Популярне бетонознавство - 91 випуск

Піноутворювачі в Білоукраїнсії!

Завод Буд-Бетон повідомляє про відкриття офіційного представництва в Білоукраїнсії. На складі завжди є піноутворювачі:

Також проводиться постачання обладнання для пінобетону. Проводиться навчання на виробництві у Білоукраїнсії, надається допомога у сертифікації, налагодженні технології.

Контакти: Адреса: 220007 Республіка Білорусь, м. Мінськ, вул.Жуковського тел.\факс: (375) 296 279 229, (375) 298 649 349 E-Mail: pbk2008@mail. ru

Добавки до бетону (витяги з книги Практичне бетонознавство)

46. Що називають добавками-модифікаторами бетонної суміші та бетону?

У "класичну" трикомпонентну бетонну суміш (цемент, вода, заповнювачі), як правило, вводять різні добавки з метою цілеспрямованого позитивного впливу на властивості суміші та затверділого бетону. Такі добавки називають ще модифікаторами, оскільки вони зазвичай дуже суттєво змінюють (модифікують) первісні властивості матеріалу.

У багатьох випадках для бетонних сумішей запровадження добавок є обов'язковою умовою досягнення необхідних властивостей. Так, якісні литі високоміцні бетони, що використовуються в монолітному домобудуванні, не можна отримати без добавок-суперпластифікаторів та активних мінеральних наповнювачів. Дорожній та гідротехнічний бетони, до яких пред'являються підвищені вимоги щодо морозостійкості, щільності, водонепроникності, обов'язково повинні мати у своєму складі ефективні пластифікатори та повітрозтягувальні добавки. Для забезпечення комірчастої структури теплоізоляційних бетонів вводять піно- та газоутворювачі.

Але навіть якщо необхідні властивості бетону можна досягти раціональним підбором "класичного" складу, введення добавок може суттєво покращитиекономіку застосування бетону Наприклад, за допомогою суперпластифікаторів можна заощадити до 30% цементу та знизити собівартість бетонної суміші. Введення прискорювачів твердіння дозволяє перейти на безпропарювальну технологію виробництва збірних виробів із суттєвою економією енерговитрат.

Добавки-модифікатори поділяють на два види: хімічні добавки ("admixture" з євронорм EN 206-1 і EN 934-2), що вводяться в бетонну суміш у невеликих кількостях (0,005...5 % від маси цементу) зазвичай у вигляді розчинів разом з водою замішування, і тонкомолоті мінеральні порошки-наповнювачі з дисперсністю, що дорівнює або перевищує тонкість помелу цементу ("additive"). Такі порошки можуть бути як активними, що реагують з продуктами гідратації цементу і частково замінюють його, так і хімічно інертними наповнювачами, які беруть участь у процесі формування структури цементного каменю і бетону, ущільнюють його. Тонкодисперсні добавки зазвичай вводять у кількості 5…30 % від маси цементу.

В останні роки набувають поширення поліфункціональні модифікатори (ПФМ), що дозволяють одночасно керувати комплексом властивостей бетону та бетонної суміші. ПФМ можуть складатися з кількох хімічних добавок різного призначення та додатково включати мінеральну добавку. Таке поєднання часто призводить до посилення сумарного ефекту добавок (синергетичного ефекту), а також дозволяє нейтралізувати можливі негативні наслідки застосування окремої добавки (наприклад, водовідділення при використанні суперпластифікатора або підвищену водопотребу бетонної суміші з мінеральною добавкою).

47. Як класифікують добавки, що вводяться в бетонну суміш?

Відповідно до ГОСТ 24211-2003 добавки класифікують за основним ефектом впливу на властивостібетонної суміші та бетону. Виділяють три види добавок:

добавки, що регулюють властивості готових до вживання бетонних та розчинних сумішей;
добавки, що змінюють властивості бетонів та розчинів;
добавки, що надають бетонам та розчинам спеціальні властивості.

Одні й самі добавки можуть відноситися до різних видів, залежно від мети, з якою вони вводяться в бетонну суміш, дозування тощо.

До добавок першого виду відносять:

Пластифікуючі-водоредукуючі добавки поділяють на суперпластифікуючі, сильнопластифікуючі та пластифікуючі, залежно від збільшення рухливості бетонної (розчинної) суміші при введенні добавки. Так, суперпластифікуючі добавки дозволяють збільшити рухливість бетонної суміші від П1 (ОК = 2 ... 4 см) до П5 (ОК & 20 см), а їх водоредукуюча здатність зазвичай перевищує 20%. Сильнопластифікуючі добавки збільшують рухливість бетонної суміші від П1 до П4, а пластифікуючі від П1 до П3. У європейській практиці склався поділ добавок цієї групи на суперпластифікатори з водоредукувальним ефектом понад 12% та пластифікатори.

В Україні найбільшого поширення набули суперпластифікатори нафталінформальдегідного та меламінформальдегідного типів – С-3 (Поліпласт СП-1, СП-3), Melment, Sikament, Peramin. Застосовуються також добавки полікарбоксилатного та поліакрилатного типів (Stachement, Mаpеi Dynamon, Melflux, Sika ViscoCrete). Суперпластифікатори складаються із спеціально синтезованих хімічно чистих речовин, іноді модифікованих відходами виробництва.

Продовжують застосовуватися недорогі пластифікатори на основі відходів виробництва – технічні лігносульфонати, у тому числі модифіковані (ЛСТ, ЛТМ, ЛСТМ-2), випарена рожева барда (УПБ-М), форміатно-спиртовий пластифікатор (ПФС), пластифікатори на основі гідроксикарбонових кислот (ГДК, ПДК) та відходів виробництва капролактаму (ЩСПК, ВЩС) та ін.

Стабілізуючі добавки забезпечують зниження розчино- та водовідділення литих важких бетонних сумішей (ОК = 20...22 см) або легкобетонних сумішей марки П3 не менше ніж у 2 рази. При цьому водовідділення зазвичай не перевищує 2%, а розчиновиділення – 2,5%. Ці добавки також підвищують однорідність та знижують проникність бетону. До них відносять поліоксіетилен (ПОЕ), метилцелюлозу (МЦ-100), карбоксиметилцелюлозу (КМЦ). Добавки такого типу на основі ефірів целюлози (Tilosa та ін.) набули широкого поширення у виробництві сухих будівельних сумішей. Стабілізаторами реологічних властивостей бетонних сумішей є високодисперсні порошки каоліну, бентонітової глини, в т.ч. з емульгатором (ЛСТ, ВП-7).

Уповільнювачі (рідше прискорювачі) схоплювання разом з мінеральними наповнювачами можуть використовуватися як добавки, що регулюють збереження рухливості бетонної суміші. Компоненти, що регулюють збереження рухливості, часто вводять до складу пластифікуючих або комплексних добавок. До сповільнювачів схоплювання відносяться технічні лігносульфонати ЛСТ, нітрилотриметиленфосфонова кислота МТФ, кормова цукрова патока – меляса, декстрин, фенілетоксисилоксан 113-63 (ФЕС-50). Як прискорювачі схоплювання використовуються хлорид кальцію (ГК), фторид натрію (ФН), іноді сульфати алюмінію (СА), заліза (СЖ). Побічними ефектами застосування таких добавок є регулювання кінетики тепловиділення та наростання міцності у ранньому періоді твердіння.

Пороутворюючі добавки дозволяють створити в бетоні систему замкнутих пір, що позитивно впливають на морозостійкість і непроникність, що зменшують середню щільність. Побічнимпозитивним ефектом є деяка пластифікація бетонної суміші, зменшення її розшаровування. Можна виділити такі групи добавок цього класу:

повітровтягуючі: смола нейтралізована повітротягуча (СНО, американський аналог – Вінсол), смола деревна омилена (СДО), сульфанол (С);
пластифікуюче-повітря залучають: ЛСТ, ЩСПК, етилсиликонат (ГКЖ-10) і метилсиликонат (ГКЖ-11) натрію;
піноутворюючі: СДО, клеєканіфольний, клеєнекалевий, алюмосульфонатний, смолосапоніновий піноутворювачі, сульфонол.

Зараз на основі зазначених піноутворювачів випускаються добавки (під фірмовими назвами ТЕАС, ПБ-2000, ПБ-20, SDO-L та ін), що містять також різні стабілізатори властивостей піни, регулятори схоплювання та твердіння цементного тесту;

газоутворюючі: алюмінієва пудра ПАК, ПАП, полігідросилоксани (136-41 і 136-157М, раніше відомі як ГКЖ-94 і ГКЖ-94М).

Пороутворюючі добавки забезпечують збільшення обсягу повітря (газу) від 1,5 до 5 % у конструкційних, від 6 до 30 % у конструкційно-теплоізоляційних та теплоізоляційних та від 15 до 90 % у комірчастих бетонах.

До добавок другого виду відносяться добавки:

що регулюють кінетику твердіння бетону – прискорювачі та сповільнювачі;
що підвищують міцність;
що знижують проникність;
що підвищують захисні властивості по відношенню до сталевої арматури;
підвищують морозостійкість;
що підвищують корозійну стійкість (в т.ч. регулюючі процеси усадки та розширення).

Як сповільнювач твердіння бетону застосовують перераховані вище сповільнювачі схоплювання. Як прискорювачі твердіння, крім хлориду кальцію, використовують сульфат натрію (СН), нітрит-нітрат кальцію (ННК), нітраткальцію (НК), нітрат натрію (НН1), тринатрійфосфат (ТНФ), добавки на основі роданіду та тіосульфату натрію (Релаксол, Реламікс).

Підвищити міцність бетону можна, використовуючи пластифікуючі добавки, прискорювачі твердіння, тонкомолоті порошки.

Корозійну стійкість підвищують повітрозтягуючі та гідрофобізуючі добавки (ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-94, алюмометилсиліконат натрію АМСР), кольматуючі добавки (сульфати алюмінію СА та заліза СЖ, хлорид заліза ХЖ, С-8 ), що закупорюють капілярні пори бетону, а також інгібітори корозії арматури (нітрит натрію ПН, сечовина М, біхромати натрію БХН та калію БХК, тетраборат натрію ТБН – бура, нітрит-нітрат кальцію ННК).

Морозостійкість і непроникність бетону підвищуються при застосуванні повітровтягуючих, кольматуючих і водоредукуючих добавок.

До добавок третього виду відносять:

протиморозні (прискорювачі твердіння, які застосовують при підвищеному дозуванні – до 5...15 %, а також хлорид натрію ХН, аміачну воду АМ, поташ П);
гідрофобізуючі;
біоцидні, що підвищують бактерицидні та інтексицидні властивості бетону (катапін, оловоорганічні сполуки);
що підвищують стійкість до висолоутворення;
що змінюють електропровідність бетону (хлористі солі, графітовий порошок, сажа);
що підвищують жаростійкість бетону (зола-віднесення, тонкомолота хромітова руда, шамот).

У світовій практиці поширені й дещо інші класифікації добавок за технологічним ефектом, що досягається. Зокрема, Асоціацією зі стандартизації та випробування матеріалів (ASTM) запропоновано наступну класифікацію хімічних добавок (табл. 4.1).