Батраков добавки в бетон
Обновлено: 03.05.2024
Устойчивость развития новых технологий в строительной индустрии тесно связана с расширением понимания процессов и принципов, реализуемых для достижения высоких показателей качества изделий, производимых по экструзионной технологии бетона с применением различных химических добавок. Современная инструментальная и техническая оснащенность ведущих институтов, компаний и учебных заведений наилучшим образом способствует достижению целей, стоящих перед исследователями, и позволяет получать ответы на важнейшие вопросы. В настоящей статье предпринята попытка теоретического описания особенностей регулирования пластичности бетонных смесей в технологии экструзионного формования путем применения химических добавок-модификаторов. Проблема состоит в том, что общепринятые теоретические представления механизма пластифицирующего действия химических добавок для различных видов бетонов и технологий не в полной мере позволяют объяснить характер и не представляют возможным прогнозирование регулирующего действия химических добавок для жестких бетонных смесей технологии экструзионного формования. Обобщение результатов практической работы по экструзионной технологии изготовления бетонных изделий позволило сформулировать сущность новой гипотезы пластичности бетонной смеси в экструзионной технологии бетонов.
2. Байджанов Д.О., Бюнау Е.К., Малышев О.А. Особенности подбора химических модификаторов для экструзионной технологии бетонов // Инженерно-строительный журнал. – 2012. – № 8. – С. 54–60.
3. Байджанов Д.О. Экструзионный бетон. Модифицированный (Теория и практика). – Караганда, КарГТУ, 2013. – 228 с.
5. Жиронкин В.В. Повышение качества формуемости вибропрессованных изделий // Технология бетонов. – 2008. – № 10 (27). – С. 57.
6. Иванов Ф.И., Москвин В.М., Батраков В.Г. и др. Добавки для бетонных смесей-суперпластификаторов С-3 // Бетон и железобетон. – 1979. – № 10. – С. 20.
7. Иванов Ф.М., Батраков В.Г., Лагойда А.В. Основные направления применения химических добавок к бетону // Бетон и железобетон. – 1981. – № 9. – С. 3–4.
8. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. – М., 1979. – 124 с.
Механизм действия суперпластификаторов большинство исследователей связывают с адсорбцией полярных молекул на поверхности гидратирующихся частиц цемента. Образование адсорбционного слоя приводит к дефлокуляции, изменению электрокинетического потенциала и, как следствие, к увеличению дисперсности твердой фазы и сил электростатического отталкивания [1, 2, 6, 7].
При определении механизма действия на свойства бетонных смесей таких химических добавок, как комплексные гидрофобно-пластифицирующие добавки считают, что сетчатый молекулярный слой из молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) гидрофобизирующего компонента добавки, образующийся в результате адсорбции на поверхности гидратирующих цементных зерен, позволяет обеспечить пластичность бетонным смесям и, как показали наши опыты, не только для бетонных смесей традиционных технологий, но и для жестких бетонных смесей технологии экструзионного формования [8].
Пояснения механизма действия комплексной добавки «Murasan BWA 16» на основе ПАВ и полимеров германского концерна «МС-Bauchemie», предназначенной для вибропрессованных изделий, показывают, что он основан на образовании микропузырьков воздуха в бетонной смеси, что позволяет получить высокую плотность и связность вибропрессованных изделий и в дальнейшем приводит к повышению прочности и качества готовых изделий [5].
Целью данной работы является рассмотрение сущности новой гипотезы пластичности бетонной смеси в экструзионной технологии бетона и определение требований к химическим модификаторам.
По данной гипотезе для эффективной реализации экструзионной технологии изготовления бетонных изделий обязательным условием является необходимость при приготовлении жесткой бетонной смеси иметь в составе ингредиентов комплексной химической добавки как пластифицирующие, так и гидрофобизирующие компоненты.
Роль пластифицирующих компонентов – компенсирование водоредуцирующего действия путем обеспечения перехода от управления текучестью к управлению пластичностью бетонной смеси, позволяющей обеспечить наиболее компактную упаковку ингредиентов бетонной смеси при экструзионном формовании бетона.
Роль гидрофобизирующих компонентов – усиление пластичности бетонной смеси в зоне межингредиентных контактов при отсутствии или низком содержании связанной воды в зоне контакта, что также позволяет обеспечить наиболее компактную упаковку ингредиентов бетонной смеси при экструзионном формовании бетона.
Отсутствие одного из компонентов в составе комплексной химической добавки приведет к невозможности реализации экструзионной технологии производства бетонных изделий. Только при наличии двух вышеперечисленных компонентов в рационально подобранном составе комплексной добавки можно обеспечить эффективную реализацию экструзионной технологии изготовления бетонных изделий.
Адсорбция компонентов комплексной добавки (рис. 1) на посадочные площадки [4] цементных частиц происходит при сдержанной конкуренции молекул компонентов, обусловленной высокой вязкостью жесткой бетонной смеси, практическим отсутствием жидкой фазы и различной избирательной и адсорбционной активностью молекул этих компонентов. По данным В.Н. Юнга и Б.Д. Тринкера, к факторам, сдерживающим конкурентное действие молекул компонентов комплексной добавки, можно отнести и то, что существует различная адсорбционная способность по отношению к минералам цемента, например для лигносульфонатов кальция, располагающихся в следующем порядке: C3A > C4AF > C3S > C2S, в то время, как по данным М.И. Хигеровича и В.Е. Байера, для гидрофобизирующих молекул не адсорбируются на: C3A, но прочно фиксируются на других минералах в следующем порядке: C4AF > C2S > C3S.
Рис. 1. Схематичный вид закрепления молекул комплексной добавки на поверхности зерен цемента: 1 – молекулы пластифицирующей добавки; 2 – молекулы гидрофобизирующей добавки; 3 – цементная частица
Результаты проведенных исследований показали, что при подготовке жестких бетонных смесей с В/Ц ≤ 0,35 расчётное количество ингредиентов комплексной добавки определяется так же, как и для состава обычного бетона, и остается в таком же количественном соотношении. Однако исследования взаимодействия компонентов бетонной смеси (рис. 2) на практике подтверждают положения предложенной новой гипотезы пластичности. При низком содержании воды в жесткой бетонной смеси действие пластифицирующих компонентов, обеспечивающее текучесть (удобоукладываемость), полностью отсутствует. В то же время при внешнем воздействии (объемном сжатии бетонной смеси) пластифицирующий компонент начинает обеспечивать в бетонной смеси пластические свойства, т.е. компонент, обеспечивающий текучесть, начинает работать как компонент, обеспечивающий пластичность бетонной смеси.
В процессе реализации экструзионной технологии пластичная бетонная смесь под давлением перемещается между зерен заполнителя (рис. 2) по плоскостям скольжения, заполняя межзерновое пространство и обеспечивая получение плотной упаковки.
Рис. 2. Схематичный вид образования плоскостей скольжения в контактной зоне между компонентами бетонной смеси: 1 – условная горизонтальная плоскость скольжения; 2 – условная вертикальная плоскость скольжения; 3 – цементное тесто и микронаполнитель (зола, микрокремнезем); 4 – крупный заполнитель; 5 – средний заполнитель; 6 – песок; 7 – фрагмент контактной зоны; 8 – стабилизированные пузырьки воздуха; 9 – защемленный воздух бетонной смеси
Снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз воздух – жидкость, что имеет место при введении комплексной добавки, способствует устойчивой стабилизации пузырьков с ничтожно малыми размерами и с идеальной сферической формой (рис. 2, поз. 8). Такие пузырьки, в отличие от защемленного воздуха (рис. 2, поз. 9), распределяются по объему бетонной смеси, тем самым улучшая её физико-технические показатели.
По предложенной гипотезе, основную роль в формировании пластических свойств бетона экструзионного формования играют молекулы пластифицирующего компонента комплексной добавки, в то время как молекулы гидрофобизирующего компонента обеспечивают наличие плоскостей скольжения в зоне контакта пластифицированного цементного теста и заполнителей (рис. 3), а также усиливают пластичность и когезию бетонной смеси. Под внешним воздействием, сдавливанием молекулы гидрофобизатора, адсорбированные на поверхности цементных минералов, позволяют относительно свободно перемещаться компонентам бетонной смеси в плоскостях, параллельных взаимному контакту, одновременно сохраняя однородность бетонной смеси (за счет улучшенной когезии), путем удержания её компонентов в направлении вертикальном плоскостям скольжения.
Требования новой гипотезы пластичности бетонной смеси к составу и свойствам компонентов комплексной химической добавки являются критериями пластичности бетонной смеси в экструзионной технологии бетона.
– Объяснить практически все непонятные до настоящего времени явления пластичности бетонных смесей в экструзионной технологии бетона.
Рис. 3. Схематичный вид фрагмента контактной зоны между компонентами бетонной смеси: 1 – условная посадочная площадка для молекул гидрофобизирующего компонента комплексной добавки; 2 – пластифицированное цементное тесто; 3 – условная посадочная площадка для молекул пластифицирующего компонента комплексной добавки; 4 – фрагмент заполнителя бетонной смеси; 5 – условная плоскость скольжения, образованная молекулярным слоем гидрофобизирующего компонента комплексной добавки между пластичным цементным тестом и заполнителем бетонной смеси
С позиции предложенной гипотезы становится ясно, почему индивидуальное применение пластифицирующих компонентов добавки не позволяет реализовать технологию экструзионного формования бетонных изделий, а традиционные добавки – пластификаторы или суперпластификаторы – применяются только в сочетании с гидрофобизатором, и в таких условиях начинают вести себя как регуляторы пластичности бетонной смеси.
– Показать необоснованность широко используемых представлений, таких как:
«классификация химических добавок, модификаторов бетонных смесей и бетонов, определяется по основному признаку действия на их свойства». Практическая работа с жесткими смесями экструзионного формования показала, что в данном конкретном случае нет жесткой зависимости между основным действием химической добавки и её классификационным наименованием. Так, известный суперпластификатор С-3 в жесткой бетонной смеси в сочетании с гидрофобизирующей добавкой позволяет регулировать не подвижность бетонной смеси, а её пластичность.
«удобоукладываемость определяется подвижностью (текучестью) бетонной смеси в момент заполнения формы». Результаты исследований показали, что предназначенные для улучшения или даже принципиального изменения удобоукладываемости, такие химические добавки, как супепластификаторы, при значениях В/Ц ≤ 0,35 бетонной смеси не дают прогнозируемого результата.
«конкурентное действие компонентов комплексной химической добавки в процессе адсорбции её молекул на поверхности цементных частиц». В случае работы с жесткими бетонными смесями конкурентное действие компонентов добавки сдерживается отсутствием условий для относительно свободного перемещения молекул добавки к посадочным площадкам на зернах цемента, так как почти нет свободной воды.
«гидрофобно-пластифицирующие добавки позволяют регулировать удобоукладываемость и пластичность бетонных смесей». Если не обращать внимание на то, что компоненты гидрофобизирующих добавок имеют при определенных условиях PVT (объем, давление, температура) фазовый переход второго рода, то это означает, что молекулы гидрофобизирующего компонента обретают свойства кристаллических структур и вместо плоскостей скольжения можно получить абразивное действие.
– Понять сущность и механизм практического направления совершенствования пластификации жестких бетонных смесей в экструзионной технологии бетона.
Они представляют собой неуклонное выполнение требований, предъявляемых к необходимому по предложенной гипотезе составу и свойствам компонентов комплексной химической добавки.
– Прогнозировать результаты экструзионной технологии бетона.
Выполнение условий, изложенных в новой гипотезе, пластификации жестких бетонных смесей экструзионной технологии бетонов позволит реализовать возможности технологии экструзионного формования бетонов, запроектировать и получать бетонные изделия с прогнозируемыми характеристиками.
На основе сформулированной гипотезы был разработан состав гранулированной добавки с целью применения в экструзионной технологии бетона, который включает в свой состав пластифицирующий, гидрофобизирующий компонент и минеральный носитель (золу уноса ТЭС). Это обеспечивает формование бетонных изделий по экструзионной технологии с высоким качеством и заданными физико-техническими параметрами. Гранулированные комплексные добавки в экструзионной технологии бетона приводят не к увеличению воздухововлечения, а к снижению содержания воздуха в бетонной смеси, способствуют уменьшению размера и стабилизации пузырьков защемленного воздуха, более равномерному их распределению в объеме бетонной смеси.
Относительно перехода разжижающего действия суперпластификаторов в регулировании пластических свойств все пояснения базируются на классических представлениях физики и химии. Для разжижающего действия суперпластификатора на цементное тесто необходимым условием является наличие незначительного количества избыточной воды, она является так называемым элементом «смазки», однако в жестких бетонных смесях избыточного количества воды почти нет. Тогда в сочетании с гидрофобизирующей добавкой, при объемном сжатии бетонной смеси, компактная упаковка её компонентов происходит за счет образования плоскостей скольжения, образованных частоколом молекул гидрофобизатора на поверхности цементных минералов. По мере взаимного перемещения на поверхности взаимодействующих плоскостей скольжения встречаются участки с адсорбированной водой или тонкими водными пленками. Это позволяет и суперпластификатору проявить пластифицирующее действие на бетонную смесь. Надо иметь в виду, что такое проявление изменений в характере действия пластифицирующей добавки возможно лишь при условии сочетания и одновременного применения двух видов вышеперечисленных компонентов в составе комплексной добавки.
Плоскости скольжения образуются на границе между метильными группами молекул гидрофобизатора, адсорбированных на цементных минералах, и сольватными оболочками цементных зерен и заполнителя. При внешнем воздействии на бетонную смесь происходит перемещение компонентов бетонной смеси, поскольку энергия электростатического взаимодействия между метильными группировками и сольватными оболочками заменена на более слабую коагуляционную связь. Образующиеся мельчайшие сферические пузырьки воздуха могут исполнять роль условных подшипников скольжения, улучшая условия экструзионного формования и создавая равномерное распределение передаваемого формовочной машиной усилия. Создание такой упорядоченной мелкопористой структуры со сферическими пузырьками не только не приводит к снижению прочности, а в ряде случаев дает её значительный прирост (~ на 25–60 %).
Свойства компонентов гидрофобизирующих добавок, исследованные с применением ИК МГТ, позволили установить наличие фазовых переходов второго рода у некоторых веществ, входящих в состав таких добавок, которые ранее были не известны. Полученные данные позволили ввести фундаментальные понятия физики и химии в основу новой гипотезы пластичности бетонных смесей, изложенную в настоящей публикации.
Рецензенты:
Жакулин А.С., д.т.н., профессор кафедры «Строительство и ЖКХ», Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда;
Кадыров А.С., д.т.н., профессор кафедры «Строительные и дорожные машины», Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда.
Модифицированные бетоны, Теория и практика, Батраков В.Г., 1998.
Обобщены результаты многолетних оригинальных исследований автора в области модифицирования бетонов органическими и неорганическими соединениями, а также полифункциональными модификаторами на их основе.
Рассмотрены теоретические основы модифицирования бетона, свойства модификаторов, дана их классификация. Проанализированы основные принципы и области применения в технологии бетона модификаторов структурирующего и пластифицирующего действия, в том числе наиболее эффективных из них: кремнийорганических соединений, позволяющих создавать бетоны высокой коррозионной стойкости и морозостойкости, супераластификаторов, регуляторов твердения бетона. Отдельная глава посвящена пластифицированным бетонам на смешанных и специальных вяжущих с применением модификаторов различного назначения. Обобщен опыт практического использования в строительстве модифицированных бетонов с анализом технико-экономической эффективности. Первое издание книги вышло в 1990 г. Под названием “Модифицированные бетоны”.
Для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских, проектных и строительных организаций, а также для преподавателей и студентов ВУЗов.
Образование адсорбционных пленок КОС на зернах цемента является фактором, замедляющим процессы гидратации и, следовательно, снижающим прочность. К снижению прочности ведет также воздухововлечение (в случае действия алкоксисилоксанов, силиконатов, натрия) и газовыделение (в случае действия полигидросилоксанов, алкилгидридсесквиоксанов) вследствие повышения пористости затвердевших составов.
Структура слоев из продуктов взаимодействия реакционноспособных групп КОС с продуктами гидролиза и гидратации минералов иортландцементного клинкера во многом определяется строением модификатора. Изменяя строение вводимых в состав бетонной смеси органических соединений можно направленно регулировать технические свойства модифицированных бетонов.
Оглавление.
Предисловие.
Введение.
Глава 1. Модифицирование цементных систем как приоритетное направление в технологии бетона.
Глава 2. Кремнийорганические соединения олигомерной структуры -типичные модификаторы свойств цементных систем.
Глава 3 Модифицирование бетонных смесей и бетонов высокоэффективными разжижителями - суперпластификаторами и пластификаторами.
Глава 4. Регуляторы процессов структурообразования и твердения цементных систем.
Глава 5 кодификаторы воздухововлекающего действия.
Глава 6. Модификаторы специального назначения.
Глава 7 Улучшение свойств бетонной смеси и бетона пол нефункциональными модификаторами (ПФМ).
Глава 8. Пластифицированные бетоны на модифицированных смешанных и специальных вяжущих.
Глава 9. Модификаторы в различных областях строительного производства.
Приложение 1. Модификаторы бетонов. Основные понятия.
Приложение 2. Перечень модификаторов бетона, применяемых в строительстве.
Приложение 3. Примеры подбора состава тяжелого бетона с суперпластификатором.
Приложение 4. Ориентировочные составы наиболее распространенных видов модифицированных легких бетонов.
Приложение 5. Примеры рабочих составов модифицированных легких бетонов и дозировочные расходы материалов.
Приложение 6 Руководящие материалы по применению модификаторов бетона в строительстве.
Излагаются экспериментальные результаты исследования влияния кремнийорганических полимеров на долговечность бетона и процессы его твердения. Изучена долговечность бетона с добавками кремнийорганических полимеров в условиях комплексного воздействия циклического замораживания и оттаивания, увлажнения и высушивания, капиллярного подсоса и испарения растворов солей, а также длительного непрерывного воздействия жидкой агрессивной среды.
Результаты лабораторных экспериментов подтверждены длительными натурными испытаниями стойкости бетона и железобетона с добавками кремнийорганических полимеров в натурных условиях Баренцева моря и оз. Сиваш. Исследованы физико-механические свойства бетонов с добавками кремнийорганических полимеров (прочность при сжатии, изгибе, осевое растяжение, растяжение при изгибе, сцепление бетона с арматурой).
Раскрыта физико-химическая природа взаимодействия кремнийорганических полимеров полнигидросилоксанового типа и типа силиконатов натрия с минералами портландцементного клинкера н цементов.
Произведено технико-экономическое обоснование эффективности применения добавок кремнийорганических полимеров в строительстве. Изложены практические рекомендации по использованию кремнийорганических полимеров в технологии бетона. Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических работников проектных, строительных и научно-исследовательских организаций.
Глава I. Теоретические предпосылки применения кремнийорганических соединений для повышения долговечности бетона
Глава II. Характеристика материалов примененных в исследованиях
Глава III. Физико-химические процессы взаимодействия кремнийорганических соединений с минералами цементного клинкера и портландцементом
1. Электронно-микроскопическое исследование действия кремнийорганических соединений ГКЖ-94 и ГКЖ-10 на процессы гидратации минералов цементного клинкера и цемента
2. Петрографическое исследование влияния добавок кремнийорганических соединений на процессы гидратации минералов цементного клинкера и портландцемента
3. Кинетика связывания гидроокиси кальция в жидкой фазе добавкой полиэтилгидросилоксановой жидкости ГКЖ-94
4. Термографическое исследование продуктов гидратации в системах C3S — ГКЖ-94 — H2O и CaO — ГКЖ-94 — H2O
5. Поверхностное натяжение на границе кремнийорганическая жидкость — воздух
Глава IV. Влияние кремнийорганических соединений на основные физико-химические свойства цементного теста, растворов и бетонов
1. Влияние добавок кремнийорганических соединений на свойства цементного теста
2. Влияние добавок кремнийорганических соединений на свойства бетонной смеси
3. Прочностные характеристики растворов и бетонов с добавками кремнийорганических соединений
Глава V. Стойкость бетона в агрессивной среде
1. Стойкость бетона в условиях постоянного действия агрессивной среды
2. Стойкость бетона в условиях попеременного увлажнения и высушивания
3. Стойкость бетона в условиях капиллярного подсоса и испарения солевых растворов
4. Испытания бетонов в условиях оз. Севаш
Глава VI. Морозостойкость бетона
1. некоторые вопросы методики испытаний на морозостойкость
2. Морозостойкость бетонов нормального твердения
3. Морозостойкость бетонов, подвергнутых в процессе твердения тепловой обработке
4. О влиянии структуры бетона с добавками кремнийорганических соединений на его морозостойкость
5. Изучение долговечности бетонов в условиях Баренцева моря
Глава VII. Экономическая эффективность применения кремнийорганических соединений в строительстве
1. Внедрение добавки ГКЖ-94 для повышения долговечности железобетонных конструкций
2. Технико-экономическое обоснование эффективности применения добавки ГКЖ-94 в строительстве
Заключение
Приложение. Рекомендации по приготовлению и применению бетонов с добавками кремнийорганических полимеров
Литература
Изложены физико-химические основы механизма действия добавок и бетоны. Рассмотрены реакции между добавками и составляющими цемента или цементного камня. Дан анализ процессов, влияющих на технологические свойства бетонной смеси и твердение бетона в присутствии добавок. Приведены классификация добавок по механизму их действия на процессы гидратационного твердения минеральных вяжущих веществ, составы и области рационального применения эффективных индивидуальных и комплексных добавок, вводимых в бетоны, твердеющие при температуре ниже 0°С, в нормально-влажных условиях и при тепловлажностной обработке до 100°С с учетом влияния добавок на структурно- и физико-механические свойства бетона и его долговечность. Издание 1-е вышло в 1973 г. Для научных и инженерно-технических работников, занятых в промышленности строительных материалов, стройиндустрии и в строительстве.
Глава 1. Состав цементного камня. Механизм и кинетика гидратации при твердении вяжущих веществ
1.1. Фазовый состав цементного камня в бетоне
1.2. Основы механизма и кинетики процесса гидратации при твердении минеральных вяжущих веществ
1.3. Кинетика протекания процессов растворения вяжущих веществ и кристаллизации новообразований из пересыщенных растворов
1.4. Качественные и количественные закономерности кинетики гидратации при твердении минеральных вяжущих веществ
1.5. Уровни структуры и энергия связи между составляющими цементного камня в бетоне
Глава 2. Классификация добавок в бетон и механизм их действия
2.1. Основные принципы построения классификации добавок
2.2. Добавки первого класса — электролиты, изменяющие растворимость вяжущих веществ
2.2.1. Добавки, не содержащие одноименных с вяжущим ионов
2.2.2. Добавки, содержащие одноименные с вяжущими ионы
2.3. Добавки второго класса, реагирующие с вяжущими веществами с образованием труднорастворимых или малодиссоциированных соединений
2.3.1. Добавки первой группы, вступающие с вяжущими веществами в реакции присоединения
2.3.2. Добавки второй группы, вступающие с вяжущими веществами в обменные реакции
2.4. Добавки третьего класса — готовые Центры кристаллизации (кристаллические затравки)
2.5. Добавки четвертого класса — органические поверхностно-активные вещества
2.5.1. Выбор классификации добавок четвертого класса
2.5.2. Добавки первой группы — гидрофобизирующие
2.5.3. Добавки второй группы — гидрофобизирующие
Глава 3. Твердение бетона с комплексными добавками
3.1. Комплексные добавки первой категории
3.1.1. Смеси добавок первого класса
3.1.2. Смеси добавок второго класса
3.1.3. Смеси добавок третьего класса
3.1.4. Смеси добавок четвертого класса
3.2. Комплексные добавки второй категории
3.2.1. Смеси добавок первого и второго, первого или второго и третьего классов — электролитов и готовых центров кристаллизации
3.2.2. Смеси добавок первого или второго и четвертого классов — электролитов и ПАВ
3.2.3. Смеси добавок третьего и четвертого классов — готовых центров кристаллизации и органических ПАВ
Предисловие
Со времени выхода в свет первого издания книги прошло 15 лет. За этот казалось бы небольшой срок популярность добавок настолько возросла, что без них нельзя представить теперь современное бетоноведение. В СССР сейчас с добавками ежегодно укладывают около 100 млн. м 3 , т. е. почти 40 % монолитного и сборного бетона и железобетона. Однако это не предел: в Австралии, США, ФРГ, Японии объем производства бетона с добавками составляет 60-80 %. Следует отметить, что по применению противоморозных добавок мы занимаем ведущее положение в мире.
Введение добавок один из самых технологичных, гибких, доступных и универсальных способов улучшения всех свойств бетонных смесей и бетонов и придания им новых, нехарактерных дня них, а также снижения трудозатрат, расхода цемента, экономии тепло- и электроэнергии, совершенствования технологи, повышения производительности предприятий стройиндустрии и т. д.
В развитии исследований и прикладных работ в этой перспективной области, находящейся на стыке между технологией, химией и строительством, принимают участие многие ученые и специалисты. Их усилия сосредоточены, главным образом, на модернизации способов получения и очистки, расширении номенклатуры, исследовании свойств и механизма действия органических и комплексных добавок, а также на разработке таких технологических приемов ведении строительных работ, в которых в максимальной мере учитывались бы особенности, присущие бетонным смесям и бетонам с органическими добавками.
Естественно, первое издание книги «Добавки в бетон» (1973 г.) уже не могло удовлетворить инженеров и научных сотрудников, занятых исследованием, получением и применением органических добавок и их производных. Соответственно мы полностью переработали эту часть книги.
Номенклатура и теория действия добавок электролитов — индивидуальных и многокомпонентных за истекшие 15 лет изменилась в меньшей степени. Кроме того, на шестом, седьмом и восьмом Международных конгрессах по химии цемента, многочисленных конференциях, симпозиумах и семинарах представления о механизме гидратации цемента и влиянии добавок электролитов на эти процессы развивались достаточно успешно. Это позволило нам сократить отдельные разделы первой главы книги и лишь несколько дополнить остальные, посвященные проблеме использования добавок электролитов и комплексных добавок на их основе.
Поскольку до сих пор в литературе преобладает строительно-технологический подход к проблеме добавок в бетоны, мы стремились сохранить те же принципы и ту же теоретическую направленность материала, которая характеризовала первое издание книги; основной акцент в ней сделан на углубленное рассмотрение физико-химических основ механизма действия добавок с привлечением (там, где это возможно) строгих аналитических зависимостей в области кинетики параллельно и последовательно протекающих процессов и на построение научной классификации по механизму влияния добавок на моно- и полиминеральные вяжущие вещества и продукты их гидратации.
Мы не включили в книгу некоторые основные положения, подробно изложенные в других монографиях, а также те вопросы, которые могут составить основу отдельной книги (мы наметили только их контуры).
Считаем своим приятным долгом поблагодарить всех тех, кто творчески сотрудничал с нами в исследовании и применении добавок в бетоны, а В.Г. Батракова — за рецензирование книги и полезные советы.
Какой можно использовать замедлитель схватывания (суток до 2-3х) для бетона при отливке фундамента? и чтобы общее время набора прочности не изменилось, и на прочность не влиял.
Лучшие ответы в теме
Вооо. сам нашел, может кому полезно будет. Строительная практика располагает определенным опытом по применению следующих видов добавок-замедлителей схватывания и твердения бетонных и растворных смесей. – Нитрилотриметиленфосфоновая кислота НТФ. Белый кристаллический порошок, легко растворимый в воде и нерастворимый в органических растворителях. При передозировке возможно снижение прочности бетона и раствора. Добавка эффективна для всех видов цемента, в том числе и для высокоалюминатных.
Центрамент Ретард 310 в количестве 1 кг на 100 кг цемента, обязательно поливать водой или укрыть пленкой полиэтиленовой.
| Цитата |
|---|
| Sash207 пишет: Какой можно использовать замедлитель схватывания (суток до 2-3х) для бетона при отливке фундамента? и чтобы общее время набора прочности не изменилось, и на прочность не влиял. |
Самый простой способ -- заморозить бетонную смесь. Затворить ледяной водой, добавить льда, потом после укладки утеплить, а когда весь бетон уложите утепление снять смесь нагреется и начнёт твердеть. Я не шучу, именно так укладывали в советские времена бетон для тела плотин ГЭС. На БСУ был специальный бак для льда.
А так набор типовой: ЛСТ, сахар, лимонная кислота. Но учтите, сроки они вытянут но и 30-50% марочной прочности вы потеряете.
| Цитата |
|---|
| MC-Bauchemie Russia пишет: Центрамент Ретард 310 в количестве 1 кг на 100 кг цемента, обязательно поливать водой или укрыть пленкой полиэтиленовой. |
Если судить о том что написано на немецком сайте об
Centrament Retard 310 (в правой колонке Downloads написано Sicherheitsdatenblatt , PDF нажимаете и загрузиться пэдээф про эту добавку) это обычный водный раствор лигносульфоната (Ligninsulfonat-Zubereitung in w
ЛСТ стоит првильно. И это еще дешево, ежели как для сухого и термополимера.
ЛСТ не дефицитно, - просто Вы не там ищете :) - места знать нужно.
Будете в наших краях сосватаем нафталинформальдегида ПЕРВОЙ группы эффективности типа С-3 (СП-1) - благо представительства уже по всей Украине в т.ч. и в Харькове.
| Цитата |
|---|
| S.R. пишет: ЛСТ стоит правильно. И это еще дешево, ежели как для сухого и термополимера. ЛСТ не дефицитно, - просто Вы не там ищете - места знать нужно. |
| Цитата |
|---|
| S.R. пишет: Будете в наших краях сосватаем нафталинформальдегида ПЕРВОЙ группы эффективности типа С-3 (СП-1) - благо представительства уже по всей Украине в т.ч. и в Харькове. |
| Цитата |
|---|
ЛСТ это отход со всеми вытекающими. |
?
| Цитата |
|---|
Сроки можно вытянуть много чем. Люди знающие предпочитают лимонную кислоту. На шестикубовый миксер половину чайной ложки размешать в ведре воды, вылить и минут десять проколотить. |
Подарю калькулятор.
| Цитата |
|---|
Не учи отца. |
Последние полсотни лет свиней не пас.
Ни с кем.
3.3. ЭФФЕКТИВНЫЕ ПЛАСТИФИКАТОРЫ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ЛИГНОСУЛЬФОНАТОВ
В отличие от суперпластификаторов, изготовляемых целевым назначением для использования в строительстве, пластификаторы (см. табл. 3.1, 3.2) в большинстве представляют собой отходы и побочные продукты промышленности.
Имеются крупнотоннажные отходы производства, которые в силу ценных свойств, придаваемых ими бетонной смеси и бетону, иногда могут конкурировать с веществами, специально синтезируемыми в качестве модификаторов бетона. К числу самых многотоннажных и доступных из пластификаторов относятся лигносульфонаты технические (ЛСТ) щелочных либо щелочно-земельных металлов. Они вместе с продуктами конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида и меламинформальдегидными смолами относятся к одной группе ПАВ, характеризующейся диспергирующим и пластифицирующим действием в цементных системах.
Технические лигносульфонаты в виде концентратов сульфитно-спиртовой барды (ССБ) давно и хорошо известны в качестве пластификаторов бетона. В 50-х-60-х годах из пентозных сахаров ССБ стали получать белковые кормовые дрожжи. Побочным продуктом такой переработки явилась сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ). Изменения в технологии переработки сульфитного щелока привели к изменению состава и, соответственно, свойств конечного продукта – СДБ. В отличие от концентратов сульфитного щелока и ССБ концентраты СДБ содержат до 70-80 % лигносульфонатов – наиболее активного компонента.
В соответствии с действующими нормативными документами применение ЛСТ в бетонных или растворных смесях ограничивается, как правило, 0,25 % по массе цемента. Однако такая дозировка ЛСТ оказывает относительно низкий пластифицирующий эффект. При ее увеличении до 0,5 . 0,7 % по массе цемента пластифицирующий эффект резко возрастает. Но высокий пластифицирующий эффект повышенных дозировок ЛСТ сопровождается явно выраженными побочными явлениями, которые имеют место как на стадии приготовления бетонных смесей, так и в затвердевшем бетоне резко замедляются кинетика структурообразования и набор прочности бетона, снижаются прочностные и деформативные показатели бетона .
Различие в свойствах ЛСТ различных производств обусловливается применением для делигнификации различных оснований, различными видами варки и режимами выпарки, присутствием в концентратах СДБ трудноконтролируемых примесей, различным содержанием редуцирующих веществ (сахаров и продуктов их распада), неоднородностью исходного сырья. Свойства концентратов СДБ как разных предприятий-изготовителей, так и отдельных партий одного производства могут существенно разниться. Так, исследования свойств около 30 партий жидких и твердых ЛСТ различных видов, отличающихся основаниями варочной кислоты (натриевые, аммониевые, кальциевые и магниевые) показали, что содержание редуцирующих веществ (РВ) колеблется от 1,5 до 7,6%, зольность — от 4,4 до 23% [76]. Этим в значительной мере объясняются противоречивые сведения о влиянии ЛСТ, особенно в повышенных дозировках, на свойства цементных систем. Таким образом, правомерным представляется рассматривать крупномасштабные отходы производства, к которым относятся лигносульфонаты, как исходное сырье с целью его переработки для получения эффективных модификаторов бетона и широкого их использования в производственных масштабах.
Батраков В.Г. "Модифицированные бетоны", 1989 год
Тут попонятней будет, хотя то-же самое, что и у Батракова
А вообще думаю, уже настала пора разделять лигносульфонаты технические "старого" исполнения - в жидкой форме отпуска (ССБ, СДБ а также ЛСТ в "жидкой" форме отпуска) и термополимеры ЛСТ - сухие.
Там есть определенные очень интересные различия как раз и связанные с нивелированием замедляющего эффекта древесных сахаров.
За подробностями отсылаю к работам Тарнарутского 60-хх годов - я сам добровольно колоться не буду т.к. считаю все что связано с термополимерами ЛСТ - Ноу-Хау.
Когда я последний раз беседовал с Владимиром Григорьевичем вскользь затронута была и тема термополимеров ЛСТ и он грозился, что в новом (уже третьем) издании "Модифицированных бетонов" уделит этому внимание. Единственная надежда, что книгу на русском языке издавать не планируется. :)
| Цитата |
|---|
| А вообще думаю, уже настала пора разделять лигносульфонаты технические "старого" исполнения - в жидкой форме отпуска (ССБ, СДБ а также ЛСТ в "жидкой" форме отпуска) и термополимеры ЛСТ - сухие. |
| Цитата |
|---|
| За подробностями отсылаю к работам Тарнарутского 60-хх годов - я сам добровольно колоться не буду т.к. считаю все что связано с термополимерами ЛСТ - Ноу-Хау. |
В домашних условиях, что лучше применить лимонную кислоту или сахар для замедления схватывания верхнего слоя бетона ?
Вооо. сам нашел, может кому полезно будет.
Строительная практика располагает определенным опытом по применению следующих видов добавок-замедлителей схватывания и твердения бетонных и растворных смесей. – Нитрилотриметиленфосфоновая кислота НТФ. Белый кристаллический порошок, легко растворимый в воде и нерастворимый в органических растворителях. При передозировке возможно снижение прочности бетона и раствора. Добавка эффективна для всех видов цемента, в том числе и для высокоалюминатных. Обладает пластифицирующим действием, не вызывает коррозии арматуры в железобетоне. Рекомендуемая дозировка – 0,02…0,15% массы цемента. – РСБ-500 (ИСБ-500). Добавка-замедлитель для монолитного строительства. Маточные растворы производства нитрилотриметиленфосфоновой кислоты. Не содержит веществ, вызывающих коррозию арматуры. Рекомендуемая дозировка – 0,02…0,15% массы цемента. – Кормовая сахарная патока (меласса) КП. Продукт, являющийся отходом сахарной промышленности, в виде густой вязкой жидкости темно-коричневого цвета, хорошо растворимой в воде. Наблюдается замедленный набор прочности бетона и раствора в возрасте до 7 суток. Обладает пластифицирующим действием; не рекомендуется применять для сборного железобетона. Дозировка – 0,05…0,3%. – Молочная сыворотка. Отход производства молочной промышленности, представляющий собой желтоватую жидкость, в состав которой входят молочный сахар, жир, белок. Особенно сильное замедляющее действие – при введении сыворотки непосредственно в строительный раствор или бетонную смесь. Обладает пластифицирующим действием. Оптимальное количество добавки — 1,5…3% массы цемента (в пересчете на сухое вещество – 0,1…0,2%).
Добавки зарубежных производителей: – Адцимент ВЗ 2 (Addiment VZ 2). Добавка-замедлитель с пластифицирующим действием для монолитного строительства. Не содержит веществ, вызывающих коррозию арматуры. Рекомендуемая дозировка -0,2…0,7% массы цемента. Производитель: Addiment Sika ^(ФРГ). – Адцимент ВЗ 6 (Addiment VZ 6). Добавка – сильный замедлитель для растворов, легких и пенобетонов. Рекомендуемая дозировка – 0,2… 1,7% массы цемента. Производитель: Addiment Sika (ФРГ). – Перамин Р (Peramin R). Добавка-замедлитель в виде прозрачного раствора на основе фосфатов. Рекомендуемая дозировка – 0,2…1,0% массы цемента. Производитель: ООО «Уралпласт». – Поззолит 100-ИксР (Pozzolith 100-XR). Добавка-замедлитель с пластифицирующим действием. Жидкость от коричневого до черного цвета. Рекомендуемая дозировка – 0,2…0,3% массы цемента. Производитель: Люберецкий комбинат СМиК. – Сементол Ретард (Cementol Retarde). Замедлитель с пластифицирующим действием для бетонных и растворных смесей, который предварительно смешивают с водой и добавляют в сухую смесь. Рекомендуемая дозировка – 0,2…0,8% массы цемента. Производитель: ТКК (Словения). – Зика Ретард (Sika Retarder). Высокоэффективный замедлитель схватывания на основе модифицированных фосфатов. Совместим со всеми видами портландцемента, включая шлакопортландцемент. Желтовато-коричневая жидкость плотностью 1,13 кг/л. Продукт не содержит хлоридов. Рекомендуемая дозировка — 0,2…2,0% массы цемента. Производитель: Sika (Швейцария). – Глюконат натрия. Соль натрия глюконовой кислоты, полученная из глюкозы путем ферментации. Обладает пластифицирующим и водоудерживающим действием. Мелко кристаллический порошок или гранулят от белого до коричневого цвета; полностью биоразлагаем; хорошо растворим в воде. Рекомендуемая дозировка — 0,05…0,25% массы цемента. Производитель: Bang&Bonsomer концерна МАПЕИ (Италия).
Кроме указанных в качестве добавок-замедлителей схватывания бетонных смесей и твердения бетона могут быть использованы средне- и слабопластифицирующие добавки повышенной концентрации, например, ЛСТ, УПБ, а также кремнийорганическая жидкость 113-63 (бывш. ФЭС-бб), этил-гидридсесквиоксан ПГЭН, гексаметафосфат, клей животный (костный, мездровый), крахмал, декстрин и другие.
Влияние перечисленных добавок на прочность и долговечность бетона, зависящее от кинетики формирования в их присутствии структуры цементного камня и от их участия в химических реакциях, не может быть предсказано априори. Поэтому содержание добавок в бетонах или растворах устанавливается экспериментально с одновременной проверкой прочности при сжатии в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
Читайте также: