Бетон в Симферополе
от производителя

+7(978)703-2749
+7(978)703-2769

Пластификатор полифункционального действия для бетона

Совершенствование и интенсификация технологии производства сборного железобетона связаны с применением химических добавок полифункционального действия, являющихся дешевыми побочными продуктами промышленности. К ним относится пластификатор ПФС (пластификатор формиатно-спиртовой) по ТУ 84-1067-85 Минхимпрома СССР, включающий формиат натрия, сиропообразующие вещества и полиспирты (монопентаэритрит и полипентаэритрит). Добавка в виде водного раствора 40…45%-ной концентрации, объем производства её составляет около 30 тыс. в год.

В УкрНИИГиМе исследованы свойства бетона с добавкой ПФС по методике испытаний добавок в бетоне, её технический эффект установлен по ГОСТ 24211-80.

Результаты испытаний подвижности бетонной смеси при введении 0,4…0,8% ПФС массы цемента приведены на рис. 1.

Влияние дозиновки ПФС и расхода цемента на подвижность бетонной смеси

Наибольший пластифицирующий эффект достигается при использовании СПЦ с последующим его снижением при увеличении содержания С3А и C4AF в клинксре (табл. 1) и снижении расхода цемента.

Цемент Содержание, % Минеральная добавка
C3S C2S C3A C4AF
СПЦ 47,8 36,7 2,4 11,7 -
ПЦ-1 52,7 22,3 5,8 13,7 20% гранулированного шлака
ПЦ-2 56,4 18,2 8,0 12,9

В зависимости от дозировки ПФС и минералогического состава цемента при одинаковом В/Ц подвижность бетонной смеси увеличилась с 2…3 до 20 см и более при использовании СПЦ и до 16…18 см и более при применении ПЦ-1 и ПЦ-2.

Диаграмма прочности бетона с добавкой ПФС

А - Ц = 300; В - Ц = 400; С - Ц = 500 кг/м3; 1…4 см по рис. 1

При исследовании прочности бетона (рис. 2) в суточном возрасте после ТВО по режиму З+З+9+З ч (t = 70°С)‚ содержащего 0,4…0,8% ПФС массы цемента, установлено:

  • при одинаковом В/Ц (заштрихованная зона) прочность пластифицированного добавкой бетона равна или несколько выше, чем в контрольных составах. При повышенных расходах добавки на ПЦ-1 и ПЦ-2 несколько снижается прочность бетона, что, очевидно, связано с расслоением бетонной смеси литой консистенции;
  • прочность затвердевшего бетона из равноподвижных бетонных смесей (незаштрихованная зона), содержащих добавку, на 30…50% выше прочности бетона контрольного состава.

Особенность добавки ПФС заключается в отсутствии замедления процессов гидратации и структурообразования цементных систем, как при нормальном твердении, так и подверженных ТВО. На рис. 3 приведена пластограмма цементного теста нормальной густоты (ПЦ-2) с добавкой ПФС и без неё. При введении в Цементное тесто 0,6…1,5% ПФС массы цемента наблюдается ускорение процесса структурообразования системы и достижение критической пластической прочности в 1,7 раза быстрее по сравнению с контрольным составом.

Кинетика изменения пластической прочности цементного теста нормальной густосты

Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что при прочих равных условиях прочность бетона с добавкой после ТВО с продолжительностью предварительного выдерживания 1 ч на 2…З% выше прочности бетона того же состава без добавки с предварительным выдерживанием 3 ч (табл. 2).

Цемент Количество добавки, % массы цемента О.К., см Rсж, МПа, при продолжительности предварительного выдерживания бетонной смеси, ч
1 2 3
ПЦ-1 - 2 14,8 16,3 20,4
ПЦ-1 0,6 19 21,0 22,5 24,6
ПЦ-2 - 3 15,3 17,4 21,0
ПЦ-2 0,6 17 21,4 23,3 25,9

Примечание. Ц = 400 кг/м3, В/Ц = 0,45.

Поровую структуру бетона с добавкой ПФС устанавливали по ГОСТ 127304-78. Из табл. З следует, что при введении в бетон 0,8% ПФС массы цемента средний размер пор уменьшается в 1,45 раза по сравнению с контрольным составом, а коэффициент однородности распределения пор а возрастает на 12%. Это свидетельствует об увеличении количества более мелких пор и повышении равномерности их распределения в бетоне.

Цемент Количество добавки, % массы цемента В/Ц Показатели поритости
W, % α λ
ПЦ-1 - 0,45 5,3 0,51 0,85
0,2 0,45 4,5 0,52 0,85
0,4 0,45 4,3 0,55 0,81
0,6 0,45 4,2 0,56 0,74
0,8 0,40 4,0 0,50 0,43
ПЦ-2 - 0,45 5,7 0,45 2,37
0,2 0,45 5,6 0,57 1,75
0,4 0,45 5,7 0,55 1,83
0,8 0,45 5,8 0,53 1,63

Показатель среднего размера пор бетона на ПЦ-1, содержащего 0,8% добавки ПФС, меньше на 32% по сравнению с контрольным составом, приготовленным на равноподвижной бетонной смеси. Водонепроницаемость такого бетона на 2..3 ступени выше, чем бетона без добавки.

Влияние добавки ПФС на коррозионную стойкость раствора в морской воде (20 г/л) изучали на цементно-песчаном растворе состава Ц:П=1:З,5 На ПЦ-1. Результаты испытаний свидетельствуют о том, что после 12 мес выдерживания образцов в морской воле коэффициент коррозионной стойкости цементно-песчаного раствора без добавки составил 0,84, а с 0,6% добавки — 0,94. Высокая коррозионная стойкость раствора с добавкой объясняется повышенной плотностью и уменьшением размера пор цементного камня.

Для исследования влияния добавки ПФС на морозостойкость использовали бетон состава Ц:П:Щ=1:1,8:3,51 при В/Ц=0,45 и Ц=356 кг/м3 с добавкой 0,6% ПФС. После 200 циклов замораживания и оттаивания коэффициент морозостойкости бетона при оттаивании в морской воле составил 0,97, а в пресной — 1.

Добавка ПФС использована на Каховском, Арцизском, Щирецком и других заводах ЖБИ треста Укрводжелезобетон Минводхоза УССР при изготовлении лотков оросительных систем, плит облицовки каналов, безнапорных железобетонных труб и др. При этом установлено, что при введении 0,6…0,8% ПФС массы цемента можно снизить расход цемента на 10.20% в зависимости от состава бетона (табл. 4).

ПЦ-1, кг Количество добвки, % массы цемента О.К., см Rсж, МПа, после ТВО
4 ч 28 сут
315 - 5 17,1 20,6
296 0,6 6 17,6 21,6
296 0,8 5 18,0 22,4
360 - 6 21,6 26,3
306 0,6 5 23,3 25,0
306 0,8 5 22,3 26,4
410  - 6 24,3 30,3
332 0,6 5 26,7 33,8
332 0,8 6 24,6 29,7

Использование добавки ПФС с целью получения комбинированного эффекта, т. е. частичного снижения расхода цемента (12%) и сокращения времени изотермического выдерживания бетона, позволяет снизить себестоимость производства плит облицовки каналов. Объем внедрения за 1985 г. только на заводах ЖБИ треста Укрводжелезобетон составил около 300 тыс. м3 бетона, а за 1986 г. — 370 тыс. м3.

Выводы

Добавка ПФС относится к классу пластификаторов повышенной эффективности с явно выраженным эффектом ускорения процессов структурообразования и твердения бетона.

В равноподвижной с контрольным составом бетонной смеси она позволяет повысить прочность бетона на 30…50% по сравнению с бетоном без добавки или экономить до 10…20% цемента. Введение 0,6…0,8% ПФС массы цемента сокращает на 3 ч продолжительность изотермического прогрева бетона без снижения его прочности.

Введение ПФС в бетон способствует формированию мелкопористой структуры цементного камня, повышению плотности, морозо- и коррозионной стойкости бетона.

Ещё не оценен
  • Share