Вся электронная библиотека >>>

 Бетонная смесь и строительный раствор >>

  

 

 Стройматериалы. Бетоны, растворы

Бетонная смесь и строительный раствор


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

ДОБАВКИ К БЕТОНУ И СТРОИТЕЛЬНОМУ РАСТВОРУ

 

 

С развитием технологии бетона все большее распространение получают различного рода добавки, которые улучшают свойства бетонной смеси и повышают качество затвердевших бетонов и строительных растворов. В зависимости от функционального назначения и достигаемого эффекта различают следующие добавки: регулирующие реологические свойства бетонных смесей, регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов, регулирующие пористость бетона, придающие бетону специальные свойства, сокращающие расход цемента, добавки полифункционального действия.

Добавки для регулирования реологических свойств бетонных смесей широко применяют при изготовлении бетона и строительного раствора. Важнейшее свойство этих смесей — удобоукладываемость. Удобоуклады-ваемые смеси способны равномерно заполнять заданный объем бетонируемой конструкции под действием силы тяжести либо специально прикладываемых внешних  сил —  вибрации,  штыкования, трамбования. При транспортировании бетонной смеси по бетоноводам, укладке в опалубку она может расслоиться. Чтобы этого не произошло, необходимо обеспечить заданные характеристики пластичности и вязкости смесей. Изучением пластично-вязких и упругих свойств бетонных смесей занимается наука — реология. Эта наука изучает закономерности течения и деформаций вещества, и в частности бетонных смесей и раствора. Реологические свойства бетонных смесей (пластическая вязкость, структурная прочность, предельное напряжение сдвига) могут быть изменены путем введения добавок.

В группе таких веществ выделяют пластифицирующие, стабилизирующие и водоудерживающие добавки.

Пластифицирующими называют добавки, увеличивающие подвижность (или уменьшающие жесткость) бетонных смесей без снижения прочности бетона.

 

 

Подвижность бетонных смесей характеризуется осадкой стандартного конуса, выражаемой в сантиметрах (см. § 15). Для определения пластифицирующего эффекта добавки изготовляют бетонную смесь с осадкой конуса 2...4 см. При введении добавки осадка конуса возрастает. В зависимости от полученного результата добавку относят к одной из следующих четырех групп:

I           группа — суперпластификаторы, увеличивающие осадку конуса с

2...4 до 20 см и более;

II         группа — сильнопластифицирующие, повышают осадку конуса до

14...19см;

III        группа — среднепластифицирующие, осадка конуса 9...13 см;

IV        группа — слабопластифицирующие, осадка конуса менее 8 см.

Пластифицирующие добавки представляют собой поверхностно-активные вещества. По характеру действия различают гидрофильно-пластифицирующие и гидрофобно-пластифицирующие добавки. Из числа гидрофильно-пластифицирующих наиболее часто применяют добавку ЛСТ (прежнее название СДБ). По химическому составу — это кальциевая соль лигносульфоновой кислоты с примесью минеральных веществ. Поставляется обычно в жидком виде с содержанием сухого вещества около 50 %, иногда — в твердом виде при 80 %-ном содержании сухого вещества. ЛСТ легко растворяется в воде. Для пластификации бетонной смеси и раствора ее вводят в небольшом количестве — 0,1.„0,5 % от массы цемента. В расчете на 1 м3 бетона расход добавки составляет всего 0,5... 1 кг.

Особенно эффективно использовать ее в жирных бетонных смесях, т.е. смесях с большим содержанием вяжущего. При введении ЛСТ и других пластифицирующих добавок можно повысить подвижность и удобо-укладываемость бетонной смеси и раствора при сохранении количества цемента и заданной прочности бетона; уменьшить расход воды, а количество цемента оставить прежним (при этих условиях прочность бетона увеличивается); уменьшить расход воды и цемента при сохранении прежней удобоукладываемости (прочность бетона останется неизменной, но расход цемента сократится на 8...10 %).

К гидрофобно-пластифицирующим добавкам относят мылонафт (натриевую соль нафтеновых кислот), асидол-мылонафт, гидрофобизу-ющие кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11. Эти добавки рекомендуется применять в тощих бетонах и растворах, отличающихся малым расходом цемента. После укладки и затвердевания бетона такие добавки, адсорбируясь в порах, придают бетону водоотталкивающие свойства (гидрофобизуют бетон). В результате сильно уменьшается водопоглощение бетона, одновременно возрастают морозостойкость и сопротивляемость бетона коррозии. Применение таких добавок — эффективный способ повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций.

В последние годы отечественная промышленность начала выпускать добавки нового типа — суперпластификаторы. В большинстве это синтетические полимерные материалы. В бетонную смесь вводят 0,2...1,2% такой добавки, считая от массы цемента. В отличие от традиционных веществ суперпластификаторы обладают гораздо более сильным разжижающим действием и не замедляют твердения бетона.

 На базе производных меламиновой смолы выпускают суперпластификатор 10-03. Суперпластификаторы 30-03 и НСП — производные наф-талинсульфокислоты. В ряде добавок используют вторичные продукты химического синтеза: ОП-7, 20-03, СПД. К числу суперпластифицирую-щих относят и модифицированные технические лигносульфонаты (добавка ЛСТМ-2).

Резко увеличивая подвижность бетонных смесей, суперпластификаторы облегчают их транспортирование и укладку. Если необходимо сохранить подвижность, сокращают расход воды в бетонной смеси, а это позволяет получать бетон с высокой прочностью — до 80 МПа. Весьма эффективны суперпластификаторы при перекачивании смесей бетононасосами.

В процессе приготовления строительных растворов применяют кроме названных органических веществ также неорганические пластификаторы — известь (см. § 9) и глину. Строительная воздушная известь при гашении в известковое тесто образует чрезвычайно малые частицы, которые обволакиваются водой. Водные пленки облегчают взаимное скольжение частиц, играя роль смазочного материала на их поверхности. Именно этим и обусловлено пластифицирующее действие воздушной извести.

Глина при тщательном перемешивании с водой распадается на тончайшие частицы размером менее 5 мкм и также образует пластичное тесто. В отличие от органических пластификаторов, используемых в чрезвычайно малых дозах, добавки извести или глины вводят в больших количествах, сравнимых с расходом вяжущего вещества.

Рассмотренные поверхностно-активные добавки можно использовать также в качестве стабилизирующих (препятствующих расслоению) и водоудерживающих (уменьшающих водоотде-ление бетонных смесей и раствора). При транспортировании и укладке может возникнуть расслоение смесей. Если подбором состава не удается достичь заданной стабильности и водоудерживающей способности смесей, то вводят в их состав органические пластификаторы, а при необходимости и тонкозернистые минеральные добавки: пылевидную золу ТЭС, каменную муку. Для сокращения водоотделения литых смесей вводят бентонитовую глину, обладающую свойством удерживать в своей структуре большое количество воды.

Добавки, регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение

бетонов, представляют собой следующие вещества: ускоряющие либо

замедляющие схватывание, ускоряющие твердение, противоморозные.

В  практике  бетонных  работ    часто  возникает  необходимость  в

ускорении или замедлении схватывания и твердения бетона. Например,

при возведении сооружений из монолитного бетона и железобетона для

иенсификации   темпов   бетонирования  надо,  чтобы   бетон  быстрее

абирал распалубочную прочность. Высокая скорость твердения бетона

еобходима и при аварийно-восстановительных работах. В то же время

ередки случаи, когда схватывание бетонной смеси или раствора намеренно замедляют, например при перевозке в автосамосвалах, перекачивании бетононасосами, укладке бетона в жаркую погоду.

Действие ускорителей объясняется тем, что они повышают растворимость Са(ОН)2, выделяющегося при гидратации цемента. Это приводит к дальнейшей гидратации клинкерных минералов и увеличивает, в конечном итоге, количество новообразований в цементном камне. В результате прочность бетона, содержащего добавку-ускоритель, в первые 3...7 сут твердения значительно больше, чем прочность бетона без добавки. Теоретически схватывание и твердение цементных материалов можно ускорять всеми солями щелочных, щелочно-земельных и многовалентных металлов.

На практике чаще используют следующие ускорители твердения бетона: хлорид кальция (ХК), сульфат натрия (СН),нитраты кальция (НК) и натрия (НН), а также многокомпонентные добавки: нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК). Одна и та же добавка при разной дозировке может оказывать и разное действие, т.е. ускорять либо замедлять твердение бетона. Поэтому концентрацию добавок в бетонной смеси, установленную в строительной лаборатории опытным путем, обязательно выдерживают при изготовлении смеси. Количество добавок составляет 1...3 % от массы цемента. Добавка большого количества ХК вызывает коррозию арматуры. Поэтому при изготовлении железобетонных конструкций количество хлорида кальция, вводимого в бетонную смесь, ограничивают 2 %.

Из замедлителей схватывания лучше всего применять добавки, уменьшающие одновременно водопотребность и расход цемента, а также пластифицирующие бетонные смеси и раствор. В этом отношении хорошие результаты дают органические вещества (ЛСТ) и крем-нийорганические жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11. Кроме того, употребляют добавку двуводного гипса, слабый раствор серной кислоты. Концентрация добавок колеблется от 0,2 до 2 % и устанавливается в лаборатории. Противоморозные добавки вводят для того, чтобы обеспечить твердение бетона зимой. При отрицательной температуре вода замерзает и гидратация цемента прекращается. Образовавшийся лед разрыхляет еще слабую структуру цементного камня, что вызывает большую потерю прочности бетона.

Чтобы обеспечить твердение бетона на морозе, вводят в бетонную смесь вещества, понижающие температуру замерзания воды. Вода остается в жидком состоянии даже при температуре —15...—20 °С, и процесс гидратации цемента продолжается.

В качестве противоморозных добавок применяют следующие соли: хлорид натрия в сочетании с хлоридом кальция, нитрит натрия, комплексное соединение нитрата кальция с мочевиной.

Добавки,  регулирующие  пористость бетона,  представляют собой воздухововлекающие,    газообразующие,    пенообразуюшие   вещества. Воздухововлекающие добавки — зто поверхностно-активные вещества, которые уменьшают поверхностное натяжение жидкости (воды). При перемешивании с такими добавками в бетонную смесь вовлекается значительное количество мельчайших воздушных пузырьков, которые как бы увеличивают объем цементного теста. Бетонная смесь, содержащая воздухововлекающую добавку, обладает хорошей удобоукладывае-мостью и легко перекачивается бетононасосами.

Среди этих добавок чаще используют древесную омыленную смолу (добавка СДО) и нейтрализованную воздухововлекающую смолу (СНВ), а также талловый пековый клей (КТП).

Газообразующие и пено образу ю щие добавки применяют для изготовления ячеистых бетонов (газобетона и пенобетона) . Под действием этих добавок формируется высокопористая структура с большим количеством сферических пор—ячеек. Это газообразовате-ли (алюминиевая пудра, пергидроль) или пенообразователи (сульфонол, гидролизованная кровь).

Добавки, придающие бетону специальные свойства, подразделяют на следующие разновидности.

Добавки, уменьшающие смачивание бетона,— зто гидрофобизирующие добавки (мылонафт, кремнийорганические жидкости), уже рассмотренные выше.

Добавки, изменяющие электропроводность, применяют при производстве бетона электротехнических конструкций. К лучшим относятся добавки технического углерода.

Кроме перечисленных применяют и другие специальные добавки: повышающие защиту от радиации (в конструкциях ядерных энергетических установок); увеличивающие жаростойкость бетона; придающие бетону бактерицидные свойства; повышающие его стойкость против коррозии. Добавки, сокращающие расход цемента, — зто минеральные порошки, которые вводят в бетонные смеси и раствор для экономиии материала. Чаще всего это побочные продукты промышленности: пылевидная зола теплоэлектростанций, доменные и топливные шлаки в тонкомолотом виде.

Добавки полифункционального действия (комплексные) позволяют одновременно управлять несколькими свойствами бетонной смеси и затвердевшего бетона, например повышать пластичность смеси и увеличивать прочность бетона. Это добавки составного типа, включающие в себя есколько компонентов, каждый из которых регулирует одно свойство. апример, комплексная добавка ЛСТ + СНВ пластифицирует бетонную смесь и повышает морозостойкость бетона, добавка ЛСТ + ХК также тастифицирует смесь и ускоряет твердение бетона. Одновременно эта обавка сокращает расход цемента.

Многие из применяемых добавок при неумелом обращении могут

казывать вредное воздействие на работающих. В особенности это отно-

тся к ускорителям твердения — хлористым солям. Хлорид кальция

есьма опасен для кожи лица и рук. Хлорная известь и ее растворы

могут выделять хлор. Они являются сильными окислителями. Попадая в

дыхательные пути, хлор может вызвать тяжелое отравление.

 Сильным раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки обладают известковое  тесто,  известковое молоко, кремнийорганические жидкости.

Поэтому к работам по приготовлению и применению химических растворов допускаются только те лица, которые прошли медицинское освидетельствование. Рабочим, не достигшим 18-летнего возраста, работать с химическими веществами не разрешается.

Всех работающих с хлорированными растворами необходимо снабжать спецодеждой и средствами индивидуальной защиты — очками, респиратором или противогазом, рукавицами. Хлорид кальция надо применять только в виде водного раствора (хлорной воды), который берут черпаками на длинных рукоятках.

Помещения, в которых приготовляют химические растворы, должны хорошо вентилироваться и иметь достаточный объем — не менее 40 м на одного работающего при высоте потолка не менее 3,25 м.

Работать с химическими добавками следует только под непосредственным наблюдением технического персонала. При случайном попадании растворов на открытые участки кожи, а также в глаза работающих необходимо промыть  поврежденные места большим количеством чистой воды.

 

К содержанию:  Приготовление бетонной смеси и строительных растворов

 

Смотрите также:

 

 Полимерные бетоны   Высокопрочный бетон  Растворы строительные  Смеси бетонные   Бетоны  Монолитный бетон и железобетон  Отделочные и облицовочные материалы Строительные материалы и изделия  Строительные материалы   Стройматериалы

 

Как приготовить бетон и строительные растворы  

Исходные материалы  Минеральные вяжущие вещества  Заполнители  Вода  Строительные растворы  Свойства строительных растворов  Виды строительных растворов  Приготовление строительных растворов  Составы  Бетоны  Виды бетона  Свойства бетона  Приготовление бетонного раствора  Шлакобетон  Опилкобетон

 

Свойства заполнителей

Заполнители органические. Древесные заполнители

Наполнители

О заполнителях, наполнителях и добавках

Крупные заполнители

Мелкие заполнители. Песок

Заполнители неорганические

О заполнителях из камыша и костры и о полимерных заполнителях

 

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНА

Добавки в бетонные смеси

Минеральные порошки-заменители цемента (активные минеральные добавки и наполнители)

Суперпластификаторы

Методы выдерживания бетона на морозе

Биоциды

Комплексные добавки

Добавки в бетонные смеси. Добавки пластифицирующего действия

Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов

Регулирующие пористость бетонной смеси и бетона

Придающие бетону специальные свойства

Полифункционального действия

Комплексные добавки-модификаторы

Армирующая фибра

Добавки для бетона

 

Заполнители

Изменение насыпной плотности песка в зависимости от его влажности

Неорганические вяжущие вещества. Известь строительная

Технические требования и свойства извести

Методы испытаний извести

Сырье для производства извести

Процесс получения извести

Гипсовые вяжущие материалы

Сырье для производства гипсовых вяжущих веществ

Безобжиговые гипсовые вяжущие

Низкообжиговые гипсовые вяжущие

Высокообжиговые гипсовые вяжущие

Смешанные гипсовые вяжущие

Изделия на основе гипсовых вяжущих веществ

Гипсокартонные листы (ГКЛ)

Плиты гипсовые для перегородок

Гипсобетонные панели

Гипсоволокнистые листы

Другие виды гипсовых материалов и изделий

Цементы. Цементы на основе портландцементного клинкера. Портландцемент и шлакопортландцемент

Цементы сульфатостойкие

Цемент для строительных растворов

Портландцементы белые

Алюминатные цементы

Тенденции в области развития нормативной базы цементной промышленности

Цементные бетоны. Бетоны

Выбор материалов для бетона

Общие положения по расчету состава бетона

Литература

Добавки в бетон

Строительные растворы. Сухие строительные смеси. Классификация растворов

Требования к материалам

Технологические свойства растворных смесей

Требования к затвердевшим растворам

Приготовление растворных смесей

Контроль качества растворных смесей

Контроль физико-механических характеристик растворов

Штукатурные растворы

Декоративные растворы

Составы для декоративной отделки фасадов и интерьеров

Сухие строительные смеси

 

Заполнители бетона 

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАЗНАЧЕНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЙ

ПЛОТНОСТЬ ЗЕРЕН И ВЕЩЕСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЯ

СТРУКТУРА ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ПРОЧНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ВОДО-  И МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ИСПЫТАНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЯ В БЕТОНЕ

ОДНОРОДНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ВЛИЯНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

ТРАНСПОРТ БЕТОННОЙ СМЕСИ

УКЛАДКА И УПЛОТНЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

ТВЕРДЕНИЕ БЕТОНА

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОНА. Сцепление цементного камня с поверхностью зерен заполнителей

ПЛОТНОСТЬ БЕТОНА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ БЕТОНА

УСАДКА БЕТОНА

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ БЕТОНА

ОДНОРОДНОСТЬ БЕТОНА

Глава 5. ЗАПОЛНИТЕЛИ ИЗ ПРИРОДНЫХ ПЛОТНЫХ КАМЕННЫХ ПОРОД

ПЕСОК

 

Минеральные вяжущие вещества

 

Добавки в бетон

10.2. УСКОРИТЕЛИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

10.3. ДОБАВКИ, ПОНИЖАЮЩИЕ ВОДОПОТРЕБНОСТЬ - ПЛАСТИФИКАТОРЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

10.4. ЗАМЕДЛИТЕЛИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

10.5. СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

10.6. ПОЛИМЕРНЫЕ МОДИФИКАТОРЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

10.7. ВОЗДУХОВОВЛЕКАЮЩИЕ ДОБАВКИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

10.8. СМЕШАННЫЕ И МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ