Выбор вида добавок и назначение их дозировок

Выбор вида добавок для изготовления бетона и железобетонных конструкций должен производиться с учетом основных положений «Руководства по применению химических добавок в бетоне», где систематизированы все наиболее известные и достаточно хорошо изученные химические добавки.

Выбор вида и назначение оптимальной дозировки суперпластификаторов следует производить в соответствии с «Рекомендациями по применению добавок СП в производстве сборного и монолитного железобетона», а также технических условий на конкретные виды суперпластификаторов.

Выбор добавок в бетон для достижения заданного технического или экономического эффекта должен производиться с учетом их влияния на основные свойства бетонной смеси и бетона в зависимости от условий технологии, вида и количества применяемого цемента, а также условий эксплуатации железобетонных конструкций.

При выборе добавки целесообразно также исходить из того, что как правило, добавки одного класса, вводимые в состав бетона в оптимальных количествах, имеют близкий технический эффект, но удельные затраты, связанные с их применением, существенно различаются. Так, удельные затраты при применении добавки СНВ в 8 раз выше, чем добавки ЦНИИПС-1, СПД, ВЛХК, в 3 раза больше, чем в случае применения мылонафта или ЛСТ. Удельные затраты при применении суперпластификатора в 5 – 6 раз выше, чем в случае применения комплексных добавок на основе ЛСТ и ускорителя твердения.

Оптимальное содержание добавок зависит от вида и удельного содержания цемента, наличия в нем минеральных добавок, исходной подвижности бетонной смеси.

Для сокращения времени тепловой обработки, а также для ускорения твердения бетона в естественных условиях рекомендуется использовать добавки-ускорители твердения и ряд комплексных добавок.

При выборе ускорителей твердения следует учитывать, что сульфаты натрия и калия, нитрат кальция и нитрит-нитрат кальция наиболее эффективны в бетонах, приготовленных на основе низко- и среднеалюминатных цементов, а хлориды натрия, калия, кальция, комплексные добавки, сочетающие хлориды калия, натрия и кальция с нитратами и нитритами кальция или натрия – на высокоалюминатных цементах.

Для экономии цемента в бетонах целесообразно вводить СП, пластифицирующие,пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухово- влекающие добавки, ускорители твердения и комплексные добавки. Хорошие результаты по экономии цемента достигаются при использовании комплексных добавок. В ряде случаев величина экономии цемента при их использовании не ниже, чем при использовании СП, которые, как правило, значительно дороже комплексных добавок. Следует иметь в виду, что эффективность пластифицирующих, пластифицирующе-воздухово- влекающих добавок увеличивается, а воздухововлекающих и ускорителей твердения уменьшается с увеличением удельного расхода цемента и подвижности бетонной смеси.

Для бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по долговечности, независимо от величины эффекта по экономии цемента следует вводить воздухововлекающие, пластифицирующе-воздухововлекающие добавки, в том числе и в комплексе с ускорителями твердения или с гидрофобизующими добавками

При изготовлении сборных железобетонных конструкций следует учитывать, что практически все органические добавки, кроме некоторых видов СП, замедляют начальные процессы структурообразования, поэтому их применение возможно только при условии, что продолжительность пропаривания будет не менее 13 – 14 часов для бетонов на портландцементах и 14 – 16 часов для бетонов на шлакопортландцементах и пуццолановых цементах.

При невозможности получения бетона с требуемыми по проекту физико-механическими свойствами целесообразно вводить:

• для повышения прочности бетона – добавки СП, лигносульфонаты, в том числе модифицированные, а также ускорители твердения или комплексные добавки;

• для повышения плотности бетона и его непроницаемости – добавки СП, лигносульфонатов, мылонафта, СНВ, СПД, ВЛХК, нитрат кальция и комплексы на его основе с лигносульфонатами (ЛСТ, СДБ, ЛСТ-1, ЛСТ-2, ЛСТ-М и др.) и суперпластификаторами, а также эмульбит;

• для повышения морозостойкости – воздухововлекающие и микрогазообразующие добавки: СНВ, СПД, СДО, мылонафта, ВЛХК, ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-94. Однако наилучшие результаты достигаются при использовании комплексных добавок, сочетающих воздухововлекающие (СНВ, СПД, мылонафт, ВЛХК) добавки с пластификаторами (лигносульфонаты) или суперпластификаторами (С-3 и др.) и микрогазообразующими добавками гидрофобного типа (ГКЖ-11, ГКЖ-94 и др.).

Неплохие результаты достигаются и при сочетании пластификаторов с воздухововлекающими добавками, кремнийорганических жид-костей (ГКЖ-11, ГКЖ-94) с нитратом кальция.. В качестве воздухововлекающего компонента могут быть использованы смолы: нейтрализованная воздухововлекающая СНВ по ТУ 81-05-75-74, воздухововлекающая по ТУ 13-0281078-216-89, древесная омыленная СДО по ТУ 13-05-02-83, клей талловый пековый КТП по ОСТ 13-145-82; комплексная добавка, состоящая из ЩСНК и компонентов: СНВ или СДО или СПД, а также целый ряд новых комплексных добавок, приведенных в разделе 5;

Для получения бетонной смеси с требуемыми реологическими свойствами в ее состав следует вводить:

• для замедления схватывания – добавки лигносульфонатов в повышенных дозировках, кремнийорганические жидкости, комплексные добавки серии «Линамикс» и другие замедлители схватывания и твердения;

• для повышения связности (нерасслаиваемости) – добавки мылонафта или ВЛХК, ассоциативные загустители для бетона типа StarvisVP 1-895 IIF (основа – поликарбоксилат), MecelloseFMC 60150 (SamsungFineChemicals) – низко вязкий эфир целлюлозы (метилгидроксипропилцеллюлоза)комплексные добавки, содержащие воздухововлекающий компонент и регулятор вязкости; эфиры целлюлозы (МЦ, КМЦ и др.);

• для уменьшения жесткости бетонной смеси – воздухововлекающие добавки типа СНВ, СПД, ЦНИИПС-1;

• для получения литых бетонных смесей – добавки СП, комплексные добавки на основе либо суперпластификаторов, либо лигносульфонатов с ускорителями твердения ;

• для ускорения схватывания бетонной смеси – добавки ускорителей твердения, как индивидуальные, так и комплексные;

• для повышения удобоукладываемости бетонной смеси или снижения расхода цемента – технические лигносульфонаты ЛСТ по ОСТ 13-183-83 с изм. № 1; модифицированные технические лигносульфонаты ЛСТМ-2 по ТУ 13-0281036-16-90; суперпластификатор С-3 по ТУ 6-36-0204229-625-90, другие суперпластификаторы, а также комплексные добавки на основе лигносульфонатов или суперпластификаторов;

Для повышения водонепроницаемости бетона: добавки пластификаторов, суперпластификаторов, уплотняющие структуру бетона добавки (жидкое стекло, хлорид железа, и др.), а также мылонафт, асидол, асидол-мылонафт по стандартам на нефтяные кислоты, ацетоно-формальдегидную смолу АЦФ-3 по ТУ 59-02-039-57-83, эмульбит, комплексные добавки на базе лигносульфонатов или суперластификатов и специальных компонентов для обеспечения уплотнения бетона;

Для обеспечения твердения бетона при отрицательных температурах (противоморозные): нитрит натрия по ГОСТ 19906-74; мочевина, формиат натрия и др., а также комплексные добавки, состоящие из нитрита натрия и суперпластификатора С-3; комплексные добавки, состоящие из поташа по ГОСТ 10690-73* и технических лигносульфонатов ЛСТ (ЛСТМ), комплексные добавки на основе мочевины, формиата натрия, нитрит-нитрата кальция и других добавок, разрешенных к применению для этих целей.

Для обеспечения эффективного твердения бетона в условиях тепловой обработки при использовании цементов с коэффициентом эффективности при пропаривании менее 0,62, а также шлакопортландцемента, целесообразно введение суперпластификаторов СМФ, пластификаторов ПФС и УПБ. Для рассматриваемых условий добавка СМФ более эффективна, чем С-3. Применение С-З, 10-30, а также С-3+УПБ, 10-03+УПБ в оптимальном соотношении целесообразно во всех случаях.

Для условий тепловой обработки бетона эффективно использование также комплексных модификаторов, включающих ПАВ + ускоритель твердения. Наибольший эффект достигается, например при сочетаниях ЛСТ+СН, УПБ+НК или ННК, ФС+ НДК, ПФС+ Н К.

Введение лигносульфонатов в бетоны, подвергаемые тепловой обработке, наиболее эффективно при использовании цементов 1 группы эффективности при пропаривании, а также при определении класса бетона в длительные сроки (28 сут и более).

Для получения расширяющихся составов на основе портландцементов, в них вводят различные расширяющиеся добавки, например:

• добавки, выделяющие в щелочной среде газы (перекись водорода+гипохлорид, порошкообразные алюминий, цинк, магний, а также кремнийорганические жидкости ГКЖ-94, ГКЖ-94М и ПГЭН; гидразин (в присутствии активаторов выделяет азот);

• комплексные добавки, увеличивающие свой объем от взаимодействия друг с другом и практически не вступающие в химическое взаимодействий с минералами цементного клинкера (железные опилки в смеси с хлористыми солями);

• добавки, увеличивающие свой объем и способные вступать в химическое взаимодействие с минералами цементного клинкера в присутствии влаги (не гашеная известь);

• добавки, вступающие в прямое взаимодействие с минералами цементного клинкера с образованием эттрингита (гипс; сульфат алюминия и другие сульфаты и сульфоалюминаты).

Дозировки новых добавок, в том числе комплексных назначают по техническим условиям на конкретную добавку и рекомендациям по применению этих добавок с обязательным учетом наличия технических условий и гигиенических сертификатов.