Билет №19. Добавки к бетонам: регуляторы структуры бетона.

Регуляторы структуры бетона — хим. и минер, добавки, предназнач. в осн. для повышения прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона, снижения его проницаемости и т.д. Эти св-ва могут быть достигнуты разл. путем: уплотнением структуры бетона, для чего используют водоредуцирующие и кольматирующие хим. добавки, мелкодисперсные добавки; созданием в структуре бетона системы мелких сферич. равномерно распредел. пор — умеренно поризующие газообразующие и воздухововлека-ющие хим. добавки.

Добавки водоредуцирующие (ДВ) — хим. добавки, предназнач. для снижения водоцементного отношения бет. смеси за счет разжижающего действия (см. Регуляторы свойств бетонных смесей). ДВ подразделяются на четыре группы в зависимости от эффективности — во-доредуцирующей способности. Для них существуют два общих стандартных требования: повышение прочности бетона и его марки по водонепроницаемости, уровень к-рых зависит от эффективности добавок такого вида. Отличит, эффектом для ДВ разл. групп является также величина снижения расхода воды.

Самыми эффективными являются ДВ I группы. Их применение позволяет достичь наиболее высоких технологич. и технич. эффектов: сокращения времени и интенсивности виброуплотнения бет. смеси в 1 ,3— 1,5 раза; сокращения продолжительности формования изделий и конструкций в 1,2—1,3 раза; экономии электроэнергии в 1,1—1,3 раза; снижения трудозатрат в 1,2—1,4 раза; сокращения режима тепловой обработки изделий и конструкций на 2—5 ч; снижения темп-ры изотермич. прогрева на 15—25 °С; увеличения произ-сти труда на 30—50%. При этом прочность бетонов повышается на 15—25%, морозостойкость — в 1,5—2 раза, корроз. стойкость — в 1,5—1,8 раза, защитное действие бетона по отношению к стальной арматуре — на 25—30%. ДВ I группы позволяют получать высокопрочные бетоны на обычных цементах при их умеренном расходе, а также способствуют повышению интенсивности тепловыделения в твердеющем бетоне.

Добавки кольматирующие (ДК) — хим. и минер, добавки, предназ-нач. для уплотнения порового пространства структуры бетона с целью снижения его проницаемости. ДК могут представлять собой соли неорганич. происхождения — СА (сульфат алюминия), СЖ (сульфат железа), ХЖ (хлорид железа), к-рые при введении в бетон в кол-ве 1—3% массы цемента вступают в хим. взаимодействие с Са(ОН)г гидра тирующегося цемента с образованием аморфных гидроксидов соответствующих металлов, уплотняющих поры бетона. ДК могут быть также органич. продуктами: полиаминная смола N 89, алифатические эпоксидные смолы ДЭГ-1 и ТЭГ-1, битумная эмульсия, к-рые вводят в бетон в кол-ве до 10 % массы цемента. ДК могут быть мелкодисперсными минер, добавками, вводимыми в бетон и способствующими Зюрмованию более плотной упаковки составляющих бет. смеси. ДК повышают корроз. стойкость бетона за счет снижения его проницаемости.

Из умеренно поризующих добавок для повышения долговечности, в осн. морозостойкости бетонов, применяют газообразующие (ГОД) и воздухово-влекающие (ВВД) добавки. Эти хим. добавки предназначены для повышения долговечности бетона, к-рое достигается образованием замкнутой системы микро-пор и микрокапилляров. Механизм действия ГОД заключается в протекании хим. реакции между добавкой и продуктом гидратации цемента — гидроксидом кальция, в результате чего выделяется газ, образующий в бетоне замкнутую систему микропор и микрокапилляров. Механизм действия ВВД заключается в снижении поверхностного натяжения на границе раздела твердой, жидкой и газообразной фаз, к-рое сопровождается появлением воздухововлекающего эффекта. Вовлеченный воздух образует мелкие сферич. поры, равномерно распредел. во всем объеме бетона.

Дозировка ГОД составляет 0,01 — 0,2%, а ВВД — 0,005—0,35% массы цемента. Эти добавки широко используют при сооружении конструкций, в т.ч. ответственных, к к-рым предъявляются высокие требования по морозостойкости: плотин ГЭС, мостов, дорог и др. В качестве ГОД применяют алюминиевую пудру, в качестве ВВД — СНВ (смола нейтрали-зов. воздухововлекающая), СДО (смола древесная омыленная), КТП (клей талло-вый пековый), НЧК (нейтрализов. черный контакт) и др.

Наиболее эффективными регуляторами структуры тяжелого бетона с целью повышения его долговечности являются кремнийорганические соединения (КОС): газообразующие полигид-росилоксанового типа — кремнийорга-нич. жидкости 136-41 (ГКЖ-94), 136-157М (ГКЖ-94М) и др. и воздухововлека-ющие типа силиконатов натрия — крем-нийорганич. жидкости ГКЖ-10, ГКЖ-11 и порошки ГКП-10, ГКП-11 и др. Первые представляют собой масла, не растворимые в воде и вводимые в бетон в виде эмульсий, вторые — водные р-ры.

В КОС сочетаются св-ва полимерных неорганич. и органич. в-в, что и определяет комплекс св-в, к-рыми они обладают и к-рые сообщают материалам. Применение КОС в бетонах позволяет значительно (в 1,5—3 раза) повысить их долговечность и морозостойкость.

Кроме перечисл. эффектов газообразующие и воздухововлекающие КОС мозаично гидрофобизируют стенки пор и капилляров бетона. Сочетание умеренной поризации бетона (объем воздухововлече-ния в тяжелых бетонах до 8 %, в легких до 12%) с гидрофобизирующей способно стью дает высокий эффект повышены стойкости бетона в агрессивных средам Наиболее эффективными с точки зрени повышения морозостойкости бетона явля ются ГОД, особенно 136-41.