Смекни!
smekni.com

Виды и назначение комплексных добавок бетона (стр. 1 из 2)

1.Введение.

Опыт применения добавок в бетон показывает, что во многих практически важных случаях наиболее перспективными являются комплексные добавки. Основные преимущества многокомпонентных добавок в общем случае выражаются в том, что монодобавки часто наряду с положительным оказывают и отрицательное влияние на свойства бетонов и растворов, что снижает их эффективность. Например, применение средне- и слабопластифицирующих добавок позволяет значительно повысить подвижность бетонных и растворных смесей, однако, в то же время, они могут вызвать недопустимое снижение прочности бетона или раствора. С помощью различных монодобавок можно существенно понизить температуру замерзания воды в бетонных смесях, но отдельные из них ускоряют схватывание цементного теста и вызывают коррозию стали. Поэтому для повышения эффективности применения однокомпонентных добавок различного назначения требуется введение в состав бетона таких комплексов, которые могли бы локализовать отрицательное действие монодобавок или усилить желаемый эффект, а при необходимости придать бетону или раствору новые свойства.

Преимущества комплексных добавок перед однокомпонентными достаточно велики ещё и потому, что в ближайшее время они должны почти полностью вытеснить монодобавки из сферы строительного производства.

2.Группы комплексных добавок.

Комплексные добавки в зависимости от технологического эффекта и влияния на важнейшие свойства затвердевшего бетона и раствора условно разделены на пять групп:

I - смеси ПАВ;

II - смеси ПАВ и электролитов;

III - смеси электролитов;

IV - комплексные добавки на основе суперпластификаторов;

V - многокомпонентные добавки полифункционального действия.

2.1. Комплексные добавки I группы.

Комплексные добавки I группы сочетают вещества гидрофильной и гидрофобной природы. Как было отмечено ранее, ПАВ показывают разную степень эффективности при использовании различных по минералогическому составу цементов. Например, добавки ЛСТ, УПБ более эффективны в бетонах на средне- и высокоалюминатном цементе, а добавки гидрофобного действия (ГКЖ-10, ГКЖ-11, СНВ, КТП и другие) - при использовании цементов с повышенным содержанием силикатной фазы.

Комплексные гидрофильно-гидрофобные пластифицирующие добавки становятся более универсальными по отношению к цементам разного минералогического состава и его расхода в бетоне. Одновременно с высоким пластифицирующим действием комплексные добавки I группы изменяют в нужном направлении структуру и свойства бетона. Первоначальная подвижность смесей с комплексными добавками сохраняется в течение 2...3 ч, что имеет важное значение при транспортировании смесей на большие расстояния и при бетонировании в условиях сухого жаркого климата; повышается коррозионная стойкость бетона, увеличивается его морозостойкость на 2...3 марки и водонепроницаемость на 1...2 марки. Однако следует отметить, что добавки I группы замедляют процессы схватывания и твердения бетона, поэтому в технологию бетона необходимо вносить коррективы.

Рекомендуемая дозировка и сочетания комплексных добавок I группы представлены в табл. 1.

Таблица 1. Рекомендуемая дозировка комплексных добавок I группы

Назначение Условное обозначение комплексов Количество добавок в составе комплексных в расчете на сухое вещество, % массы цемента
Пластифицирующие и воздухововлекающие ЛСТ + (СНВ, КТП, С, ОП) 0,1…0,25 + 0,002...0,01
ВРП-1+С 0,005...0,02 + 0,005...0,02
(ЩСПК, ЩСПК-М2, СПД-м) + (СНВ, КТП, С, ОП) 0,1...0,3 + 0,002...0,01
ЧСЩ + КТП 0,1...0,25 + 0,005...0,01
ЛСТ + (ЧСЩ, ЩСПК, ЩСПК-М2, СПД-м) 0,1...0,3 + 0,05...0,1
Пластифицирующие и газообразующие ЛСТ + (136-41, 136-157М, ПГЭН) 0,1...0,3 + 0,05...0,1
Пластифицирующе - гидрофобизирующие и газообразующие (ГКЖ-10,ГКЖ-11,АМСР)+(ПГЭН, 136-41, 136-157М) 0,1...0,2 + 0,05...0,1
Пластифицирующе-гидрофобизирующие и воздухововлекающие (ГКЖ- 1 0, ГКЖ- 11, АМСР) + СНВ 0,1...0,2 + 0,005...0,02

2.2.Комплексные добавки II группы.

Перспективно применение комплексных добавок II группы, состоящих из пластифицирующих веществ и добавок-электролитов, ускоряющих схватывание и твердение бетона.

Это позволяет одновременно экономить цемент и увеличить оборачиваемость форм и всего технологического оборудования независимо от технологии производства. Например, при использовании комплексной добавки ЛСТ + СН или ЛСТ + ННХК появляется возможность применения форсированных режимов тепло влажностной обработки. Кроме того, при сохранении подвижности бетонной смеси достигается сокращение на 10...15 % расхода воды, что обеспечивает повышение прочности бетона на 10... 25 %, а также увеличивает морозостойкость и водонепроницаемость бетона на 1...1,5 марки. При условии получения равнопрочных бетонов возможно сократить расход цемента на 8...15 %.

Комплексные трехкомпонентные добавки позволяют решать более сложные технологические задачи. В частности, при использовании средне- и слабо пластифицирующих добавок в сочетании с воздухововлекающими (или газообразующими), которые замедляют процессы схватывания и твердения, а также несколько снижают прочность бетона, вводится дополнительный компонент — добавка-электролит — ускоритель твердения, нейтрализующая негативное влияние первых двух добавок.

Возможные сочетания комплексных добавок II группы и их дозировка представлены в табл. 2.

Таблица 2. Дозировка и сочетания комплексных добавок II группы

Назначение Условное обозначение комплексов Количество добавок в составе комплексных в расчете на сухое вещество, % массы цемента
Пластифицирующие и ускорители твердения ЛСТ +(СН, НН1, ХК, НК, ННХК) 0,1...0,3 + 0,3...1,5
ЛСТ + (НЧК, КЧНР) + СН 0,1...0,2 + 0,1...0,2 + 0,5...1,5
ЧСЩ + ХК 0,1...0,25 +0,05...0,2
УПБ + СН 0,1...0,3 + 0,5...1,5
(ЩСПК, ЩСПК-2М, СПД-м) + (НК, СН, ТНФ) 0,1...0,35 +0,05...0,2
(НЧК, КЧНР) + СН 0,1...0,15 +0,5...1,5

Продолжение таблицы 2.

Пластифицирующие, воздухововлекающие и ускорители ЛСТ + СНВ + (СН, НК) 0,1...0,2 + 0,005...0C,03 + 0,5...1,5
Гидрофобизирующие и ускорители (ГКЖ-10, ГКЖ-11, АМСР) + НК 0,1...0,2 + 0,5...1,5
Пластифицирующие, газообразующие и ускорители твердения ЛСТ +(ПГЭН, 136-41, 136-157М) + СН 0,1...0,15 +0,05...0,1 +0,5...1,5
Воздухововлекающие и ускорители твердения СНВ + (СН, НК, ННХК) 0,005...0,02 +0,5...1,5
Газообразующие и ускорители твердения (ПГЭН, 136-41, 136-157М) + НК 0,05...0,1 +0,5...1,5
Воздухововлекающие и ингибиторы коррозии стали СНВ + (НН, ННК) 0,005...0,02 +0,5...1,5
Пластифицирующие, воздухововлекающие и ингибиторы коррозии стали ЛСТ+СНВ+ННК 0,1...0,15 +0,01...0,03 +0,5...1,5
Замедлители схватывания и кольматирующие ЛСТ + (СА, ХЖ, НЖ, СЖ, НК) 0,15...0,25 +0,5...2

2.3.Комплексные добавки III группы.

В комплексных добавках III группы сочетание электролитов позволяет исключить негативное влияние некоторых монодобавок и добиться максимального эффекта.

В случаях, когда требуется получить сверхбыстрое схватывание смеси без заметного снижения последующих свойств бетона, используют смесь добавок алюмината натрия и поташа. Особый эффект при этом проявляется в неаддитивном влиянии комплексной добавки на самую раннюю стадию структурообразования бетонной смеси. Это позволяет сократить сроки схватывания до 10...20 с независимо от минералогического состава цемента, а при подогреве воды до +40 °С обеспечить практически мгновенное схватывание бетонной смеси, что имеет весьма важное значение для набрызг-бетона (торкретбетона).

Такой эффект объясняется тем, что в результате обменных реакций АН и поташа с гидроксидом кальция образуется едкий натр и едкое кали, которые остаются в поровой жидкости и обеспечивают сохранение жидкой фазы в бетоне и, таким образом, гидратационные процессы смогут протекать как в сухую жаркую погоду, так и при отрицательной температуре. При этом также отмечается и малая чувствительность твердеющего бетона к внешним гигрометрическим условиям, что объясняется повышенной дисперсностью новообразований и непроницаемостью цементного камня. Эти эффекты используются при проведении бетонных работ в летнее время в районах с сухим и жарким климатом и при укладке «холодного» бетона.

Комплексные добавки III группы в основном применяются для бетонирования на полигонах и строительных площадках в холодное время года при отрицательных температурах.

Возможные сочетания и оптимальные дозировки комплексов добавок ускорителей схватывания бетона, ингибиторов коррозии стали представлены в таблице 3.

Таблица 3. Дозировка комплексных добавок III группы

Назначение Условное обозначение комплексов Количество добавок в составе комплексных в расчете на сухое вещество, % массы цемента
Ингибиторы коррозии стали НН + (ТБН, БХН, БХК) 1,8...2 + 0,2...0,5
Ускорители схватывания ХК + (НН1,ХН,ННК) 0,5...3 + 0,5...3
Ускорители твердения и ингибиторы коррозии стали ХК + (НН, ННК) 0,5...3 + 0,5...3

Примечание. Из компонентов, указанных в скобках, применяется только один.

2.4.Комплекные добавки IV группы.

Наиболее эффективны и целесообразны в технологии бетона комплексные добавки IV группы — модификаторы на основе суперпластификаторов.

Экономическая эффективность применения добавок во многом определяется их стоимостью и величиной оптимальной дозировки. Например, суперпластификаторы отечественных и зарубежных производителей, стоимость которых колеблется в пределах 25000...35000 руб./т (в ценах 2005 года), будут эффективны только в особых случаях. Исследованиями установлено, что эффективность суперпластификатора С-3 может быть повышена за счет замены части его на дешевый лигносульфонат. В частности, для монолитного бетона возможна замена от 30 до 70 % суперпластификатора на ЛСТ без снижения показателей качества бетона, Эффект от пластифицирующего действия можно усилить, добавив к вышеуказанным добавкам кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 или ГКЖ-11, способные к воздухововлечению. В результате, можно добиться высоких показателей качества бетона при оптимальных затратах.