9.1.2 Методы оценки и определения эффективности химических добавок для бетона

Применению добавок в бетонах должны предшествовать испытания свойств бетонных смесей и бетонов с ними в соответствии с требованиями действующих стандартов, нормативно-технической или проектно-технологической документации.

В свою очередь бетоны с добавками, бетонные смеси, применяемые для них материалы, технология изготовления изделий и конструкций должны удовлетворять требованиям, предъявляемым государственными стандартами, строительными нормами и правилами и другими нормативными документами к конкретным видам изделий и конструкций с учетом их назначения

Целесообразность применения добавок в бетонах определяется достижением различных технологических и экономического эффектов при эксплуатации изделий и конструкций.

По показателям качества добавки должны отвечать требованиям соответствующей нормативно-технической документации на конкретный продукт, и по показателю эффективности действия – критерию эффективности согласно требований ГОСТ 24211.

Эффективность добавок определяют сравнением показателей качества бетонных смесей, бетонов контрольного и основного составов, за исключением стабилизирующих, водоудерживающих добавок и добавок, повышающих защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. Эффективность указанных добавок определяют только на бетонах основного состава.

Оптимальная дозировка добавки – это минимальное количество добавки, при введении которой в состав бетона достигается максимальный эффект действия по критериям эффективности в соответствии с ГОСТ 24211.

Показатель эффективности действия добавки согласно ГОСТ 24211 оценивают по следующим этапам:

– вначале подбирают бетон контрольного состава;

– затем определяют оптимальную дозировку добавки в основных составах;

– далее сравнивают показатели бетонной смеси и бетона контрольного и основного составов.

Эффективность добавок, поступивших на предприятие, оценивают в следующей последовательности:

а) дается оценка соответствия добавок критерию эффективности по ГОСТ 24211;

б) производится оценка эффективности добавок применительно к конкретным условиям производства.

Эффективность добавок следует оценивать при соблюдении следующих условий:

– бетон контрольного состава должен соответствовать следующим требованиям;

– в тяжелых бетонах расход цемента должен составлять 350 кг/м³ при определении эффективности действия всех добавок, кроме воздухововлекающих;

– для определения эффективности воздухововлекающих добавок расход цемента должен составлять 280 кг/м³ . Следует использовать две фракции щебня (5 – 10 и 10 – 20 мм); соотношение фракций должно быть подобрано исходя из условий минимальной пустотности. Доля мелкого заполнителя (r) в общей массе заполнителей должна составлять: при использовании воздухововлекающих добавок r = 0,35 , при других добавках r = 0,4;

– при испытании в легких бетонах воздухововлекающих добавок принимают следующий состав бетона: цемент – 250 кг/м³ , пористый заполнитель – 1100 л /м³ (30% по объему фракции 5 – 10 мм и 70% фракции 10 – 20 мм); песок по ГОСТ 8736 – 250 кг/м³;

– при испытании в легких бетонах пенообразующих добавок принимают следующий состав бетона: цемент – 300 кг/м³ , пористый заполнитель – 1100 л/м³ (30% по объему фракции 5 – 10 мм и 70% фракции 10 – 20 мм);

– при испытании в легких бетонах газообразующих добавок принимают следующий состав бетона: цемент – 300 кг/м³ , крупный пористый заполнитель – 800 л/м³ (30% по объему фракции 5 – 10 мм и 70% – фракции 10 – 20 мм); пористый песок 1 группы по ГОСТ 9757 – 300 л/м³.

Оптимальную дозировку добавки подбирают следующим образом.

В бетонные смеси вводят добавки в количестве, равном граничным значениям, указанным в нормативной документации на добавку с 2 – 4 промежуточными дозировками добавки, отличающимися друг от друга на 20 – 30%. Строят графическую зависимость, связывающую показатели качества бетонных смесей и/или бетонов, являющихся критерием эффективности по ГОСТ 24211, с дозировкой добавки. При этом работу проводят при температуре окружающего воздуха и материалов (20±5)°С, за исключением работы с противоморозными добавками; тепловую обработку бетонов проводят в пропарочной камере по режиму 3+3+6+2 ч при температуре изотермического прогрева 80°С для портландцемента и 90°С для шлакопортландцемента.

Эффективность добавок по критерию эффективности оценивают в лаборатории предприятия и на производстве при соблюдении следующих условий:

а) изготавливают бетон контрольного и основного составов, применяемых на производстве;

б) в лабораторных и производственных условиях уточняют выбранную оптимальную дозировку добавки с учетом цели ее применения;

в) работу проводят при температуре окружающего воздуха и материалов, соответствующих условиям производства;

г) тепловую обработку бетонов проводят по режимам, принятым на производстве:

– в лабораторных условиях – в лабораторной пропарочной камере;

– в производственных условиях – вместе с соответствующими изделиями и конструкциями.

Исследование эффективности добавки следует начинать с определения основного положительного эффекта, для достижения которого добавка предназначена (по ГОСТ 24211), и экспериментального уточнения оптимального количества добавки.

Наряду с основным положительным эффектом следует определять наличие возможных вторичных положительных эффектов, являющихся следствием основного эффекта, а также побочных (положительных или отрицательных) эффектов, проявляющихся одновременно с основным.

При исследовании эффективности вновь разрабатываемых добавок в обязательном порядке следует изучить влияние выбранной оптимальной дозировки добавки на следующие показатели качества материала:

– на удобоукладываемость (по ГОСТ 10181.1), водо- и раствороотделение (по ГОСТ 10181.4) бетонной смеси;

– на прочность при сжатии (по ГОСТ 10180), высолообразование, защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. За базу сравнения принимают контрольный состав. Отказ от исследования любого из названных показателей качества должен быть обоснован.

Для добавок, вызывающих коррозию арматуры, следует ограничить область их применения в железобетоне.