В целях расширения перспективного направления в области безобогревного зимнего бетонирования нами предприняты: поиск новых комплексных добавок, в том числе противоморозных; разработка способов получения известных веществ, входящих в состав притивоморозных добавок, но более экономичных и недефицитных из отходов химической, нефтехимической и других отраслей промышленности; создание новых составов добавок на основе противоморозных веществ и пластификаторов.
В результате проведенных поисков для исследований были отобраны комплексные противоморозные добавки на основе пластификатора формиатноспиртового (ПФС) и нитрата кальция (НК), а также пластификатора лигносульфонатного бисульфитного упаренного (ЛСБУ) и нитрата кальция. Исследования проводились при температурах плюс 20+2°С, минус 10 и минус 15°С на трех составах бетонных смесей: 1:1,25:2,95; 1:1,86:3,64; 1:2,47:4,2.
Исходные бездобавочные составы бетонных смесей имели водоцементные отношения 0,45; 0,55 и 0,65. В качестве вяжущею применяли портландцемент М400 Балаклейского цементного завода.
Количество пластифицирующих добавок ПФС и ЛСБУ назначали на основании их испытаний в цементном тесте нормальной густоты и принимали для ПФС – 0,8%, а для ЛСБУ — 0,2% массы цемента.
Количество противоморозных добавок в составе комплексной определяли с учетом водоцементного отношения и температуры твердения бетона. Так, для твердения бетона при температуре минус 10°С применяли от 5 до 10% НК, а при минус 15°С – от 7 до 12% НК. В результате проведенных исследований было установлено, что указанные добавки позволяют снизить водоцементное отношение на 5...8, 9...11, 10...13% по сравнению с первоначальными, бездобавочными составами при расходе цемента 285, 335 и 422 кг/м соответственно.
Прочность бетона на сжатие (МПа) определяли через 7, 14, 28 сут твердения при отрицательных температурах, а также 28 сут твердения при отрицательных температурах и дополнительного 28-суточного твердения в нормальных условиях на бетонных образцах 10х10х10 см. Для сравнения были приняты составы бетонных смесей, твердеющих при аналогичных условиях с добавкой нитрита натрия (НН) и фильтрата техническою пентаэритрита (ФТП).
Оптимальные концентрации водных растворов противоморозных добавок для затворения бетонных смесей, твердевших при отрицательных температурах, составили: при минус 10°С — 14...15%; при минус 15°С — 16...17%.
Заметный результат по прочности получен в бетонах, приготовленных на безгипсовом портландцементе марки 500 и твердевших при температуре минус 15°С с комплексной добавкой 0,7% ЛСТ+5,0% поташа (П): после 28 сут. твердения при отрицательной температуре бетон набрал 65% прочности по сравнению с прочностью бетона контрольного состава, твердевшего в нормальных условиях, что подтверждается также другими источниками
Выводы
Установлено оптимальное количество противоморозного компонента в составе комплексных добавок.
Перспективным в области безобогревного бетонирования является применение безгипсовых вяжущих, имеющих в своем составе комплексные добавки, способные интенсифицировать рост прочности бетонов при отрицательных температурах по сравнению с традиционной технологией.