Противоморозні добавки критерії технологічної та технічної ефективності

Противоморозні добавки: критерії технологічної та технічної ефективності. Забезпечення довговічності залізобетонних конструкцій

У даній статті будуть розглянуті критерії технологічної та технічної ефективності дії протиморозних добавок і методи визначення і оцінки ефективності їх дії.

Огляд оновлень в нормативної документації

«Холодний» і «теплий» бетон і розчин

Згідно ГОСТ 24211, за основним ефекту дії противоморозні добавки відносяться до класу добавок, що додають бетонів та розчинів спеціальні властивості. У новій версії даного стандарту введено поділ протиморозних добавок на добавки для «холодного» і «теплого» бетону і розчину. Введено два нові терміни:

«Холодний» бетон і розчин - бетон або розчин, виготовлений з бетонної або розчинної суміші з протиморозною добавкою, постійно твердне при мінусовій температурі.

«Теплий» бетон і розчин - бетон або розчин, виготовлений з бетонної або розчинної суміші з протиморозною добавкою, що забезпечує незамерзання суміші при мінусовій температурі на час від її виготовлення до початку обігріву забетонованої конструкції.

Противоморозні добавки для «холодного» бетону і розчину повинні забезпечувати тверднення при мінусовій температурі бетону або розчину. При цьому набір міцності у віці 28 діб повинен становити 30 # 37; і більше контрольного складу нормального твердіння.

Противоморозні добавки для «теплого» бетону і розчину повинні забезпечувати захист суміші від замерзання на час від її виготовлення до укладання і подачі зовнішнього тепла. При цьому набір міцності у віці 28 діб повинен становити 95 # 37; і більше контрольного складу нормального твердіння.

Для забезпечення стійкості бетону залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в агресивних середовищах, і захисної здатності бетону по відношенню до сталевої арматури при виборі добавок, що модифікують необхідно враховувати вимоги ГОСТ 31384 «Захист бетонних і залізобетонних конструкцій від корозії. Загальні технічні вимоги ». Зважаючи на особливості речового складу активних компонентів, що забезпечує основний ефект дії, при виборі протиморозних добавок необхідно забезпечити дотримання таких вимог:

- загальна кількість хімічних добавок, при їх застосуванні для приготування бетону або розчину, не повинно становити більше 5 # 37; від маси цементу;

- до складу бетону не допускається введення хлористих солей при виготовленні наступних залізобетонних виробів і конструкцій: з напруженою арматурою, з ненапрягаемой дротяною арматурою класу В-I діаметром 5 мм і менше, експлуатованих в умовах вологого або мокрого режиму, з автоклавної обробкою, що піддаються електрокорозії;

- не допускається введення хлористих солей до складу бетонів і розчинів для ін'єктування каналів попередньо напружених конструкцій, а також для замонолічування швів і стиків збірних і збірно-монолітних залізобетонних конструкцій;

- при наявності в заповнювачах потенційно реакційноздатних порід не допускається введення в бетон солей натрію і калію.

Застосування сучасних технологій ведення бетонних робіт вимагає стабільного забезпечення зберігання технологічних показників бетонної суміші на період транспортування і укладання в конструкцію. Крім того, зрослі вимоги до естетичності вигляду будівель і споруд передбачають прийняття відповідних заходів щодо зниження ймовірності висолоутворення на бетонних поверхнях.

Всі наведені вище аспекти мають принципове значення і повинні враховуватися на стадії проектування бетонної або розчинної суміші, при підборі її компонентів.

Противоморозні добавки. Результати випробовувань

Сучасний ринок будівельної хімії пропонує великий вибір високотехнологічних протиморозних добавок, розроблених з урахуванням актуальних вимог. Світові лідери з виробництва будівельної хімії пропонують противоморозні добавки, що володіють двома або кількома ефектами дії. Ці добавки складаються з комплексу компонентів (наприклад, комплекс ефіру полікарбоксилату і нітрату кальцію, водний розчин нафталінсульфонатів, лігносульфонату і нітрату натрію), не містять іонів хлору і не агресивні до сталевої арматури. Область застосування бетонних сумішей з такими добавками істотно розширена: укладання бетону при негативних температурах, перекачування бетонної суміші бетононасосом і бетонування густоармованих конструкцій, виготовлення залізобетонних і напружених бетонних конструкцій.

З наведених даних видно, що жодна відчуваємо добавка не забезпечила набору критичної міцності при мінусовій температурі в віці 28 діб, незалежно від складу добавки, її властивостей і вводиться кількості. Замерзання бетону в ранньому віці до досягнення нею критичної міцності тягне непоправні втрати міцності, збільшення проникності і зниження довговічності бетону. Перед замерзанням міцність бетону повинна бути дорівнює приблизно 50 кгс / см2. Для набору критичної міцності необхідно забезпечити попереднє витримування бетону в нормальних умовах [1].

У таблицях 2 і 3 наведені результати випробувань зразків основних складів, які були витримані в нормальних умовах протягом 24 годин, а потім поміщені в морозильну камеру із заданою мінусовою температурою мінус 16 ± 2 ºС на 27 діб. Дане час попереднього витримування забезпечило набір критичної міцності в бетонах більшості складів. Попереднє витримування бетону до моменту замерзання протягом меншого часу в більшості випадків недостатньо для сприйняття цементної системою деформацій і структурних порушень.

При замерзанні бетонів з початковою міцністю близько 15 # 37; і вище (від R28) важливим фактором є водо-цементне відношення, так як воно сильно впливає на інтенсивність утворення і накопичення гелю, особливо в початковий період твердіння бетону. Пористість бетону змінюється якісно: капілярна - особливо небезпечна при заморожуванні - значно зменшується, а гелева в тій же мірі зростає.

У таблиці 4 наведені результати випробувань декількох складів «теплого» бетону з противоморозні добавками.

Аналіз даних таблиці 4 показав, що вплив низьких температур на ранній стадії тверднення, навіть протягом нетривалого часу, негативно впливає на формування структури цементного каменю. Тільки в одному складі з чотирьох бетон набрав необхідну міцність у віці 28 діб. В інших випадках введена кількість добавки виявилося недостатнім для захисту суміші від замерзання, інтенсифікації процесу тверднення і набуття в подальшому необхідної міцності.

Резюмуючи все вище сказане, необхідно відзначити наступні основні аспекти:

Сучасна технологія ведення будівельних робіт в зимовий час не повинна припускати замерзання бетонних і розчинних сумішей. Для набору критичної міцності необхідно забезпечити попереднє витримування бетону в нормальних умовах.

Для вирішення складних будівельних завдань, з метою зниження ймовірності помилок при проектуванні складу суміші для «теплого» бетону і розчину, випробування виробничих складів сумішей необхідно проводити в умовах, максимально наближених до умов будівельного майданчика, тобто витримку в морозильній камері проводити при температурі близькій до фактичної і протягом планованого часу, необхідного на доставку суміші і її укладання в конструкцію. Подальше твердіння бетону повинно відбуватися при температурі, яка буде підтримуватися на будівельному об'єкті.

1. Миронов, С.А. Лагойда, А.В. Бетони, тверднуть на морозі. - М. Стройиздат, 1975. - 266 с.

2. Миронов, С.А. Теорія і методи зимового бетонування. Вид. - 3-е, перераб. і доп. - М. Стройиздат, 1975. - 700 с.