К.т.н. Ибрагимов Р.А., д.т.н. Изотов В.С.

Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Российская Федерация

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК

Одним из приоритетных направлений развития строительного комплекса является разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий при производстве железобетонных изделий, одним из путей которых является применение комплексных добавок, позволяющих снизить расход портландцемента, или получать бетоны без, или сокращенным режимом термовлажностной обработки [1].

В связи с этим авторами была решена задача разработки комплексной добавки путем совместимости некоторых гиперпластификаторов и ускорителей твердения [2; 3].

Разработанная комплексная добавка содержит гиперпластификатор « Одолит-К » по ТУ 5745-01-96326574-08 и ускоритель твердения – сульфат натрия ( СН ) по ГОСТ 6318-68*.

Выбор гиперпластификаторов на карбоксилатной основе в качестве компонента к комплексной добавке обусловлен высоким водоредуцирующим эффектом по сравнению с традиционными суперпластификаторами на основе сульфированных нафталинформальдегидных смол. Но в связи с относительной новизной гиперпластификаторов , невыясненными остаются вопросы, связанные с особенностями протекания процессов гидратации и структурообразования цементных систем в присутствии данных добавок, особенно в комплексе с другими добавками [4].

В заводских условиях проведена сравнительная оценка влияния компонентов комплексной добавки на прочность бетона при термовлажностной обработке на Вольском портландцементе ПЦ400 Д20 . Бетон, модифицированный комплексной добавкой твердел при нормально-влажностных условиях. Контрольные образцы после 4-х часовой выдержки при температуре 20± 2?С помещались в пропарочную камеру и подвергались тепловлажностной обработке по принятому на заводе для железобетонных ригелей режиму: 2 часа – подъем температуры до 80?С , 8 часов – изотермический прогрев при 80?С , 2 часа охлаждение до 50?С . Бетон, модифицированный ускорителем твердения СН пропаривался по сокращенному режиму (2 часа – подъем температуры до 80?С , 3 часа – изотермический прогрев при 80?С , 2 часа охлаждение до 50?С ). Отпускная прочность бетона класса В30 по заводским условиям составляет 80% от марочной, т.е. 32 МПа. Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Таблица 1. Влияние комплексной добавки и ее компонентов на прочность бетона при пропаривании

Мате­риалы	Контрольный			СН		Одолит-К		Комплексная добавка
	Сос­тав кг/ м?		Стои­мость, руб	Сос­тав кг/ м?	Стои­мость, руб	Сос­тав кг/ м?	Стои­мость, руб	Сос­тав кг/ м?	Стои­мость, руб
Ц	580		1392	480	1152	420	1008	480	1152
П	540		233.28	560	241.92	579	250.13	560	241.92
Щ ( гр )	1200		889.2	1250	926.25	1291	956.63	1250	926.25
Д( Одолит-К )	-		-	-	-	1.68	155.4	1.92	177.6
Д( СН )	-		-	9.6	134.4	-	-	9.6	134.4
Пропарка	0.35 Гкал/ м?		404.69	0.35 Гкал/ м?	263.05	0.35 Гкал/ м?	404.69	-	-
Прочность бетона, МПа	40.8			33.1		44.3		34.3
Итого:		2919.17 100%			2717.62 93.1%		2774.85 95.06%		2635.17 90.27%

Из табл. 1 видно, что бетон, модифицированный комплексной добавкой, набирает отпускную прочность без тепловлажностной обработки через 20 часов нормального твердения. Технико-экономическая эффективность при использовании комплексной добавки при сокращении энергозатрат составляет 284 руб/ м? .

К сожалению, в настоящее время отсутствуют четкие данные о влиянии гиперпластификаторов на гидратацию, структурообразование и стабильность цементных систем. Однако р езультаты предварительно проведенных исследований показали, что введение гиперпластификатора в количестве более 1.2% от массы цемента, что не превышает рекомендуемых дозировок, приводит к замедлению сроков схватывания и набора прочности в раннем возрасте. Это свидетельствует о замедлении гидратации цемента в его присутствии.

СН формирует более плотную структуру цементного камня вследствие образования кристаллизационного каркаса преимущественно из двойных солей гидратов и их последующего обрастания высокодисперсными гидросиликатами кальция, вследствие чего устраняется замедление, вызванное гиперпластификатором . Снижение количества воды затворения оказывает благоприятное влияние на формирование кристаллизационного каркаса в присутствии СН . Такое сочетание позволяет формировать структуру смешанного типа с условно замкнутыми порами в более плотном и менее проницаемом цементном камне.

Из вышесказанного следует, что применение гиперпластификатора и ускорителя твердения является мощным средством для сокращения тепловлажностной обработки или вовсе отказа от него. При этом следует иметь в виду, что применение комплексных добавок требует дополнительного и более тщательного выбора компонентов и их концентраций с учетом вида и количества вяжущего, состава бетонной смеси и ожидаемых результатов.

Список использованных источников:

1. Изотов В.С. Химические добавки для модификации бетона / В.С. Изотов, Ю.А. Соколова. – М.: Палеотип, 2006. – 244 с.

2. Изотов В.С. Влияние некоторых гиперпластификаторов на основные свойства цементных композиций / В.С. Изотов, Р.А. Ибрагимов // Строительные материалы. – 2010. – № 11. – С. 14–17.

3. Изотов В.С. Влияние добавок ускорителей твердения на свойства тяжелого бетона / В.С. Изотов, Р.А. Ибрагимов // Строительные материалы. – 2010. – № 3. – С. 35–37.

4. Фаликман В.Р. Поликарбоксилатные гиперпластификаторы : вчера, сегодня, завтра / В.Р. Фаликман // Популярное бетоноведение . – 2009. – № 2 (28). – С. 86–90.