Будівництво та все що з ним пов'язане

Пластифікатори бетонних сумішей почали широко застосовуватися в 40-50-х роках, і сьогодні вони займають провідне місце серед хімічних добавок, що застосовуються в технології бетону. Як пластифікуючих добавок широко використовують поверхнево-активні речовини (ПАР), часто одержувані з вторинних продуктів та відходів хімічної промисловості. ПАР ділять на дві групи:

I група - пластифікуючі добавки гідрофільного типу, що сприяють диспергирование колоїдної системи цементного тіста і тим самим покращують його плинність;
II група - гідрофобізаційні добавки, що залучають у бетонну суміш дрібні бульбашки повітря. Молекули поверхнево-активних гідрофобних добавок, адсорбіруясь на поверхні розділу повітря - вода, знижують поностное натяг води і стабілізують дрібні бульбашки в цементному тісті. Добавки II групи, основним призначенням яких є регулювання структури та підвищення стійкості бетону, мають при цьому помітним пластифікуючих ефектом.

З добавок I групи широко відома сульфітно-дріжджі-бражка (СДБ). Ця добавка є кальцієві солі лігносульфонових кислот. Отримують її у вигляді рідини з сульфітно лугом, що утворюються при переробці целюлози. Випускають також пластифікатор адипінової лужний (ПАЩ-1), упаренную последрожжевую барду (УПБ), пластифікатор ВРП-1 та ін

До добавкам II групи відносять: смолу нейтралізованих воздухововлекающих (СНО); натрієву сіль Абієтинова кислота, що отримується у вигляді порошку або рідини шляхом омилення каніфолі їдким натрію; омилення деревне пік (препарат ЦНПІПС-1) - пасту, що отримується нейтралізацією їдким натроє рідких кислот деревного пеку ; смолу деревну омилення (СДО), синтетичну поверхнево-активну добавку (СПД), що отримується з відходів нафтопереробки, сульфанол (С), (ОП) та ін

У звичайних бетонах як пластифікатора широко використовують СДБ. СДБ підвищує рухливість бетонної суміші, її однорідність, текучість при перекачуванні насосом, сприяє збереженню удобоукладываемости суміші в часі, дозволяє за рахунок зменшення витрати води скоротити на 8-12% витрата цементу, або при незмінному витраті цементу знизити водоцементне ставлення і декілька підвищити міцність бетону, його водонепроникність і морозостійкість. СДБ декілька уповільнює твердіння бетону в ранньому віці, тому при виробництві збірного залізобетону її застосовують у поєднанні з добавками - прискорювачами твердіння цементу. Добавка зменшує тепловиділення цементу в перші дні тверднення, що полегшує зведення масивних залізобетонних споруд; СДБ в основному впливає на цементне тісто, тому найбільш ефективно її застосування в бетонах з досить високою витратою цементу.

Воздухововлекающие добавки використовують головним чином для підвищення морозостійкості бетонів і розчинів. Ці добавки кілька знижують міцність бетону (1% залученого повітря знижує міцність бетону на стиск на 3%), тому не слід у бетонну суміш з метою її пластифікації вводити велику кількість воздухововлекающих добавки. Зміст залученого повітря становить зазвичай 4-5%. У цьому випадку міцність бетону практично не знижується, так як негативний вплив залученого повітря нейтралізується підвищенням міцності цементного каменю внаслідок зменшення водоцементного відносини за рахунок пластифицирующая ефекту добавки. Воздухововлекающих добавка гідрофобізаційні пори і капіляри бетону, а повітряні бульбашки служать резервним об'ємом для замерзання води без виникнення великих внутрішніх напружень. У результаті значно підвищуються водонепроникність і морозостійкість бетонів. Воздухововлекающие добавки більш ефективні в бетонах з малою витратою цементу.

Як газоутворюючих добавки широко використовують алюмінієву пудру (ПАК) і ГКЖ-94. Навпаки, для ущільнення структури бетону додають нітрат кальцію (ПК), хлорид і сульфат заліза (хж і СЖ), сульфат алюмінію (СА), діетіленгліколіевую ДЕГ-1 або тріетіленгліколіевую ТЕГ-1 смоли.

Для уповільнення зчеплення застосовують кормову цукровий патоку (КП), нітрілотріметіленфосфоновую кислоту (НТО) і маткові розчини її виробництва, а також добавки СДБ, ГКЖ-10 і ГКЖ-94 у підвищених дозах.

Для гідрофобізації бетону, підвищення його стійкості в агресивному середовищі і довговічності застосовують гідрофобною-пластифікуючі силіцієорганічний рідини: метілсіліконат натрію ГКЖ-11, етілсіліконат натрію ГКЖ-10, етілгідросілоксановую рідина ГКЖ-94.

Для ущільнення структури бетону використовують FеСl3, в якості інгібіторів корозії - нітрит натрію, калію біхромат, для поліпшення протирадіаційних властивостей - солі важких металів, для підвищення електропровідності - кокс, для надання бактерицидних властивостей - ОСС, для стабілізації бетонної суміші - метил целюлозу та ін

Перераховані добавки не вичерпують всього різноманіття наявних сьогодні в арсеналі технолога модифікаторів бетону. Уміле користування ними забезпечує значне підвищення якості бетону та економію ресурсів при його виготовленні.

Хімічні добавки поставляються у вигляді водних розчинів, порошків та емульсій. Більшість добавок розчинні у воді, і їх вводять в бетонозмішувач у вигляді попередньо приготованого розчину. Деякі добавки вводять у вигляді емульсії (ГКЖ-94) або у вигляді суспензій у воді (ПАК). Оптимальна дозування добавки залежить від виду цементу, складу бетонної суміші, технології виготовлення конструкції. Зазвичай застосовують (% від маси цементу): пластифікуючих добавок - 0,1-0,3; суперпластифікаторів - 0,5-1; воздухововлекающих добавок - 0,01-0,05; прискорювачів твердіння - 1-2. На практиці оптимальну дозування добавки визначають дослідним шляхом.

Для отримання ефекту поліфункціональної дії застосовують комплексні добавки, які включають декілька компонентів, наприклад, добавки, одночасно пластифікуючі бетонну суміш і прискорюють твердіння бетону, і ін Розроблено велику кількість різноманітних комплексних добавок, що дозволяють здійснювати дієвий управління властивостями і технологією бетону. Комплексні добавки умовно можна розділити на п'ять груп: суміші поверхнево-активні речовини (I), суміші поверхнево-активні речовини та електролітів (II), суміші електролітів (III), комплексні добавки на основі суперпластифікаторів (IV), складні багатокомпонентні комплексні добавки (V).

У комплексних добавки I групи найбільш часто застосовують поєднання пластифікуючих компонентів диспергуючого дії і гідрофобізаційні воздухововлекающих (СДБ + СНО, ПАЩ + СПД) або гідрофобізаційні газоутворюючих компонентів (СДБ + ГКЖ-94). Перші компоненти добре пластичність жирні бетонні суміші з високою витратою цементу, другий, навпаки, худі бетонні суміші.

Внаслідок відмінності в сорбционной здатності до мінералам цементного клінкеру добавки показують різний ступінь ефективності при використанні різних по мінералогічному складу цементів. СДБ виявляються більш ефективними при застосуванні аллюміатних цементів, а гідрофобні добавки - при застосуванні цементів з підвищеним вмістом силікатів кальцію.

У комплексних гідрофобною-пластифікуючих добавки окремі компоненти доповнюють один одного, роблячи добавки більш універсальними.

Добре пластіфіціруя бетонну суміш, комплексні добавки I групи одночасно змінюють в потрібному напрямку структуру бетону і її властивості. У результаті в 2-5 разів збільшується морозостійкість бетону, на 1-2 марки - його водонепроникність, підвищується його корозійна стійкість. Задана рухливість бетонної суміші зберігається протягом 2-3 год, що особливо важливо при транспортуванні суміші на великі відстані і при бетонуванні в умовах сухого жаркого клімату. У ряді випадків на 5-10% скорочується витрата цементу для отримання бетону із заданими технічними показниками.

Поєднання ПАР з різним механізмом впливу на бетонну суміш може сприяти підвищенню загального пластифицирующая ефекту. Наприклад, введення в розчин СДБ кубових залишків синтетичних жирних кислот (КОСЖК) або кубових залишків вищих жирних спиртів (КОВЖС) сприяє зниженню воздухововлеченія і тим самим дозволяє збільшити дозування СДБ і відповідно рухливість бетонної суміші.

Цікавим новим напрямком є поєднання пластифицирующая і стабілізуючого компонентів, наприклад СДБ і поліоксітілена (поетів) або СДБ і метилцелюлоза (МЦ). Ці добавки дозволяють отримувати бетонні суміші з підвищеною зв'язності, що сприяє транспортування бетонної суміші з лотків та трубопроводами, виготовлення виробів методом екструзії, забезпечують нерасслаіваемость легких бетонних сумішей.

Разом з тим комплексні добавки I групи кілька сповільнюють гідратацію цементу, що необхідно враховувати при виготовленні конструкцій. Бетон з такими добавками слід витримувати не менше 2 год до теплової обробки, швидкість підйому температури не повинна перевищувати 15-20oС / год, а загальна тривалість тепловологісної обробки повинна становити не менше 13 год для бетонів на портландцементах і не менше 14 год для бетонів на шлако і пуцоланові цементи.

Комплексні добавки II групи, що включають ПАР і електроліти, розширюють можливість модифікації бетону і бетонної суміші. Введенням електролітів регулюється темп твердіння та покращуються структурно-механічні властивості бетону, наприклад, підвищується його щільність, а ПАР дозволяють регулювати рухливість бетонної суміші, її воздухосодержаніе, надають бетонів деякі спеціальні властивості (гідрофобність та ін.)