Для бетона автомобильных дорог и аэродромов воздухововлекающие добавки

Обновлено: 18.05.2024

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ ВОЗДУХОВОВЛЕКАЮЩЕЙ ДОБАВКИ ППФ
В МОНОЛИТНОМ БЕТОНЕ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ

УТВЕРЖДЕНЫ директором Союздорнии канд. техн. наук Э.М.Добровым

ОДОБРЕНЫ Главным техническим управлением (письмо N 37-7-18 от 30.11.82 г.)

Даны рекомендации по применению в дорожных бетонах новой воздухововлекающей добавки на основе очищенного сульфатного мыла - ППФ с целью создать определенный объем условно-замкнутых пор в структуре бетона, которые обеспечивают необходимую морозостойкость бетона.

Изложены основные требования к приготовлению бетонной смеси с добавкой ППФ, характеристика и состав добавки, особенности производства работ.

Современная технология дорожного бетона предусматривает применение воздухововлекающих добавок - поверхностно-активных веществ, значительно повышающих его морозостойкость и срок службы покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

В связи с дефицитом воздухововлекающих добавок, вызванным резким сокращением производства стандартной добавки СНВ, разработана новая воздухововлекающая добавка - ППФ, которая является попутным продуктом, получаемым при производстве фитостерина.

В Союздорнии проведены исследования дорожных бетонов с воздухововлекающей добавкой ППФ, выпускаемой на опытно-промышленной установке Соломбальского ЦБК, которые были проверены в производственных условиях при устройстве дорожного покрытия трестом "Центрдорстрой".

Применение добавки ППФ и комплексной добавки СДБ+ППФ расширит номенклатуру воздухововлекающих добавок и снизит стоимость приготовления бетонных смесей, используемых в дорожном и аэродромном строительстве.

Настоящие "Методические рекомендации по применению воздухововлекающей добавки ППФ в монолитном бетоне для покрытий автомобильных дорог и аэродромов" составлены канд. техн. наук Э.Р.Пинусом и инж. Г.В.Грачевой.

Замечания и пожелания по работе просьба направлять по адресу: 143900, г.Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Союздорнии разработаны воздухововлекающие добавки ОСМ-2* и ППФ и комплексы их с СДБ с использованием изобретений по авторским свидетельствам N 423766 и N 500197. Указанные добавки близки по химическому составу и влиянию на свойства бетонных смесей и бетонов, отличаясь составом исходного сырья и технологией производства.

* Методические рекомендации по применению воздухововлекающей добавки ОСМ-2 в дорожном бетоне (Союздорнии. М., 1976).

Необходимость разработки добавки ППФ обусловлена дефицитом воздухововлекающих добавок, обеспечивающих морозостойкость дорожного бетона, из-за резкого сокращения производства стандартной добавки СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая по ТУ 81-05-75-74).

1.2. Настоящими "Методическими рекомендациями" следует руководствоваться при устройстве монолитных цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также при бетонировании других сооружений и конструкций.

1.3. Для получения экономичных по расходу цемента составов морозостойкого дорожного бетона предусматривается применение добавки ППФ в комплексе со стандартной пластифицирующей добавкой СДБ (ОСТ 81-79-74).

1.4. Добавка ППФ вводится в бетонную смесь при ее приготовлении в количестве, обеспечивающем нормированный объем вовлеченного воздуха (5-6%) в соответствии с ГОСТ 8424-72 "Бетон дорожный" с целью придать необходимую долговечность (морозостойкость) дорожному бетону.

Характеристика и свойства добавки ППФ приводятся в приложении.

1.5. "Методические рекомендации" составлены с учетом технологии строительства дорожных и аэродромных покрытий, регламентированной СНиП III-46-79 "Аэродромы", СНиП III-40-78* "Автомобильные дороги". Они предусматривают применение бетонных смесей и бетонов, отвечающих требованиям ГОСТ 8424-72 "Бетон дорожный".

В настоящее время в отечественной и зарубежной практике скоростного строительства цементобетонных покрытий применяются высокопроизводительные бетоносмесительные установки цикличного и непрерывного действия с гравитационным перемешиванием бетонной смеси. Однако применяемые бетоносмесительные установки непрерывного действия СБ-109 и СБ-118 производительностью 120 и 240 м 3 /ч не в полной мере обеспечивают требования к дорожному бетону по количеству вовлеченного в бетонную смесь воздуха, выполнение которых будет способствовать повышению стойкости бетона против совместного агрессивного действия отрицательных температур и антигололедных реагентов.

Исследования и опытно-экспериментальные работы, выполненные Союздорнии совместно с НПО «ВНИИ-стройдормаш» на объектах Главдорстроя, показали, что возможность регулирования содержания вовлеченного воздуха в бетонной смеси при ее приготовлении обусловлена технологическими факторами и конструктивными особенностями бетоносмесительных установок.

В результате исследований Союздорнии разработаны настоящие «Методические рекомендации по обеспечению воздухововлечения в бетонную смесь при строительстве цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов»; в них изложены предложения по обеспечению требуемого воздухововлечения в бетонную смесь при ее приготовлении. Использование разрабо танных «Методических рекомендаций» будет способствовать повышению качества строительства и долговечности бетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

«Методические рекомендации» разработаны канд. техн. наук В.И. Коршуновым и В.В. Силкиным, инж. С.Н. Мариным при участии канд. техн. наук А.А. Новикова и инж. Ю.Г. Ланге.

1.1 . Настоящие «Методические рекомендации» могут быть использованы при строительстве монолитных цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов и будут способствовать обеспечению стойкости цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов против совместного действия мороза и антигололедных реагентов.

1.2 . Для повышения стойкости бетона против совместного агрессивного действия мороза и антигололедных реагентов в бетонную смесь при ее приготовлении следует вводить воздухововлекающие химические добавки. При этом надо учесть, что вовлеченный воздух оказывает положительное влияние на технологические свойства бетонной смеси, способствуя повышению ее удобообрабатываемости и устойчивости против расслоения в процессе транспортирования и виброуплотнения.

1.3 . Уменьшение объема воздушных пор в бетоне по сравнению с требуемым не только снижает его долговечность (прочность его при этом повышается), но и приводит к перерасходу бетонной смеси за счет замещения воздушных пор бетоном; неоправданное увеличение объема воздушных пор по сравнению с требуемым приводит к снижению прочности бетона или к перерасходу цемента для получения требуемой прочности.

1.4 . Технологический процесс приготовления бетонной смеси должен обеспечивать возможность регулирования содержания вовлеченного воздуха. При этом следует учесть, что объем воздушных пор и их преобладающий размер в бетоне обусловливаются временем от момента окончания перемешивания бетонной смеси до виброформования.

1.5 . Объем вовлеченного в бетонную смесь воздуха на месте укладки не должен превышать 6 %.

Центральной лаборатории строительного объекта в выдаваемом рецепте на состав бетонной смеси следует указывать расход воздухововлекающей добавки не по лабораторному подбору, а по фактическому расходу добавки в производственных условиях, который обеспечивает требуемое воздухововлечение на месте производства работ.

2.1 . Там, где технологическое оборудование, материалы и условия производства работ ограничивают возможность варьирования факторами для регулирования воздухововлечения в бетонной смеси при ее приготовлении, следует регулировать режим перемешивания, количество вводимых воздухововлекаюших добавок, соотношение между крупным и мелким заполнителями.

2.2 . Увеличение объема вовлеченного воздуха может быть достигнуто повышением расхода воздухововлекающей добавки, если продолжительность перемешивания достигнет своего максимума.

Следует учесть, что увеличение времени перемешивания оказывает более эффективное влияние на объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси, чем повышение расхода воздухововлекающей добавки.

2.3 . В связи с тем, что объем вовлеченного воздуха в уплотненной смеси покрытия обусловливается также временем, прошедшим от момента приготовления бетонной смеси до момента ее виброуплотнения, а также технологическими операциями, связанными с ее переработкой (выгрузкой, транспортированием, распределением и уплотнением), при приготовлении бетонной смеси должна обеспечиваться возможность увеличения содержания вовлеченного воздуха более 5 - 6 % по объему (выше требований ГОСТ 8424-72).

2.4 . При приготовлении бетонной смеси в бетоносмесительной установке цикличного действия производительностью 240 м 3 /ч с объемом готового замеса 5,3 м 3 продолжительность перемешивания может быть в пределах 60 - 90 с при обычно принятых расходах воздухововлекающих добавок (0,01 - 0,02 % массы цемента).

При изменении объема готового замеса время перемешивания должно быть уточнено опытным путем. Следует учитывать, что с увеличением времени перемешивания увеличивается и объем вовлеченного воздуха и особенно интенсивно после 90 с перемешивания.

Следует учесть, что продолжительность перемешивания в цикличных смесителях определяется временем от момента окончания загрузки всех материалов в работающий смеситель до начала выгрузки из него смеси.

2.5 . При производстве работ надо исходить из того, что особенностью перемешивания бетонной смеси в установках непрерывного действия (СБ-109, СБ-118) является ограниченное (10 - 20 с) время ее перемешивания.

2.6 . Увеличение времени и интенсивности перемешивания может достигаться изменением схемы расположения лопастей в барабане смесителя* ) , установкой части их навстречу движению смеси и созданием подпора перемешиваемому материалу.

*) Авт. свид. 1006241.

Для перестановки лопастей необходимо в броневой стенке барабана прорезать новые отверстия под болты их держателей, а старые отверстия заглушить.

Перестановку лопастей следует начинать с ряда, ближайшего к выгрузочному отверстию. После перестанов ки двух лопастей в этом ряду смеситель следует включить в работу, обратить внимание на увеличение потребляемой энергии электродвигателем смесителя и замерить объем вовлеченного воздуха.

В случае недостаточного воздухововлечения необходимо в такой же последовательности осуществить перестановку лопастей в каждом последующем ряду в соответствии со схемой, представленной на рисунке.

Для предотвращения увеличения вероятности налипания смеси в зоне загрузочного отверстия лопасти в рядах у загрузочного отверстия должны быть наклонены под углом 45° к разгрузочному отверстию.

2.7 . Порядок расчета ориентировочного времени перемешивания в бетоносмесительных установках непрерывного действия приведен в приложении .

Схема расположения лопастей в барабане смесителя: 1 - загрузочные лопасти; 2 - лопасти, наклоненные к разгрузочному отверстию; 3 - горизонтальные лопасти; 4 - лопасти, наклоненные к загрузочному отверстию

2.8 . Следует обращать особое внимание на степень наполнения смесительного барабана, так как этот фактор также оказывает определенное влияние на качество перемешивания и содержание вовлеченного воздуха в бетонной смеси.

Необходимо также учитывать, что уменьшение производительности бетоносмесительной установки непрерывного действия ведет к уменьшению степени заполнения смесительного барабана, снижает эффект воздухововлечения, что потребует дополнительных мероприятий по обеспечению воздухововлечения.

2.9 . Увеличение объема вовлеченного воздуха при приготовлении бетонной смеси в установках непрерывного действия можно достичь при осуществлении следующих мероприятий:

увеличении степени заполнения барабана смесителя за счет повышения производительности бетоносмесительной установки;

изменении схемы расположения лопастей в смесительном барабане путем перестановки части лопастей (см. рисунок);

увеличении расхода воздухововлекающей добавки до 0,03 - 0,05 % массы цемента.

2.10 . Важным фактором, способствующим обеспечению в бетоне покрытия требуемого объема воздушных условно-замкнутых пор, которые в основном формируются из вовлеченного в бетонную смесь воздуха, является воздухоудерживающая способность бетонной смеси, поэтому постоянно необходимо повышать воздухоудерживающую способность бетонной смеси. Это обусловливается тем, что при относительно высоком воздухововлечении, перемешивании, а также низкой воздухоудерживающей способности смеси в бетоне покрытия может не остаться требуемого объема вовлеченного воздуха после технологической переработки бетонной смеси.

При относительно небольшом воздухововлечении и высокой воздухоудерживающей способности смеси в бетоне останется воздушных пор в объеме, предусмотренном требованиями ГОСТ 8424-72.

2.11 . Одним из наиболее существенных факторов, влияющих на воздухововлекающую и воздухоудерживающую способность бетонной смеси, является коэффициент раздвижки щебня растворной частью. С увеличением коэффициента (увеличение доли песка в смеси заполнителей) при прочих равных условиях воздухоудерживающая способность бетонной смеси повышается.

Рекомендуются следующие минимальные величины коэффициента раздвижки в зависимости от модуля крупности песка: Крзд = 1,7 для Мкр = 1,5 ÷ 2,0; 1,8 - для Мкр = 2,4 ÷ 2,5; 1,9 - для Мкр = 2,5 ÷ 3,2.

Предельно возможная (наибольшая) величина коэффициента раздвижки уточняется по методике, изложенной в «Методических рекомендациях по применению малощебеночных бетонов для строительства бетонных покрытий» (М., 1977).

2.12 . Определение содержания вовлеченного воздуха в бетонной смеси производится в соответствии с «Инструкцией по строительству цементобетонных покрытий автомобильных дорог» ВСН 139-80 Минтрансстроя, приложение 3 и приведенными положениями настоящих «Методических рекомендаций».

2.13 . На бетонном заводе пробу бетонной смеси в чашу прибора отбирают (как можно полнее, с «шапкой») из кузова транспортного средства (автосамосвала), а на месте укладки пробу отбирают из бетонной смеси перед бетоноукладчиком. Во время отбора проб необходимо соблюдать правила техники безопасности.

2.14 . Определение содержания вовлеченного воздуха в бетонной смеси следует начинать сразу же после отбора пробы.

2.15 . При устройстве покрытия с применением скользящих форм бетонную смесь в чаше прибора уплотняют глубинными вибраторами с параметрами, соответствующими вибраторам на бетоноукладчике. Время уплотнения бетонной смеси в чаше прибора должно соответствовать времени уплотнения смеси в покрытии.

Время уплотнения смеси в покрытии ( t ) зависит от скорости движения бетоноукладчика:

где l - длина глубинного вибратора, равная 0,4 м;

V - скорость движения машины, м/с.

Время уплотнения в зависимости от скорости движения машины приведено в табл. 1 .


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ВОЗДУХОВОВЛЕЧЕНИЯ В БЕТОННУЮ СМЕСЬ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ

ОДОБРЕНЫ Главным техническим управлением Минтрансстроя (письмо ГТУ N 37-2-11/2 от 23.01.79 г.)

УТВЕРЖДЕНЫ зам. директора Союздорнии Ю.Л.Мотылевым

Даны рекомендации по обеспечению требуемого воздухововлечения в бетонную смесь при ее приготовлении высокопроизводительными бетоносмесительными установками цикличного и непрерывного действия производительностью 120 и 240 м/ч.

Настоящие "Методические рекомендации" направлены на повышение стойкости цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Применение настоящих рекомендаций будет способствовать повышению качества и долговечности строящихся цементобетонных покрытий.

Предисловие

В настоящее время в отечественной и зарубежной практике скоростного строительства цементобетонных покрытий применяются высокопроизводительные бетоносмесительные установки цикличного и непрерывного действия с гравитационным перемешиванием бетонной смеси. Однако применяемые бетоносмесительные установки непрерывного действия СБ-109 и СБ-118 производительностью 120 и 240 м/ч не в полной мере обеспечивают требования к дорожному бетону по количеству вовлеченного в бетонную смесь воздуха, выполнение которых будет способствовать повышению стойкости бетона против совместного агрессивного действия отрицательных температур и антигололедных реагентов.

Исследования и опытно-экспериментальные работы, выполненные Союздорнии совместно с НПО "ВНИИстройдормаш" на объектах Главдорстроя, показали, что возможность регулирования содержания вовлеченного воздуха в бетонной смеси при ее приготовлении обусловлена технологическими факторами и конструктивными особенностями бетоносмесительных установок.

В результате исследований Союздорнии разработаны настоящие "Методические рекомендации по обеспечению воздухововлечения в бетонную смесь при строительстве цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов"; в них изложены предложения по обеспечению требуемого воздухововлечения в бетонную смесь при ее приготовлении. Использование разработанных "Методических рекомендаций" будет способствовать повышению качества строительства и долговечности бетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

"Методические рекомендации" разработаны канд. техн. наук В.И.Коршуновым и В.В.Силкиным, инж. С.Н.Мариным при участии канд. техн. наук А.А.Новикова и инж. Ю.Г.Ланге.

1. Общие положения

1.1. Настоящие "Методические рекомендации" могут быть использованы при строительстве монолитных цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов и будут способствовать обеспечению стойкости цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов против совместного действия мороза и антигололедных реагентов.

1.2. Для повышения стойкости бетона против совместного агрессивного действия мороза и антигололедных реагентов в бетонную смесь при ее приготовлении следует вводить воэдухововлекающие химические добавки. При этом надо учесть, что вовлеченный воздух оказывает положительное влияние на технологические свойства бетонной смеси, способствуя повышению ее удобообрабатываемости и устойчивости против расслоения в процессе транспортирования и виброуплотнения.

1.3. Уменьшение объема воздушных пор в бетоне по сравнению с требуемым не только снижает его долговечность (прочность его при этом повышается), но и приводит к перерасходу бетонной смеси за счет замещения воздушных пор бетоном; неоправданное увеличение объема воздушных пор по сравнению с требуемым приводит к снижению прочности бетона или к перерасходу цемента для получения требуемой прочности.

1.4. Технологический процесс приготовления бетонной смеси должен обеспечивать возможность регулирования содержания вовлеченного воздуха. При этом следует учесть, что объем воздушных пор и их преобладающий размер в бетоне обусловливаются временем от момента окончания перемешивания бетонной смеси до виброформования.

1.5. Объем вовлеченного в бетонную смесь воздуха на месте укладки не должен превышать 6%.

Центральной лаборатории строительного объекта в выдаваемом рецепте на состав бетонной смеси следует указывать расход воздухововлекающей добавки не по лабораторному подбору, а по фактическому расходу добавки в производственных условиях, который обеспечивает требуемое воздухововлечение на месте производства работ.

2. Регулирование содержания вовлеченного воздуха в бетонной смеси
при ее приготовлении

2.1. Там, где технологическое оборудование, материалы и условия производства работ ограничивают возможность варьирования факторами для регулирования воздухововлечения в бетонной смеси при ее приготовлении, следует регулировать режим перемешивания, количество вводимых воздухововлекающих добавок, соотношение между крупным и мелким заполнителями.

2.2. Увеличение объема вовлеченного воздуха может быть достигнуто повышением расхода воздухововлекающей добавки, если продолжительность перемешивания достигнет своего максимума.

Следует учесть, что увеличение времени перемешивания оказывает более эффективное влияние на объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси, чем повышение расхода воздухововлекающей добавки.

2.3. В связи с тем, что объем вовлеченного воздуха в уплотненной смеси покрытия обусловливается также временем, прошедшим от момента приготовления бетонной смеси до момента ее виброуплотнения, а также технологическими операциями, связанными с ее переработкой (выгрузкой, транспортированием, распределением и уплотнением), при приготовлении бетонной смеси должна обеспечиваться возможность увеличения содержания вовлеченного воздуха более 5-6% по объему (выше требований ГОСТ 8424-72).

2.4. При приготовлении бетонной смеси в бетоносмесительной установке цикличного действия производительностью 240 м/ч с объемом готового замеса 5,3 м продолжительность перемешивания может быть в пределах 60-90 с при обычно принятых расходах воздухововлекающих добавок (0,01-0,02% массы цемента).

При изменении объема готового замеса время перемешивания должно быть уточнено опытным путем. Следует учитывать, что с увеличением времени перемешивания увеличивается и объем вовлеченного воздуха и особенно интенсивно после 90 с перемешивания.

Следует учесть, что продолжительность перемешивания в цикличных смесителях определяется временем от момента окончания загрузки всех материалов в работающий смеситель до начала выгрузки из него смеси.

2.5. При производстве работ надо исходить из того, что особенностью перемешивания бетонной смеси в установках непрерывного действия (СБ-109, СБ-118) является ограниченное (10-20 с) время ее перемешивания.

2.6. Увеличение времени и интенсивности перемешивания может достигаться изменением схемы расположения лопастей в барабане смесителя*, установкой части их навстречу движению смеси и созданием подпора перемешиваемому материалу.

* Авт. свид. 1006241.

Для перестановки лопастей необходимо в броневой стенке барабана прорезать новые отверстия под болты их держателей, а старые отверстия заглушить.

Перестановку лопастей следует начинать с ряда, ближайшего к выгрузочному отверстию. После перестановки двух лопастей в этом ряду смеситель следует включить в работу, обратить внимание на увеличение потребляемой энергии электродвигателем смесителя и замерить объем вовлеченного воздуха.

В случае недостаточного воздухововлечения необходимо в такой же последовательности осуществить перестановку лопастей в каждом последующем ряду в соответствии со схемой, представленной на рисунке.

Схема расположение лопастей в барабане смесителя: 1 - загрузочные лопасти;
2 - лопасти, наклоненные к разгрузочному отверстию; 3 - горизонтальные лопасти;
4 - лопасти, наклоненные к загрузочному отверстию

Для предотвращения увеличения вероятности налипания смеси в зоне загрузочного отверстия лопасти в рядах у загрузочного отверстия должны быть наклонены под углом 45° к разгрузочному отверстию.

2.7. Порядок расчета ориентировочного времени перемешивания в бетоносмесительных установках непрерывного действия приведен в приложении.


Воздухововлекающие добавки применяются с целью вовлечения в цементную смесь определенного количества воздуха для создания системы микропор, равномерно распределенных в толще бетона. Диаметр таких пор составляет около 0,05 см, они не могут коагулировать (объединиться между собой), поскольку поверхностное натяжение препятствует данному процессу.

Свойства воздухововлекающих присадок

« Главной целью использования добавок данного типа является повышение степени морозостойкости бетона. »

Поры создают буферное пространство:

  1. при воздействии низких температур на бетон вода в его составе расширяется и переходит в поры,
  2. при оттаивании возвращается в состав цементного камня.

Этот эффект позволяет уменьшить разрушительное действие на структуру бетона, связанное с температурными перепадами.

Применение воздухововлекающих присадок также позволяет:

  1. При необходимости уменьшить плотность готовой конструкции на 50-250 кг/м3;
  2. При изготовлении легких бетонов использовать вместо пористого песка обычный кварцевый песок или крупнозернистый заполнитель с высоким показателем плотности.
  3. Уменьшить водосодержание смеси и расход пористых материалов.
  4. Повысить тепло- и звукоизоляционные качества конструкций.
  5. Понизить проницаемость и отделение цементного молока, благодаря чему повышается морозоустойчивость верхнего слоя изделия.
  6. Уменьшить расслоения смеси во время ее перевозки и обеспечить ее лучшее уплотнение.

Еще одно действие воздухововлекающих лигатур – повышение пластичности смеси:

  • при одинаковых показателях удобоукладываемости раствору с такими присадками легче придать форму, чем смеси без добавок.

Другие особенности воздухововлекающих добавок

Добавки данного типа обладают и отрицательным свойством: они снижают показатель прочности бетона. Это объясняется тем, что прочность бетона находится в прямой зависимости от его плотности: чем больше пор в материале, тем меньше его плотность, а значит – и прочность.

Показатель прочности на сжатие понижается на 5.5 % при повышении содержания воздуха в смеси на 1 %. Влияние воздухововлекающих присадок на прочность при изгибе значительно меньше. Но следует учитывать и то, что присутствие в растворе добавок данного типа дает возможность снизить водоцементное отношение смеси (то есть добавлять меньше воды), что положительно сказывается на прочности конструкции.

В тощих бетонах, где отношение заполнителя к цементу составляет 8 и более, при добавлении воздухововлекающих присадок, показатель удобоукладываемости увеличивается настолько, что появляется возможность значительно снизить В/Ц отношение смеси. Благодаря этому, снижение прочности полностью компенсируется меньшим процентом воды в растворе.

Разновидности и сфера использования

Воздухововлекающим свойством обладают соли, получаемые различными способами. Наиболее распространенной разновидностью данной категории добавок уже несколько десятилетий остается винсол – вещество, которое образуется в результате нейтрализации древесной смолы. На практике применяются и другие виды присадок:

  • смола древесная омыленная;
  • омыленный древесный пек;
  • синтетическое ПАВ и проч.

Сфера применения суперпластификаторов и воздухововлекающих лигатур разнообразна. Они используются при создании монолитных и сборных бетонных конструкций, изготовлении железобетона, к которому предъявляются повышенные требования по стойкости к низким температурам и коррозии.

Такие добавки применяются при возведении промышленных и жилых зданий, гидротехнических сооружений, туннелей. Рекомендуется задействовать их при строительстве мостов, дорог, аэропортов, которые будут эксплуатироваться в сложных климатических условиях.

Правила использования воздухововлекающих лигатур

Присадки данной группы внедряют в раствор с таким расчетом, чтобы количество вовлеченного воздуха составляло не более 4 – 5 %, тогда это практически не влияет на прочность конструкции. Необходимое количество добавки определяется составом смести, в частности, от типа связующего. Обычно масса добавки составляет от 0.005 до 0.05 % от массы цемента.

Важно. Строго контролировать процент воздухововлекающей присадки, поскольку только при соблюдении пропорций будущая конструкция будет обладать необходимой долговечностью.

Добавки данной группы смешивают с цементом или вводят непосредственно в бетономешалку. Последний способ удобнее, поскольку он дает возможность на этапе приготовления смеси контролировать содержание воздуха.

Эффективность присадки оценивается по увеличению морозостойкости бетона. Добавка может считаться эффективной, если данный показатель после ее применения увеличился в два раза.

При приготовлении бетонной смеси в заводских условиях особое внимание уделяют такому параметру, как воздухововлечение в бетон. С помощью особых средств добиваются оптимальных показателей: количества воздушных пузырьков, их диаметра, расстояний между ними. Одним из способов получения мелких и стабильных пузырьков воздуха является применение воздухововлекающих добавок.

Назначение воздухововлекающих добавок, применяемых для бетонов

Назначение воздухововлекающих добавок

Воздухововлекающие добавки – это химические примеси, вводимые в бетонные смеси в небольших количествах. Основная группа таких присадок – поверхностно-активные вещества (ПАВ), благодаря которым в бетонной смеси появляются мелкие воздушные пузырьки. При твердении раствора они минерализуются и становятся частью искусственного камня. Выровнять размеры таких микропор позволяет интенсивное перемешивание бетонной смеси.

Благодаря введению ПАВ во внутренней структуре бетонного элемента появляется свободное пространство, которое может занять вода, расширяющаяся при замерзании. Равномерно распределенные воздушные полости значительно повышают морозостойкость затвердевшего бетона, благодаря предотвращению роста внутреннего давления во время циклов замерзания. При оттаивании вода из пор возвращается в цементный камень.

Другие преимущества получения мелких воздушных пор в бетоне с помощью воздухововлекающих добавок:

  • улучшение удобоукладываемости смеси. Воздушные пузырьки повышают пластичность бетона без увеличения процентного содержания воды в растворе;
  • повышение тепло- и звукоизоляционных характеристик строительных конструкций;
  • улучшение устойчивости бетонной смеси к расслоению;
  • совместимость с другими модификаторами.

Введение воздухововлекающих добавок позволяет при необходимости снизить плотность бетонного элемента на 50-250 кг/м 3 . Введение ПАВ дает возможность при получении легких растворов использовать вместо пористых обычные плотные заполнители.

Внимание! Эффективность воздухововлекающих добавок растет с увеличением содержания в бетонной смеси трехкальциевого силиката и снижается при росте количества трехкальциевого алюмината.

Минусы использования воздухововлекающих добавок для бетона

Воздухововлечение имеет и отрицательные стороны. С повышением количества пор прочность бетонного элемента снижается. Увеличение процентного содержания воздуха в бетоне на 1% снижает прочность на сжатие на 5,5%. А вот на прочность при изгибе количество воздушных пор влияет значительно слабее. Особенно интенсивно прочность смеси с воздухововлекающими добавками снижается при тепловлажностной обработке.

Негативное влияние роста воздушных пор на прочность конструкции частично компенсируют снижением водоцементного соотношения и/или одновременным введением добавок-ускорителей схватывания. Кроме того, перед осуществлением тепловлажностной обработки бетонные элементы выдерживают для набора начальной прочности.

Определение воздухововлечения бетона в соответствии с ГОСТом 10181-2014 – методы и используемые приборы

Пористость (воздухосодержание) бетонов оценивают:

  • объемом воздуха в уплотненной смеси на плотных или пористых заполнителях;
  • объемом межзерновых пустот в продукции на пористых заполнителях.

Способы определения воздухововлечения бетонной смеси:

  1. Объемный. Эти испытания проводят с помощью объемометра – прибора, позволяющего установить объем воздуха в структуре с точностью до 0,1%.
  2. Компрессионный. Анализ проводят с помощью поромеров различной конструкции. Такие испытания обеспечивают точность в 0,1%.
  3. Расчетный. Для математического определения количества воздуха в конструкции необходимо знать: фактические массы вяжущего и заполнителей, воды, добавок в 1 м 3 смеси, истинную плотность цемента, среднюю плотность заполнителей.

В частном строительстве не всегда уделяют достаточно внимания воздухововлечению и не считают количество воздуха в структуре важной эксплуатационной характеристикой. Хотя этот критерий существенно влияет на удобство проведения работ по укладке раствора и на качество конечного результата.

Читайте также: