперимента

Выполнены исследования, моделирующие процессы ускоренного твердения самоуплотняющегося бетона, приготовленного на сульфатостойком портландцементе с поликарбоксилатным суперпластификатором. В составе бетонной смеси использовали строительные отходы – песок из дробленого бетона в качестве укрупняющего компонента в количестве 10% от массы мелкого заполнителя. Анионактивный поликарбоксилатный суперпластификатор применяли как универсальную добавку для сборного и монолитного самоуплотняющегося бетона с дозировкой, согласованной с минералогическим и дисперсным составом сульфатостойкого портландцемента. Для математического моделирования процессов интенсификации твердения бетона приняли двухфакторный симплекс-суммированный план на шестиугольнике, вписанном в окружность, как наиболее удобный для решения рецептурных и технологических задач строительного материаловедения. В качестве факторов, в наибольшей степени влияющих на физико-механические свойства самоуплотняющегося бетона после термообработки, приняли продолжительность предварительного выдерживания бетона без подачи теплоносителя и максимальную температуру обогрева бетона. В ходе реализации полного факторного эксперимента соблюдали условия сопоставимости: готовили самоуплотняющуюся смесь одного состава, скорость подъема температуры составляла 10^оС/ч, а общая продолжительность теплового воздействия – 15 ч. Установлено, что наличие анионактивной химической и минеральной добавки, входящей в состав портландцемента, замедляет процессы схватывания цементного теста и бетонной смеси. Выявлено, что замедляющий эффект пары сульфатостойкий портландцемент – суперпластификатор объясняется пространственным эффектом действия химической добавки и зерновой характеристикой цемента, содержащего легкоразмалываемую минеральную составляющую. Обосновано, что применение методов математического планирования эксперимента позволяет комплексно оценить влияние рецептурных и технологических факторов на прочностные характеристики термообработанного самоуплотняющегося бетона. Установлено, что для исследованного самоуплотняющегося бетона на сульфатостойком портландцементе продолжительность выдерживания перед подачей теплоносителя должна составлять 4,8 ч, а максимальная температура обогрева бетона не превышать 48^оC.