Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Бетоны высокой морозостойкости из литых смесей

В. Г. БАТРАКОВ, канд. техн. наук (НИИЖБ); И. Г. МЕТЕЛИЦЫН, канд. техн. наук (Одесский инженерно-строительный ин-т)

Известно, что морозостойкость бетона обеспечивается не только ограничением величины В/Ц, выполнением требований к качеству материалов и тщательности приготовления, но и наличием в бетоне определенной системы условно-замкнутых пор, заполненных воздухом или, газом [1]. Система условно-замкнутых пор образуется при введении в состав бетонной смеси химических добавок — микропено- и газообразователей.

В последние годы разработаны суперпластификаторы, позволяющие получать литые бетонные смеси с низким водосодержаиием и без увеличения расхода цемента. Однако суперпластификаторы не являются добавками, повышающими морозостойкость бетона.

Высокие технические характеристики и экономическая эффективность высокоподвижиых и литых бетонных смесей с суперпластификаторами предопределили всевозрастающий интерес к разработке и изготовлению на их основе полифункцнональных модификаторов для придания специальных свойств затвердевшему бетону.

В НИИЖБ разработаны составы полифункцнональных модификаторов (Г1ФМ) на основе разжижителя С-3.

Иx использование позволяет снизить до 40% расход дефицитного С-3, получать высокоподвижиые и литые бетонные смеси без увеличения водосодержания и расхода цемента, а на основе последних — бедовы высокой морозостойкости (Мрз 300—600) [2] НИИЖБ совместно с другими организациями разработаны составы и способы изготовления порошкообразных или гранулированных комплексных модификаторов бетона для централизованного производства и применения [3]. Модификаторы типа КМБП и типа «Промопласт» имеют вид мелкодисперсного порошка, первый максимальной крупностью частиц 0,2—0,5 мм, второй —0,05—0,1 мм. Полифункцнональные модификаторы хорошо растворяются в воде, не слеживаются, могут храниться не менее одного года без ухудшения свойств.

Анализ результатов испытаний (табл. 1), а также опытно-производственного внедрения показывает, что при расходе цемента 350—450 кг/м3 введение полифункциональных модификаторов в количестве 1,8—2,4% (типа КМБП) и 0,85—0,95% (типа «Промопласт») позволяет повышать пластичность бетонных смесей с 2—4 до 20—24 см осадки стандартного конуса. Разжижающая способность ПФМ типов КМБП, «Промопласт» находится на уровне эффективных отечественных и зарубежных супергрластнфикаторов (С-3, Майти, Мельмеит и др.) при более длительном сохранении пластифицирующего эффекта.

При переходе от малоподвижных бетонных смесей (O.K. = 5—7 см) к высокоподвнжным н литым применение ПФМ позволяет одновременно использовать эффект снижения водосо- держания. Снижение В/Ц высокоподвижных бетонных смесей с ПФМ ведет к повышению прочностных характеристик и морозостойкости бетона.

Прочность при сжатии бетонов с ПФМ из высокоподвижиых и лить , смесей нревышас прочность на сж. тне бетона без добавок из маловажных (O.K. = 5—7 см) смесей возрасте 7 и 28 сут в среднем к 10—15%. Прочность бетонов с добгз ка ми нарастает во времени аналогично прочности бетона без добавок из смесей с O.K. = 5—7 см и во Есех случаях повышает прочность бетона без добавок.


Для проверки влияния порошкообразных ПФМ на морозостойкость были проведены испытания бетонов. Исследования по методике ГОСТ 10060—76 были проведены в лаборатории испытания бетонов НИИЖБ. Испытывали кубы с ребром 10 cv. из бетона состава Ц:П:Щ—1:1,6:2,4. Расход цемента 450 кг/м3, материалами для испытания служили цемент воскресенский марки 400, песок москворецкий (Мкр= 1,89), гранитный щебень карельский фракций 5—10 мм — 55%, 10—20 мм —45%. Полифункциональные добавки вводили совместно с водой затворения в количестве 2.4% (для модификаторов типа КМБПг1 и 0,85—0,9% (для модификаторов типа «Промопласт»), дозировка воздухововлекающих компонентов: СНВ — 0,003 КТП —0,01%.

Испытания на морозостойкость показали (табл. 2), что применение модифицированных ПФМ позволяет увеличить морозостойкость бетона с Мрз 200 до Мрз 600 с одновременным увеличением подвижности смесей с 5—7 до 20—22 см, без снижения прочности затвердевшего бетона. Результаты испытаний хорошо согласуются с результатами ускоренных испытан при низких отрицательных температурах (—55...—60°С) в пресной воде в солевом растворе хлористого натрия

Повышение морозостойкости бет: и а из высокоподвижных бетонных смесей вызвано модификацией его пстт- вой структуры при применении функцнональных добавок, имеющих г своем составе добавки — регуляторы структуры. Известно, что прочность морозостойкость и непроницаемость бетона определяются особенностями структуры и тесно связаны с ней.

Оценка параметров условно-замкнутой пористости бетонов, модифицированных полифункциональными добавками типа КМБП и «Промопласт», производилась с помощью микроскопических исследований линейному методу [1]. Согласно гипотезе гидравлического давления, морозостойкость бетона повышается пдг уменьшении расстояния между замкнутымн порами. Одним из основных критериев морозостойкости, наряду с общим воздухосодержаннсм (величина А), является величина так называемого «фактора расстояния» (L). По мнению многих исследователей, для морозостойких бетонов фактор расстояния не должен превышать 0,25 мм. Как видно из данных табл. 3, введение ПФМ существенно улучшает поровую структуру бетона. При введении полифункцнональных модификаторов типа КМБП и «Промопласт» поры равномерно распределяются в объеме бетона, что обеспечивает его высокую морозостонкость. Кривые распределения замкнутых нор (к условно-замкнутым норам относили поры с радиусом более 1000 мк), представленные на рисунке, показывают, что в бетонах с ПФМ преобладают равномерно распределенные мелкие поры. Объем пор, имеющих диаметр менее 200 мк, составляет 80,4, т. е. 01 % общего количества пор. Доля пор диаметром крупнее 500 мк не превышает 2,3% всего количества условно-замкнутых пор.

Изучение защитных свойств бетонов с ПФМ показало, что за счет модифицирования структуры и снижения В/Ц бетона повышаются его водонепроницаемость и защитные свойства по отношению к стальной арматуре.

Исследования позволили установить существенное повышение морозостойкости и коррозионной стойкости с ПФМ бетонов различных составов при использовании портландцементов разного минералогического состава. Практическое использование разработанных модификаторов показало высокую эффективность этих добавок, особенно в отдаленных районах с суровыми климатическими условиями.

Введение ПФМ в бетон при сооружении водосливной плотины Зейской ГЭС дало значительный экономический эффект—6,5—7 р/м3. В настоящее время НИИЖБ совместно с другими организациями на базе разработанных установок создает технологические линии производства порошкообразных ПФМ.

Выводы

Разработка и применение порошкообразных полифункциональных модификаторов позволяет получать бетоны высокой морозостойкости (Мрз 500— 600) из высокоподвижных и литых смесей без снижения прочностных показателей.

Бетон и железобетон, избранные статьи - 1983 г.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????