Высокоподвижные бетонные смеси с добавками

24 декабря 2014 0

В современном строительстве требуются использование высокоподвижных и литых бетонных смесей при монолитном способе возведения зданий и сооружений и в заводских условия производства ЖБИ.

Получить 
требуемую удобоукладываемость бетонной смеси при меньшем начальном водосодержании и меньшем водоцементном
отношении (В/Ц) позволяют пластифицирующие добавки. Так как прочность бетона определяется активностью цемента и величиной водоцементного отношения, то при прочих равных условиях чем меньше
воды будет израсходовано для получения бетонной смеси требуемой удобоукладываемости, тем большей будет прочность бетона. Добавки пластификаторы позволяют получать литую бетонную смесь без снижения прочности бетона. Введение оптимальной массовой доли пластификатора при получении равноподвижных смесей позволяет сократить начальную водопотребность до 30 % и увеличить прочность бетона до 70 %. В этой связи создаются условия использовать пластификатор не только с целью обеспечения лучшей формуемости бетона и сокращения трудозатрат на операции его укладки, но и с целью получения высокопрочных бетонов.

Способность пластификаторов повышать подвижность бетонной смеси определяет наименование этого класса
химических добавок и их функциональное назначение в технологии приготовления бетона. Чем большей способностью
повышать подвижность бетонной смеси без снижения прочности бетона обладает данное вещество, тем эффективнее оно
может быть использовано. Это объясняется тем, что именно
благодаря этому свойству пластификатора обеспечивается
снижение трудозатрат при формовании изделий, повышение
прочности и водонепроницаемости бетона, экономия цемента.

Суперпластификаторы – это вещества, представляющие собой смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот различной молекулярной массы с добавлением различных химических комплексов в зависимости от цели использования.

ВЫСОКОПОДВИЖНЫЕ БЕТОННЫЕ СМЕСИ 2

Внешний вид различных видов пластификаторов

Новые высокоэффективные пластификаторы (в отечественной практике называемые гиперпластификаторами) на базе модифицированных поликарбоксилатов существенно отличаются от всех молекул, используемых ранее. В то время как предыдущие продукты обеспечивали пластификацию за счет сил электростатического отталкивания, новые полимеры работают комбинированно путем взаимодействия сил пространственного и электростатического отталкивания. Полимеры предыдущих поколений более или менее быстро адсорбируются на поверхности зерен цемента и остаются там постоянно. Поликарбоксилатные типы добавок ведут себя по-другому и изначально не блокируются на поверхности цементных зерен. Свойствами данных полимеров (прежде всего адсорбцией) можно управлять с помощью целенаправленной вариации их молекулярной структуры. Эффективность пластификации становится более высокой, а ее действие продлевается при постоянном перемешивании. Длительность пластификационного эффекта поликарбоксилатов  больше, чем при применении обычных суперпластификаторов, за счет большой длины молекул поликарбоксилатов.

Проведенные исследования показывают, что как для подвижных, так и для жестких бетонных смесей введение пластификатора позволяет повысить удобоукладываемость
в 4-6 раз. Однако конечный эффект зависит при прочих
равных условиях от водосодержания бетона. Литые бетонные
смеси можно получить для бетонных смесей, подвижность
которых без введения добавки характеризовалась осадкой
конуса в пределах 2-4 см. Характерно, что эта особенность сохраняется для бетонных смесей с разным расходом цемента.

Однако применение таких смесей сопровождается рядом проблем: значительным водоотделением в процессе формования изделий, увеличенным расходом цементного вяжущего, применением дорогостоящих добавок, и как следствие, существенным повышением себестоимости. Одним из способов решения данной проблемы может являться введение в состав бетона тонкомолотых минеральных добавок, способных заменить часть цементного вяжущего.

Одной из таких добавок является высококальциевая зола (ВКЗ) от сжигания бурых углей. Золу в виде тонкодисперсного продукта получают электростатическим или механическим выделением твердых частиц из отходящих потоков газов, в которых сжигают измельченный до пылевидного состояния уголь. Обычно зола представляет собой частицы с размером от 5 до 140 мкм и характеризуется высоким содержанием оксидов алюминия и кремнезема, находящихся преимущественно в стекловидной фазе. Строение и состав золы зависит от вида топлива и степени его дисперсности, химического состава минеральной части топлива, способа сжигания, температуры в зоне горения, времени пребывания частиц в этой зоне, скорости охлаждения, конструкции сжигающих устройств и ряда других факторов.

При введении зол различной степени активации в бетонную смесь повышается удобоукладываемость и повышается прочность при сжатии. Мелкодисперсные сферические частицы вследствие их довольно гладкой текстуры оказывают заметное пластифицирующее воздействие на бетонную смесь и увеличивают её подвижность. Также введение в состав бетонов высококальциевой золы уменьшает их расслаиваемость и водоотделение. Дополнительно достигается положительный эффект снижения расхода цемента. Кроме этого, повышается плотность затвердевших составов, их водонепроницаемость и теплозащитные свойства. Высокие теплозащитные свойства объясняются также низким коэффициентом теплопроводности стекловидной фазы золы.

Несмотря на ряд достоинств, широкое внедрение высококальциевых зол сдерживается тем, что в связи с разнообразием химического и минерального состава зол различных видов твердого топлива необходимо проводить поисковые и сравнительные лабораторные исследования состава и свойств золосодержащих высококоподвижных бетонных смесей.


Ваш комментарий