Пластифицирующая добавка ХДСК-1 в кассетной технологии бетонов
На Харьковском ордена «Знак Помета» ДСК № il общий объем изделий, изготавливаемых с применением химических добавок конвейерным и стендовым способом на вибропрокатных станах и и кассетах, достигает 50%. Более чем 10-летнее использование добавок, приготавливаемых в двух специализированных отделениях бетоноемесительных цехов, позволило накопить значительный опыт и достигнуть высоких технико-экономических показателей. Разработка и внедрение добавок базировались на принципе комплексного их введения, суммирующего положительное воздействие отдельных компонентов на процессы гидратации и структурообразования, с целью сокращения материальных и энергетических затрат.
Теоретической основой создания добавки послужила способность пластификатора сульфатно-дрожжевой бражки (СДБ) к модифицированию. Эта способность является предметом многочисленных исследований [2—5], каждое из которых открывает возможности реализации ценных физико-химических свойств технических лигносульфонатон.
Харьковский ДСК № 1, ХИСИ п КТИ выполнили совместные разработки с учетом применения суперпластификатора, перевода кассетной технологии на литьевой способ формования и одновременного сокращения расхода цемента и теплоносителя. Ежегодный выпуск кассетных изделий на ДСК № 1 составляет 170 тыс. м3.
Исследования позволили установить некоторые аномальные свойства СДБ, направленное изменение которых достигается механической (гидродинамической), термической, химической обработкой. Каждый из способов модифицирования обладает своей рациональной областью регулирования свойств СДБ, взаимосвязанных с количеством и влиянием полученного продукта на физико-механические характеристики бетонной смеси и бетона. На пример, механическое модифицирование СДБ и аппаратах РТ-1 и ABC-150 позволяет при содержании ее 0,2% массы цемента увеличит, стандартною конуса цементно-песчаного расширь (но ГОСТ 310.4- 76) более чем на 20%. Пластифицирующее дсп спвне продукта or времени обработки и 1менж:Т< я но зависимостям (рис. I)
Термическое модифицирование обеспечивает возможность применения повышенных дозировок пластификатора без снижения прочности бетона.
Использовался портландцемент марки 400 Балаклеевского цементно-шиферного комбината, песок с карьера Харьковской обл.
Химический способ модифицирования позволяет повысить пластифицирующую способность добавки. В табл. I показано влияние обычной СДБ и химически модифицированной (ХСДБ) на консистенцию цементно-песчаного раствора. Испытания проводили на СДБ
В результате исследований выбрано воздействии, позволившее получить пластификатор повышенной эффективности ХДСК-1. Доблика проверена и центральной строительной ла- ёоп.норш, ЛСК № I. Тульском КТИ Миниромстроя СССР, Харьковском
ПромстроГнпшнроскте и на ряде предприятий ЖБИ. Установлена ее эффективность при использовании цементов Михайловского, Балаклеевского. Старооскольского, Белгородского, Николаевского в других заводов. Некоторые физико-химические особенности влияния добавки на процессы твердения цементов изучены в ХИС11.
Исследовано влияние добавки ХДСК-1 на изменение показателей подвижности и водопотребности бетонных смесей, а также на прочность бетонов после термообработки. На рпс. 2 приведены результаты испытаний подвижности бетонной смссн в зависимости от количества вводимой ХДСК-1. Из графика видно, что для бетонов обоих составов эффективность разжижающего действия ХДСК-1 повышается пропорционально ее содержанию в смеси. Повышение содержания добавки до 0,6- 0,7% массы цемента не приводит к снижению прочности бетонов (табл. 2), о чем свидетельствовали контрольные испытания образцов. Образцы пропаривали по режиму (3+3+6) при температуре изотермической выдержки 80°С п испытывались через 4 ч после термообработки.
Таким образом, результаты испытаний показывают, что добавка ХДСК-1 близка по эффективности действия к суперпластнфпкаторам [3]. Эксперименты показывают эффективность се действии дли снижении водосодержания бетонных смесей и увеличении прочностных показателей бетонов, что подтверждает правильность сс использовании в кассетной технологии (табл. 3).
Подвижность бетонной смеси с добавкой ХДСК-1 с течением времени изменяется, причем через 30—40 мни уменьшается в 2 раза (рис. 3).
Известный факт замедления скорости гидратации цементов и бетонов в присутствии суперпластпфикаторов подтвердился при изучении показателей тепловыделения твердеющих цементов с добавкой ХДСК-1. Скорость и интегральное тепловыделение в первые 8—40 ч гидратации ниже, чем у контрольных образцов. Затем темп роста тепловыделения цементов с добавкой превышает аналогичные показатели контрольных составов.
Это обстоятельство потребовало корректировки принятых на ДСК № 4 режимов термообработки (рис. 4). При сохранении ее общей длительности время предварительной выдержки увеличено с 1 до 4 ч, а продолжительность изотермической выдержки сокращена на 2—3 ч. Испытания образцов бетона с добавкой на изменение деформаций во времени не показали отличий от контрольных.
На основании лабораторных и опытно-промышленных испытаний Мннпромстроем СССР утверждены технические услия добавку (ТУ 05.336 S0) и рекомендации но ее применению в технологии.
В апреле 1980 г. два формовочных цеха комбината перешли на производство железобетонных изделий с применением вертикального п горизонтального формования п использованием добавки ХДСК-1. Железобетонные изделия — несущие стены, перекрытия, лестничные марши, перегородки, вентиляционные блоки и другие изготавливаются из бетонов марок М 150, М 200 п М 300 с применением цемента ПЦ, БТЦ и ШПЦ (табл. 4).
Применение добавки ХДСК-1 позволило получить 85% отпускной прочности при уменьшении расхода цемента на 12%, резко снизить разброс прочностных показателей по высоте изделий. Повысилась степень заводской готовности панелей, сократилось число пор п раковин диаметром выше 3 мм.
На стадии освоения стоимость добавки составила 30—35 р. за I т. Добавку приготовляют в виде водного раствора илн порошкообразного продукта.
С использованием добавки на ДС1 с апреля 1980 г. изготовлено более 100 тыс. м3 бетона. Технико-экономические расчеты показали, что эффект от се внедрения составил не менее 2 р. на 1 м3.
В результате внедрения добавки обеспечена подвижность бетонной смеси ОК = 20 см, а водосодержание смеси снижено на 20%; расход цемента сокращен на 12%; время изотермического выдерживания на 20%,; время вибрационного воздействия уменьшено в 20 раз; трудозатраты снижены в 3 раза.