Добавки, що сповільнюють тверднення бетонів і будівельних розчинів

Размещено на http://www.allbest.ru

Міністерство освіти і науки України

Київський національний університет будівництва та архітектури

Реферат

З дисципліни:

«Добавки у бетони та будівельні розчини»

На тему:

«Добавки, що сповільнюють тверднення бетонів і будівельних розчинів»

Київ 2013

Зміст

Вступ

Області та мета застосування добавок - уповільнювачів тверднення

Механізм дії добавок - уповільнювачів тверднення

Види добавок - уповільнювачів тверднення, їх основні та додаткові ефекти

Особливості практичного застосування добавок - уповільнювачів тверднення

Визначення ефективності застосування добавок - уповільнювачів тверднення

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

Зазвичай у "класичну" трикомпонентну бетонну суміш (цемент, вода, заповнювачі) часто вводять різні добавки, головна мета яких полягає в поліпшенні властивостей бетонної суміші. Такі добавки називають ще модифікаторами, тому що вони, як правило, істотно модифікують первісні властивості матеріалу.

Сучасне виробництво будівельних сумішей практично завжди використовує добавки для бетону, за допомогою яких набір фізичних і хімічних властивостей можна змінити і поліпшити. Добавки підвищують якість бетону й додають йому додаткові спеціальні властивості, що дозволяють прискорювати темпи будівництва, а також значно знизити вартість.

Спеціальні властивості бетону необхідні як при будівництві доріг і аеродромних покриттів, гідротехнічних споруд, причалів, басейнів і спеціальних споруд, так і при монолітному будівництві житлових і промислових будинків і т.д.

 Сьогодні існує безліч різних добавок. При жаркому кліматі, наприклад, зазвичай використовуються сповільнювачі твердіння. При виготовленні підлог, які піддаються замерзанню/відтаванню як, наприклад, підлоги на відкритих площадках або в морозильних камерах, рекомендується застосовувати (крім використання сповільнювачів), тільки реагенти, які поглинаються повітрям.

добавка тверднення уповільнювач бетон

Області та мета застосування добавок - уповільнювачів тверднення

Для забезпечення монолітності зведених конструкцій бажано бетонувати їх безперервно. Однак це можливо при незначних обсягах робіт і для будівництва порівняно простих конструкцій. У всіх інших випадках важко уникнути перерв у бетонуванні конструкцій, і тому на будівельних майданчиках змушені вдаватися до влаштування так званих "робочих швів".  Робочі шви - ослаблене місце, тому вони повинні влаштовуватися в перетинах, де стики старого і нового бетону не можуть негативно впливати на міцність конструкції. Їх влаштування пов'язано з певними труднощами і додаткової витратою робочого часу, так як для надійного зчеплення нового бетону зі старим необхідно ретельно обробляти поверхню раніше укладеного бетону. Для цього слід край затверділого бетону очищати від цементної плівки, оголювати крупний заповнювач, продуваючи стисненим повітрям і промиваючи струменем води або протираючи дротяними щітками. Всього цього комплексу робіт можна уникнути, якщо вести бетонування безперервно або з такими перервами, протягом яких процес схоплювання раніше покладеної суміші ще не розпочинається.  Одним з можливих технологічних рішень у таких випадках може служити введення в бетонну суміш сповільнювачів тверднення бетону. Такий прийом повинен здійснюватися з урахуванням графіка бетонних робіт і подачі бетонної суміші до місця бетонування. 

Інший важливий напрям використання добавок-сповільнювачів тверднення пов'язаний з необхідністю транспортування бетонної суміші на значні відстані, а також збереження технологічних властивостей сумішей у разі виникнення у виробництві бетонних робіт технологічних перерв. 

Також добавки - сповільнювачі тверднення використовують при твердінні бетонів в умовах підвищених температур (вище +25°), а також для компенсації прискорюючого ефекту інших функціональних добавок. Прикладами складів, що вимагають застосування сповільнювачів тверднення цементних сумішей, можуть бути суміші для влаштування підлог, деякі ремонтні розчини.

Добавки для бетону, які загальмують процес застигання, потрібні, також, коли для будівництва використовується бетон високих марок, у якому підвищений вміст в'яжучої речовини . Це дає додаткову властивість - швидке схоплення. Тому щоб розчин не схопився завчасно, потрібно використовувати уповільнюючі добавки для бетону.

У виробництві збірних бетонних та залізобетонних виробів добавки-сповільнювачі тверднення застосовують, якщо небажано схоплювання бетону через роботу затирочного обладнання або якщо бетон підлягає подальшому ущільненню. Особливо широке значення мають добавки - сповільнювачі тверднення при виготовленні зовнішніх стінових панелей для розтину поверхневого шару і оголення декоративного заповнювача після прискореного твердіння. 

Механізм дії добавок - уповільнювачів тверднення.

Механізм дії добавок - сповільнювачів схоплювання і твердіння бетону полягає в гальмуванні процесів гідратації і гідролізу клінкерних мінералів, тобто обумовлює уповільнене виділення вільного вапна в розчин і уповільнює процеси коагуляції і зближення зерен цементу і його гідратних новоутворень. Внаслідок цього інтенсивність схоплювання і тверднення зачинених водою клінкерних цементів сповільнюється.

Тверднення цементного тісту може бути загальмовано і в результаті дії добавок , які, не перешкоджаючи гідратації і гідролізу клінкерних мінералів, швидко зв'язують вільне вапно, що виділяється з С3S . Уповільнення процесів тверднення викликається також впливом окремих електролітів, які, залежно від їх вмісту в цементному тесті, можуть перешкоджати коагуляції колоїдного розчину і гідратних новоутворень.

За вимогами надійності добавки, для добавок, що уповільнюють тверднення бетону і розчину, критерієм служить зниження міцності бетону на 30 % і більше у віці до 7 діб. При цьому в проектному віці через 28 діб міцність бетону збільшується , а проникність - знижується.

В принципі, всі добавки поверхнево - активних речовин, що вводяться в бетонну або розчинну суміш у підвищених дозуваннях, разом з пластифікацією сумішей приводять до уповільнення їх схоплювання і зниження міцності бетону в перші години і добу твердіння. Це обумовлено утворенням адсорбційних плівок або оболонок з молекул ПАР на поверхні частинок цементу , що ускладнюють до них доступ води для нормальної гідратації. В результаті відбувається уповільнення процесу формування структури цементного каменю і відповідно кінетики набору міцності бетону.

Види добавок - уповільнювачів тверднення

Будівельна практика має певним досвідом щодо застосування наступних видів добавок сповільнювачів схоплювання і твердіння бетонних та розчинних сумішей. 

Нітрилотриметиленфосфонова кислота НТФ.

Білий кристалічний порошок, легко розчинний у воді і нерозчинний в органічних розчинниках. При передозуванні можливе зниження міцності бетону і розчину. Добавка ефективна для всіх видів цементу, в тому числі і для високоалюмінатних. Має пластифікуючу дію, не викликає корозії арматури в залізобетоні. Рекомендоване дозування - 0,02 .. 0,15% від маси цементу. 

РСБ-500 (ІСБ-500).

Добавка-сповільнювач для монолітного будівництва. Розчини виробництва нітрилотриметиленфосфонової кислоти. Не містить речовин, що викликають корозію арматури. Рекомендоване дозування - 0,02 .. 0,15% маси цементу. 

Кормова цукрова патока (меляса) КП.

Продукт, що є відходом цукрової промисловості, у вигляді густої в'язкої рідини темно- коричневого кольору, добре розчинної у воді. Спостерігається уповільнений набір міцності бетону і розчину в віці до 7 діб. Володіє пластифікуючою дією; не рекомендується застосовувати для збірного залізобетону. Дозування - 0,05 .. 0,3%. 

Молочна сироватка.

Відхід виробництва молочної промисловості, що представляє собою жовтувату рідину, до складу якої входять молочний цукор, жир, білок. Особливо сильно уповільнює тверднення при введенні сироватки безпосередньо в будівельний розчин або бетонну суміш. Володіє пластифікуючою дією. Оптимальна кількість добавки - 1,5 .. 3% маси цементу.

Релаксол - Темп 4

Вводиться з водою замішування при приготуванні бетонної суміші. Час перемішування залежить від виду бетонозмішувача і досягнення необхідного ступеня однорідності суміші. При кристалізації добавки розчин необхідно перемішати з одночасним барботуванням. Добавка відповідає санітарно- гігієнічним вимогам, що пред'являються до будівельних матеріалів, і є хімічно стабільною речовиною. Вхідні до складу добавки компоненти відносяться до малонебезпечних речовин (4 клас небезпеки) .

RETARDAL ТКП

Добавка, уповільнююча твердіння бетону з одночасно сильним пластифікуючим єфектом. Зручна для товарного бетону і бетонування при високих літніх температурах. Значно підвищує міцність бетону.

БК RETARDER

Сповільнювач твердіння в рідкому вигляді, необхідний для отримання "вимивного бетону". Використовується як для негативного, так і позитивного методів .

БК LANOSAN 70 H 120

Сповільнювач твердіння у вигляді пасти, необхідний для отримання "вимивного бетону". Використовується як для негативного, так і позитивного методів .

БК WASCHBETONLACK

Сповільнювач твердіння у вигляді лаку, необхідний для отримання "вимивного бетону". Використовується для негативного методу .

БК В.З. Пап'є

Сповільнювач твердіння у вигляді просоченої розчином паперу , необхідний для отримання " вимивного бетону " .

БІСІЛ ретардер -СХ

Добавка, призначена для уповільнення початку схоплювання бетону і будівельних розчинів. Додається у воду замішування.

БІСІЛ ФС

Добавка, що не містить хлоридів, яка прискорює процес схоплювання бетону і будівельних розчинів.

Аддімент ВЗ 2 (Addiment VZ 2).

Добавка-сповільнювач з пластифікуючою дією для монолітного будівництва. Не містить речовин, що викликають корозію арматури. Рекомендоване дозування - 0,2 .. 0,7% маси цементу. Виробник: AddimentSika (ФРН). 

Аддімент ВЗ б (Addiment VZ 6).

Добавка - сильний сповільнювач для легких розчинів і пінобетонів. Рекомендоване дозування - 0,2 .. 1,7% маси цементу. Виробник: Addiment Sika (ФРН). 

Перамін Р (Peramin R).

Добавка-сповільнювач у вигляді прозорого розчину на основі фосфатів. Рекомендоване дозування - 0,2 .. 1,0% маси цементу. Виробник: ТОВ "Уралпласт". 

Поззоліт 100-ІксР (Pozzolith 100-XR).

Добавка сповільнювач з пластифікуючою дією. Рідина від коричневого до чорного кольору. Рекомендоване дозування - 0,2 .. 0,3% маси цементу. Виробник: Люберецкий комбінат Смик. 

Сементол Ретард (Cementol Retarde).

Сповільнювач з пластифікуючою дією для бетонних і розчинних сумішей, який попередньо змішують з водою і додають у суху суміш. Рекомендоване дозування - 0,2 .. 0,8% маси цементу. Виробник: ТКК (Словенія). 

Зика Ретард (Sika Retarder).

Високоефективний сповільнювач схоплювання на основі модифікованих фосфатів. Сумісний з усіма видами портландцементу, включаючи шлакопортландцемент. Жовтувато-коричнева рідина густиною 1,13 кг / л. Продукт не містить хлоридів. Рекомендоване дозування - 0,2 .. 2,0% маси цементу. Виробник: Sika (Швейцарія). 

Глюконат натрію.

Сіль натрію глюконової кислоти, отримана з глюкози шляхом ферментації. Володіє пластифікуючj. і водоутримуючою дією. Дрібнокристалічний порошок або гранулят від білого до коричневого кольору; повністю біорозкладний; добре розчинний у воді. Рекомендоване дозування 0,05 .. 0,25% маси цементу. Виробник: Bang & Bonsomer концерну МАПЄЇ (Італія). 

Крім вказаних, в якості добавок-сповільнювачів схоплювання бетонних сумішей і тверднення бетону можуть бути використані середньо- і слабопластифікуючі добавки підвищеної концентрації, наприклад, ЛСТ, УПБ, а також кремнійорганічна рідина 113-63 (колишній ФЕС 66), етілгідрідсесквіоксан ПГЕН, гексаметафосфат, тваринний клей (кістковий, міздровий), крохмаль, декстрин та інші. 

Вплив перерахованих добавок на міцність і довговічність бетону, залежно від кінетики формування в їх присутності структури цементного каменю і від їх участі в хімічних реакціях, не може бути передбачено апріорі. Тому вміст добавок у бетонах або розчинах встановлюється експериментально з одночасною перевіркою міцності при стисненні відповідно до вимог діючих нормативних документів. 

Особливості практичного застосування добавок - уповільнювачів тверднення

Добавки - сповільнювачі тверднення досить ефективні в невеликих концентраціях, при цьому уповільнення тверднення викликається адсорбцією добавок на продуктах гідратації цементу, особливо на Са( ОН)2, а також на поверхні вихідних негідратірованих мінералів. Більша частина введеного сповільнювача витрачається на алюмінатну фазу цементу, тому ефект дії добавок більшою мірою проявляється в низькоалюмінатних цементах, а також в цементах з мінімальним вмістом лугів, оскільки останні руйнують добавку. Слід мати на увазі, що в багатьох випадках уповільнення схоплювання сумішей на основі портландцементу є побічним ефектом введення інших цільових добавок, при чому їх вплив може виявитися досить значним. Наприклад, уповільнення термінів схоплювання може бути результатом введення добавок - пластифікаторів водознижувачів, водоутримувальних і загущающих та ін..

Застосуванню добавок в бетонах повинні передувати випробування властивостей бетонних сумішей і бетонів з ними відповідно до вимог діючих стандартів , нормативно - технічної або проектно - технологічної документації . У свою чергу бетони з добавками, бетонні суміші, застосовані для них матеріали , технологія виготовлення виробів і конструкцій повинні задовольняти вимогам, що висуваються державними стандартами, будівельними нормами і правилами та іншими нормативними документами до конкретних видів виробів і конструкцій з урахуванням їх призначення.

Визначення ефективності застосування добавок - уповільнювачів тверднення

Доцільність застосування добавок в бетонах визначається досягненням різних технологічних та економічного ефектів при експлуатації виробів і конструкцій. За показниками якості добавки повинні відповідати вимогам відповідної нормативно - технічної документації на продукт, і за показником ефективності дії - критеріям ефективності згідно вимог ДСТУ Б В.2.7-69-98. Ефективність добавок визначають порівнянням показників бетонних сумішей, бетонів контрольного та основного складів, за винятком стабілізуючих, водоутримувальних добавок і добавок, що підвищують захисні властивості бетону по відношенню до сталевої арматури. Ефективність зазначених добавок визначають тільки на бетонах основного складу.

Оптимальне дозування добавки - це мінімальна кількість добавки, при введенні якої до складу бетону досягається максимальний ефект дії за критеріями ефективності згідно з ДСТУ Б В.2.7-69-98.

Показник ефективності дії добавки згідно ДСТУ Б В.2.7-69-98 оцінюють за такими етапами:

- Спочатку підбирають бетон контрольного складу;

- Потім визначають оптимальне дозування добавки в основних складах;

- Далі порівнюють показники бетонної суміші та бетону контрольного і основного складів.

Ефективність добавок, що надійшли на підприємство, оцінюють в наступній послідовності:

а ) дається оцінка відповідності добавок критерію ефективності за

ДСТУ Б В.2.7-69-98;

б) проводиться оцінка ефективності добавок стосовно конкретних умов виробництва.

Ефективність добавок слід оцінювати при дотриманні наступних умов :

У важких бетонах витрата цементу має становити 350 кг/м3 при визначенні ефективності дії всіх добавок , крім повітровтягувальних ;

Слід використовувати дві фракції щебеню (5-10 і 10-20 мм). Співвідношення фракцій повинно бути підібрано виходячи з умов мінімальної пустотності. Частка дрібного заповнювача ( r ) у загальній масі заповнювачів повинна складати: при використанні повітровтягувальних добавок r = 0,35 , при інших добавках r = 0,4 ;

Оптимальне дозування добавки підбирають таким чином:

У бетонні суміші вводять добавки в кількості, рівній граничним значенням, зазначеним у нормативній документації на добавку з 2-4 проміжними дозуваннями добавки , що відрізняються один від одного на 20-30%. Будують графічну залежність , що зв'язує показники якості бетонних сумішей та / або бетонів , які є критеріями ефективності за ДСТУ Б В.2.7-69-98, з дозуванням добавки. При цьому роботу проводять при температурі навколишнього повітря і матеріалів ( 20 ± 5 ) ° С, за винятком роботи з противоморозні добавками; теплову обробку бетонів проводять у пропарювальної камері за режимом 3 +3 +6 +2 год при температурі ізотермічного прогріву 80 ° С для портландцементу і 90 ° С для шлакопортландцементу .

Ефективність добавок за критерієм ефективності оцінюють

в лабораторії підприємства і на виробництві при дотриманні наступних умов:

а ) виготовляють бетон контрольного та основного складів , застосованих на виробництві;

б) в лабораторних і виробничих умовах уточнюють оптимальне дозування добавки з урахуванням мети її застосування ;

в) роботу проводять при температурі навколишнього повітря і матеріалів, відповідних умовам виробництва;

г) теплову обробку бетонів проводять за режимами , прийнятим на виробництві :

Дослідження ефективності добавки слід починати з визначення основного позитивного ефекту, для досягнення якого добавка призначена ( за ДСТУ Б В.2.7-69-98), та експериментального уточнення оптимальної кількості добавки. Поряд з основним позитивним ефектом слід визначати наявність можливих вторинних позитивних ефектів, що є наслідком основного ефекту , а також побічних ( позитивних чи негативних) ефектів, що проявляються одночасно з

основним.

При дослідженні ефективності розроблених нових добавок в обов'язковому порядку слід вивчити вплив обраного оптимального дозування добавки на наступні показники якості матеріалу :

- На легкоукладальність водо- і розчиновідділення бетонної суміші;

- На міцність при стисканні, висолоутворень , захисні властивості бетону по відношенню до сталевої арматури .

Висновки

Добавки - уповільнювачі тверднення відносяться до ІІ класу хімічних добавок - регулювання кінетики процесів тужавління і тверднення бетонної суміші в початковий період після замішування.

Добавки - сповільнювачі тверднення застосовуються в наступних випадках:

- При необхідності продовжити час обробки бетонної суміші,

- При необхідності масивного монолітного бетонування без холодних швів,

- Якщо небажано схоплювання бетону через роботу затирочного обладнання,

- Якщо бетон підлягає подальшому ущільненню,

- Якщо потрібна висока марочна міцність,

- При температурі бетону вище +25 ° C.

З метою уповільнення процесів схоплення і тверднення бетонних та розчинових сумішей.

Список використаних джерел

Ткач Е.В. Модификаторы в строительной технологии. 

Химические добавки для модификации бетона : монография / В.С.Изотов, Ю.А.Соколова.

Троян В.В. Добавки для бетонів і будівельних розчинів: навчальний посібник.

ДСТУ Б В.2.7-69-98 Добавки для бетонів. Методи визначення ефективності.

В.С. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др. Добавки в бетон. Справочное пособие. Перевод с английского

Вавржин Ф., Крчма Р. Химические добавки в строительстве (перевод с чешского).

Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К. Добавки в бетоны и растворы.

Размещено на Allbest.ru