бетон, гидравлические цементы и добавки ...

бетон, производство бетона, добавки, состав, цена
...

...

бетон, виды минеральных вяжущих веществ...


Производство бетонной смеси



Форум о бетоне (Перейти...)
  1.  ВНВ и ТМЦ (20.03.17 - 17:43)
  2.  Изотропный бетон (20.03.17 - 17:37)
  3.  Водонепроницаемый бетон (21.02.17 - 07:54)
  4.  Выбор противоморозных добавок (20.01.17 - 12:16)
  5.  Швонарезчик (19.01.17 - 21:44)
Покупка и продажа бетона (Перейти...)
  1.   П   Опалубка для монолитного стр ...  (22.10.18 - 12:30)

Каталог предприятий (Перейти...)
  1.   google ...
  2.   google ...
  3.   google ...
  4.   Watching sports ...
  5.   Теннис ...

Прайс-листы (Перейти ...)

гидравлические цементы и добавки, бетон

 

Минеральные вяжущие вещества: гидравлические, цементы и добавки

Какие существуют виды минеральных вяжущих веществ.

Минеральные вяжущие вещества подразделяют на гидравлические и вещества воздушного твердения. К гидравлическим относятся различные виды цементов. Цементы – это собирательное название искусственных неорганических вяжущих материалов. При смешивании с водой или другими жидкостями цементы образуют пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело. Существует несколько разновидностей цемента: безусадочный, быстросхватывающийся, водонепроницаемый расширяющийся, высокоглиноземистый, глиноземистый, гидротехнический, гипсоглиноземистый расширяющийся, гипсошлаковый, зольный, кислотоупорный, кладочный низкомарочный, напрягающий, нефелиновый. К воздушным вяжущим относят вещества на гипсовой или известковой основе. Гипсовые вяжущие — это полуводный гипс, гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, фосфогипс, фторогипс, цемент ангидритовый, эстрихгипс. Известковые вяжущие – это вещества, получаемые обжигом
известняка с активными добавками в виде шлака, золы или глины и последующим помолом. При совместном помоле извести и нефелинового шлама получают гидравлический нефелиновый вяжущий материал.
Что такое портландцемент, кем и когда он был получен впервые?
Портландцемент – это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением клинкера и гипса (до 3,5%). При помоле возможно введение минеральных добавок: шлаков (до 20%), глиежей (до 10%) и прочих активных минеральных – до 15%. Разновидности портландцемента: белитовый, белый, высокопрочный, гидрофобный, дорожный, низкотермичный, песчанистый, пластифицированный, пуццолановый, цветной. 21 октября 1824 года английский каменщик Джозеф Аспдин получил патент на вещество, которое назвал «портландцемент», поскольку его цвет напоминал серый цвет скал, находившихся вокруг города Портланд. Приблизительно в это же время, в России, вещество, подобное цементному клинкеру, было получено и применено Е.Г.Челиевым. Первое упоминание о нем относится к 1847 году.

Что такое цементный клинкер и каковы его свойства?

Свойства портландцементного клинкера зависят от химического состава исходного сырья и корректирующих технологических добавок и присадок, от способа обжига, охлаждения и помола. На различных стадиях обжига в состав шихты вводят минерализаторы и разжижители (при мокром способе). Разжижители позволяют получать шлам в жидкотекучем состоянии при меньших расходах воды. Разжижителями служат многие вещества: сода, жидкое стекло, сульфидно-спиртовая барда, содовая вытяжка из торфа, торфощелочные вещества, триполифосфат и пр. Действие каждой из добавок избирательно, что обусловливает необходимость их подбора с учетом конкретных смесей конкретного завода. При помоле сырья, вводя разжижители в мельницы в количестве 0,15-0,30% массы сухого вещества шлама, можно снижать его влажность на 4-8% при сохранении необходимой текучести. Добавки-минерализаторы вводят в состав шихты при помоле сырья для ускорения клинкерообразования, особенно при
изготовлении клинкеров с высоким содержанием трехкальциевого силиката. К минерализаторам относятся: фтористый кальций, кремнефтористые натрий и магний, оксиды железа, гипс, фосфогипс, гипс в смеси с фторидами. Минерализаторы не только способствуют снижению температуры спекания материала и уменьшению вязкости расплавов, но и каталитически влияют на образование трех- и двухкальциевых силикатов, а также на формирование их кристаллов, и способствуют уменьшению содержания щелочей в клинкере.
Какие существуют типы добавок в цементный клинкер?
Для повышения эффективности производства и направленного регулирования свойств цементов на основе портландцементного или глиноземистого клинкера, в них допускается введение добавок в виде органических и неорганических, природных и искусственных материалов или их смесей (ГОСТ 24640-81). Добавки подразделяют на активные минеральные (обладающие гидравлическим или пуццолановым эффектом); наполнители (улучшающие зерновой состав, но обладающие слабыми гидравлическими или пуццолановыми свойствами при нормальных условиях твердения), а также добавки, регулирующие основные и специальные свойства цемента. Добавки вводят при помоле клинкеров или непосредственно в бетонную смесь при ее приготовлении. Некоторые виды добавок рекомендуется вводить только при помоле клинкера, а некоторые – только в бетонную смесь. В обзоре при описании свойств и рекомендаций по применению добавок указывают особенности их введения.

Каково назначение минеральных порошков-заменителей цемента?

Эти активные минеральные добавки и наполнители составляют отдельную и достаточно автономную группу. Подобные порошки вводят либо при помоле клинкера, либо непосредственно в бетонную смесь. Введением минеральных добавок осуществляется снижение затрат на строительство, повышается прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона. Эти добавки могут оказывать влияние на конечные свойства бетона за счет гидравлического или пуццоланового воздействия. Добавки, проявляющие пуццолановую активность (содержащие активный аморфный кремнезем), могут быть как естественного происхождения (вулканический пепел), так и побочными продуктами, образующимися при сгорании топлива (зола-унос) или металлургической промышленности (кремнеземная пыль, микросилика). В конце восьмидесятых годов комитет SBC RILEM представил вариант классификации минеральных добавок техногенного происхождения. Существуют следующие добавки:
– с вяжущими свойствами (быстроохлажденные шлаки);
– с вяжущими и пуццолановыми свойствами (высококальциевые золы-уноса (СаО более 10%);
– с высокой пуццолановой активностью (микрокремнезем, золы рисовой шелухи);
– с нормальной пуццолановой активностью (низкокальциевые золы уноса (СаО менее 10%);
– и прочие (медленноохлажденные шлаки, золы гидроудаления, шлаки котелен).
Эта классификация позволяет оценить материалы по их воздействию на цементные системы: по проявлению вяжущих свойств и пуццоланового эффекта, то есть способности вступать в химическую реакцию с химическими соединениями, присутствующими и образующимися в бетонной смеси. Разновидностью минеральных добавок являются расширяющиеся добавки, вводимые в портландцементный клинкер при его помоле. В качестве расширяющихся добавок используют алюминаты и сульфаты кальция, оксиды кальция и магния, высококальциевые алюминаты (специально приготовленные из глиноземистого цемента), глиноземистый цемент, сталерафинировочные шлаки, обожженные алунитовые породы.

Каковы разновидности и свойства цемента?

По вещественному составу (ГОСТ 10178-85) цемент подразделяют на следующие виды: портландцемент без минеральных добавок (Portland cement); портландцемент с добавками (с активными минеральными добавками не более 20 %); шлакопортландцемент с добавками гранулированного шлака более 20 % (Рortland blastfurnace slag cement). В качестве разновидностей могут рассматриваться портландцементы без минеральных добавок: Штерн 500-Д0; Штерн 500-Д20; Штерн 500-Д0-Н и портландцементы с минеральными добавками Штерн 400-Д0 Штерн 400-Д20. По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделяют на марки: портландцемент – 400, 500, 550 и 600; шлакопортландцемент – 300, 400 и 500; портландцемент быстротвердеющий – 400 и 500; шлакопортландцемент быстротвердеющий – 400. Допускается выпускать портландцемент с минеральными добавками марки 300. При производстве цементов применяют: клинкер; гипсовый камень по ГОСТ 4013-82 (допускается применение фосфогипса,
борогипса, фторогипса); гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки (ГОСТ 3476-74) и другие активные минеральные; а также добавки, регулирующие основные свойства цемента, и технологические добавки по соответствующей нормативно-технической документации. Во всех типах цемента допускается замена части минеральных добавок добавками, ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента и не ухудшающими его строительно-технические свойства (кренты, сульфоалюминатные и сульфоферритные продукты, обожженные алуниты и каолины). Суммарная массовая доля этих добавок не должна быть более 5% массы цемента. Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании MgО в клинкере, более 5% – в автоклаве. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец – не позднее 10 ч от начала затворения. Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента
сквозь сито с сеткой N 008 по ГОСТ 6613-86 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы. Массовая доля ангидрида серной кислоты (SO3) в цементе не должна превышать 3-4%. Допускается введение в цемент, при его помоле, специальных пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок, в количестве не более 0,3% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. Подвижность цементно-песчаного раствора, состава 1:3 из пластифицированных цементов всех типов, должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм. Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.
Какими специальными свойствами должен обладать портландцемент, который используется для бетона дорожных и аэродромных покрытий?
Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек и опор высоковольтных линий злектропередач, а также контактной сети железнодорожного транспорта и освещения, должен поставляться цемент, который изготавливается на основе клинкера нормированного состава с содержанием трехкальциевого алюмината (С3А) в количестве не более 8% по массе. Для подобных изделий необходимо использовать один из следующих типов цемента: ПЦ 400-Д0-Н и ПЦ 500-Д0-Н — для всех изделий; ПЦ 500-Д5-Н — для труб, шпал, опор, мостовых конструкций независимо от вида добавки (для напорных труб должен поставляться цемент I или II группы по эффективности пропаривания согласно приложению А); ПЦ 400-Д20-Н и ПЦ 500-Д20-Н — для бетона дорожных и аэродромных покрытий при применении в качестве добавки гранулированного шлака не более 15%. Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных
покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб — не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. Удельная поверхность портландцемента с добавкой шлака для бетона дорожных и аэродромных покрытий должна быть не менее 280 м2/кг.

Каковы особенности быстротвердеющего портландцемента?

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) получают совместным тонким измельчением специального портландцементного клинкера и гипса. При помоле допускается введение не более 10% активных минеральных добавок осадочного происхождения и не более 15% доменных и электротермофосфорных гранулированных шлаков. Клинкер быстротвердеющего портландцемента содержит 60-65% трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината и ограниченное (0,5%) количество свободного оксида кальция. Содержание оксида магния не должно превышать 5%. Гипс вводят в обычной дозировке: в пересчете на SO3 не более 3,5% в зависимости от содержания в клинкере трехкальциевого алюмината и тонкости помола цемента. Повышение прочности бетона на быстротвердеющем цементе на начальном этапе твердения, в значительной мере обусловлено не только минеральным составом, но и тонкостью измельчения цемента. Быстротвердеющий цемент размалывают до удельной поверхности 3500-4000 см2/г против 2800-
3000 см2/г для обычного портландцемента. Быстротвердеющий портландцемент отличается от обычного более интенсивным твердением в первые трое суток (его прочность достигает 60-70% марочной). В последующие сроки твердения интенсивность нарастания прочности замедляется, и через 28 суток и более прочностные показатели быстротвердеющего цемента становятся такими же, как у обычных высококачественных портландцементов. Интенсивность набора прочности в первые сутки возрастает в условиях тепловлажностной обработки. При хранении на складе быстротвердеющий портландцемент сравнительно быстро теряет активность, поэтому использовать его лучше по мере поступления. БТЦ применяют для изготовления конструкций из бетона и железобетона (в том числе преднапряженного) без тепловой обработки; а также для возведения конструкций и сооружений из монолитного бетона с применением скользящей или переставной опалубки.

Что такое вяжущее вещество низкой водопотребности?

Вяжущее вещество низкой водопотребности (ВНВ) получают путем интенсивной механохимической обработки портландцемента с минеральной добавкой в присутствии порошкообразного суперпластификатора (С-3). ВНВ характеризуется, по сравнению с обычным портландцементом, высокой дисперсностью (удельная поверхность 4000-5000 см2/г), низкой водопотребностью (нормальная густота цементного теста в среднем 18,0-20,0%, при том, что у портландцемента М400 и М500 НГ составляет 26,5% и 26,0%), активность по показателю прочности до 100 МПа. По вещественному составу ВНВ подразделяют на чисто клинкерные (ВНВ-100) и многокомпонентные с различными минеральными добавками: оптимизированной комбинацией активных и инертных добавок. В качестве активных минеральных добавок используют доменные шлаки и золы-унос; инертные добавки: строительный песок, «хвосты» горно-обогатительных комбинатов. Характерной особенностью цементных систем на основе ВНВ является существенное замедление процессов
структурообразования в первые 4-8 часов после затворения, с последующей интенсивной кристаллизацией и твердением. Длительность индукционного периода сокращается с увеличением содержания клинкерного компонента в его составе. ВНВ характеризуется длительным сохранением активности и интенсивным набором прочности цементного камня и бетона в различные, в том числе и в ранние сроки твердения. ВНВ применяют для изготовления бетона и железобетона повышенной прочности; при получении арболита с повышенными физико-техническими свойствами; а также в составе полимерцементных покрытий полов промышленных зданий и при зимнем беспрогревном бетонировании.
Какие цементы рекомендуется использовать в конструкциях пониженной водопроницаемости?
В подобных конструкциях рекомендуется применять различные виды безусадочных и напрягающихся цементов. ГИДРО-S1 – это безусадочный цемент для изготовления водонепроницаемых штукатурных растворов и конструкционной гидроизоляции. Он применяется без какой-либо дополнительной гидроизоляции, выдерживает давление воды до 12 атм. Обладает высокой прочностью и повышенной водостойкостью. Бетоны и растворы приобретают свойства самозалечивания трещин размером до 0,8 мм.

Приготовление раствора.

Цемент смешивают с промытым песком крупностью 0,63-1,5 мм в соотношении 1:2 или 1:3 и затворяют водой из расчета 0,45-0,50% массы цемента. Расход на 1 м2 поверхности при толщине штукатурного слоя 3 см составляет 13,5-18,0 кг.

Приготовление бетона.
Цемент смешивают с промытым песком (без глинистых и органических включений) крупностью 0,63-1,5 мм, щебнем или гравием (твердых пород фракции 10-30 мм) и затворяют необходимым количеством воды. Оштукатуренные поверхности или бетонные конструкции необходимо поддерживать во влажном состоянии и оберегать от пересыхания в течение первых 10-14 суток после изготовления. Бассейны и резервуары рекомендуется заполнять водой на указанный срок через 3-4 дня после бетонирования. Напрягающийся цемент (НЦ, НЦ-Люкс) используют при строительстве подземных емкостных сооружений и гаражей, бассейнов, подвалов, а также безрулонных эксплуатируемых кровель.
Какие цементы используют при изготовлении бетонов для высокоармированных и монолитных конструкций?
Портландцементы с пластифицирующими и гидрофобизирующими добавками применяют при изготовлении бетонов для высокоармированных и монолитных конструкций; для дорожного, аэродромного и гидротехнического строительства, а также для штукатурных или облицовочных смесей. Добавки вводят в портландцемент при помоле клинкера. По своей природе эти добавки аналогичны веществам, вводимым в бетонные смеси. В основном применяют пластификаторы (ПАВ), ускорители твердения (комбинированные с пластификаторами) и гидрофобизирующие. Введением ПАВ достигается уменьшение потери активности цемента при длительном хранении; снижение водопотребности, увеличение пластичности бетонных смесей, уменьшение их расслаиваемости и водоотделения; также увеличивается морозостойкость (за счет воздухововлечения) растворов, их коррозионная стойкость (повышение плотности камня) и др. ПАВ могут снижать скорость гидратации и твердения цемента (особенно в начальные сроки) и, когда это нецелесообразно,
вместе с ними вводят добавки – ускорители твердения, которые также являются антифризами – снижают температуру замерзания воды. Добавки-гидрофобизаторы образуют на поверхностях зерен цемента водоотталкивающие пленки. Цементы, модифицированные гидрофобизаторами, характеризуются пониженной гидроскопичностью и капиллярным подсосом. Они способны длительное время сохранять активность при хранении, даже в условиях повышенной влажности воздуха и не превращаться в комки при кратковременном воздействии воды. Гидрофобно-пластифицирующие добавки влияют и на процессы твердения, способствуют образованию цементного камня с более однородной и мелкозернистой структурой.

В каких случаях целесообразно применение тонкомолотого многокомпонентного цемента

Тонкомолотый многокомпонентный цемент (ТМЦ) применяют при изготовлении бетона и железобетона, в том числе монолитного, в целях экономии портландцемента или получения материалов с повышенными эксплуатационными свойствами, а также для получения неавтоклавного ячеистого бетона. ТМЦ получают повторным помолом портландцементов с различными минеральными добавками природного и искусственного происхождения (кварцевыми песками, известняками, перлитами, вулканическими породами, золами ТЭЦ, доменными шлаками). Их вводят в цемент взамен части клинкера в количествах до 50%. ТМЦ изготавливают как на цементных заводах, так и непосредственно на предприятиях стройиндустрии с применением различного помольного оборудования, с использованием портландцементов различной минералогии и различных пластификаторов. Оптимальная дисперсность ТМЦ составляет 4500 см2/г. Дальнейшее увеличение тонкости помола практически не повышает прочности бетона, но значительно увеличивает расход энергии на помол.
Замена части клинкера наполнителем обусловила увеличение дозировок пластификаторов (ЛСТМ – до 0,4% или С-3 – до 1,4% массы цементного компонента вяжущего). При таком содержании пластификаторов достигается снижение водосодержания бетонной смеси соответственно на 5-12% и 19-26%. Наиболее существенное снижение водопотребности имеет место при использовании ТМЦ с дисперсностью 4500 см2/г. Редуцирующий эффект был выше, чем у обычных цементов с удельной поверхностью 3000 см2/г. В случае применения в качестве наполнителя обычного кварцевого песка рациональным по вещественному составу является ТМЦ-70 с содержанием 70% клинкера и 30% песка. Использование такого вяжущего вещества совместно с пластификаторами (несмотря на увеличение его расхода до 30%) позволяет сокращать расход клинкерного цемента на 15-30% (при использовании ЛСТМ-2) или на 25-40% (при использовании С-3) по сравнению с бетонами на обычном цементе без добавок. В бетонах без пластификаторов эффективность применения ТМЦ значительно снижается и
экономия клинкера не превышает 10%. Применение ТМЦ-50 с золой, при равных расходах вяжущего, повышает степень гидратации тонкомолотого цемента и приводит к существенному увеличению прочности бетона после пропаривания как относительно обычного портландцемента, так и по сравнению ТМЦ с песком. Снижение водопотребности пластифицированных бетонных смесей на ТМЦ-50 с золой, несколько ниже, чем на ТМЦ с песком, и находится на том же уровне, что и в случае использования обычного цемента.

Что такое глиноземистые и высокоглиноземистые цементы?

Глиноземистые и высокоглиноземистые цементы (Alumina and high alumina cements) предназначены для изготовления быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов и бетонов. По содержанию Al2O3 цементы подразделяют на следующие виды (ГОСТ 969-91):
– глиноземистый цемент (ГЦ);
– высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I);
– высокоглиноземистый цемент II (ВГЦ II);
– высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III).
По прочности при сжатии в возрасте 3 суток (цифры в маркировке – прочность в МПа) цементы подразделяют на марки: ГЦ – 40, 50 и 60; ВГЦ I -35; ВГЦ II – 25 и 35; ВГЦ III – 25. Сроки схватывания: начало от 30 до 45 минут (в зависимости от марки); окончание – 12-15 часов. Огнеупорность марок ВГЦ I/ II/ III составляет соответственно 1670/1670/1750°С. Допускается введение в цементы технологических добавок, не ухудшающих их свойства: не более 2% массы глиноземистых и не более 0,2% массы высокоглиноземистых цементов.

Каковы особенности свойств и применения белых портландцементов?

Белые портландцементы (Portland cements, white) применяют в качестве вяжущего компонента в декоративных бетонах на цветном и фракционированном заполнителе, в составе декоративных растворов, и как компонент цветного портландцемента. По вещественному составу белые портландцементы (ГОСТ 965-89) подразделяют на:
– портландцемент белый (без минеральных добавок и добавок-наполнителей);
– портландцемент белый с добавками (с активными минеральными добавками и добавками-наполнителями не более 20%).
По белизне белые портландцементы подразделяют на три сорта: 1, 2 и 3-й. По прочности, при сжатии в 28-суточном возрасте, белые портландцементы подразделяют на марки: 400 и 500. Предел прочности белых портландцементов, при сжатии в возрасте 28 суток, должен быть не менее: 39,2 МПа – для гарантированной марки 400; 49,0 МПа для 500. При производстве белых портландцементов применяют: белый портландцементный клинкер, по химическому составу соответствующий технологическому регламенту; гипсовый камень по ГОСТ 4013. Допускается применение фосфогипса, борогипса, фторогипса и добавок. Белый портландцемент не содержит активных минеральных добавок и добавок-наполнителей. А вот в белом портландцементе с добавками допускается их суммарное содержание до 20% массы цемента, в том числе активных минеральных добавок осадочного происхождения и добавок-наполнителей не более 10%, а также специальных добавок до 2% массы цемента. Процент технологических добавок, не ухудшающих строительно-технические свойства,
не должен превышать 1%, в том числе органических – не более 0,15% массы цемента. Вводятся в белые портландцементы также пластифицирующие или гидрофобизующие добавки. Их количество допустимо в пределах 0,5% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. Коэффициент отражения света в процентах абсолютной шкалы должен быть следующим:
– белыми портландцементами сортов 1-го – 80% , 2-го – 75%, 3-го – 70%;
– минеральными добавками: наполнителями – 80%, активными – 75%;
– гипсом – 70%.
Содержание ангидрида серной кислоты (SO3) в белых портландцементах должно быть не более 3,5% по массе. Содержание в белом портландцементном клинкере оксида магния (MgO) не должно быть более 4%, закиси железа (FeO) – более 0,5%, нерастворимого остатка – более 1,5% по массе. Начало схватывания белых портландцементов должно наступать не ранее 45 мин, а конец – не позднее 10 часов от начала затворения. Супербелый датский портландцемент применяют для фасадной отделки зданий (декоративность и светоотражение), ступеней лестниц, уличных и тротуарных блоков; для изготовления покрытий «террацо», атакже в известковых растворах, красках на цементной основе, штукатурках; и при производстве сухих смесей. Цемент быстротвердеющий: прочность при сжатии марочная – до 71 МПа, прочность в возрасте 1 суток – 19 МПа. Степень белизны 87%. Характеризуется высокой сульфатостойкостью.

Что такое цветной портландцемент, и для каких целей он предназначен?

Цветной портландцемент (Coloured portland cement) изготавливается путем тонкого измельчения белого и цветного портландцементного клинкера, минеральных и органических красителей, гипса и активной минеральной добавки. Цветной портландцемент применяется для изготовления цветных бетонов, растворов, отделочных смесей и цементных красок. По цвету портландцемент подразделяют (ГОСТ 15825-80) на красный, желтый, зеленый, голубой, розовый, коричневый и черный. По механической прочности в возрасте 28 суток его подразделяют на марки: 300, 400 и 500. Портландцемент должен содержать не менее 80% клинкера, не более 6% активной минеральной добавки и не более 15% минерального, искусственного или природного пигмента, или не более 0,5% органического пигмента от массы цемента. Белый клинкер должен быть белизной не менее 68% абсолютной шкалы по ГОСТ 965-78. Для портландцемента желто-красной гаммы и коричневого цвета допускается применять отбеленный клинкер белизной не менее 40% абсолютной шкалы,
для черного – обыкновенный клинкер. Активные минеральные добавки осадочного происхождения белизной не менее 68% абсолютной шкалы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 21-9-74. Для портландцемента желто-красной гаммы, коричневого и черного цветов допускается применять добавки, белизной не менее 40% абсолютной шкалы. Красящие пигменты должны обладать щелоче- и светостойкостью, не должны содержать примесей, оказывающих вредное влияние на морозостойкость и прочность цементного камня, и соответствовать нормативно-технической документации на пигменты и красители. Гипсовый камень должен удовлетворять требованиям ГОСТ 4013-74. Допускается введение в портландцемент, при его помоле, поверхностно-активных пластифицирующих и гидрофобизирующих добавок в количестве не более 0,3% его массы, в пересчете на сухое вещество. Допускается вводить в портландцемент специальные добавки, улучшающие его декоративные свойства, в количестве не более 2% массы цемента. Содержание окиси магния (MgO) в клинкере не должно
превышать 5%, свободной окиси кальция (CaOсв.) – не более 1,5% по массе, а ангидрида серной кислоты (SO3) в портландцементе – не более 3,5% массы цемента. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец – не позднее 12 часов от начала затворения. Портландцемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде. Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы сквозь сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613-86, проходило не менее 90% массы просеиваемой пробы. Красящие пигменты должны удовлетворять следующим нормативно-техническим документам:
– для цементов красного и розового цвета – руда железная красковая гематитовая по ТУ 14-9-71-74;
– для цементов голубого цвета – голубой фталоцианиновый пигмент по ГОСТ 6220-76;
– для цементов желтого цвета – желтый железоокисный пигмент по ГОСТ 18172-80;
– для цементов зеленого цвета – зеленый фталоцианиновый пигмент по ТУ 6-14-488-76;
– для цементов коричневого цвета – смесь руды железной красковой гематитовой по ТУ 14-9-71-74 и пероксида по ТУ 14-9-50-73.

Каковы особенности свойств и применения сульфатостойких цементов?

Сульфатостойкие цементы (Sulphate-resistant cements) предназначены для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов. По вещественному составу сульфатостойкие цементы подразделяют (ГОСТ 22266-94) на виды: сульфатостойкий портландцемент; сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками; сульфатостойкий шлакопортландцемент; пуццолановый портландцемент. По прочности при сжатии в возрасте 28 суток цементы подразделяют на марки: 300, 400, 500. В сульфатостойком портландцементе с минеральными добавками допускается использовать смеси шлака и пуццоланы, общее количество которых не должно превышать 20%. В сульфатостойком шлакопортландцементе допускается замена шлака пуццоланой или золой (кислой) в количестве не более 10% массы цемента. Содержание ангидрида серной кислоты в цементе не должно превышать 3-4%. Допускается вводить в цемент при помоле пластифицирующие
и гидрофобизирующие поверхностно-активные добавки в количестве не более 0,3% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. Подвижность цементно-песчаного раствора, состава 1:3, из пластифицированных цементов всех видов, должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм. Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента. Эффективность применения технологических добавок, а также отсутствие отрицательного их влияния на свойства бетона, должны быть подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.
Каковы особенности свойств и применения тампонажных цементов?
Тампонажные портландцементы (Oil-well portland cements) изготавливают на основе портландцементного клинкера и предназначаются для цементирования нефтяных, газовых и других скважин. По вещественному составу цементы (ГОСТ 1581-91) подразделяют на виды: цемент без добавок (Д0); цемент с добавками (Д20); цемент песчанистый (П50); цемент с добавками, регулирующими плотность цементной массы (облегчающими или утяжеляющими). По плотности цементы подразделяют на виды: облегченный (О); нормальной плотности; утяжеленный (У). По температуре применения: для низких и нормальных температур (50), для умеренных (100), для повышенных (150). Разделяются цементы и по сульфатостойкости: на обычный (требования по сульфатостойкости не предъявляют) и сульфатостойкий (ССТ). Облегчающие и утяжеляющие добавки не должны вызывать деструкцию и коррозию цементного камня. Они обеспечивают получение цементной массы плотностью от 1350 до 1650 и от 1950 до 2350 кг/м3 соответственно. Сроки схватывания:
начало не ранее 1 ч 45 минут, конец не позднее 6-18 часов в зависимости от марки.

Каковы особенности свойств и применения цемента для строительных растворов?

Цемент, получаемый на основе портландцементного клинкера, предназначен для строительных растворов, применяемых при производстве кладочных, облицовочных и штукатурных работ, а также для изготовления неармированных бетонов марок М 50 и ниже, к которым не предъявляются требования по морозостойкости. Цемент для приготовления растворов (Masonry cement) – это продукт, получаемый путем совместного измельчения портландцементного клинкера, гипса, активных минеральных добавок и добавок наполнителей. Содержание клинкера в цементе (ГОСТ 25328-82) должно быть не менее 20% массы цемента. Допускается вводить в цемент пластифицирующие или гидрофобизирующие добавки, улучшающие качество цемента. Количество пластифицирующих добавок должно быть не более 0,5%, а гидрофобизирующих – не более 0,3% массы цемента. Рекомендуется вводить в цемент воздухововлекающие добавки в количестве до 1% массы цемента. При изготовлении цемента для интенсификации процесса помола,
вводятся технологические добавки, не ухудшающие качества цемента, в количестве не более 1% массы цемента. Прочность цемента при сжатии в 28-суточном возрасте должна быть не менее 19,6 МПа. Начало схватывания цемента наступает не ранее 45 мин, а конец – не позднее 12 часов от начала затворения. Водоотделение цементного теста, изготовленного при В/Ц = 1,0, не должно быть более 30% по объему. Образцы из цемента должны равномерно изменять объем при испытании их кипячением в воде.

Какой цемент используют для изготовления кислотостойких покрытий?

Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент применяют при связывании штучных химически стойких материалов, работающих в условиях агрессивных кислых сред, для изготовления кислотостойких покрытий и замазок по бетону и металлу, а также для получения кислотоупорных изделий и конструкций. Тонкоизмельченная смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворенная жидким стеклом, взятым в количестве 25-30% массы песка, позволяет получить цемент, устойчивый к воздействию кислот, который разрушается щелочами и в воде. Начало схватывания – не ранее 20 мин, конец – не позднее 8 часов. Прочность стандартных образцов при растяжении после дополнительного кипячения в кислоте не менее 2,0 МПа.
Воздушные вяжущие вещества на гипсовой и известковой основах

Что такое гипс и гипсовое вяжущее?

Гипс (природный гипсовый камень) – сульфатная горная порода осадочного (химического) происхождения, состоящая из двуводного сульфата кальция, белого или светло-серого цвета. Обладает способностью к дегидратации при температуре 100-105°С с частичной или полной потерей кристаллизационной воды.
Гипсовые вяжущие – воздушные вяжущие вещества, состоящие из полуводного гипса или ангидрита, которые получаются путем тепловой обработки гипсовой породы, с предварительным или послеобжиговым помолом до порошкообразного состояния. Гипсовые вяжущие используют: для изготовления форм и моделей (в керамической, машиностроительной и ювелирной промышленности); для изготовления строительных изделий, декоративных деталей; штукатурных и лепных работ, заделки швов; а также в составе сухих смесей. Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый или ангидритовый камень; гипсосодержащие отходы различных отраслей промышленности. К гипсовым вяжущим относят: полуводный гипс (альфа и бета модификации), ангидрит, эстрих-гипс, вяжущие на основе техногенного сырья (в том числе, фосфогипс) и др.
Гипсовое вяжущее или гипсовый камень применяется, в основном, в строительстве, медицине, прикладном и декоративном искусстве, сельском хозяйстве, цементной и химической промышленности. Гипс и изделия на его основе обладают рядом ценных свойств. Гипс не имеет запаха, не содержит и не выделяет вредных для здоровья субстанций, не является аллергеном. Благодаря макропористой структуре гипсосодержащие изделия способны регулировать влажность воздуха в помещениях: забирать из воздуха избыточную влажность, накапливать ее и отдавать при вентилировании помещения. Гипсовые покрытия содержат до 20% кристаллизационной воды, которую можно рассматривать как «встроенный источник» для замедления горения (или тушения огня) при пожаре. Гипсосодержащие материалы, имея невысокую теплопроводность и низкий коэффициент теплоусвоения, являются «теплыми на ощупь», то есть повышают общее ощущение комфорта. Именно эти свойства делают гипсосодержащие материалы привлекательными для строителей, дизайнеров интерьеров и архитекторов.

Что такое известь и известковые вяжущие?

Известь (воздушная, молотая, комовая) – воздушное вяжущее вещество, которое получается в результате обжига (при температуре от 1000 до 1200°С) известняка (с содержанием примесей не более 6%), после чего измельчается с добавками или без добавок. Известь-пушонка (гидратная) – воздушное вяжущее вещество, получаемое химическим измельчением (гашением водой в барабанных гасителях или гидраторах) комовой извести. В результате реакции с водой образуется гидрат окиси кальция со спонтанным распадом кусков комовой извести на тонкодисперсные частицы.
Известковые вяжущие – воздушные или гидравлические вяжущие вещества, получаемые обжигом известняка с активными добавками в виде шлака, золы или глины, и последующим помолом. При совместном помоле извести и нефелинового шлама получают гидравлическое нефелиновое вяжущее.

Что такое ангидритовое вяжущее?

Ангидритовое вяжущее – это высокообжиговое гипсовое вещество. Его подразделяют на марки (50, 100, 150, 200) по прочности на сжатие. Прочность смеси вяжущего вещества с песком (в соотношении 1:3) определяют в семисуточном возрасте, прочность составляет соответственно 2, 5, 7, 9 МПа. Для ускорения реакции гидратации на практике применяют добавки-активизаторы: сульфаты щелочных металлов или гидраты окиси кальция или натрия, портландцемент, шлаки. Сроки схватывания: начало не ранее 30 мин, конец – не позднее 24 часов. Применяют их для создания высокомарочных шпаклевочных и ремонтных смесей.
Каковы области применения гипсо-цементно-пуццоланового вяжущего?
Гипсо-цементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ) получают смешением (совместным помолом) полуводного гипса (строительного или высокопрочного), портландцемента и кислой активной минеральной (пуццолановой) добавки: трепел, опоку, диатомит, активные вулканические породы и активные золы. Прочность при сжатии ГЦПВ на основе строительного гипса составляет 15-20 МПа; на основе высокопрочного гипса – 30-40 МПа. ГЦПВ применяют для изготовления элементов стен ванных и душевых кабин, вентиляционных блоков; для изготовления панелей покрытий полов жилых зданий; при возведении малоэтажных жилых домов; а также как компонент штукатурных и монтажных сухих смесей.

Что такое комплексное гипсовое вяжущее?

Комплексное гипсовое вяжущее (КГВ) – это гидравлическое композиционное гипсовое вяжущее. Для получения КГВ могут использоваться любые модификации гипсового вяжущего (полуводный, ангидрит, эстрихгипс) или их сочетания. Наиболее популярные: кремнеземистая добавка (зола-унос, керамическая пыль, отходы производства кирпича, мелкий кварцевый песок, микрокремнезем, кремнегель), портландцемент (в т.ч. сульфатостойкий) марок 400, 500; сухая пластифицирующая добавка (С-3 или ЛСТ). Для регулирования схватывания вводят винную или винно-каменную кислоту, нитраты некоторых солей и др. Прочность при сжатии КГВ на основе строительного гипса составляет 15-35 МПа; на основе высокопрочного гипса – 35-50 МПа. Применяют КГВ в бетонах различной плотности и различного назначения. В составе тяжелого бетона (класс по прочности В7,5-В 35), в сборных и монолитных плитах перекрытий пролетом до 4,5 м, в блоках и панелях внутренних стен, перегородках, элементах трехслойных
наружных стеновых конструкций, в т.ч. монолитных. В составе мелкозернистого бетона (класс по прочности В 5 – В 35), в блоках и панелях внутренних стен и перегородок, кирпиче, камнях и блоках для наружных стен. Находит применение в несущих трехслойных стеновых конструкциях, в т.ч. монолитных; в составе сухих строительных смесей, в т.ч. для торкретирования. В составе легких бетонов на пористых заполнителях (класс по прочности В 7,5-В 35), в камнях и блоках наружных стен, в монолитных элементах стеновых конструкций. В составе пенобетонов и растворных смесях.
Какие гипсосодержащие вяжущие вещества можно применять в конструкциях, работающих в агрессивных средах?
В конструкциях, работающих в условиях выщелачивания и повышенной сульфатной агрессии, для изделий можно применять гипсошлаковый цемент ( гидравлическое вяжущее, получаемое помолом гранулированного доменного шлака (75-85%), двуводного гипса и ангидрита, и 5%-ного клинкера. Для конструкций, работающих в контакте с агрессивными средами, можно применить нефелиновый цемент. Это гидравлическое вяжущее, получаемое совместным помолом клинкера, высушенного нефелинового шлама (30-50%) и гипса. Сульфатостойкий, термически трещиностойкий, с пониженным тепловыделением.

Что такое эстрихгипс?

Эстрихгипс – это высокообжиговое гипсовое вяжущее, получаемое из двуводного гипса или природного ангидрита путем обжига, с последующим помолом в тонкий порошок. Подразделяют (по прочности на сжатие) на марки 100, 150, 200. Затвердевший эстрихгипс характеризуется высоким сопротивлением к истиранию. Сроки схватывания: начало – не менее 2 минут, окончание – не нормируется. На основе эстрихгипса производят сухие смеси для наливных самовыравнивающихся полов, быстротвердеющие высокопрочные шпаклевочные смеси и пр.

Бетонные смеси

Что такое бетонные смеси и каковы их характеристики?
Бетонные смеси состоят из заполнителя (мелкого и крупного), вяжущего (портландцемента или его аналогов), различных функциональных добавок и воды. Хорошо приготовленная бетонная смесь, заданной удобоукладываемости, должна обладать такой однородностью, при которой проба, взятая из любого места, имела бы один и тот же состав и равномерное распределение всех компонентов. Подвижность бетонной смеси (П) характеризуется осадкой стандартного конуса (ОК в см). По подвижности смеси подразделяют на группы П1/П2/П3/П4, которым соответствует осадка конуса: до 4/5...9/10...15/16 см и более. Жесткость бетонной смеси (Ж) характеризуется временем вибрации, необходимым для выравнивания стандартного конуса смеси на специальном приборе. По жесткости смеси подразделяют на группы Ж1/Ж2/Ж3/Ж4, которым соответствует время вибрации: 5...10/11...20/21...30/31 и более секунд. Подвижность и жесткость бетонной смеси назначают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования,
способов укладки и уплотнения. Подвижность и жесткость бетонных смесей, в основном, зависят от расхода воды. Расход воды, необходимый для получения требуемой удобоукладываемости, зависит от температуры. Расходы воды для смесей на цементе с нормальной густотой 26-28% и для песка с модулем крупности (Мкр), равным 2, изменяются в зависимости от крупности заполнителя и составляют от 125-150 л/кг (для смесей группы Ж4) до 205-235 л/кг (для смеси П4). При изменении нормальной густоты цементного теста на 1% в меньшую сторону, расход воды следует уменьшить на 3-5 л/м3; в большую – увеличить на то же значение. В случае изменения модуля крупности песка в меньшую сторону, на каждый 0,5 его значения необходимо увеличивать на 3-5 л/ м3; а в большую сторону – уменьшать на ту же величину.

По каким признакам классифицируют бетонные смеси?

Классификация бетонных смесей производится по степени их подвижности и удобоукладываемости. Удобоукладываемость бетонной смеси определяется, как способность смеси растекаться и принимать заданную форму, сохраняя при этом монолитность и однородность. Удобоукладываемость определяется на момент заполнения формы подвижностью (текучестью) бетонной смеси, то есть ее способностью деформироваться без разрыва целостности. Связность смеси характеризует ее способность сохранять однородность при технологических и механических воздействиях: транспортировке, укладке, уплотнении и пр. Суперпластификаторы, например, резко увеличивают подвижность и текучесть бетонной смеси и значительно улучшают свойства бетона без увеличения содержания цементного теста.

Каковы основные свойства бетонных смесей и цементного теста?

Водоотделение – это расслоение цементного теста вследствие осаждения (седиментации) твердых частиц цемента. Время загустевания – время от момента затворения до достижения цементным тестом заданной консистенции. Консистенция цементного теста – свойство, функционально связанное с вязкостью цементного теста и характеризующее его подвижность и способность проникать в затрубное пространство скважин. Контрольный состав бетонной смеси или бетона – это бетонная смесь или бетон определенного нормируемого состава, изготовленный без добавок.

Что такое «ложное схватывание» бетонных смесей?

Бетонная смесь со временем теряет подвижность и увеличивает жесткость по сравнению с исходной. Степень потери подвижности смеси зависит от многих факторов: свойств цемента, состава бетонной смеси, температуры смеси и окружающего воздуха, и должна учитываться при подборе состава бетона. При изготовлении бетонных смесей иногда обнаруживается ложное схватывание, проявляющееся в быстром загустевании цемента. Ложное схватывание является проявлением аномальных свойств некоторых партий цемента. Оно может быть устранено повторным перемешиванием бетонной смеси без добавления воды. После этого смесь может быть уложена в конструкцию при более продолжительном вибрировании. Быстрое загустевание бетонной смеси наблюдается при применении горячих цементов. В этом случае следует изменять порядок загрузки смесителя. Сначала подают мелкий заполнитель и цемент, после их предварительного перемешивания – крупный заполнитель (щебень) и в последнюю очередь – воду затворения и добавки.
Такой порядок на 20-30% удлиняет время приготовления бетонной смеси, но предотвращает быстрое ее загустевание и перерасход цемента.

Какие существуют виды заполнителей, используемые в бетонных смесях?

Заполнители для бетона – это рыхлая смесь зерен природного или искусственного происхождения, один из основных компонентов бетонной смеси. Они бывают: мелкие (кварцевый или перлитовый песок), крупные (щебень или гравий), легкие, пористые (пемза, туф, шлаки, керамзит), плотные, особо плотные.
Зола-унос – тонкодисперсный порошок с частицами, размером менее 0,14 мм, образующийся из минеральной части топлива и осаждаемый золоулавливающими устройствами из дымовых газов. Добавка в бетон.
Искусственные пористые заполнители – минеральные сыпучие материалы, получаемые вспучиванием специальных смесей (аглопорит, азерит, перлит, керамзит, зольный гравий) или грануляцией с последующим твердением. Керамзит – искусственный пористый заполнитель для легких бетонов, получаемый вспучиванием при обжиге подготовленных гранул из легкоплавких глинистых пород. Пемза – вулканическое пористое стекло, образовавшееся в результате вспучивания и застывания магмы, выброшенной при извержении вулканов. Применяется как заполнитель в бетон, абразивный материал, сырье для стекольной промышленности. Термолит – искусственный пористый заполнитель для легких бетонов (термолитобетон), получаемый спеканием трепельных пород. Шлаки вулканические – сыпучие и обломочные породы пористой ноздреватой структуры, представленные вулканическим стеклом основного состава с примесью других продуктов вулканических извержений. Используются как наполнители для легких бетонов.
Шлаки гранулированные – искусственный пористый материал, обращаемый в мелкозернистое состояние путем быстрого охлаждения шлаковых расплавов текущего выхода. Доменные и электротермофосфорные шлаки применяют как компонент шихты при производстве цементов; как заполнитель и бесклинкерное вяжущее при производстве строительных материалов.

Какие горные породы используют в качестве заполнителей в бетонных смесях?

Горные породы – это природные материалы вулканического (андезит, базальт, вулканит, гранит, кварцевый порфир, липарит, перлиты, обсидианы) или осадочного (гипс, глина, доломит, известняк) происхождения.
Известняк – карбонатная горная порода осадочного происхождения, состоящая в основном из кальцита с примесью глины до 20%. При содержании примесей более 20% породу называют мергелем. Кварц – наиболее распространенный минерал, важнейшая кристаллическая разновидность кремнезема SiO2, в которую в процессе выветривания переходят все остальные скрытокристаллические и коллоидные модификации кремнезема: халцедон, кварцит, опал. Пуццоланы – разновидности вулканических туфов, образовавшихся в результате уплотнения и цементации вулканических пеплов. Кислые глиноземисто-кремнеземистые частично аморфизированные стекла.
Туф вулканический – пористая каменная порода, образовавшаяся из продуктов вулканических выбросов в виде пепла, песка, щебня, уплотнившихся и скрепленных между собой.
Шлаковая пемза – искусственный пористый материал щебневидной или гравиеподобной формы, получаемый из огненно-жидких шлаков.
Что такое «Microsilica»? Добавка в бетонную смесь, заполнитель или активный минеральный компонент?
Среди техногенных добавок, проявляющих пуццолановую активность и вяжущие свойства, особое внимание уделяется аморфному кремнезему, названному первооткрывателями «Microsilica». Microsilica является высокоактивным пуццоланом. Она стала известной в результате научно-практической активности скандинавских ученых. Первые публикации о ней появились в 1952 году (инж. Бернхард). В 1976 году норвежское Бюро стандартов включило микросилику в перечень допустимых вяжущих веществ и бетонов. Сейчас ее используют при любом ответственном строительстве, а мировым монополистом в производстве микросилики и владельцем патентов на технологию изготовления является норвежский концерн ELKEM ASA. В физическом смысле микросилика (аморфный конденсированный микрокремнезем) является пылью, которую образуют микроскопические шарики (микросферы) размером 0,1-0,3 мкм. В бетонных смесях и строительных растворах микросилика действует двояко: сферическая форма частиц содействует усилению
«подшипникового эффекта», а кремнезем проявляет «пуццолановую» активность. Наличие миллионов микросфер облегчает перемещение различных компонентов бетонной смеси по отношению друг к другу. Это способствует повышению равномерности распределения компонентов, повышению удобоукладываемости смеси и ее перекачиваемости, что особенно важно в случае применения бетононасосов при высотном строительстве. При затворении бетонной смеси водой и гидратации клинкерных минералов образуется ряд химически активных веществ, к которым в первую очередь следует отнести гидрат окиси кальция и гидрат силиката кальция. Он (сначала в виде геля, а потом кристаллической структуры) во многом определяет прочность цементного камня и бетона. Добавление в бетонную смесь микрокремнезема создает условия для превращения нестабильной и растворимой гидроокиси кальция в кристаллический гидрат силиката кальция. В результате возрастают прочность и химическая стойкость бетона, а
микросферы плотно заполняют пространство, освобождаемое химически связанной водой.
Значительно растущая плотность структуры бетона повышает как его прочность, так и водонепроницаемость, а, следовательно, и долговечность бетонного камня, его стойкость к факторам коррозии. Отечественные ученые также исследовали и использовали свойства активного кремнезема при получении рецептур добавок – модификаторов бетона. Под руководством проф. Батракова А.Г. был синтезирован модификатор на основе аморфного кремнезема и суперпластификатора, способствующий достижению очень высоких показателей по прочности, плотности и стойкости. Учеными НИИЖБ разработаны добавки как содержащие чистую микросилику, так и ее смесь с золой-уносом и другим компонентами, содержащими аморфный кремнезем.

Что такое бетонная смесь, армированная фиброй?

«Фибра» – это волокна стальные, стеклянные или пластиковые. Стальные фибры «Дулок» 47/1,0 и акриловые фибры «Рисем МС» позволяют укладывать бетонную стяжку под полы без ее традиционного армирования. Cтекловолокнистые фибры «Cem-FIL Fibres» и полипропиленовую фибру «Фибрин» применяют для армирования бетона, цементных растворов, мелкозернистого бетона. Специально обработанное армирующее полипропиленовое волокно (белого или соломенного цвета) с добавками «Fiberflex» обеспечивает сцепление с гидравлическим вяжущим, а также повышенную стойкость к химическим и атмосферным веществам, трещиностойкость, ударопрочность и износостойкость. Его применяют в штукатурных стяжках, торкретбетонах, при реставрации и ремонте; при изготовлении тонких плиток, устройства промышленных полов, облицовочных бетонов, небольших колодцев, уличных плит и бордюров. Фибра постепенно добавляется при перемешивании с водой в бетонную смесь. Для обычных бетонов и растворов расход добавки составляет 1 кг/м3.
Для специальных бетонов и строительных растворов (торкретбетонов, например) рекомендуется расход 1,5 кг/м3. Если требуется армирование (упрочнение) более высокого уровня, то расход добавки может быть увеличен. Гальванизированные стальные U-образные отрезки проволоки «ЭМАКО SFR» длиной до 2 см используют в бетонных смесях. Отрезки склеивают растворимым клеем в пачки по 15-20 штук, которые распускаются в водно-щелочной среде и равномерно распределяются при перемешивании бетонной смеси. При приготовлении литых смесей металлическая фибра располагается горизонтально, что весьма способствует получению высоких характеристик бетона при растяжении. Количество металлической фибры составляет не менее 10% массы сухой смеси. Способы приготовления бетонных смесей

Какие существуют способы приготовления бетонных смесей?

Гравитационное перемешивание – смешение при свободном падении материалов в смесителе. Применяется при приготовлении пластичных и подвижных смесей с крупнозернистым заполнителем из плотных каменных пород.
Принудительное перемешивание – смешение с принудительным перемещением материалов в смесителе за счет движения лопастей или шнеков. Применяется при приготовлении малоподвижных, жестких, мелкозернистых смесей, смесей на легких (в т.ч. пористых) заполнителях.
Вибросмешивание – смешивание, при котором частицы составляющих материалов подвергаются интенсивному вибрированию при одновременном перемешивании. Особенно эффективно применяется при приготовлении смесей повышенной жесткости или газобетонных смесей. В отдельную группу могут быть отнесены смесители для приготовления бетона с высокой степенью поризации, основанные на двухстадийном перемешивании, создании при перемешивании избыточных давлений и т.п.

В чем заключается интенсивная раздельная технология приготовления бетонных смесей?

В настоящее время начинает находить применение так называемая интенсивная раздельная технология (ИРТ). В соответствии с ИРТ приготовление бетонной смеси осуществляется в две стадии. На первой стадии в быстроходном смесителе-активаторе приготавливают цементно-песчаную смесь с водой (используют только 25-75% дозы песка), а на второй стадии приготовленный цементно-песчаный шлам, смешивают со щебнем и оставшейся дозой песка или воды в основном тихоходном смесителе.

Что такое коэффициент выхода бетонной смеси?

Одной из характеристик смесителей является коэффициент выхода бетонной (растворной) смеси, равный отношению объема готовой смеси в уплотненном состоянии к сумме объемов загружаемых твердых компонентов. Коэффициент выхода бетонной смеси, в зависимости от пустотности (пористости) крупного и мелкого заполнителей, а также от расхода воды, колеблется в пределах 0,6-0,7, а для растворных смесей – в пределах 0,75-0,80.

Какие параметры перемешивания определяют качество бетонной смеси?

Качество бетонной или растворной смеси зависит от режима смешивания составляющих материалов. Основными характеристиками этого режима являются длительность процесса и частота (угловая скорость вращения рабочего органа) перемешивания. Продолжительность перемешивания бетонных смесей в гравитационных смесителях должна быть не менее 1-2 минут (тем больше, чем больше объем замеса и чем меньше подвижность смеси), в смесителях принудительного действия – не менее 1 минуты. Легкобетонные и мелкозернистые смеси перемешивают преимущественно в смесителях принудительного действия в течение 2-5 минут: тем больше, чем меньше плотность смеси. В зависимости от вида и характеристик бетонных и растворных смесей применяются различные способы смешивания материалов.

Каким образом осуществляется доставка и подача бетонных смесей на стройплощадке?

Автобетононасосы предназначены для приема бетонной смеси от бетонотранспортных средств (например, «миксеров») к месту укладки с помощью бетонораспределительной стрелы. При использовании стационарного бетоновода высота подачи смеси составляет до 80 м по вертикали. Автобетононасос эксплуатируется при температуре от –5 до +40°С. В качестве базового шасси для автобетононасосов серий СБ и БН применяются автомобили КамАЗ-53213, Урал 4320-1912. На отечественный рынок также поставляются автобетононасосы систем CIFA, Pulsar, «Пуцмайстер», KVM. Используется при возведении зданий и сооружений из монолитного бетона или железобетона.
В «Магнумах» (водной машине) объединены несколько функций: транспортировка бетона, подача бетона на высоту до 28 м, моментальная подача бетона в любую точку радиусом до 24 м. Таким образом, данная машина является одновременно и миксером, и бетононасосом, и распределительной стрелой, и предназначена для устройства монолитных бетонных конструкций.
Бетононасосы-прицепы являются стационарными устройствами для транспорирования бетоных смесей, в том числе и на значительные расстояния. Существуют облегченные установки, которые можно поднимать на этажи здания. Разновидностью являются установки для транспортирования пенобетонных смесей.

Укладка и уплотнение бетонных смесей

Какие механизмы применяют для укладки и уплотнения бетонных смесей?
Вибраторы глубинные применяют для уплотнения бетонных смесей, в том числе в узких или труднодоступных объемах. Состоят из рабочей булавы, рукава, преобразователя и электрокабеля, зачастую объединенных в единую конструкцию. Вибратор имеет небольшую массу. Он подключается к однофазной сети 220 В. Масса встроенного преобразователя – около 3 кг. На входе – однофазный ток напряжением 220 В, частотой 50 Гц, на выходе – трехфазный ток напряжением 220 В, частотой 200 Гц. Двигатель встроен в вибронаконечник. Жидкая смазка подшипников обеспечивает длительную работу вибратора, без перегрева двигателя. Шарнирное соединение между рабочим шлангом и блоком преобразователя допускает их поворот относительно друг друга на 270°, что исключает разрыв проводов в этом месте. Имеется изоляция между каждой фазой и заземлением. Конструкция вибратора отличается высокой надежностью и безопасностью.
Вибраторы поверхностные электромеханические общего назначения с круговыми колебаниями предназначены для возбуждения вибрации в установках по уплотнению бетонных смесей и грунтов, транспортированию, выгрузке и просеиванию сыпучих материалов, для привода вибропитателей, виброплощадок, различного вида вибросистем и других технологических работ. Вибратор представляет собой трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, с дебалансами, установленными на концах вала ротора. Дебалансы, вращаясь с валом ротора, создают вынуждающую силу. Для регулирования величины вынуждающей силы вибратора дебалансы на обоих концах вала выполнены двойными. Регулирование осуществляется путем изменения угла между подвижным и неподвижным дебалансами.
Виброплиты предназначены для уплотнения всех видов строительных материалов. Их можно применять и при укладке бетонных смесей. Разновидность: трамбовочные плиты с реверсом.
Виброрейки – самодвижущиеся, с виброобработкой на глубину до 200 мм; изготовляются из нержавеющего сплава на основе алюминия и служат для уплотнения и разравнивания бетонной смеси при бетонировании дорог, полов, площадок и иных покрытий.
Модульная виброрейка SVE из унифицированных разных секций предназначена для обработки бетонной смеси, уложенной на больших площадях. Собирается из легких алюминиевых рамных секций, имеющих стандартную длину 0,5; 1,0; 2,0; и 3,0 м. Могут поставляться секции специальных размеров. Внутри, вдоль секций, проходит вал, на котором через каждый метр расположены эксцентрики, обеспечивающие равномерный виброэффект по всей длине виброрейки. Можно собрать рейку любой длины до 25 м. Конструкция допускает установку угла до 5° между секциями, что позволяет обеспечить необходимые поперечные уклоны и получить требуемый профиль за 1 проход. Применяя модульную виброрейку, можно получить бесшовную поверхность, оптимально уплотненную на глубину до 18 см. Рамные секции легки и удобны в эксплуатации. Масса секций длиной 1 м – 18 кг. Для облегчения перемещения модульной рейки можно использовать электролебедки, поставляемые в качестве дополнительного оборудования.
Виброполутерок выравнивает бетонные поверхности после заливки. Конструкция и небольшая масса полутерка исключают погружение планки в бетон. Имеется возможность плавной регулировки частоты вибрации. Применяется для устройства монолитных бетонных конструкций.
С помощью виброскребка с изменяемой частотой вибрации уплотняют и выравнивают, главным образом, тонкие слои бетонного настила (до 100 мм). Для более толстых слоев рекомендуется предварительно применять глубинные вибраторы. Виброскребок имеет малую массу и небольшие размеры, что делает его особенно удобным для работы в помещениях с небольшой площадью – комнатах, коридорах и других узких пространствах, где невозможно использовать виброрейку. Частота вибрации плавно изменяется поворотом регулятора, что позволяет работать со всеми марками бетона и различной толщиной настила.
Виброплощадки предназначены для уплотнения бетонной смеси при бетонировании дорог, тоннелей, полов, площадок, садовых дорожек, а также для уплотнения изделий из бетона. Виброплощадка состоит из плиты, являющейся ее рабочей частью, с установленным на ней электромеханическим вибратором общего назначения с круговыми колебаниями. Он представляет собой электродвигатель с дебалансами, установленными на концах вала ротора. Дебалансы, вращаясь с валом ротора, создают вынуждающую силу. Для регулирования величины вынуждающей силы вибратора дебалансы на обоих концах вала двойные. Регулирование осуществляется путем изменения угла между подвижным и неподвижным дебалансами.

Насколько необходима вакуумная обработка бетонной смеси, и как она реализуется?

Вакуумная обработка позволяет извлечь из свежеуложенной бетонной смеси избыточную, химически не связанную в ходе твердения, воду. В процессе вакуумной обработки водоцементное отношение снижается на 15-25%, что позволяет достичь исключительного уплотнения структурного каркаса бетона, уменьшить его пористость, обеспечить равномерное распределение заполнителя по высоте бетонного основания и в результате добиться значительного улучшения физико-механических характеристик бетона. Использование метода вакуумирования открывает возможность применения бетонных смесей с повышенным водоцементным отношением, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение.
Вакуумное оборудование предназначено для обработки свежеуложенной бетонной смеси. Комплект оборудования для вакуумной обработки TREMIX включает в себя вакуумный насос Р4001, вакууммат TOP и фильтрующий материал FP.
Вакуумный насос имеет компактную конструкцию. Приводной двигатель, насос и водяной бак объединены в один узел, установленный на общей раме. Несущая рама насоса оцинкована. Для перемещения по строительной площадке имеются два пневматических колеса. К насосу одновременно могут быть подсоединены два мата.
Вакуум-мат изготовлен из специального упрочненного и воздухонепроницаемого материала, оснащен двумя трубчатыми ручками для его разворачивания и переноски. Вакуум-мат поставляется в стандартном исполнении шириной 6 м и длиной от 3 до 6 м с интервалом в 1 м. Маты нестандартной длины и ширины поставляются по специальному заказу.
Фильтрующий материал изготовлен из пластика и имеет выступы с отверстиями. Поставляется в рулонах длиной 30 м и имеет рабочую ширину 1м. Фильтрующий материал укладывается полосами на бетонное основание таким образом, чтобы листы перекрывали друг друга на 20-30 см. Поверх фильтра укладывается вакуум-мат, который должен перекрывать фильтрующий материал по периметру не менее, чем на 10 см. Вакуум-мат соединен шлангом с вакуум-насосом. После включения насоса между вакуум-матом и бетонной поверхностью создается вакуум, и избыточная вода откачивается из бетонной смеси.

Что собой представляют добавки в бетонные смеси?

Добавки для бетонов – это органические и неорганические вещества или их смеси (комплексы), за счет введения которых в состав бетонов и бетонных смесей их свойства регулируются направленно и контролируемо. Применение добавок снижает затраты на строительство (в том числе экономит цемент), модифицирует качественные и функциональные характеристики бетонов, сохраняет его свойства при подготовке бетонной смеси: ее укладки, вибрировании и твердении.

Существуют ли нормативные документы по добавкам в бетонные смеси и какова их классификация?

В соответствии с ГОСТ 24211-80 добавки разделены по функциональному назначению.
Регулирующие реологические свойства бетонных смесей (увеличивающие подвижность или снижающие жесткость) – это суперпластификаторы (I группа); сильнопластифицирующие (II группа); среднепластифицирующие (III группа); водоудерживающие (IV группа); стабилизирующие добавки (предупреждающие расслоение) и водоудерживающие добавки (уменьшающие водоотделение). Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов это – замедлители или ускорители схватывания, а также противоморозные добавки (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах).
Регулирующие пористость бетонной смеси и бетона – это воздухововлекающие, газо- или пенообразующие и уплотняющие (воздухоудаляющие или кальматирующие поры) добавки.
Придающие бетону специальные свойства: уменьшающие смачивание (гидрофобизирующие); изменяющие электропроводность; повышающие противорадиационную защиту; повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства; красящие; повышающие стойкость в агрессивных средах; повышающие жаростойкость; повышающие защитные свойства бетона к стали (ингибиторы коррозии стали). Регулирующие одновременно различные свойства бетонных смесей и бетонов (полифункционального действия): пластифицирующие-воздухововлекающие; пластифицирующие, повышающие прочность; газообразующе-пластифицирующие.

Какие типы добавок существуют, и в чем заключается эффективность их применения?

Добавки (модификаторы химические, минеральные, искусственные и натуральные) вводят в исходный шлам при обжиге клинкера, добавляются при помоле обожженного клинкера; вводят в бетонные и растворные смеси. Добавки классифицируются качественно, по назначению и величинам технологических эффектов. Снижение расхода цемента за счет применения добавок обусловливает снижение стоимости строительства. Повышение подвижности бетонных смесей, при сохранении водопотребности в производстве густоармированных конструкций и тонкостенных изделий, ведет к снижению трудоемкости формования, к уменьшению продолжительности вибрационного уплотнения бетонной смеси и экономии электроэнергии. Снижение водопотребности высокоподвижных бетонных смесей при формовании объемных элементов экономит цемент на 8-12%, сокращает продолжительность тепловлажностной обработки и увеличивает пропускные способности формовочных установок. Повышение прочности бетона за счет снижения водосодержания
при постоянном расходе цемента делает возможным получение бетона классов В30, В40 при использовании цемента М500. Понимание механизма действия добавок на бетонные, растворные смеси и свойства конечного продукта позволяет избежать ошибок и получения нежелательных эффектов. Добавки для бетонов ( это органические и неорганические вещества или их смеси (комплексы), за счет введения которых в состав бетонов и бетонных смесей, направленно и контролируемо регулируются свойства этих бетонов и этих смесей. Цели применения добавок: снижение затрат на строительство (в том числе, экономия цемента), модификация качественных и функциональных характеристик бетонов, сохранение его свойств при подготовке бетонной смеси: ее укладке, вибрировании и твердении.

На какие группы по функциональному назначению, технико-экономическому и социальному эффекту подразделяют добавки?

Снижающие расход материалов и энергетических ресурсов. Снижают расход вяжущего: ЛСТ, УПБ, ННК+УПБ, ПФС, С-3, ПФМ-БС, «Дофен», ЛСТМ-2, НДК; расход дефицитных компонентов добавок: ЛСТ, УПБ, НДК; расход заполнителей: СНВ, СДО, ЩСПК; расход энергоресурсов: СН, НК+УПБ, ПФС+НК, С-3+ННХК, СМФ.
Обеспечивающие взаимозаменяемость компонентов бетона. Обеспечивают возможность замены высокомарочных цементов на цементы низких марок: С-3, 10-03, ПФМ-БС, «Дофен», ЛСТМ-2; портландцемента на шлакопортландцемент и др. Снижают капиталовложения в производство: СМФ, ПФМ-БС, НК+НФС, «Дофен». Допускают замену заполнителей (замена гранитного щебня на известковый, крупных песков на мелкие, снижение транспортных издержек): С-3, 10-03, ПФМ-БС, ЛСТМ-2.
Улучшающие условия труда. Улучшают удобоукладываемость бетонной смеси (повышение производительности труда, снижение шума, вибрации.): ПФМ-БС, С-3, 10-03, ЛСТ, М-2, ПФС+НК. Улучшают однородность бетонной смеси: кремнегель, бентонит, СНВ, СДО, ЩСПК, 10-03. Интенсифицирующие технологические процессы. Повышают оборачиваемость форм, оборудования, тепловых агрегатов. Снижают металлоемкость: СМФ, ПФМ-БС, С-3, 10-03, СН+ЛСТ, ПФС+НК. Повышают производительность технологических линий: С-3, 10-03, ПФМ-БС, «Дофен», ЛСТМ-2, ПФС. Уменьшают износ технологического оборудования и форм (улучшение условий труда, снижение издержек производства): С-3, 10-03, «Дофен», ПФМ-БС, ЛСТМ-2. Ускоряют твердение (снижение расхода энергоресурсов, ускорение технологических процессов): СН, ННХК.
Улучшающие технические свойства бетона. Повышают коэффициент конструктивного качества. Снижают материалоемкость: С-3, 10-03, ПФМ-БС, СНВ, СДО. Повышают стойкость бетона к атмосферным колебаниям и при воздействии агрессивных сред (увеличение срока службы): СДО, СНВ, ЩСПК, ПФС+СНВ, КЧНР, «Винсол», ЭСНК, МСНК. Улучшают теплофизические свойства (снижение эксплуатационных расходов): СДО, СНВ, ЩСПК. Улучшают специальные свойства (повышение газонепроницаемости, кавитационной стойкости, температуростойкость, изменение цвета и пр.): каучуковые, эпоксидные и битумные латексы, АМСР-3.
Консервирующие свойства бетонной смеси. Противоморозные (снижают расход энергоресурсов): ННХК, «Нитродап», ФТП, ПФС+НН, НК+УПБ, НКМ. Замедляют твердение бетона. Улучшают товарный вид и долговечность бетона: ЛСТ, УПБ, бура. Повышают сохраняемость бетонной смеси: меласса, бура, ЛСТ, УПБ.

Что такое химические органические добавки?

Химические органические добавки являются продуктами органического синтеза целлюлозных соединений или переработки отходов лесохимии, целлюлозно-бумажной, химической и нефтехимической промышленности, агрохимии и др. Наиболее распространенный представитель органических химических добавок (модификаторов) это поверхностно-активные вещества (ПАВ), на их основе могут быть получены практически любые функциональные типы добавок. ПАВ по-разному проявляют активность и направление действия. Вид и положение функциональных групп в молекуле обусловливает взаимодействие ПАВ с гидрооксидом кальция на поверхности твердой фазы. Природа радикала и его строение, конформное состояние макромолекулы цепи, характеризуют однородность пленки продуктов взаимодействия в поверхностном слое гидратирующего цемента.

Что такое суперпластификаторы?

Наиболее эффективным видом ПАВ являются суперпластификаторы. Воздействуя на процессы формирования структуры, особенно на начальной (коагуляционной) стадии, суперпластификаторы изменяют реологические свойства цементной системы, способствуют сокращению ее водопотребности, что в дальнейшем отражается на параметрах кристаллизационной структуры. Суперпластификаторы классифицируют по одному из двух признаков: по составу материалов и по основному эффекту в механизме действия (электростатическогого или стерического). Различают суперпластификаторы на основе сульфированных нафталинформальдегидных поликонденсатов, на основе сульфированных меламинформальдегидных поликонденсатов, на основе очищенных от сахаров лигносульфонатов, на основе поликарбоксилатов и полиакрилатов. В механизме действия последних преобладает стерический эффект (с большим отталкиванием частиц) и эти суперпластификаторы считаются более эффективными, что предполагает их меньший расход.
Поликарбоксилаты и полиакрилаты наиболее дорогие, что приводит к идее совмещения их с другими пластификаторами.

Что такое химические неорганические добавки?

Химические неорганические добавки являются в своем большинстве электролитами. По механизму действия их подразделяют на добавки, изменяющие растворимость минеральных вяжущих материалов, добавки, вступающие с этими минералами в химические реакции, и добавки, являющиеся центрами кристаллизации. Подобное деление достаточно условно, т.к. одно и то же вещество для алюминатных фаз вяжущего может изменять их растворимость, а для силикатных – вступать в реакции присоединения, ионообменные или реакции с созданием комплексов, и наоборот. К этим группам относятся многие ускорители схватывания и твердения, противоморозные добавки, антифризы и пр.

Каковы особенности применения хлорида кальция?

Хлорид кальция является в первую очередь ускорителем твердения. Скорость гидратации трехкальциевого силиката в его присутствии возрастает в 1,5-2,0 раза. При дозировках хлорида кальция, не превышающих 2% в процессе гидратации, кристаллизуется гидрохлоралюминат кальция, что не сопровождается деструктивными процессами. При больших концентрациях образуется также гидроксихлоридкальция. Его разложение в цементном камне при положительных температурах является причиной нарушения структуры и снижения прочности цементного камня. Используя хлорид кальция необходимо учитывать, что в бетоне обязательно сохранятся свободные хлориды, и именно они будут интенсифицировать коррозию стали в железобетоне. Все это служит серьезными аргументами за разумное ограничение применения хлоридов в бетонных смесях.

В чем технологические особенности применения добавок в условиях зимнего бетонирования?

При замерзании жидкой фазы бетона (цементного теста) его твердение останавливается и возобновляется после оттаивания. При температурах –10°С и ниже гидратация цемента практически прекращается, останавливается процесс тепловыделения, отсутствует заметный набор прочности. Замерзание химически несвязанной воды затворения в бетоне приводит к резкому увеличению пористости цементного камня, а при высоких расходах воды – к разрушению бетона. Эти обстоятельства сильно затрудняют проведение бетонных работ в условиях пониженных температур, особенно при возведении монолитных конструкций. В соответствии со СНиП III-15-76 запрещается производство бетонных работ без применения специальных методов выдерживания бетона при ожидаемой среднесуточной температуре воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С. Соответствующий холодный период в разных районах России длится от 3 до 10 месяцев. Поэтому применение и совершенствование методов зимнего бетонирования
является весьма актуальной задачей. Методы выдерживания бетона на морозе подразделяются на три основные группы: беспрогревные методы (термосное выдерживание и использование противоморозных добавок); прогревные методы (использование либо топлива, либо электрической энергии) и комбинированные методы. Каждый из методов имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область его применения как с экономической, так и с технической точек зрения.
Прогревные методы выдерживания бетона могут применяться практически при возведении любых конструкций и при любых температурах среды, но предполагают значительные затраты энергоресурсов и являются технически более сложными. Наиболее экономичным считается метод «термоса», но он обеспечивает поддержание в бетоне тепла и его твердение только в массивных конструкциях. Введение в бетонные смеси при их приготовлении противоморозных добавок может происходить при беспрогревном выдерживании бетона (термосном) или в сочетании с обогревом. Основными (и традиционными) соединениями, применяемыми в качестве противоморозных добавок в строительстве, являются: NaCl, CaCl2, NaNO2, NaNO3, NH4NO3, Ca(NO3)2, NH4OH, K2CO3, Na2CO3,K2CO3. Органические антифризы по разным причинам практически не применяются, однако разработанные на их основе добавки, включающие в себя также неорганические соли и пластификаторы, по существу являются вторым поколением противоморозных добавок,
в которых недостатки одних компонентов компенсируются недостатками других. Эффективность противоморозной добавки во многом зависит от величины снижения температуры замерзания жидкой фазы бетона. Однако наличие жидкой фазы при отрицательных температурах обеспечивает крайне медленное твердение. Очевидно, что противоморозная добавка должна работать как ускоритель твердения до технологически оправданных временных интервалов. Применение бетонов с противоморозными добавками ограничивается. Во-первых, потому, что твердение бетона при этом происходит медленнее (вследствие чего проектная прочность достигается через 2-3 месяца). Во-вторых – в связи с опасностью появления высолов и негативного влияния на структуру, свойства бетона и сохранность арматуры при введении добавки в больших количествах, превышающих 10% по массе цемента.

Что такое биоциды и каковы особенности их применения в бетоне?

Биоциды – это модификаторы, применяемые для защиты бетона и других строительных материалов от биологической агрессии. Они должны обладать соответствующей высокой активностью, должны быть безопасными при обращении с ними, не оказывать летального воздействия на окружающую среду, не ухудшать эксплуатационных свойств материалов и сохранять биоцидные свойства в течение длительного времени. Положительные результаты получены при применении в штукатурных составах пентахлорфенолята натрия, цетазола, трилана. Для защиты цементных полов используется медный порошок и оксихлорид магния. Для защиты бетона от бактериального воздействия применяется формалин. Соли высших жирных аминов (средство «Дон-5»), хлоргидраты аминопарафинов (средство АНП-2), алкитриметилламмоний-хлорид (средства «Ниртан», «Роккал») сочетают биоцидные свойства со свойствами ингибиторов коррозии. Из неорганических биоцидов применяются соли фтористой и кремнефтористой кислот, бура, борная кислота,
нитрит натрия. Биоцидное действие некоторых модификаторов (типа «бура + борная кислота» или на основе неорганических солей) может утрачиваться в процессе тепловлажностной обработки. Высокая водная растворимость медных солей уксусно-мышьяковистой и мышьяковистой кислот обусловливает их быстрое выщелачивание из бетона, и действие подобных биоцидов носит временный характер. К числу высокоэффективных препаратов, обладающих широким биоцидным спектром действия, относятся оловоорганические соединения (латекс АБП-40, до 0,5% массы цемента), которые не изменяют свойств в процессе тепловлажностной обработки. В условиях воздействия бытовых и производственных сточных вод хорошо зарекомендовали себя бактерициды на основе катионных поверхностно-активных веществ: катамин – для всех значений водоцементного отношения и катапин – только для плотных бетонов. Бетоны и строительные растворы модифицированных катапин-бактерицидом применяют при строительстве животноводческих помещений, предприятий хлебопекарной, пивоваренной,
мясоперерабатывающей промышленности и медицинских учреждений.

Какие отходы и каких отраслей промышленности могут применяться в качестве модифицирующих добавок?

В качестве добавок-модификаторов широкое применение на местах находят различные отходы промышленности и ее побочные продукты.
Целлюлозно-бумажная промышленность. Сульфидно-дрожжевая бражка (СДБ) широко применяется в качестве пластификатора в натуральном виде и после модифицирования. Талловое масло, талловый пек – омыленный таловый пек (ОТП) применяют в качестве воздухововлекающей добавки.
Нефтехимическая промышленность. Отходы пиролиза нефти (атактический полипропилен, низкотемпературный полипропилен, окисленный парафиновый дистиллят, тяжелое жидкое топливо) применяются как слабые пластификаторы, оказывающие воздухововлекающее действие и уплотняющие бетон. Нейтрализованный черный контакт (НЧК) – пластификатор и воздухововлекающая добавка – применяется для повышения морозостойкости. Скруберная паста применяется как воздухововлекающая добавка и слабый пластификатор.
Пищевая (в т.ч. спиртовая и сахарная) промышленность. Гидролизная кровь (ГК), молочная сыворотка, упаренная последрожжевая барда (УПБ) – пластификаторы. Сахарная патока (меласса) – замедлитель схватывания – применяется в жарком климате и при транспортировке бетонных смесей на большие расстояния.
Микробиологическая промышленность. Бросовые воды тетрациклина (БВТ), мицелярная белковая масса (МБС), отработанный раствор олеандомицина (ОНТО), последрожжевые остатки (ПДО) – применяют как пластификаторы различной степени эффективности, в основном для экономии цемента.
Химическая промышленность. Кубовые остатки разных производств – применяются в качестве пластификаторов и гидрофобизаторов самостоятельно (ПАЩ-1) или в качестве комплексных добавок Э (КОД). Нейтрализованные акрилатные отходы (20-03) – применяются в качестве пластификатора. Отходы хлорвинилового производства, солевые отходы производства дифениламина, сульфатные стоки разных производств, фтористый ангидрит (отход производства плавиковой кислоты) – применяются в местных условиях в качестве пластификаторов или ускорителей твердения невысокой эффективности.
Легкая промышленность. Гидролизат кожевенного производства – применяется в качестве пластификатора. Отходы мыловаренного производства – гидрофобизатор и пластификатор – применяются вместе с СДБ в добавках КОД.Эффективность подобных веществ ниже, чем специальных добавок, что и компенсируется их увеличенными дозировками. Увеличение дозировки в первую очередь повышает вероятность всевозможных отрицательных проявлений, начиная от «сопутствующих эффектов» и заканчивая «отравлением» вяжущего или увеличением содержания в бетоне органической фазы, то есть возрастания склонности к биологической коррозии.

Что такое комплексные добавки?

Большинство добавок, улучшая одни характеристики бетонной смеси или бетона, иногда не изменяют, а зачастую ухудшают другие характеристики. Медик бы назвал это «побочным эффектом» применения. Для преодоления побочных эффектов используют комплексные добавки, состоящие из нескольких самостоятельных компонентов (например, суперпластификатор с микрокремнеземом). Комплексные добавки многофункциональны и способны влиять сразу на несколько свойств, характерных для бетонной смеси и бетона. Состав комплексных добавок можно «проектировать» таким образом, чтобы их компоненты усиливали эффекты, обеспечиваемые каждом из них в отдельности. Применение комплексных добавок позволяет добиваться универсальности их действия в бетонных смесях и бетонах разного состава, приготовленных на различных цементах. Условно все комплексные добавки можно разделить на три группы: смеси электролитов; смеси поверхностно-активных веществ; смеси электролитов и поверхностно-активных веществ. При выборе
добавки и определении дозировки необходимо четко представлять роль каждого компонента в полифункциональном модификаторе. Основное назначение добавок первой группы – устранение коррозионного воздействия отдельных компонентов на арматуру и бетон; регулирование сроков схватывания и твердения в широких интервалах, изменение вещественного и минерального состава цемента и свойств бетонных смесей и бетонов. В подавляющих случаях добавки второй группы применяют для повышения морозостойкости бетона, приготовленного из пластичных и высокоподвижных бетонных смесей; удлинения срока схватывания бетонных смесей, особенно при транспортировании их на большие расстояния и при бетонировании в условиях сухого и жаркого климата. нии электролитов улучшаются структурно-механические характеристики бетонов и регулируется темп их твердения. Поверхностно-активные вещества позволяют регулировать подвижность бетонных смесей, их воздухосодержание, придают бетонам бактерицидность, гидрофобность и пр. Действие отдельных
компонентов добавки в большинстве случаев самостоятельно, однако в некоторых случаях электролиты изменяют физико-химические свойства поверхностно-активных веществ, изменяя эффективность их действия. Периодически, при использовании комплексных добавок, возникает проблема совместимости их компонентов. В этом случае отдельные компоненты вводят раздельно с перемешиванием бетонной смеси в несколько стадий. Создание комплексных добавок в виде готового товарного продукта, не изменяющего своих свойств при транспортировании и хранении, позволяет разрешить эту проблему. Выбор добавок должен производиться в зависимости от технологии приготовления бетонной смеси и изготовления конструкций и изделий с учетом влияния добавок на свойства бетонной смеси и бетона. При выборе добавок для бетонов, к ним предъявляются специальные требования по долговечности (морозостойкости, коррозионнной стойкости, водонепроницаемости и пр). Выбор добавок следует производить по ведущему агрессивному воздействию.

Какие существуют ограничения на применение в конструкции тех или иных добавок?

Оптимальная дозировка добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона. Рекомендуемые интервалы дозировки добавок указаны при характеристике отдельных добавок, представленных в сборе. Количество уплотняющих добавок, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали, в том числе и в составе комплексных добавок, не должно превышать 1,5-3,0% массы цемента. В ряде случаев, обусловленных видом конструкций или условиями их эксплуатации, применение добавок подобного действия не допускается.
Предварительно-напряженные изделия и конструкции. Запрещены к применению: хлорид кальция (ХК), хлорид железа (ХЖ), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК), меласная упаренная последрожжевая барда (УПБ).
Предварительно-напряженные изделия и конструкции, армированные сталью третьей группы (C-III). Запрещены к применению: ХК, ХЖ, ННХК, УПБ, нитрат кальция (НК), нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрат железа (НЖ).
Железобетонные изделия и конструкции с ненапряженной рабочей арматурой диаметром 5 мм и менее. Запрещены к применению: ХК, ХЖ.
Железобетонные изделия и конструкции, имеющие выпуск арматуры или закладные детали без специальной защиты стали. Запрещены к применению ХК, ХЖ, ННХК. То же, с цинковыми покрытиями по стали. Запрещены к применению ХК, ХЖ, ННХК, НК, ННК, НЖ, сульфат натрия (СН), тринатрийфосфат (ТНФ), бихромат натрия (БХН), бихромат калия (БХК). То же, с алюминиевыми покрытиями по стали. Запрещены к применению ХК, ХЖ, СН, ТНФ, БХН, БХК, нитрит и нитрат натрия (НН, НН1).
Железобетонные изделия и конструкции, предназначенные для эксплуатации:
– в агрессивных газовых средах (запрещены ХК, ХЖ);
– в зоне переменного уровня воды и в зонах действия блуждающих постоянных токов от посторонних источников (запрещены ХК, ХЖ, ННХК);
– в агрессивных сульфатных водах и в растворах солей и едких щелочей при наличии испаряющихся поверхностей (запрещены ХК, ХЖ, ННХК, НК, НЖ, ННК);
– в жидких и газовых средах для нормального влажного и мокрого режимов при наличии в заполнителе включений реакционно-способного кремнезема (запрещены ХК, ХЖ, СН, ТНФ, НН, НН1), тетраборат натрия (ТБН), БХН, БХК);
– для электрофицированного транспорта и промышленных предприятий, потребляющих постоянный электрический ток (запрещены ХК, ХЖ, ННХК, СН, ТНФ, СА, СЖ, НК, НК, ННЖ, НН, НН1, ТБН, БХН, БХК).
Бетонные изделия и конструкции, предназначенные для эксплуатации в жидких и газовых средах для нормального влажного и мокрого режимов при наличии в заполнителе включений реакционно-способного кремнезема. Запрещены к применению: СН, ТНФ, НН, НН1, ТБН, БХН, БХК.

В чем заключаются побочные эффекты действия добавок?

Помимо основного эффекта воздействия (по которому добавку относят к той или иной группе) для большинства групп добавок вообще и конкретных типов добавок, в частности, характерны побочные эффекты. Они могут быть не менее сильны и не менее значимы, чем основной эффект, могут быть как положительными, так и отрицательными. При расходах добавки в рамках установленных интервалов побочные эффекты не привносят, как правило, резко выраженных отрицательных свойств. При передозировке – возможны любые неожиданности.
 

Дополнительно о строительстве и стройматериалах:  

Cвидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-34789. При перепечатке и использовании информации, ссылка на betonoved.ru обязательна, на сетевых ресурсах ссылка должна быть активной. Администрация портала не несет ответственность за содержание информации и рекламы оставленной третьими лицами.18+
    Rambler's Top100 Яндекс.Метрика