 |
1 стр. из 1
Добавки вводятся в бетон с целью воздействия на химические и физические свойства свежего и затвердевшего бетона в соответствии с технологическими и механическими требованиями.
Так как они используются как правило в очень небольших количествах, ими можно пренебречь при объемных расчетах материала. Исключение представляют собой воздухововлекающие добавки (немецкое сокращение — LP; см. табл.) или же пластифицирующие добавки (как правило суперпластификаторы) прежде всего в случае с самоуплотняющимся, высокопрочным или сверхвысокопрочным бетоном. Добавки для бетона выпускаются в виде жидкости, порошка, гранул или суспензий.
Эффективность добавок, а также их безопасность с точки зрения коррозии бетона и/или арматуры должны быть подтверждены в ходе первичных испытаний, которые учитывают условия работы на стройплощадке.
В результате воздействия температуры, времени, рецептуры бетонной смеси, вида и колебаний состава зерна заполнителя добавки иногда могут оказывать нежелательное действие (сепарация воды, изменение действия, повышение ползучести, склонность к расслаиванию свежего бетона и пр.). Особенно это касается случаев неправильной дозировки.
При производстве бетона с чувствительными к щелочной среде заполнителями щелочная масса, внесенная с добавкой и выраженная в эквиваленте Na2O, не может превышать значения 0,02 масс.% от веса цемента. Кроме того, необходимо учитывать общее содержание допустимых в добавках галогенов (кроме фтора), выраженное в содержании хлоридов.
Количество вводимых добавок по германским стандартам (DIN 1045-2/DIN EN 206-1) не может превышать 50 г/кг цемента. При использовании нескольких добавок общим объемом до 60 г/кг цемента не требуется дополнительных разрешений. При большем количестве добавок требуется подтверждение того, что это не скажется отрицательно на механических характеристиках и долговечности бетона. При дозировке ниже 2 г/кг цемента добавку необходимо предварительно растворять в добавляемой воде или в ее части. При этом содержание воды в растворенных добавках, превышающее 3 л/куб. м бетона, должно быть учтено при расчете фактического водоцементного отношения.
Для высокопрочных бетонов по германским стандартам количество пластификаторов или суперпластификаторов не может превышать 70 г/кг или 70 мл/кг цемента. При использовании нескольких добавок для высокопрочного бетона общее количество добавок ограничено 80 г/кг или 80 мл/кг цемента. Бетоны с очень пластичной или текучей консистенцией как правило производятся с использованием суперпластификаторов (FM).
В приведенной таблице представлен обзор по важнейшим добавкам, их составляющим и принципу действия в свежем бетоне. В разделе 3 дана детальная информация по пластифицирующим добавкам (пластификаторы и суперпластификаторы).
Кроме добавок, указанных в таблице, для достижения определенных эффектов используют следующие вещества:
- противогрибковые, бактерицидные и инсектицидные добавки (галогенизированные полифенолы, эмульсии диэльдрина, соединения меди);
- газообразователи (порошок алюминия) для производства пористого бетона с паровой обработкой; в результате химической реакции препарированного алюминиевого порошка с гидроксидом кальция (Са(ОН)2), образовавшегося в результате гидратации, образуется водород, при этом в основном возникают закрытые, сферические воздушные поры;
- пеногасители (дибутилфталат, водорастворимые спирты, водонерастворимые сложные эфиры углекислоты или борной кислоты, силиконы, трибутилфосфаты) для удаления излишних пор;
- алифатические спирты (природные, восстановленные жирные кислоты) могут быть добавлены в бетон для снижения образования трещин в результате слишком быстрого высыхания открытых бетонных поверхностей;
- добавки для защиты арматуры от коррозии (нитрит натрия, нитрит калия, нитрит кальция) вызывают образование более выраженного пассивного слоя на поверхности арматуры и тем самым улучшают защиту от коррозии (результаты долгосрочных исследований пока отсутствуют).
Общие принципы использования добавок для бетона закреплены в стандарте DIN EN 934 и сопроводительных нормах.
Группа по действию | Сокращенное обозначение | Активные вещества (АВ) и принцип действия (ПД) в свежем бетоне |
Пластификатор | BV | АВ: в основном лигнинсульфонаты, меламиновые смолы, конденсаты нафталинсульфоновой кислоты, полиакрилаты, эфир поликарбоксилата; реже — гидроксикарбоновые кислоты или их соли. |
ПД: основан на электрическом распределении зарядов и поляризации молекулярных цепей, которые откладываются на частицах цемента и мелкодисперсной каменной фракции и приводят к отталкиванию (диспергированию) частиц; при передозировке может возникать эффект замедления твердения и начала твердения, а также сепарация воды и возникновение воздушных пор; пластификаторы снижают потребность свежего бетона в воде и улучшают удобоукладываемость. | ||
Суперпластификатор | FM | АВ: в основном лигнинсульфонаты, меламиновые смолы, конденсаты нафталинсульфоновой кислоты, полиакрилаты, эфир поликарбоксилата; реже — гидроксикарбоновые кислоты или их соли. |
ПД: сравним с действием пластификаторов; добавляются стерические и трибологические свойства, которые усиливают пластификацию; при улучшенной удобоукладываемости, которая сохраняется до часа, они значительно сокращают потребность в воде; суперпластификаторы используются для производства текучего, самоуплотняющегося, высокопрочного и сверхвысокопрочного бетона. | ||
Воздухововлекающие добавки | LP | АВ: мыла из природных смол, например винзо-резин (экстракт из корней сосны), алкилакриловые сульфонаты, лигнинсульфонаты, соли карбоксиловых соединений и протеиновые кислоты (ионные и неионные ПАВ). |
ПД: создание сферических, замкнутых и равномерно распределенных воздушных микропор для повышения сопротивления теплопередаче и устойчивости к плавителям. | ||
Загустители | DM | АВ: соли высших жирных кислот, например стеараты кальция. |
ПД: снижает водопоглощение бетона в результате капиллярного подсоса благодаря действию химикатов, заполняющих поры, способных к набуханию и/или обладающих гидрофобным действием (силикаты, фосфаты или силиконы, силаны); они также обладают пластифицирующим действием и тем самым могут снижать содержание воды в свежем бетоне. | ||
Замедлители | VZ | АВ: различают неорганические замедлители (пирофосфаты нартрия, борная кислота, оксиды) и органические замедлители (сахароза, глюконат, лигнинсульфонат, ацетон, лимонная кислота). |
ПД: обволакивание зерен цемента трудно растворимой пленкой, которая затрудняет процесс гидратации/гидролиза и тем самым замедляет твердение бетона и продлевает время «жизни» цемента. | ||
Ускорители | BE | АВ: силикаты, алюминаты, карбонаты, формиаты, аморфные гидроксиды алюминия, сульфаты алюминия, хлориды (хлорид натрия). |
ПД: основан на действии составляющих добавки, которые, ускоряя переход в раствор составляющих цемента, вызывают интенсификацию гидратации, т. е. твердения цемента; этот процесс не всегда идентичен ускоренному твердению или быстрому набору бетоном ранней прочности. | ||
Вспомогательные средства для нагнетания | EH | АВ: порошок алюминия. |
ПД: улучшение текучести свежего бетона или раствора, использованием средств для улучшения нагнетания можно снизить потребление воды и осаждение, как правило эти средства вызывают небольшое набухание. | ||
Стабилизаторы | ST | АВ: полисахариды, эфир целлюлозы, оксид полиэтилена (UCR). |
ПД: стабилизация гомогенной массы свежего бетона даже при очень мягкой консистенции; снижает седиментацию и сепарацию воды. | ||
Вспомогательные средства для вторичной переработки промывочной воды | RH | АВ; ср. замедлители (VZ). |
ПД: ср. замедлители (VZ), способствует вторичному использованию промывочной воды, вырабатываемой при промывке смесителей. | ||
Вспомогательные средства для вторичной переработки остаточного бетона | RB | АВ: ср. замедлители (VZ). |
ПД: замедление твердения остаточного бетона в автобетоносмесителе до 72 часов; использование остаточного бетона возможно при догрузке свежего бетона. | ||
Восстановители хроматов | CR | АВ: восстановитель сульфат железа (II). |
ПД: восстановление хрома Сr (VI) до Cr (III) с точки зрения содержания хрома, вызывающего аллергические кожные реакции. | ||
Пенообразователи | SB | АВ: гидролизаты протеина, сульфонаты, лаурилсульфонаты, мыла, сапонин. |
ПД: введение воздушных пор для производства пенобетона или бетона с пористой структурой камня, поры значительно крупнее, чем в случае использования воздухововлекающих добавок (LP). |
Литература
1. Dehn F., Konig G., Marzahn G. Konst-ruktionswerkstoffe im Bauwesen, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 2003.
2. Gay M., Kleen E., Niepmann D. Zusatzmittel fur Ultrahochleistungsbeton, In: Ko-nig G., Holschemacher K., Dehn F. Ultrahoch-fester Beton — Innovationen im Bauwesen, Bauwerk-Verlag, Berlin, 2003.
3. Griibl P., Weigler H., Karl S. Beton — Arten, Herstellung und Eigenschaften, 2, Auf-lage, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 2001.
4. Verein Deutscher Zementwerke (VDZ) (Hrsg.): Zement-Taschenbuch (verschiedene Ausgaben), Verlag Bau+Technik, Dusseldorf.
Франк Ден
"Петербургский строительный рынок" 6-7 (91)
| 1 стр. из 1 |
«« назад
Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!
