Добавки органических и минеральных веществ

Основная причина прекращения твердения бетонных смесей при воздействии низких температур – замерзания в них воды. Известно, что со держание в воде некоторых химических веществ резко снижает температуру ее замерзания. Благодаря этим химическим веществам вода при отрицательной температуре находится в жидкой фазе и способна взаимодействовать с цементом. Поэтому обладающие такими свойствами химические вещества называют противоморозными добавками.

Для направленного регулирования технологических свойств растворной смеси и строительно-технических свойств затвердевшего раствора, а также для уменьшения расхода вяжущего в состав раствора могут вводиться добавки различного назначения. Добавки органических и минеральных веществ вводят в строго определенном количестве в процессе приготовления растворной смеси. Оптимальное количество добавок устанавливают опытным путем при лабораторном подборе состава раствора.

Для строительных растворов используют те же добавки, что и при производстве бетонов. Добавки в соответствии с ГОСТ 24211 разделяют в зависимости от основного эффекта действия на следующие классы:

- добавки, регулирующие свойства растворов и бетонов;

- добавки, придающие растворам и бетонам специальные свойства;

Добавки, отнесенные к первым трем классам, вводятся в смеси в небольшом количестве (0,1…5,0 % массы цемента). Их принято называть химическими или модифицирующими, т. е. изменяющими в нужном направлении свойства растворной смеси и раствора.

Добавки, регулирующие свойства растворных смесей, делят на пластифицирующие и суперпластифицирующие, стабилизирующие, регулирующие сохраняемость подвижности и увеличивающие воздухо- или газосодержание.

Для регулирования подвижности в цементных растворах наряду с химическими добавками традиционно используют минеральные добавки-пластификаторы: известь и глину.

К добавкам, регулирующим свойства растворов и бетонов, относят ускоряющие или замедляющие процесс твердения, повышающие прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость и др.

К добавкам, придающим растворам и бетонам специальные свойства, относятся противоморозные и гидрофобизирующие добавки.

Химические добавки, улучшая одни характеристики растворной смеси и раствора, другие не изменяют или изменяют в нежелательном направлении. Например, пластификаторы, повышая подвижность и жизнеспособность смеси, могут вызвать недопустимое снижение ранней прочности раствора.

Для устранения нежелательных побочных эффектов монодобавок используют комплексные добавки, состоящие из двух и более самостоятельных компонентов. Комплексные добавки полифункциональны и способны регулировать в нужном направлении сразу несколько наиболее важных характеристик раствора.

При использовании комплексных добавок могут возникать проблемы с совместимостью их компонентов. В этом случае отдельные компоненты вводят раздельно с перемешиванием смеси в несколько этапов. Для решения этой проблемы комплексные многокомпонентные добавки стали производить в заводских условиях в виде товарной продукции, не изменяющей своих свойств при транспортировании и хранении.

Минеральные добавки представляют собой дисперсные неорганические вещества природного или техногенного происхождения. Их вводят в количестве 5…20 % и более для экономии клинкерной части цемента, получения плотного раствора при малых расходах вяжущего и повышения стойкости. В зависимости от характера взаимодействия с продуктами гидратации цемента добавки делят на активные минеральные, обладающие вяжущими свойствами и/или пуццолановой активностью, и инертные. Активные минеральные добавки используют при производстве соответствующих разновидностей портландцемента. Инертные тонкодисперсные продукты вводят в растворы в качестве наполнителя.

В качестве противоморозных добавок применяют:

хлорид кальция (ХК) CaCl2 (ГОСТ 450-77) + хлорид натрия (ХН) NaCl

карбонат калия - поташ (П) K2CO3 (ГОСТ 10690-73); нитрит натрия (НН) NaNO2 (ГОСТ 19906-74); хлорид кальция (ХК) + нитрит натрия (НН);

нитрат кальция (НК) Ca(NO3)2 (ГОСТ 4142-77) + мочевина (М) CO(NH2)2 (ГОСТ 2081-75E);

комплексное соединение нитрата кальция с мочевиной (НКМ) (ТУ 6 -03-266- 70);

нитрит-нитрат кальция (ННК) (ТУ 603-7-04-74) + мочевина (М); нитрит-нитрат кальция (ННК) + хлорид кальц ия (ХК); нитрит-нитрат - хлорид кальция (ННХК) + мочевина (М).

Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды.

Область применения добавок представлена в таблице №1. Противоморозные химические добавки запрещается использовать при бетонировании предварительно напряженных конструкций, армированных терм и- чески упрочненной сталью; при возведении железобетонных конструкций для электрифицированных железных дорог и промышленных предприятий, где во з- можно возникновение блуждающих токов способствующих разрушению бетона.

Внесение химических добавок приводит к некоторому замедлению набора прочности бетоном по сравнению со скоростью твердения бетона в нормальных условиях. Так при внесении поташа прочность бетона в возрасте 28 суток при температуре окружающего воздуха -25 оC составляет 50%, а в возрасте 90 суток - 60%. При температуре -5 оС набор прочности протекает более интенсивно и к 28ми суточному возрасту он может составлять 75%.

В зависимости от температуры наружного воздуха возможны различные сочетания добавок. Бетон с противоморозными добавками применяют в тех случаях, когда достигается набор критической прочности до их замерзания. Скорости набора прочности бетонами с противоморозными добавками в зависимости от температуры твердения даны в таблице №2.

Противоморозные добавки по разному влияют на свойства бетонной смеси и бетона. Например, CaCl2 в бетоне быстро связывается, в связи с чем бетонная смесь густеет; концентрация CaCl2 в жидкой фазе снижается, что может привести к замерзанию воды в бетоне. Если в бетонную смесь добавить более 2,5% CaCl2 от массы цемента, то она быстро схватывается, особенно при температура х, близких к 0^оС. Поэтому CaCl2 в качестве самостоятельной добавки не применяют.

Бетон с NaCl медленно набирает прочность в раннем возрасте. Кроме т ого, для сохранения жидкой фазы в бетоне при низких температурах требуется большое количество хлористого натрия (при температуре твердения – 20 оС содержание NaCl должно составлять 15% от массы цемента). Поэтому применяют двухкомпонентную добавку, состоящую из CaCl2 и NaCl. Суммарное количество двухкомпонентной добавки не должно превышать 7,5% от массы цемента, что обеспечивает твердение бетона при температуре до – 15^оС (таблица № 3).

При выборе добавок учитывают их стоимость и влияние на физико - механические и технологические свойства бетонов и бетонных смесей. Так при внесении поташа сокращаются сроки схватывания цемента, в результате чего ухудшается удобо укладываемость смеси. Наиболее дешевые и доступные добавки – хлориды кальция и натрия. Добавки вводят в виде вод ных растворов в процессе приготовления бетонных смесей в количестве 3 - 18% от массы цемента. Применение добавок целесообразно в сочетании с дополнительным подогревом. Растворы, содержащие мочевину, не следует подогревать выше 40⁰С. Растворы солей рабочей концентрации не должны иметь осадков не растворившихся солей.

Критическая прочность для бетонов с добавками хлористых солей уст а- новлена не ниже 20% от проектной и не менее 5 М Па. Для бетонов с добавками поташа или нитрита натрия критическую прочность принимают, как для бетона без добавок.

Некоторые добавки, например хлористые соли, ухудшают качество поверхности возводимых конструкций вследствие образования высолов. Поэтому их применяют при возведении сооружений небольших объемов, к качеству поверхностей которых не предъявляют высоких требований (например, фундаменты, балки). Процесс укладки и уплотнения смесей не отличается от обычных методов бетонирования.

Примечание: Знак (-) означает запрещение применения.

Таблица №2 Скорость набора прочности бетона на портландцементах с противоморозными добавками % от R28

Таблица №3 Рекомендуемое количество противоморозных добавок

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: