Бетоны. Бетоноведение

Ремонт и гидроизоляция железобетонных изделий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Это относительно новый вид химических добавок, применяемых в Великобритании.

Однако в промышленном производстве Японии их используют примерно с 1967 г., а в ФРГ — с 1972 г.

Суперпластификаторы по своему химическому составу отличаются от обычных пластификаторов, употребляемых повсеместно в настоящее время.

Ими можно надежно пользоваться в больших дозах при соблюдении общих положений, изложенных   в   этом   разделе

Суперпластификаторы используют в двух целях — для получения литого бетона и бетона с нормальной удобоукла-дываемостью, но с очень низким водоцементиым отношением, обеспечивающим высокую прочность.

В задачу данного раздела  не  входит рассмотрение химического состава  различных видов суперпластификаторов, имеющихся в Великобритании, однако их можно разбить на три группы: I) меламинофор-мальдегидные сульфированные соединения; 2) иафталин-формальдегидные сульфированные соединения; 3) модифицированные   лигносульфонаты.

Особенно надежными и эффективными оказались первые две   группы.

Научные исследования и натурные испытания, проведенные в ФРГ, Японии и Великобритании, показали, что введение этих химических соединений не оказывает никакого вредного воздействия на долговечность бетона, его защитные свойства по отношению к стали н показателя длительной прочности.

Для получения бетона, который будет «течь», но не расслаиваться, необходимо чтобы до введения добавки осадка конуса составляла примерно 50—75 мм. Содержание мелкого заполнителя (песка) в смеси должно быть увеличено на 4—5%, а крупного — соответственно уменьшено с целью сохранения отношения заполнителя к цементу.

Суперпластнфнкатор вводят в смесь после затворения водой. После его введения процесс перемешивания следует продолжать по меньшей мере еше 2 мин.

Правильно изготовленный бетон с суперпластифнкатором имеет осадку конуса около 200 мм (в случае подвижной смеси) и почти полностью самоуплотняется. Он пластичен, но не расслаивается. Во избежание расслоения нужно строго следить за дозированием составляющей смеси при приготовлении бетона, особенно за содержанием песка, и первоначальной величиной   осадки   конуса.

Вследствие опасности расслоения смеси при использовании суперпластификаторов особенно важно до введения добавок делать пробные замесы, чтобы гарантировать точное соблюдение в бетоне проектного состава (включая тип и гранулометрический   состав   крупного и мелкого заполнителя).

Максимальная удобоукладываемость сохраняется обычно в течение 30—60 мин , а затем бетон быстро теряет пластичность и загустевает. Литературные данные о суперпластпфикаторах подтверждают, что они очень полезны в производстве бетона.

Одним из основных условий при производстве высококачественного бетона в конструкции является необходимость его тщательного уплотнения. Для достижения высокой прочности бетон необходимо хорошо уплотнить, однако сделать это часто бывает трудно (а в некоторых случаях почти невозможно). Особенно это относится к случаям, когда бетон используется для ремонта стен, колонн и элементов небольшого поперечного

Зола-унос остается в очень большом количестве при сгорании каменного угля, на котором работают электростанции. Это мелкий порошок с такой же удельной поверхностью, как у обычного портландцемента, т. е. около 3400 см2/г. Однако ее плотность значительно ниже, чем у цемента, и находится в пределах от 1,9 до 2,3 (плотность обыкновенного портландцемента примерно 3,12). Основными химическими веществами в золе-уносе являются окислы кремния, железа и алюминия наряду с небольшим количеством углерода и серы. Соответствующий Британский стандарт — BS 3892 «Зола-унос для использования в бетоне». Стандарт ограничивает содержание в золе горючего материала и соединений серы. Зола-унос обладает некоторыми гидравлическими свойствами, н это основная причина се применения в некоторых типах бетона н жидком цементном растворе.

При использовании золы-уноса в бетоне для несущих конструкций   следует   учитывать   следующие   факторы.

1.         Зола-унос должна вводиться в бетон или раствор только при письменном согласии технического представителя заказчика.

2.         Для всех марок бетона, используемых при .изготовлении несущих конструкций, для обеспечения долговечности следует точно установить минимальное содержание цемента. Замена цемента золой-уносом не должна уменьшать содержания цемента   ниже   этого   минимального   количества.

3.         Химический состав и гидравлические свойства золы уноса во многом зависят от типа сжигаемого угля и от характери стнк процесса горения на электростанции. Изменение этих параметров может влиять на прочность бетона при сжатии как в раннем возрасте, так и в более поздние периоды, например через 3, 6 и 12 мес.

Внимательное рассмотрение п. 1 показывает, что он имеет большее значение, чем это может показаться с первого взгляда. Требования к минимальному содержанию цемента основаны на многолетней практике, и они оказывают непосредственное влияние на долговечность. Долговечность — очень широкий термин. Он включает в себя сопротивление таким воздействиям, как замораживание и оттаивание, проникание влаги (непроницаемость), химическое воздействие и глубина карбонизации в зависимости от времени. Автор не встречал опубликованных работ, в которых говорилось бы о том, что бетон в относительно тонких несущих элементах, в котором часть минимального содержания цемента была заменена золой-уносом, столь же долговечен, как н бетон без такой замены.

Отметим влияние золы-уноса на защиту арматуры от коррозии.  Одним   из   важнейших  факторов   при  защите  бетоном атили от коррозтп являются сильные щелочные свойства раствора на портландцементе с рН около 11,5. Зола-унос обладает лишь слабощелочными свойствами с величиной рН, приближающейся к нейтральному значению 7. Поэтому любое разбавление цементного раствора, уменьшающее его щелочные свойства, может отрицательно сказаться на защите арматуры.

Автор полагает, что добавление золы-уноса к обыкновенному портландцементу не может заменить сульфатостойкого портландцемента, когда последний требуется для противодействия сульфатам. Одним из факторов, влияющих на сульфато-стойкость смеси из обыкновенного портландцемента п золы-уноса, является наличие в цементе С3А (трехкальциевого алюмината).