• Стройка и ремонт с нуля до успешного финиша
  • Пошаговые мастер-классы с фото и видео
  • Контролируем рабочих или делаем своими руками
  • Калькуляторы для расчета материалов

Модификаторы свойств бетонов и строительных растворов

Опубликовано: 29.03.2017

Модификаторы свойств бетонов и строительных растворов

Модификаторы свойств бетонов и строительных растворов.

1. Общие сведения о добавках — модификаторах свойств бетонов и строительных растворов.

Под общим понятием «добавки» следует понимать специальные вещества, модифицирующие, регулирующие и изменяющие свойства бетонных и растворных смесей, а также затвердевших бетонов и растворов. Цель подобного влияния на данные строительные смеси заключается в придании им специальных свойств, необходимых для возведения зданий и сооружений из бетона и железобетона, а также для приготовления сборных и монолитных конструкций высокого качества в наиболее оптимальные сроки.

Добавки — это неорганические и органические вещества естественного и искусственного происхождения и их комплексы, применяемые в качестве модификаторов бетонных и растворных смесей, бетонов и строительных растворов, изготавливаемых на вяжущих на основе портландцементного клинкера.

Согласно ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и растворов. Общие технические условия» п.3: «Добавка — это продукт, вводимый в бетонные и растворные смеси с целью улучшения их технологических свойств, повышения строительно-технических свойств бетонов и растворов и придания им новых свойств.

Данные продукты, вводимые в бетонную смесь, оказывают положительное влияние на технологические, механические и реологические свойства бетонов, или, иначе говоря, улучшают свойства бетонных и растворных смесей от момента изготовления до укладки в опалубку и уплотнения, оптимально регулируют сроки и механизмы твердения искусственных конгломератов, улучшая их структуру и конечные характеристики (на момент полного вызревания.

2. Основные аспекты технологии бетонных смесей и бетонов.

На стадии приготовления бетонных смесей и в процессе формирования структуры бетонного камня можно выделить следующие аспекты, требующие к себе повышенного внимания с точки зрения влияния происходящих при этом процессов на свойства получаемого бетона.

2.1 Подвижность бетонных смесей.

Затворение водой цемента, песка и щебня связывает отдельные компоненты смеси в структурированную систему, обладающую рядом свойств.

Среди основных свойств этой системы можно выделить удобоукладываемость (подвижность, жесткость), на практике отвечающую за легкость выгрузки, укладывания в опалубку и уплотнения бетонных смесей. Чем выше удобоукладываемость, тем легче осуществляются технологические и механические процессы, происходящие при работе с бетонной смесью, что особенно актуально для сборного железобетона, но особенно — для монолитного строительства.

Однако здесь присутствует один большой «минус.

Зачастую высокая удобоукладываемость достигается повышенным расходом воды в бетоне, что сводит на нет все преимущества полученной пластичной смеси: в теле бетона разворачивается усадочное трещинообразование, структуру растворной части хаотично пронзают микротрещины по разным направлениям, и, как следствие, происходит значительное ухудшение качества бетона.

Применение добавок-пластификаторов позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси исходного состава с П1 до П5 без увеличения водосодержания системы. При этом конечные характеристики бетона не только не ухудшаются, но происходит их улучшение. В частности, при получении равноподвижных смесей за счет снижения расхода воды, и, как следствие, уменьшения значения В/Ц, в конечном итоге бетон приобретает повышенную прочность, морозостойкость и водонепроницаемость.

2.2 Транспортирование бетонных смесей.

Перевозка бетонных и растворных смесей, особенно на дальние расстояния, может сказаться на качестве смесей в виде их расслоения, потери ими подвижности, а также привести к началу преждевременного схватывания — до достижения транспортом с бетонной (растворной) смесью места назначения.

Как известно, согласно нормативно-технической литературе и строительному законодательству строго запрещается добавлять воду в начавший схватываться готовый бетон или раствор. Вследствие этого просто необходимо изготавливать смеси с показателями качества, неизменными в течение определенного времени.

Дабы обеспечить выполнение этих условий и во избежание различных негативных процессов, рекомендуется при приготовлении бетонной смеси добавлять в нее замедлитель схватывания или стабилизирующие добавки в целях сохранения свойств во времени, либо использовать пластификатор по схеме: часть — на заводе-изготовителе, часть — на объекте, перед выгрузкой, непосредственно в «миксер.

2.3 Приготовление изделий из сборного железобетона.

В процессе изготовления изделий и конструкций из сборного железобетона также возникает ряд проблем, наиболее актуальными из которых являются следующие.

увеличение темпов оборачиваемости форм и бортоснастки.

ускорение набора бетоном отпускной и передаточной (для предварительно напряженных железобетонных конструкций) прочности.

улучшение текстуры и качества поверхности изделий.

Решением этих проблем с точки зрения использования добавок, является применение добавок-ускорителей твердения, добавок, улучшающих текстуру бетона и, конечно же, пластификаторов и суперпластификаторов.

2.4 Получение бетонов и растворов высокого качества.

Основными показателями качества бетонов и строительных растворов являются высокая прочность и долговечность изготовленных из них и с их помощью изделий и конструкций.

Под прочностью бетона понимается его способность сопротивляться действующим на него статическим и динамическим нагрузкам.

Первостепенными свойствами, обеспечивающими долговечность бетона, являются его морозостойкость и водонепроницаемость.

Морозостойкость — сопротивление бетона попеременному (цикличному) замораживанию и оттаиванию вследствие изменения температуры окружающей среды и возникновения в теле бетона напряжений, создаваемых замерзающей и расширяющейся водой.

Водонепроницаемость — способность бетона сопротивляться давлению проникающей в него воды.

Достижению и оптимизации данных замечательных характеристик способствует введение в бетонную смесь на стадии приготовления добавок — пластификаторов, воздухововлекающих добавок, добавок, уплотняющих структуру бетона, а также добавок-«гибридов» или многофункциональных модификаторов, сочетающих в себе несколько эффектов сразу.

2.5 Экономичность высокого качества.

Первостепенной задачей современного рынка строительных материалов, несомненно, можно назвать снижение себестоимости продукции с одновременным сохранением необходимых показателей качества.

Как известно, наиболее дорогостоящим компонентом состава бетонов и растворов на основе портландцементного клинкера является, конечно же, вяжущее.

Для решения завязанного с этим напрямую вопроса конкурентоспособности производимых сборных и монолитных железобетонных конструкций в первую очередь следует обеспечить существенную экономию «драгоценного» портландцемента.

Непревзойденными помощниками в этом случае выступают добавки пластификаторы и суперпластификаторы, позволяющие существенно снизить расход цемента с 1 м 3 бетона или раствора, а именно — до 17-20 % от первоначального значения.

При этом происходит не только сохранение всех заданных характеристик — удобоукладываемости, плотности, прочности и долговечности бетона, но и оптимизация их в необходимых пределах и соотношениях.

2.6 «Высокие технологии» новейших строительных материалов.

Как известно, все большую популярность на рынке строительных материалов завоевывают такие композиты, как пенобетон и полистиролбетон, по праву заслужившие название «теплоэффективные». Нам хотелось бы отдельно коснуться вопроса о способах повышения качества этих лидеров.

Основная часть выпускаемого объема этих бетонов представлена в виде стеновых панелей и блоков.

Данные изделия, как известно, изготавливаются, и какое-то время вызревают в формах, а после набора отпускной прочности партиями отгружаются потребителю.

И здесь, подобно сборному железобетону возникает все та же проблема оборачиваемости формующей оснастки. И подобно же сборному железобетону на выручку могут прийти добавки-ускорители твердения. Казалось бы, все просто, но.

В отличие от сборного железобетона, в пенобетоне и полистиролбетоне отсутствует жесткая матрица в виде щебня или гравия. Здесь прочность продукции в большой степени зависит от прочности межпоровых перегородок, которая, как известно, возрастает с увеличением расхода цемента практически в прямо пропорциональной зависимости.

С другой стороны, при относительно высокой прочности пенобетон и полистиролбетон должны иметь достаточно низкую среднюю плотность, обеспечивающую теплоэффективность этих материалов. Следовательно, простое увеличение расхода цемента не улучшит качество композитов, введение же добавок-пластификаторов и ускорителей незначительно меняет ситуацию, как показал опыт.

В данном случае более выгодной и абсолютно приемлемой можно назвать следующую технологию: совмещение добавок-ускорителей твердения с предварительным доизмельчением вяжущего для увеличения его удельной поверхности, и, как следствие, активности без повышения расхода цемента.

Существует несколько способов измельчения цемента — сухой помол в измельчителе-дезинтеграторе совместно с песком — механоактивация, а также вибро- и гидроактивация в смесителях-турбоактиваторах, где цементно-песчаная смесь обрабатывается совместно с водой.

Процесс предварительной активации смесей позволит решить ряд проблем.

Во-первых, это позволит сократить время выдержки изделий, необходимое для набора распалубочной прочности, что будет способствовать более динамичному обороту формовочной оснастки на производстве; во-вторых, позволит снизить расход цемента при получении составов, равнопрочных начальному (с повышенным расходом цемента) либо получить пено- и полистиролбетоны заданных классов по прочности с необходимой средней плотностью при равном расходе цемента.

Ускоритель твердения, сглаживая влияние качества цемента на свойства пено- и полистиролбетонов, улучшает их структуру препятствуя осаждению пены и всплыванию полистирольных гранул, а так же, снижая В/Ц и В/Т препятствует образованию открытой — капиллярной пористости, губительной для структуры бетонов.

Бетонная смесь, приготовленная на основе предварительно доизмельченных компонентов с добавлением ускорителей твердения, при низком расходе цемента обладает достаточной прочностью и оптимальной плотностью, а благодаря быстрому набору прочностных характеристик в начальные сроки вызревания проблема оборачиваемости форм решается сама собой.

2.7 «Зимнее» бетонирование.

Приготовление, укладка и уход за бетоном требуют повышенного внимания в период отрицательных температур наружного воздуха.

В зимних условиях ведение работ по транспортированию, укладке и вызреванию бетона возможно лишь с применением различных видов прогрева смеси или же путем введения в нее добавок специального назначения — противоморозных. Последний вариант оптимален применительно к растворам для возведения кирпичных кладок, когда применение прогрева затруднительно и нецелесообразно.

Противоморозные добавки, понижая температуру замерзания воды в бетоне (растворе), позволяют вновь уложенным конструкциям продолжать твердение вплоть до минус 15-20°С наружного воздуха, и окончательно добирать прочность при наступлении положительных температур — до достижения бетоном (раствором) характеристик проектного значения.

Как известно, в зарубежной практике приготовления бетонов и растворов применение добавок является обязательным требованием. Кроме обеспечения высокого качества с одновременным сокращением сроков изготовления изделий ЖБИ и возводимых конструкций добавки позволяют в значительной степени снижать себестоимость бетона, так как максимальное количество добавки на 1 м 3 смеси составляет не более 1-2%, что приводит к экономии цемента на 15-20.

В нашей стране одним из крупнейших производителей такого рода продукции является компания ООО «Полипласт», предлагающая широкий ассортимент добавок разного назначения. Сеть филиалов данной компании охватывает всю территорию РФ, что обеспечивает доступность данной продукции значительному кругу потребителей.

Специалисты завода «ТЕХПРИБОР» провели ряд исследований поведения добавок в бетонных смесях, их влияния на качество получаемого бетона, а также на предполагаемую экономию вяжущего вещества.

Инженер-технолог завода «ТЕХПРИБОР» Кондаурова О.В.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *