Корректирование свойств строительных материалов добавками. Добавки-пластификаторы в бетонных смесях (стр. 2 )

Основные направления использования модифицированных ЛСТ, применяемых в практике строительства России и стран СНГ, приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Технико-экономический эффект применения модифицированных лигносульфонатов

Назначение пластификатора	Технико-экономический эффект
Повышение подвижности бетонных смесей при сохранении водопотребности в производстве густоармированных конструкций и тонкостенных изделий	Снижение трудоемкости формования. Уменьшение продолжительности вибрационного уплотнения бетонной смеси. Экономия электроэнергии.
Снижение водопотребности высокоподвижных бетонных смесей при формировании секций объемных коллекторов, шахт лифтов, вертикальном формовании труб больших диаметров и других объемных элементов	Экономия цемента 8…12%. Сокращение продолжительности тепловлажностной обработки и увеличение пропускной способности формовочных установок
Повышение прочности бетона за счет снижения водосодержания при постоянном расходе цемента	Получение бетона класса В30…В40 при использовании цемента марки 500. Экономия арматурной стали в колон - нах вследствие повышения проектной прочности бетона без изменения сечения конструкции.

2 Основные виды модифицированных лигносульфонатов, их характеристика

и назначение

Химическая добавка ЛТМ.

Модификация ЛСТ путем тепловой обработки с введением электролита (сернокислого натрия) в трех - и пятикубовые смесителях-реакторах с лопастными смесителями, снабженными паровыми рубашками. Исходными продуктами для получения ЛТМ являются ЛСТ и сернокислый натрий, поступающие к месту выгрузки и переработки автотранспортом. Приемный бункер сернокислого натрия имеет два отделения: в первом, выгруженная из самосвала кристаллическая масса влажностью 40–50% обводняется дополнительным количеством воды и активно барботируется сжатым воздухом, полученный солевой раствор переливается во второе – расходное отделение, а оттуда в реактор, из которого концентрированный солевой раствор поступает в необходимой пропорции в смесители-реакторы.

Способность добавки ЛТМ повышать подвижность бетонных и растворных смесей с одновременным уменьшением водоотделения и расслаиваемости влияет на организацию производства бетонных работ. В первую очередь, это касается бетонирования плоскостных конструкций (покрытий дорог, площадок для скота, устройства бетонных подготовок под полы в производственных зданиях). Применение высокоподвижных бетонных смесей в подобных конструкциях резко сокращает затраты труда, связанные с разравниванием смеси, полностью или частично исключает вибрирование при укладке бетона. Применение 0,7% ЛТМ дает экономию цемента до 15%. Введение добавки ЛТМ позволяет эффективно использовать для подачи в конструкции бетоноукладочные комплексы в составе бетононасосов и специализированных автотранспортных средств, трудоемкость бетонных работ при этом сокращается на 56–62%.

При приготовлении бетонов классов В5 и В7,5 для устройства стяжек под полы целесообразно вводить ЛТМ в комплексе со стабилизирующей добавкой для получения удобоперекачиваемой литой нерасслаиваемой смеси.

«Лорзин».

В состав этих добавок входят кремнийорганические соединения и пеногаситель.

Эффект действия пластификатора этого типа зависит от вида применяемого цемента, но в любом случае он достаточно высок. Так, например, «Лорзин–В» в бетонах на низкоалюминатном цементе обеспечивает повышение подвижности бетонной смести от 5 до 18 и позволяет снизить водопотребность бетонной смеси на 13–17%. При этом прочность бетона возрастает после ТВО на 30–36% в суточном возрасте и на 20–28% в проектном возрасте. Применение добавки «Лорзин» в бетоне на среднеалюминатном цементе обеспечивает достаточно высокий пластифицирующий и водоредуцирующий эффект, но дает меньший прирост прочности по сравнению с бетонами на высокоалитовых цементах.

«Алпласт».

Это пластификатор для бетонных и растворных смесей повышенной эффективности. Используется для придания бетонным смесям высокой подвижности, повышения качества лицевых поверхности изделий, повышения прочности, непроницаемости и долговечности бетона за счет водоредуцирующего эффекта. Может применяться в производстве легкого и тяжелого конструкционного бетона, строительных растворов, в монолитных и сборных железобетонных конструкциях, в том числе при бетонировании густоармированных конструкций, в дорожных бетонах и мостовых конструкциях. 

Алпласт – высокоэффективный пластификатор нового поколения на основе модифицированных лигносульфонатов. От известных аналогов отличается стабильным химическим составом и практически полным отсутствием дополнительного воздухововлечения, темно-коричневая жидкость; поставляется в виде 30%-го раствора; не содержит едких и вредных веществ; 3 класс безопасности по ГОСТ 12.1-007; не проявляет агрессивности по отношению к арматуре. 

Алпласт повышает подвижность бетонных смесей от 2–4 до 18–20 см без снижения прочности в регламентируемые сроки твердения; водоредуцирующая способность – до 20%; прочность бетона при водоредуцировании – не менее 115% от эталона; морозостойкость – повышается на 1–2 марки. Добавку вводят в бетонную (растворную) смесь в дозировке 0,2–0,4% от массы цемента в зависимости от требований используемой технологии, состава бетонной смеси и вида цемента.

«Лигнопан Б-1».

Это высокоактивный пластификатор на основе лингосульфонатов, эфиров целлюлозы и акриловых сополимеров для бетонов и строительных растворов. Использование этой добавки позволяет: повысить прочность бетона на 25–45%; снизить содержание воды в бетоне на 15–25%; повысить класс по водонепроницаемости на 2 ступени; повысить класс по морозостойкости на 2 ступени; снизить водоотделение бетонной смеси до 0%; повысить сохраняемость подвижности бетонной смеси до 4–6 часов.

Лигнопан Б-1 применяется в производстве высокоподвижного товарного бетона. Расход добавки составляет 0,15-0,3% в пересчете на сухие вещества от массы цемента.

«Betofluid».

Пастификатор на основе лигносульфонатов, регулирующий твердение бетонных смесей. Удобен для товарных бетонов. Использование добавки не ведет к вовлечению воздуха в бетонную смесь, обеспечивает хорошую удобоукладываемость и значительно снижает тенденцию к сегрегации заполнителя.

«Stacheplast».

Пластификатор на основе лигносульфонатов, регулирующий твердение бетонных смесей.  Предназначен для товарных бетонов. Использование добавки не ведет к вовлечению воздуха в бетонную смесь, обеспечивает хорошую удобоукладываемость и значительно снижает тенденцию к сегрегации заполнителя. Рекомендуется использовать в летнее время. [1]. 

В таблице 3 приведены основные виды модифицированных лигносульфонатов для приготовления бетонных смесей.

Таблица 3 – Основные виды модифицированных лигносульфонатов

Условное  обозначение	Дозировка, % от массы цемента
МЛС	0,4-0,9
МТС-1	0,3-0,6
НИЛ-20	0,4-0,6
ХДСК-1	0,1-0,5
МЛС	0,3-0,35
КОД-С	0,2-0,3
BETOFLUID	0,3-0,5
STACHEPLAST	0,3-0,5

3 Свойства бетонных смесей и бетонов, модифицированных лигносульфонатами

Первопричиной влияния лигносульфонатов на свойства бетонной смеси является увеличение содержания свободной воды и происходящее вследствие этого снижение вязкости цементного теста. Оно может быть использовано для пластификации бетонной смеси, если ее состав при введении добаавок не меняется. Второй вариант применения суперпластификаторов – сокращение расхода воды при сохранении постоянной подвижности смеси. При этом снижается В/Ц и улучшается комплекс технических свойств бетона. Еще один возможный эффект в этом варианте: экономия цемента при сохранении В/Ц постоянным. [2].

Пластифицирующая способность добавок, а также закономерность потери пластичности бетонной смеси с добавками во времени существенно зависят от состава бетонной смеси и качества заполнителей. Эффект пластификации бетонных смесей возрастает с увеличением их исходной подвижности и повышением дозировки добавок. Удобоукладываемость смеси, модифицированной лигносульфонатами, улучшается с повышением расхода цемента и воды, т. е. объема цементного теста в бетонной смеси. Это соответствует существующему мнению о том, что текучесть (подвижность) бетонной смеси находится в прямой зависимости от объема и текучести цементного теста.

Снижение водосодержания при введении разжижителя в количестве 0,2–1% по массе цемента линейно зависит от дозировки разжижителя. При 1% СП водопотребность в равноподвижных смесях может быть снижена в зависимости от расхода цемента на 25–30%.

Вопрос потери подвижности литых бетонных смесей, изготовленных с добавками, занимает важное место в технологии производства бетонных работ и при изготовлении сборных железобетонных конструкций.

Для пластифицированной бетонной смеси с ОК = 18–21 см, приготовленной из исходной смеси (без добавки) с ОК = 6–12 см, потеря подвижности линейно зависит от времени выдерживания. Через 50–60 мин подвижность, как правило, снижается до исходного уровня.

Кинетика изменения во времени реологических свойств литых бетонных смесей с суперпластификаторами та же, что и для обычных литых смесей.

Долговечность бетонов, модифицированных лигносульфонатами.

Применение добавок в целях получения более прочных бетонов за счет снижения количества воды затворения, открывает возможности создания не только высокопрочных, но и более долговечных бетонов.

В процессе эксплуатации бетон может подвергаться различным видам воздействия окружающей среды, но в основном – действию замораживания и оттаивания, повышенных напоров воды, а также химической агрессии.