ТМЦ — это тонкомолотый многокомпонентный цемент, который помогает улучшить некоторые характеристики бетона и снизить расход цемента.
Тонкомолотые многокомпонентные цементы (ТМЦ) получают путем повторного помола портландцемента с минеральными добавками искусственного и природного происхождения, такие как известняки, кварцевые пески, вулканические породы, перлиты, золы ТЭЦ, доменные шлаки.
ТМЦ изготавливают не только на цементных заводах, но и на предприятиях стройиндустрии с применением специального оборудования. Оптимальная дисперсность ТМЦ составляет 4500 кв.см/г.
Бетоны на основе ТМЦ обладают высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, кроме того, использование ТМЦ позволяет увеличить показатели прочности.
Как я уже упоминал выше, использование ТМЦ позволяет экономить портландцемент, а величина этой экономии зависит от модификации ТМЦ и может быть от 5% до 60%. Самая высокая экономия достигается при использовании ТМЦ с минеральными добавками такими как зола, шлак и т. п. или с суперпластификатором С-3. Расходы ТМЦ и цементов, а так же потребительские ресурсы бетонов класса В7,5 и В12,5 указаны в следующей таблице.
Кроме того, указанные в таблице марки цемента, отличаются высокими физико-механическими свойствами.
В следующей таблице представлены свойства исходных цементов, а так же ТМЦ основанные на этих цементах и бетоны на основе ТМЦ с различными минеральными добавками. Данные из таблицы нужно читать так:
- первая цифра — без добавления суперпластификатора С-3;
- вторая цифра — с добавлением 2,5% суперпластификатора С-3;
- цифры в маркировке вяжущего вещества означают расход цемента в процентах;
- содержание суперпластификатора С-3 в составе исходного цемента 0,9%;
- расход вяжущего указан для того чтобы получить нормальную густоту цементного теста.
Прочность бетона на ТМЦ.
Любые пластификаторы и в том числе суперпластификатор С-3, сильно увеличивают подвижно бетонной смеси в самом начале, до 60-ти минут. Но уже через 90 минут подвижность смеси на ТМЦ начинает резко снижаться.
Бетоны основанные на ТМЦ с добавкой перлита продолжают быстро набирать прочность после 28 суток твердения, и уже спустя 60 суток их прочность может достигать 120%, а через 90 суток уже 125%.
Кроме того, тепловая обработка которая применяется для многих бетонов, оказывается более эффективной именно для бетонов основанных на ТМЦ, чем для бетонов на обычном портландцементе.
В таблице №3 указаны данные для сравнения различных бетонов на ТМЦ с учетом разных режимов тепловлажностных обработок (ТВО) при изотермической выдержке 80°С.
На 28-ые сутки после тепловлажностной обработки, бетоны на ТМЦ набирают проектную прочность. А для бетонов на ТМЦ, которые были получены на основе перлита и портландцементного клинкера, рекомендуется применять ТВО с выдержкой более 80°С.
Модификаторы.
Модификаторы — это порошкообразные материалы с насыпной плотностью от 750 до 800 кг/куб.м. которые состоят из гранул размером от 40 до 400 мкм.
Каждая гранула модификатора состоит из частиц микрокремнезема или золы-уноса и активного микрокремнезема. Между данными частицами находится твердый водорастворимый слой из суперпластификатора С-3 и регулятора твердения фосфорорганического комплекса. Данный слой «склеивает» агрегаты активного кремнезема.
Бетоны с органоминеральными модификаторами имеют высокие физико-механические свойства, а так же обладают высокой формоустойчивостью и удобоукладываемостью. Такие бетоны, чаще всего, применяют для изготовления монолитных конструкций и бетонировании специальных сооружений.
При изготовлении бетонной смеси в качестве вяжущего используют Белгородский портландцемент, в качестве крупного заполнителя используют гранитный щебень с размером зерен от 5 до 20 мм, а в качестве мелкого заполнителя используют песок с М = 2,2.
Характеристики бетона с использованием модификаторов представлены в следующей таблице:
Органическая часть органоминерального модификатора представляет из себя суперпластификатор и регулятор твердения, а минеральная часть это микрокремнезем или смесь золы-уноса и микрокремнезема.
Эффективность применения модификатора в составе бетонной смеси зависит от соотношения компонентов золы и микрокремнезема. А замена активного микрокремнезема от 30% до 50% золой может не существенно сказаться на физико-механических свойствах бетона. Но с увеличение доли золы в составе до 90% бетон становится менее прочным и менее морозостойким и при этом более проницаемым.
Марки бетона в зависимости от модификаторов представлены в следующей таблице: