В ряде работ отмечается значительное увеличение (особенно при снижении В/Ц) газо-, водонепроницаемости бетонов с добавками, их морозостойкости и стойкости против солей – антиобледенителей, а также износостойкости.
Известно, что основным фактором, определяющим водонепроницаемость бетона, является состав смеси, в частности водоцементное отношение и расход цемента. Возможность снижения В/Ц при введении лигносульфонатов в состав бетонной смеси позволяет сократить водоотделение и седиментационные процессы, уплотнить капиллярно-пористую структуру цементного камня и повысить водонепроницаемость бетона. При увеличении подвижности смеси и неизменном составе бетона его водонепроницаемость не увеличивается.
От структуры и проницаемости бетона зависит величина фильтрации воды в капиллярах и стойкость бетона.
Изучение процессов коррозии бетонов нормального твердения и пропаривания показало, что введение суперпластификаторов не уменьшает стойкости, а при снижении водоцементного отношения существенно ее повышает.
Влияние лигносульфонатов на морозостокость и водонепроницаемость заключается в изменении капиллярно-пористой структуры цементного камня в бетоне, которая, как известно, зависит от состава бетонной смеси, с уменьшением В/Ц она уплотняется, становится менее проницаемой, а при неизменном В/Ц практически не меняется. [1].
4 Основные области применения модифицированных лигносульфонатов
Благодаря интенсивной разжижающей способности суперпластификаторов появилась реальная возможность получения высокоподвижных или литых бетонных смесей. Бетоны, полученные из таких смесей, имеют прочность, в том числе и после тепловой обработки, не ниже, чем без добавок, в то время как прочность бетона с обычным пластификатором снижается в 1,5–2 раза. Более того, нередко отмечается повышение прочности литого бетона с добавками суперпластификаторов, что обусловлено отсутствием воздухововлечения, более высоким коэффициентом уплотнения бетонных смесей, а также способностью молекул суперпластификаторов диспергировать частицы цемента, что в конечном итоге приводит к более полному использованию вяжущих свойств цемента. [9].
В этом как раз заключается главное, принципиальное отличие суперпластификаторов от обычных пластифицирующих добавок. Используя высокую разжижающую способность суперпластификаторов, в зарубежной практике основное применение эти добавки находят для получения литых бетонных смесей различного назначения.
Литые бетонные смеси, особенно те, которые подаются бетононасосами, уплотняются без вибрации. Литая бетонная смесь с лигносульфонатами может быть легко уложена в густоармированные конструкции, при этом снимается проблема вибрирования смеси. Простота укладки литой бетонной смеси и оперативность такого процесса, не требующего вибрации, делают подобную технологию пригодной для укладки бетонной смеси в фундаменты, пролеты мостов, дороги, междуэтажные перекрытия, настилы кровель и т. д.
Существенно облегчается перекачка бетонной смеси в присутствии модифицированных лигносуьфонатов. Поэтому эти добавки успешно применяют при закачки бетонной смеси в тоннели, для предотвращения поднятия подземных вод, заделки трещин, при проведении реставрационных работ и т. д.
Переход на литьевую технологию с добавками суперпластификаторов повышает производительность труда в производстве сборного железобетона в 3–4 раза, коренным образом улучшает условия труда рабочих за счет снижения звукового давления и вибрации. Это в свою очередь способствует повышению социальной привлекательности труда, что в условиях заводов ЖБИ является не маловажным фактором.
Другие важные области применения суперпластификаторов – изготовление бетона с высокой непроницаемостью, улучшенным качеством поверхности и пониженной усадкой, что обеспечивает значительный экономический эффект.
Благодаря существенному снижению водоцементного отношения за счет применения СП, повышается долговечность; расширяется возможность более широкого использования: шлакопортландцемента, золоцемента, бетонов с дисперсным армированием, вяжущих низкой водопотребности (ВНВ), а также легких бетонов повышенной прочности.
Рациональные области применения суперпластификаторов приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Рациональные области применения суперпластификаторов
Наименование конструкций | Факторы, повышающие экономическую эффективность и технологии их изготовления |
Напорные железобетонные трубы | Сокращение интенсивности вибрации, увеличение производительности труда при формовании, экономия труда, сырья, материалов, энергии. |
Конструкции из высокопрочных бетонов на рядовых цементах и заполнителях | Освоение выпуска конструкций из высокопрочных бетонов. Экономия материалов. |
Густоармированные изделия, изготавливаемые по стендовой технологии | Получение бетонов требуемых свойств при сокращении трудозатрат на формование изделий и экономии электроэнергии |
Массовые типовые железобетонные изделия, изготавливаемые по конвейерной и кассетно-конвейерной технологии | Сокращение продолжительности формования и увеличение оборачиваемости форм, и повышение производительности конвейерных линий. |
Объемные густоармированные конструкций, изготавливаемые по стендовой и агрегатно-поточной технологи | Обеспечение требуемого качества поверхности изделий и сокращение трудозатрат, экономия электрической энергии и цемента. |
Изделия из ячеистого автоклавного и безавтоклавного бетона | Улучшение теплотехнических свойств бетона, сокращение времени ТВО, экономия электро - энергии и повышение производительности труда. |
Монолитные бетонные и желеобетонные конструкции, в том числе возводимые с использованием бетононасосов | Снижение трудозатрат и энергии при бетонировании, обеспечение качества бетона на рядовых материалах |
Наряду с перечисленными выше положительными свойствами, многие суперпластификаторы обладают целым рядом существенных недостатков, ограничивающих в отдельных случаях их более широкое использование. Это, прежде всего их высокая стоимость, дефицитность и ограниченная сырьевая база. Кроме того, многие эффективные суперпластификаторы имеют срок пластифицирующего действия в пределах 30-40 минут, что затрудняет из использования, особенно в монолитном бетоне. Как правило, суперпластификаторы вводятся в бетонную смесь в количествах 0,5–1,0% от массы цемента, что при их сравнении высокой стоимости увеличивает себестоимость конечной продукции. [1].
5 Определение эффективности пластифицирущих добавок
Эффективность пластифицирующей добавки определяют по изменению подвижности бетонной смеси и прочности бетонных образцов после тепловой обработки и твердения в нормальных условиях.
Для определения эффективности пластифицирующих добавок применяют средства испытания и вспомогательные устройства по ГОСТ 10180-2012 и ГОСТ 10181.1-81.
Приготавливают бетонные смеси контрольного и основных составов с одинаковым водоцементным отношением. Подвижность контрольного состава принимают 2–4 см.
Для бетонных смесей определяют подвижность по ГОСТ 10181.1-81. Из бетонных смесей изготавливают образцы для определения прочности на сжатие.
Образцы подвергают тепловой обработке (на два срока испытаний и/или оставляют твердеть в нормальных условиях на три срока испытаний). Образцы испытывают на сжатие по ГОСТ 10180-2012, в том числе:
– прошедшие тепловую обработку – через 4 ч после нее и в возрасте 28 сут;
– твердевшие в нормальных условиях – в возрасте 3,7 и 28 сут.
Эффективность пластифицирующей способности добавок оценивают по изменению удобоукладываемости бетонной смеси и прочности бетона основного состава по сравнению с бетонной смесью и бетоном контрольного состава в соответствии с требованиями ГОСТ 24211-2008. Обработку результатов испытания прочности бетона на сжатие ведут по ГОСТ 10180-2012. [1].
6 Разработка руководства по применению добавок в бетоне
1) В таблице 5 представлены наименования модифицированных лигносульфонатов, условные обозначения, стандарты и технические условия.
Таблица 6 – Модифицированные лигносульфонаты
Вид добавок | Наименование добавок | Условное сокращенное сокращение добавок | Стандарты и технические условия на добавки |
Суперпластифицирующие | Синтетический суперпластификатор | НИЛ-20 | ТУ 400-802-4-80 |
Лигносульфонат технический модифицированный | ЛСТМ-2 | ТУ 13-04-600-81 Минлесбумпром | |
Модифицированный лигносульфонат | MTC-1 | ТУ 38.302111-81 |
2) В таблице 6 представлены области применения добавок в зависимости от типа конструкции и условий их эксплуатации
Таблица 6 – Области применения добавок к бетонам
Тип конструкций и условия их эксплуатации | Добавки | ||
НИЛ-20 | ЛСТМ-2 | MTC-1 | |
1. Предварительно-напряженные конструкции, кроме указанных в поз. 2 настоящей таблицы, стыки (каналы) сборно-монолитных и сборных конструкций с напрягаемой арматурой | + | + | + |
2. Предварительнонапряженные конструкции, армированные сталью классов Ат-IV, Aт-V, Aт-VI, А-IV и A-V | + | + | + |
3. Железобетонные конструкции с ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром: а) более 5 мм б) 5 мм и менее | + + |
+ | + + |
4. Железобетонные конструкции, а также стыки без напрягаемой арматуры сборно-монолитных и сборных конструкций, имеющие выпуски арматуры или закладные детали: а) без специальной защиты стали б) с цинковыми покрытиями по стали в) с алюминиевыми покрытиями по стали г) с комбинированными покрытиями | + + + + | + + + + | + + + + |
Продолжение таблицы 6
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
