Введение в бетон
добавок Sika,
С-3 и Biseal на примере
конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона и тяжелого
бетонов
В настоящее время в Российской федерации практически
ни одно производство бетона или ЖБИ не обходится без использования в своей технологии
химических добавок. Правильно подобранный состав бетона (соотношение крупного,
мелкого заполнителей и цемента) позволяет изменить их расход с уменьшением доли
дорогих компонентов (цемента), получая при этом экономический эффект пи
сохранении потребительских свойств материалов. Этот аспект становится все
более актуальным в связи с надвигающимся в 2005-2010 годах дефицитом цемента в УрФО из-за возрастающих объемов строительства. С помощью этих химических компонентов могут
регулироваться все строительно-технические параметры бетонной смеси. К ним
относятся: удобоукладываемость (подвижность), сохраняемость, плотность и др. В зависимости от способа
производства и назначения готового бетонного изделия, регулирование и
производственный контроль этих параметров важен в той или иной степени.
Варьирование свойств бетонной смеси невозможно без изменений свойств конечного
продукта – бетона, таких как прочность, скорость ее набора, морозостойкость,
теплопроводность, усадка и т. д. Очевидно, что должен прослеживаться
комплексный подход к подбору составов бетонов и, в частности, и выбору
применяемых химических добавок.
Наиболее широкое применение в промышленности приобрел
один из классов добавок – пластификаторы. В большинстве случаев используются
комплексные добавки на основе суперпластификатора С-3 (Дефомикс, Реламикс,
Линамикс), регулирующие такие свойства как скорость набора бетоном прочности, сохраняемость бетонной смеси, нормируемое
воздухововлечение. Основой суперпластификатора С-3
являются соли продукта конденсации нфталинсульфокислоты
и формальдегида. Механизм действия таких добавок широко известен.
В последнее время на российский рынок вышли мировые
концерны Sika и Biseal со
своей новой продукцией. Основа производимых ими добавок – это модифицированные поликарбосиликаты.
Высокая эффективность данных добавок достигается за счет создания ими стерических сил межмолекулярного отталкивания в
поверхностных адсорбционных слоях, окружающих частицы цемента, которые
протекают параллельно процессу гидратации. Результат действия стерического эффекта гораздо сильнее действия
электростатических сил отталкивания между частицами, которые линейно связаны с
текучестью цементного теста.
Исследования проводились на базе производства ЖБИ ФГУП
СУ УрВО МО РФ. Нами исследовались свойства бетонных
смесей и бетонов в зависимости от природы добавок этих двух классов на примере суперпластификаторов С-3 (ООО «Полипласт-УралСиб»),
Biseal SCC и SikaViscoCrete-20 HE. В первых двух частях эксперимента исследовались свойства
тяжелого бетона плотностью 2200 кг/м3.
В первой части работы выявлялось пластифицирующее
действие на свежеприготовленную бетонную смесь. Эксперимент показал (рис. 1),
что исследуемые добавки проявляют пластифицирующие свойства приблизительно в
равной степени.
Рис. 1. Зависимость подвижности смеси
На втором этапе подбирались составы бетонов с
одинаковой подвижностью (определялась по осадке конуса), и на этих
экспериментальных замесах были построены кинетические кривые твердения бетона
на примере составов показавших максимальные прочности в каждом виде добавок
(рис. 2).
Рис.2. Результаты прочностных испытаний
В третьей серии экспериментов объектом исследования
был конструкционно-теплоизоляционный полистиролбетон плотностью 900 кг/м3.
При повторении экспериментов были получены схожие результаты по зависимости
подвижности бетонной смеси и прочностным показателям (рис. 3).
Рис. 3. Кинетика твердения конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона
В результате исследований было выявлено:
- добавки на основе С-3 и модифицированных поликарбосиликатов оказывают примерно одинаковое
пластифицирующее действие, их пименение не приводит к
«сбросу прочности» в течение срока испытаний;
- при уменьшении доли воды в бетоне до получения
нужной подвижности прочность в проектном возрасте (28 суток) увеличивается на
30% при добавлении С-3 или Biseal SCC, на
51 % - SikaViscoCrete-20 HE;
- Biseal SCC также ускоряет твердение бетона в возрасте 1-3 суток (рис. 3) и может быть рекомендована в качестве ускорителя твердения, например, при изготовлении плит перекрытий поточно-стендовым способом производства.
Введение добавок для бетона позволяет улучшить качество готового продукта, увеличить срок эксплуатации изделий и получить существенный экономический эффект. Кроме того, введение добавок дает возможность использовать в больших объемах технические отходы, непригодные при изготовлении бетонов без добавок: шлаки черной и цветной металлургии, формовочные земли и другие. В случае недопустимости по санитарно-техническим нормам их применения в промышленно-гражданском строительстве, остается вариант их использования в дорожном и других видах строительства с более низкими требованиями.
Правильно подобранный состав бетона с оптимальным количеством
вводимых добавок позволяет снизить расход цемента, использовать некондиционное
сырье без ущерба качеству готовой продукции.
начальник лаборатории ФГУП СУ УрВО
МО РФ
Багаев Андрей Васильевич,
Руднов Василий Сергеевич
Беляков Владимир Александрович
