Высокоподвижные бетонные смеси (Обзор иностранной литературы)
За последние 2—3 года в мировой технике производства бетонных работ возобновился интерес к применению высокоподвижных смесей. В свое время литые смеси, в которых высокая подвижность достигалась введением повышенного количества воды, были отвергнуты из-за низкого качества и неоднородности получаемых бетонов, не говоря уже о высоких расходах цемента.
Исследования в области применения полимерных материалов в строительной технике привели к получению новых весьма эффективных пластификаторов — разжижителей бетонных смесей, принципиально отличающихся от широко распространенных в настоящее время обычных пластификаторов на основе лигносульфонатов и их аналогов. Новые пластификаторы иногда называют за их высокий пластифицирующий эффект «суперпластнфикаторами».
По опубликованным в зарубежной смесям за счет эффекта «смазки». Длинные полимерные молекулы водорастворимых смол обволакивают частицы цемента, при этом резко снижается трение цементно-водной суспензии и бетонная смесь приобретает высокую подвижность. В то же время наличие в водном растворе длинных цепей полимерных молекул предупреждает расслоение бетонной смеси, предотвращает в высокоподвижных смесях отделение цементного молока.
Общие сведения об испытанных СП in приведены в табл. 1. Отличительной особенностью СП на основе полимеров является возможность и необходимость введения их в повышенных количествах по сравнению с обычными пластификаторами, дозировка которых ограничивается их замедляющим действием на твердение цемента. По различным данным дозировка СП изменяется в пределах 0.2—5% сухого вещества добавки к весу цемента.
Для получения литого бетона некоторые авторы рекомендуют дополнительно вводить в бетонную смесь тонкоизмельченный наполнитель в виде известняковой щуки. Главным преимуществом СП является возможность получения бетона, не требующего уплотнения. Трудоемкость укладки бетона, например в монолитные перекрытия, снижается в 3—4 раза, что окупает расходы на СП. Кроме того, получается дополнительная экономия от улучшения перекачки бетонной смеси бетононасосами и снижения износа оборудования для ее приготовления.
Отмечается эффективность применения СП при возведении монолитных тонкостенных сооружений. Лучшие результаты достигаются при введении добавки в предварительно перемешанную бетонную смесь. Особенно удобно ее применение при работе с автобетоносмесителями. В этом случае СП вводится непосредственно на месте бетонирования перед выгрузкой смеси из бетоносмесителя.
Представляет интерес возможность использования суперпластификаторов в производстве сборного железобетона. Расход воды сокращается на 11— 17% при величине добавки препарата Мель- мент 2% и на 18—23% при добавке 4%. Так как этот препарат представляет собой раствор концентрацией 20%, то в расчете на сухое вещество его расход составит 0,4—0,8% от массы цемента.
Такой значительный пластифицирующий эффект позволяет в условиях производства сборного железобетона получить разные, в зависимости от практических требований, эффекты [3, 8].
Прочность в 7-сут возрасте возрастает. Ускорение твердения позволяет сократить производственный цикл. В частности, при изготовлении плит толщиной 4 см в зависимости от дозировки добавки Мельмент были получены данные, приведенные в табл. 2 (расход цемента 310 Кг/м3, наибольшая крупность заполнителя 15 мм, расплыв 50 см). Это позволило удвоить оборот форм за производственный цикл (распалубка через 4 ч при прочности не менее 150 кгс/см2).
В одной из первых публикаций, а также в докладе Дэвиса на первом международном конгрессе по полимербетонам приведены некоторые данные о составе, вероятно, наиболее эффективных СП. По этим данным один из видов СП основан на использовании меламиноформальдегидной смолы, которой придана водорастворимость за счет сульфирования. Результаты действия смолы зависят от степени ее полимеризации.
При испытаниях различных свойств установлено, что морозостойкость бетона остается неизменной. Для повышения морозостойкости необходимо введение воздухововлекающих добавок. Сцепление нового бетона со старым повышается, если в новом бетоне содержится добавка СП. Введение СП повышает также маслостойкость бетона.
Детальные исследования показали, что при введении в состав добавок СП свойства бетона во времени не ухудшаются. Однако в технических указаниях по получению литых бетонов отмечено, что на основании лабораторных исследований максимальное количество СП все же должно быть ограничено.
Приведенные в табл. 3 данные из работы показывают возможность повышения прочности бетона (прн равной подвижности по раеплызу — 50 ом) или соответственно экономии цемента при введении добавки меламино-формальдегидной смолы.
Эти сведения несомненно требуют проверки на конкретных материалах с учетом особенностей технологии бетонных работ, принятой в СССР. В нашей стране имеется опыт -изготовления литых бетонных смесей с введением в состав бетона бентонитовой глины в виде сухого порошка совместно с пластификатором на основе лигносульфонатов.
Использование литых бетонов с добавкой СП имеет некоторые ограничения. Применяя их, нельзя бетонировать конструкции с верхней наклонной поверхностью из-за сползания бетонной смеси. Верхний слой конструкции из литого бетона все же будет несколько ослаблен.
В густоармированных конструкциях возможна сепарация заполнителя на арматуре.
При организации производства работ следует прежде всего учитывать ограниченный срок -пластифицирующего действия СП, который сокращается с повышением температуры. Необходимо предусматривать или быструю транспортировку бетонной смеси от бетоносмесителя к месту укладки, или вводить СП при дополнительном перемешивании непосредственно перед укладкой смеси в опалубку. Опалубка должна быть достаточно плотной и рассчитана -на повышенное давление бетонной смеси.
Весьма удобны для транспортировки литой -бетонной смеси бетононасосы, которые следует шире использовать.
Применение СП помимо увеличения подвижности бетонной смеси снижает расходы на ее транспортировку, дает возможность использовать цементы более при возведении монолитных тонкостенных железобетонных сооружений.