Противоморозные добавки

Бетонная смесь с такой  добавкой не замерзает при температуре  до –10°С, пластична, сохраняет подвижность в течение 5...6 ч с начала затворения, однако медленно набирает прочность. Возможно, в связи с этим в литературе нет данных об использовании этой добавки в качестве противоморозной. В ее составе 5...10% сахаристых веществ в пересчете на глюкозу.

Аналогичный отход, содержащий -формиат натрия и пентаэритрит, так называемый фильтрат технического пентаэритрита (ФТП), включает до 1% сахаристых веществ и обеспечивает твердение бетона при температуре до –15°С.

 

2.4. Ограничения при применении

противоморозных добавок

 

При применении любых химических добавок, особенно противоморозных  и ускорителей твердения в  обязательном порядке следует учитывать  условия их применения, чтобы не принести вредного воздействия на арматуру, металлические закладные детали и т.д. (табл.4.).

 

Таблица 4

Область применения бетонов  с химическими добавками

 

 Область применения | Добавки и их сочетания |

  | ХК;ХН+ХК | СН | НК;ННК;НКМ;НК+М | ХК+НН;КХ+ННСН | ННХК; ХК+ННК;ННХК+М | НН;НН1;ННСН | П |

1. В предварительно-напряженныхконструкциях и стыках (каналах) сборно-монолитных и сборных конструкций (кроме случаев, указанных в поз. 2) | - | + | (+) | - | - | + | - |

2. В предварительно-напряженныхконструкциях армированных сталью классов Ат-IV, Ат-V, Ат-VI, А-IV, А-V | - | + | - | - | - | - | + |

3.В железобетонных конструкциях  с ненапрягаемой рабочей арматуройдиаметром, мм:а) более 5б) 5 и менее | (+)- | ++ | ++ | +(+) | +(+) | ++ | ++ |

4. В конструкциях, а также  в стыкахбез напрягаемой арматуры сборно-монолитных и сборных конструкций, имеющих выпуски арматуры или закладные детали:а) без специальной защиты сталиб) с цинковыми покрытиямив) с алюминиевыми покрытиямиг) с комбинированными покрытиями (щелочестойкими лакокрасочными или другими щелочестойкими защитнымислоями по металлическому подслою) | ---(+) | +--+ | +-(+)+ | ---(+) | --(+) (+) | ++-+ | +--+ |

5. В железобетонных конструкциях,предназначенных для эксплуатации:а) в воде и агрессивных растворахб) в неагрессивной газовой среде при относительной влажности воздуха до 60%в) в агрессивной газовой средег) в воде и при относительной влажности воздуха более 60% в том случае, если заполнитель имеет включения реакционноспособного кремнеземад.) в зонах действия блуждающих постоянных токов от посторонних источников | +*(+)--**- | +++-+ | +*++++ | ++(+)-- | ++(+)+- | +++-+ | +++-+ |

6.В железобетонных конструкциях  электрифицированного транспорта  и промышленных предприятий, потребляющих  постоянный электрический ток. | - | - | - | - | - | - | - |

* Допускается, за исключением  ХК и НК в сульфатных средах.

** Не допускается, за  исключением ХК в бетонных  конструкциях.

 

Примечания:

1. Возможность применения добавок в случаях, перечисленных в поз. 1-4 настоящей таблицы,  должна уточняться в соответствии с требованиями поз. 5.

2. При применении добавок  по поз. 5«а» и «в» следует  учитывать требования СНиП 2-03-85 «Защита  строительных конструкций от  коррозии» в части плотности  и толщины защитнoгo слоя бетона и защиты конструкций химически стойкими антикоррозийными покрытиями.

3. Конструкции, периодически  увлажняющиеся водой, конденсатом  или технологическими жидкостями  при относительной влажности  воздуха менее 60%, приравниваются  к эксплуатируемым при относительной влажности воздуха более 60%.

4. По поз. 5«в» в газовой среде, содержащей хлор и хлористый водород, ускорители твердения и противоморозные добавки допускаются при наличии специального обоснования.

5.Для комплексных добавок  действительны те же ограничения,  что и для входящих в их  состав добавок.

6. Целесообразность применения  той или иной добавки, в том  числе и сочетания двух или  более индивидуальных добавок  должна определяться требуемым  техническим эффектом и экономическими  показателями.

Противоморозные добавки  по-разному влияют на сульфатостойкость бетона: соли кальция, вступающие с алюминатными фазами цемента и цементного камня в реакции присоединения с образованием двойных солей, снижают сульфатостойкость, а соли щелочных металлов (поташ), участвующие в реакциях обмена, повышают ее.

Поташ за счет высокой щелочности среды пассивирует стальную арматуру, но сильно снижает морозостойкость и морозосолестойкость бетона. И в этом случае причина понижения долговечности бетона обусловлена главным образом ухудшением его поровой структуры (увеличением объема переходных пор). Не допускается применение поташа в бетонах на реакционно-способных заполнителях.

Анализ приведенных данных свидетельствует о том, что из двух наиболее значимых факторов, определяющих морозостойкость бетона – характеристики его поровой структуры и льдистости, большое значение имеет первый. Этим можно объяснить тот, факт, что  поташ, хотя и снижает льдистость бетона, тем не менее, ухудшает его  морозо – морозосолестойкость. По той же причине введение совместно с поташом замедлителей схватывания цемента, положительно влияющих на поровую структуру цементного камня, способствует повышению морозостойкости бетона. В этом же направлении влияют добавки лигносульфонатов и тем более комбинация поташа с воздухововлекающей добавкой. Однако для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по морозостойкости, применение поташа даже с воздухововлекающими (а также газообразующими) добавками не рекомендуется.

 

2.5. Определение эффективности

противоморозных добавок

 

Эффективность противоморозной  добавки определяют по набору прочности  бетона, твердевшего при отрицательной  температуре.

Концентрацию раствора противоморозной  добавки Aн ,%, рассчитывают по формуле где: 

Ан=(100-i)Ак100-0,1Ак∙i

Aк – концентрация водного раствора добавки, начало замерзания которого соответствует назначенной температуре испытания бетона,% (принимают исходя из диаграммы состояния водного раствора добавки по [1];

i - допускаемая расчетная  льдистость бетона,% (принимают 45–60% при температуре выдерживания  бетона от минус 5 до минус  30°С соответственно).

Приготавливают растворы добавки трех концентраций:

 

Ан,Ан+1,Ан-1%, которые определяют ареометром.

Приготавливают бетонные смеси контрольного состава и  основных составов с маркой по удобоукладываемости П1. Смеси основных составов затворяют растворами с концентрацией Ан,Ан+1,Ан-1.

Из бетонных смесей изготавливают  образцы на один срок испытания для  контрольного и основного составов. Образцы контрольного состава хранят в нормальных условиях в течение 28 сут.

Образцы основного состава  сразу после изготовления помещают в камеру с требуемой отрицательной  температурой, изолируя их от окружающей среды полиэтиленовой пленкой, и  хранят в течение 28 сут, затем оттаивают на воздухе в течение 3-4 ч при температуре окружающей среды (20±5)°С. Образцы контрольного и основного составов испытывают на сжатие по ГОСТ 10180.

Для бетонных смесей с противоморозными добавками в обязательном порядке  следует проводить испытание  на сохраняемость по показателю удобоукладываемости, определяемой по ГОСТ 10181.1. Испытания проводят при той же температуре воздуха, при которой применяют противоморозную добавку.

Для определения требуемых  показателей качества бетонов, твердеющих на морозе, изготавливают соответствующие  образцы в необходимом количестве, подвергают их испытанию, затем помещают в камеру нормального твердения  на 28 сут, после чего проводят испытания.

Для бетонов с противоморозными добавками в обязательном порядке  следует проводить испытание  на коррозионное воздействие добавок  на бетон. Обработку результатов  испытания бетона на прочность выполняют  по ГОСТ 10180.

Изменение прочности бетона ΔR ,%, после твердения при отрицательной  температуре вычисляют по формуле:

∆R=Rд28Rк28∙100,

где: Rд28– прочность бетона основных составов после нахождения в морозильной камере в течение 28 сут и оттаивания на воздухе, МПа;

Rк28 - прочность бетона  контрольного состава после твердения  в нормальных условиях, МПа.

При испытании коррозионного  воздействия добавок на бетон  отсутствие признаков разрушения образцов (растрескивание, выкрашивание ребер, шелушение) свидетельствует о возможности применения испытуемой добавки в оптимальном количестве в бетоне, изготавливаемом на данном цементе.

 

Заключение

 

Внедрение в технологию бетонирования  применение добавок может обеспечить, существенную экономию материальных, энергетических и трудовых затрат, при одновременном повышении  качества конструкции и строительных работ. Ставится задача расширить область  применения бетонов с добавками  в зимних условиях. Использование  бетонов с противоморозными добавками  позволит сэкономить цемент без ущерба для механических свойств конструкции.

Химические добавки являются самым эффективным способом  моделирования  структуры и регулирования свойств  товарного бетона. При производстве высокопрочных бетонов без них  не обойтись. Современная тенденция  в строительстве – применение более пластичных бетонорастворных смесей.

Особенно остро стоят  проблемы доставки бетонных смесей при  сохранении в полном объеме их качественных характеристик, а также использования  возможностей бетононасосной техники  для эффективной укладки бетона. Для изготовления качественных монолитных конструкций и достижения удобоперекачиваемости бетонных смесей важны такие характеристики, как расслаиваемость, водоотделение и водоудерживающая способность, которые обеспечивают качество бетонной поверхности и способность к оборачиваемости опалубки. Улучшить эти характеристики позволяет использование гидроизолирующих добавок, которые увеличивают водонепроницаемость бетона, а также обеспечивают пластичность раствора без добавления избыточного количества воды, что в конечном итоге увеличивает прочность бетона.

Необходимость введения в  состав цементных смесей ускорителей  схватывания и твердения чаще всего возникает для интенсификации  процесса твердения смесей,  в  т.ч. используемых при низких и отрицательных температурах; при производстве смесей, предназначенных для ремонтных и восстановительных работ; для специальных работ: торкрет-масс, набрызг-растворов, инъекционных составов, для ускорения оборачиваемости форм при производстве изделий, для активации бетонной смеси при транспортировке бетона на дальние расстояния.

Ставится задача создания совершенствования технологии бетонирования  с применением термомеханической  активации и применением добавок  в бетон. Это позволит, в широких  масштабах применить технологию бетонирования в зимних и летних условиях, при возведении монолитных конструкций и в заводской  технологии приготовления изделий.

 

Список используемых источников

 

1.Лемехов В.Н., Вандаловская Л.А., Молукалова Е.Л. и др. Пластификатор полуфункционального действия для бетона //Бетон и железобетон. – 1987. -4..– С. 23 – 24.

2. Шпынова Л.Г., Островский О.Л., Саницкий М.А. и др. Бетоны для строительных работ в зимних условиях. – Львов: Изд-во Вища школа, 1985.– 80 с.

3. Добавки в бетон» –  под ред. Рамачандрана В.С., Москва, Стройиздат, 1988г.

4. Добавки в бетоны и  растворы – Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К., Киев, «Будевельник»,1989г.

5. Романова Н. А., Лагойда А. В. бетон с противоморозной добавкой ФТП // Химические добавки для бетонов.– М.: НИИЖБ, 1987.– 96 с.

6. Руководство по применению  бетонов с противоморозными добавками.–  М.: Стройиздат, 1978.

7. Миронов С. А., Лагойда А. В. Бетоны, твердеющие на морозе.–М.: Стройиздат, 1974.-263 с.

8. Ратинов В. Б., Розенберг  Т. И. Добавки в бетон.- М.: Стройиздат, 1973.-207 с.

9. ГОСТ 2411-2003. Добавки для  бетонов и строительных растворов.  Общие технические условия.

10. E-mail: skt-standart @ yandex.ru. Интернет: http:// skt-standart.boom.ru, http:// skt-standart. narod.ru/