Рубрики

ПРИМЕНЕНИЕ ДОБАВОК ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО И КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО БЕТОНА ДЛЯ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

В настоящее время достаточно большое внимание уделяется подбору материалов для устройства прочных и долговечных покрытий аэродромов. Проблема может быть решена с использованием суперпластификаторов, применяемых в цементобетонных смесях для увеличения несущей способности покрытий, снижения трещиностойкости и повышения морозоустойчивости материала.

В ближайшем будущем произойдет постепенное замещение обычных традиционных бетонов многокомпонентными. В таких бетонах используются как индивидуальные химические модификаторы, улучшающие удобо укладываемость бетонных смесей и способствующие повышению физико-механических показателей бетона, так и комплексные добавки, включающие зачастую до нескольких десятков индивидуальных химических добавок различного функционального назначения. Одной из важнейших проблем, сдерживающих применение высокопрочных бетонов в транспортном строительстве, является отсутствие достаточно надежных данных об их усталостной прочности.

Коррозионная стойкость строительных конструкций - одна из актуальных проблем дорожного движения, над решением которой работают ученые всего мира. Они идут по двум направлениям. Первое - это создание бетонов повышенной плотности и коррозионной стойкости, состав которых делал бы их более надежными и защищенными от агрессивных воздействий среды. Второе направление - создание слоистых конструкций. Решение задачи состоит в том, чтобы создать покрытие на поверхности бетона, которое защитило бы его от негативного влияния внешней среды. Наиболее перспективным направлением на современном этапе развития строительного производства стало использование различных органических и неорганических соединений в качестве специальных добавок к бетону, что позволяет направленно влиять на химические процессы его твердения, обеспечивающие повышение механических и физико-химических свойств. Этими добавками являются модификаторы, применение которых существенно изменяет структуру и свойства материала. В итоге создается модифицированный бетон - это высокая прочность и коррозионная стойкость, водопроницаемость и морозостой¬кость, регулируемая деформативность. Модифицированный бетон представляет собой рационально подобранную смесь, состоящую из гидравлического вяжущего, крупного и мелкого заполнителя, воды и необходимых полифункциональных модификаторов. Применительно к цементным системам под модификаторами подразумеваются вещества, улучшающие технологические свойства бетонных смесей и строительно-технические свойства бетонов Наиболее перспективным для применения в аэродромных покрытиях в настоящее время является дорожный цементный бетон с прочностью на растяжение при изгибе, с расчетной характеристикой, соответствующей классу не ниже Btb 4.8 (марок не ниже Ptb 60). Эта величина прочности на растяжение при изгибе определяет высокую несущую способность цементобетонных покрытий, их выносливость и трещиностойкость. Такая прочность обеспечивается при использовании стандартных отечественных материалов за счет снижения водоцементного отношения (В/Ц) до величин 0,28—0,35 и применении комплексных химических добавок (воздухововл екающих добавок и суперпластификаторов). Для обеспечения высокой долговечности цементобетонных покрытии важно получение бетона гарантированной высокой морозостойкости. Для реализации свойств цементобетонных покрытий необходимо выполнить комплекс соответствующих мер. Должны выполняться все предписанные нормативно-технической документацией, требования к материалам и составу бетона, к условиям транспортирования, режиму распределения и уплотнения бе¬тонной смеси, к технологии ухода за свежеуложенным дорожным бетоном. Для устройства покрытий малоподвижные и умеренно-жесткие бетонные смеси, уплотняемые с помощью вибрации (марок П 1, Ж 1 и Ж2 по удобоукладываемости по ГОСТ 7473-94), предпочтительнее с точки зрения морозостойкости и однородности, чем высокоподвижные и литые (марок ПЗ -П5) или жесткие (марки Ж4). Предпочтительнее также бетоны естественного твердения, чем пропаренные. В настоящее время в Российской Федерации практически ни одно производство бетона или ЖБИ не обходится без использования в своей технологии химических добавок. Правильно подобранный состав бетона (соотношение крупного, мелкого заполнителей и цемента) позволяет изменить их расход с уменьшением доли дорогих компонентов (цемента), получая при этом экономический эффект пи сохранении потребительских свойств материалов {1}. Для исследования влияния на повышение коррозионной стойкости бетонов были рассмотрены следующие добавки-модификаторы отечественного производства: модификатор «ПФМ-НЛК», суперпластификатор С-3, модификатор «Реламикс», модификатор бетона «Бенотех Уником», добавки серии «Лигнопан Б», комплексная минерально-химическая добавка «Био-НМ» и полифункциональные модификаторы серии МБ-01. Модификатор «ПФМ-НЛК» - комплексная добавка с пластифицирующим и воздухововлекающим эффектом. Модификатор «ПФМ-НЛК» на ранних сроках выступает как замедлитель срока схватывания, при этом дальнейший набор прочности бетона происходит быстрее. Рекомендуемый расход добавки составляет 0,2-0,7% от массы цемента.

Введение «ПФМ-НЛК» в состав бетонной смеси можно производить либо одновременно со всем количеством воды затворения, либо уже после приготовления бетонной смеси. Исследования показали, что прочность бетона с модификатором «ПФМ-НЛК» зависит от правильно выбранного водоцементного отношения. Укатанный модификатор может использоваться совместное микрокремнеземом. Суперпластификатор С-3 является модификатором бетона на основе натриевых солей продуктов конденсации нафталинсульфокислотных и форм альдегидных соединений. Разжижитель С-3 выступает как замедлитель схватывания. Однако дальнейший набор прочности в бетоне происходит быстрее и к 28 суткам достигает проектной. Суперпластификатор С-3 добавляется в бетоны в количестве 0,3-0,6% сухого вещества от массы цемента. Снижение водоцементного отношения на 20% при применении добавки позволило получить равно-подвижную смесь. Прочность бетона при этом возросла на 30-50%. Применение суперпластификатора С-3 позволяет значительно повысить прочностные характеристики, морозостойкость бетона при этом повышается на марку, водопроницаемость на 2-3 марки. Модификатор «Реламикс» - комплексная добавка, по основным эффектам действия относится к суперпластификаторам и ускорителям твердения. Рекомендуемые дозировки добавки «Реламикс» составляют от 0,6 до 1,0% массы цемента. Добавка «Реламикс» уплотняет структуру бетона и обеспечивает повышение его водонепроницаемости и морозостойкости. Результаты исследований показывают, что введение добавки без изменения расхода воды вызывает резкий рост подвижности бетонной смеси с ОК= от 3 см до 21см. При уменьшении расхода воды и получении равнопод-вижных смесей количество добавки увеличивается с 0,6 до 1,0%, при этом происходит резкое увеличение прочности. Морозостойкость бетонов с добавкой «Реламикс» более F-300. Модификатор бетона «Бенотех Уником» представляет собой комплексную многофункциональную добавку. По основным эффектам действия добавка «Бенотех Уником» относится одновременно к нескольким видам добавок: пластифицирующей, ускоряющей твердение, воздухоредуцирующей и кольматирующей. Действие добавки в бетоне обеспечивается за счет содержащейся в составе добавки пластификаторов, кремнийсодержащего вещества и других соединений. Добавку следует вводить вместе с сухими компонентами, время перемешивания при этом следует увеличивать на 20-25%. Воду затворения необходимо сократить на 30-35% от расчетной, для получения равноподвижных смесей. Для бездобавочного состава бетона В/Ц = 0,6, а с добавкой «Бенотех Уником» В/Ц снижается до 0,4, прочность при этом повышается почти в полтора раза. Добавка при введении в бетонную смесь вызывает эффект ложного схватывания, который исчезает при дополнительном времени перемешивания. В связи с этим при применении добавки следует четко определять время перемешивания в условиях выпуска смеси в заводских условиях. Добавки серии «Лигнопан Б» представляет собой высокоэффективные пластификаторы с дополнительными свойствами, к ним следует отнести и комплексную минерально-химическую добавку «БиОНМ». К серии «Лигнопан Б» относятся: «Лигнопан Б-1» - пластифицирующая добавка, «Лигнопан Б-2» -пластификатор-ускоритель, «Лигнопан Б-3» - комплексная добавка. Исследования показали, что «Лигнопан Б-1» позволяет повысить подвижность бетонной смеси с П-1 до П-3 (или снизить водосодержание бетонной смеси), прочность в ранние сроки и проектную на 30-40%, водонепроницаемость и морозостойкость. «Лигнопан Б-2» - пластификатор-ускоритель. Рекомендуемый расход добавки составляет 0,9-1,5% от массы цемента. Добавка «Лигнопан Б-2» совместима со всеми существующими добавками при условии введения ее в бетон отдельно. Не рекомендуется совместное применение с другими видами добавок, так как может вызывать потерю подвижности. Применение добавки не вызывает резкого увеличения набора прочности. Морозостойкость увеличивается на 50%, водонепроницаемость на 1 -2 марки.

«Лигнопан Б-3» - пластифицирующая водоредуцирующая добавка с воздухововлекающим эффектом, которая повышает подвижность бетонной смеси с П-1 до П-3 (или снижает водосодержание), проектную прочность на 30%, водонепроницаемость и морозостойкость. Сохранность подвижности бетонной смеси с добавками «Лигнопан Б» составляет 80-120 минут. Применение добавки в количестве 0,8% от массы цемента позволяет получить бетоны требуемых свойств. Комплексная минерально-химическая добавка «Био-НМ» - по основному эффекту действия снижает проницаемость бетонов и повышает их стойкость при эксплуатации в агрессивных средах. Добавка содержит аморфный кремнезем и пластифицирующие составляющие. Основной эффект добавки достигается за счет повышение прочности (почти в два раза), водонепроницаемости (от W-8 до W-20), увеличивает подвижность (от П-1 до П-5), повышает морозостойкость (воздухововлекающего эффекта) и ускорения набора прочности. Рекомендуемые расходы: добавки «Био-НМ» - 2-5% от массы цемента установленные автором в результате проведенных исследований. Полифункциональные модификаторы серии МБ-01 являются порошкообразными композиционными материалами на органической основе, минеральная часть состоит из микрокремнезема или его смеси с кислой золой-уноса, а органическая часть - суперпластификатор или его смесь с регулятором твердения и другими добавками. Введение модификатора в бетонную смесь повышает прочность на сжатие, водонепроницаемость, морозостойкость. Применение микрокремнезема (МК) в дозировках до 20% от массы портландцемента и до 10% от массы шлакопортландцемента не снижает пассивирующего действия бетона по отношению к стальной арматуре. Применение МК в количествах, превышающих указанные дозировки, вызывают коррозию арматуры практически сразу. Тепловлажностная обработка усиливает коррозию.

Наиболее широкое применение в промышленности приобрел один из классов добавок - пластификаторы. В большинстве случаев используются комплексные добавки на основе суперпластификатора С-3 (Дефомикс, Реламикс, Динамикс) - регулирующие такие свойства как скорость набора бетоном прочности, сохраняемость бетонной смеси, нормируемое воздухововлечение. Основой суперпластификатора С-3 являются соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. Механизм действия таких добавок широко известен. В последнее время на российский рынок вышли мировые концерны Sika и Biseal со своей новой продукцией. Основа производимых ими добавок это модифицированные поликарбосиликаты. Высокая эффективность данных добавок достигается за счет создания ими стерических сил межмолекулярного отталкивания в поверхностных адсорбционных слоях, окружающих частицы цемента, которые протекают параллельно процессу гидратации. Результат действия стерического эффекта гораздо сильнее действия электростатических сил отталкивания между частицами, которые линейно связаны с текучестью цементного теста. Было произведено исследование свойства бетонных смесей и бетонов в зависимости от природы добавок этих двух классов на примере суперпластификаторов С-3 (ООО «Полипласт-УралСиб»), Biseal SCC и Sika ViscoCrete -20 HE. В первых двух частях эксперимента исследовались свойства тяжелого бетона плотностью 2200 кг/м . В первой части работы: выявлялось пластифицирующее действие на свежеприготовленную бетонную смесь. Эксперимент показал, что исследуемые добавки проявляют пластифицирующие свойства приблизительно в равной степени. На втором этапе подбирались составы бетонов с одинаковой подвижностью (определялась по осадке конуса), и на этих экспериментальных замесах были построены кинетические кривые твердения бетона на примере составов показавших максимальные прочности в каждом виде добавок.


kod

Leave a Reply

 

 

 

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>


Реклама на сайте: