Бетоны повышенной прочности с суперпластификатором С-3
С 1977 г. коллективом заводов сборного железобетона совместно с КТБ Мосоргстройматериалов и в содружестве с НИИЖБ проводятся исследования суперпластификаторов, а также технологии производства конструкций сборного железобетона с их применением. Наиболее распространены добавки НИЛ-10 (НИЛ ФХММ и ТП), 10-03 (ВНИИЖелезобетон), синтезированные на основе меламина, и С-3 (НИИЖБ и НИИОПиК) на основе сульфированной нафталинформальдегидной смолы.
Целесообразность и эффективность применения суперпластификаторов изучали на высокомарочных бетонах при определенном расходе цемента и одновременном увеличении подвижности бетонной смеси для улучшения ее удобоукладываемости до 20—22 см.
На заводе ЖБИ № 22 колонны из бетона марки М500 на ПЦ Воскресенского завода формовали на полигоне с применением глубинных вибраторов. Изделия подвергали тепловлажностной обработке в ямных пропарочных камерах по режиму 2+3+13+1 ч (выдерживание, подъем температуры, изотермический прогрев при 70—75°С, остывание). При формовании бетонной смеси подвижностью 4—6 см расход цемента составил 650 кг/м3. После тепловлажностной обработки прочность бетона достигает 340—360 кгс/см2. В зимних условиях большое количество готовой продукции из-за пониженной марочной прочности хранили на складе.
Для повышения пластифицирющего эффекта добавки G-З при производстве колонн применяли бетой марки М 500. Добавку С-3 вводили в бетонную смесь в количестве 0,7—0,8% массы цемента. Подвижность бетонной смеси повышалась с 4—6 до 6—8 см и водопотребность снижалась на 12—16%. Продолжительность формования смеси при этом сократилась с 12 до 5—6 мин. Прочность бетона в возрасте 28 сут в условиях полигона повысилась на 80— 100 кгс/см2.
В течение второго полугодия 1979 г. завод ЖБИ № 22 отправил на стройки Москвы более 1,5 тыс. м3 изделий и в настоящее время колонны из бетона марки М 500 выпускаются только с добавкой С-3.
На конвейерных линиях завода ЖБИ № 11 добавку С-3 вводили в бетонную смесь подвижностью 1—2 см, получая смесь О. К.=5—6 см. На строительные объекты отправлено около 200 м3 экспериментальных колонн из бетона марки М 500 с применением добавки С-3 от 0,6 до 0,8% массы цемента. Время вибрирования изделий сократилось с 10—12 до 5—6 мин. При этом бетон имел более однородную плотную структуру, отсутствовали недру плотненные участки и пустоты в оголовниках и консолях колони, т. е. в густоармированных участках и под закладными деталями.
Суперпластификатор С-3 вводили в воду затворения. Бетонную смесь подавали к формовочному посту бетоно- возами. Для получения бетона марки М 600 проводили эксперименты по снижению расхода воды при постоянном расходе цемента путем введения 0,4—1% С-3. Результаты лабораторных формовок бетона марки М 600 с добавкой С-3 приведены в табл. 1. Опыты показали, что введение 0,4% С-3 позволяет получить бетон прочностью 600 кгс/см2, а 1% С-3 — бетон прочностью 650—677 кгс/см2. Прирост прочности после твердения в течение 28 сут в нормальных условиях составил 25—37%. Бетонную смесь с В/Ц, равным 0,27—0,29, уплотняли при неизменных амплитудно-частотных параметрах. На основании результатов лабораторных исследований и выбранных составов бетона была изготовлена партия колонн на конвейере № 2. Пластифицированную бетонную смесь с В/Ц, равным 0,29, и подвижностью 4,5 см уплотняли на виброплошадке с горизонтально и вертикально направленными колебаниями при амплитуде 0,8 мм и частоте колебаний 25 Гц. Увеличение начальной подвижности сократило время формования колонн до 4 мни.
По предложению Управления полносборного домостроения сборного железобетона Главмоспромстройматериалов, Моспроект-1 ГлавАПУ переработал чертежи колонны марки КБР-бО-З. Проектная марка бетона М 500 была заменена на М 600. Расход арматуры по расчету был снижен без изменения несущей способности колонны (300 тс). В опытной колонне расход арматуры был на 59 кг/м3 меньше, что составляет 29% расхода рабочей арматуры в типовой колонне. Для приготовления бетона использовали портландцемент марки М 500 Воскресенского объединения, лесок МКр=1,9 с удельной массой ууд=2,63 г/см3 Тучковского карьера, щебень гранитный фракции 5—20 удельной массой ууд=2,61 г/см3 Пнткярантокого карьера. Бетонную смесь перемешивали в бетоносмесителях принудительного действия марки С-951. Тепловую обработку колонн и 12 образцов-кубов с размером ребра 10 см проводили в щелевой камере по конвейерному циклу с режимом l,5+3+7-f-2 ч при температуре изотермического прогрева 80°С. Расход материалов и физико-механические испытания при формовании колонн из бетона марки М600 приведены в табл. 2. Образцы-кубы испытывали после тепловой обработки, после твердения в естественных условиях, после пропаривания в течение 28 сут и после испытания колоны. Колонны, изготовленные с ВЩ—0,28—0,29 с водосодержанием на 19—24% ниже контрольных, при неизменном расходе цемента имели прочность бетона в возрасте 28 сут на 29—31% выше, чем у контрольной колонны.
По деформациям, пропорциональгзгм нагрузкам до расчетной нагрузки, определяли модуль упругости бетона, который составил 3,57-10 кгс/см2, что соответетвует нормативному модулю упругости бетона марки М600.
Выводы
Введение 1 % С-3 позволило увеличить подвижность бетонной смеси с 2 до 20—22 см без изменения цемента и снижения прочности бетон- з возрасте 28 сут.
Водопотребность смеси с уменьшением ВЩ можно понизить на 20—22%. Подвижность смеси повышается с 2 до 5_6 см. Время формования КБР-60-3 сократилось с 12 до 3—4 jcze- Прочность бетона на сжатие от ВЩ с 0,35 до 0,28 возросла за 23—27%. При определении способности колонн прочность бетона в возрасте 45 сут составила 628 кге/ск при расходе цемента 596 кг/м3, соответствует норме.