Добро пожаловать на официальное интернет-представительство Некоммерческого Партнерства "Союз производителей бетона"
Союз создан в 2003 году с целью координирования, регулирования и управления разрозненными отраслями, нормальное функционирование которых необходимо для общего развития рынка бетона. Мы заинтересованы в формировании и укреплении здоровой экономической политики на строительном рынке.






ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ


МЫ СОТРУДНИЧАЕМ



НАШИ ПАРТНЕРЫ







АВТОРИЗАЦИЯ
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНОВ - СТАТЬИ


Прислать свою статью

05.03.2012

Проблемы формализации выбора химических добавок

Комментариев: 0 | Количество просмотров: 3503
Авторы: Е,В, Гордеев, Е.А. Идейкин

В п. 3.1 ГОСТ 24211 дано определение добавки – «органическое или неорганическое (то есть любое. Авт.) вещество, вводимое в смеси в процессе их приготовления с целью направленного регулирования их технологических свойств и/или строительно-технических свойств бетонов и растворов и/или придания им новых свойств». Несмотря на название ГОСТа, слово «химическая» в определении опущено. В контексте масштабности проблемы мотивация забывчивости понятна – «химическая» предусматривает наличие химических реакций. А как не охватить «инертные минеральные добавки» (п. 4.1.4.1)? В этой связи возникает вопрос – речной песок относится к компетенции ГОСТа? Ведь известно, что тех же «эффектов действия» можно достичь изменением соотношения инертных компонентов бетонной смеси, если при этом за счет уменьшения пустотности заполнителя после введения в исходную смесь речного песка произойдет изменение типа бетонной структуры [1]. В этом случае величина эффекта по прочности, проницаемости и т. п. может вполне удовлетворить критериям ГОСТа. Может быть, стоит ограничить ГОСТ на самом деле химическими добавками?

С коллоидно-химической точки зрения непонятно многократно подчеркнутое выделение «растворов» в отличный от бетонов тип материалов. Мы знаем, что требования к растворам строительным установлены ГОСТ 28013-98, бетонным смесям – ГОСТ 7473-94, бетонам – ГОСТ 26633-91. Сопоставляя их с «эффектами действия» ГОСТ 24211, не удается отыскать оснований для такого обособления. Растворы, как и бетоны, имеют одни и те же вяжущие и заполнители на силикатной основе, поэтому для химических добавок растворы – разновидность бетонов.

В основе ГОСТ 24211 классификация химических добавок по эффектам их влияния на бетонные смеси и готовый бетон. В соответствии с этим выделяются четыре класса добавок – регулирующие свойства бетонных и растворных смесей, регулирующие свойства бетонов и растворов, придающие бетонам и растворам специальные свойства, минеральные. Очевидно, что нельзя регулировать свойства смесей без оглядки на свойства готового бетона. Поэтому к критериям эффекта для смесей добавлены ограничения по свойствам готового бетона. Перечисленные в ГОСТе эффекты для смесей не являются отражением улучшения свойств исключительно смесей. На современном рынке добавки для смесей и для бетонов это одни и те же добавки, и их дифференциация в ГОСТе приводит к путанице.

Представляется, что перечень эффектов должен соответствовать целям, сформулированным в первом абзаце настоящей статьи, и детализировать их. С этой точки зрения непонятно, чем полезен эффект «снижение водопотребности смесей» для добавок, регулирующих свойства смесей. Если чем-то полезен (прочность, проницаемость и т. п. готового бетона), эти эффекты отдельно сформулированы для добавок, регулирующих свойства бетона. Если он связан с удобоукладываемостью смеси – есть отдельный подкласс пластифицирующих добавок. Как самоцель, водоредукция – не полезный, а вредный эффект, ибо в любом случае вода – самый дешевый компонент в бетоне. Уменьшение содержания воды приводит к удорожанию бетона, что с экономической точки зрения совсем не полезно.

С воздухововлечением – аналогично. Непонятно увеличение объема воздуха в смеси как самоцель. Если это способствует морозостойкости – есть соответствующий эффект в классе добавок для бетонов. Заметим, что морозостойкости соответствует не любое увеличение объема воздуха, а скорее оптимизация его по распределению и размеру.

Стабилизация смесей – тот случай, когда надежда на решение проблемы с помощью химической добавки отвлекает технолога от необходимости совершенствования структуры смеси. Если смесь без добавок расслаивается – подбор и соотношение заполнителей произведены неправильно. Случаи, когда применение добавки действительно необходимо, относятся к специальным. К соответствующему классу и следует отнести стабилизирующие добавки.

Согласно ГОСТ 24211 к классу минеральных относят дисперсные неорганические добавки. Они делятся на два подкласса – инертные и активные. Наше мнение о возможности отнесения инертных минеральных добавок к химическим приведено выше. Что касается активных, то есть проявляющих вяжущие свойства или пуццолановую активность, то их принцип действия кардинально отличается от принципа действия остальных химических добавок. В основном, остальные добавки являются поверхностно-активными веществами, взаимодействующими с цементом на молекулярном уровне. Размер частиц минеральных добавок сравним с размером частиц цемента. Для проявления их совяжущих свойств и пуццолановой активности необходимы специальные условия – как минимум, термовлажностная обработка. В нормальных условиях созревания бетона в большей части случаев их положительный эффект связан с изменением структуры заполнителя бетонного композита. В этой связи мы считаем отнесение их к химическим добавкам в смысле стандартизации нецелесообразным.

В классе специальных привлекают внимание противоморозные добавки. Основной эффект согласно ГОСТу – обеспечение твердения при отрицательных температурах, соответствует формулировке предыдущей редакции от 2003 года. Но в ГОСТ 30459 новой редакции изменились критерии оценки. Старая редакция отвечала формулировке эффекта. Оценивалась прочность образца через короткое время после извлечения его из морозильной камеры. Новая редакция никак не подтверждает наличия эффекта, ибо требует определения времени достижения заданной прочности. Мы провели эксперимент – поместили в камеру образцы смеси без добавок, и испытали их в соответствии с рекомендациями новой редакции ГОСТа. Результат – отсутствие добавок, или вода – являются противоморозными добавками, ибо необходимая прочность после камеры -15о была достигнута через 126 часов, а стандартами это время не лимитируется. Понять разработчиков ГОСТа можно – на рынке не существует противоморозных добавок, в том числе тех, технические условия на которые согласованы самими разработчиками ГОСТов, которые бы удовлетворяли требованиям старой редакции. Но необходимо изменить формулировку эффекта действия. Современные добавки не могут быть антифризами в силу их низких рекомендуемых дозировок. Для гидратации цемента при отрицательных температурах необходима вода в жидком агрегатном состоянии, то есть без антифриза не обойтись. Действующие строительные нормы транспортировки и ухода за бетоном при отрицательных температурах не требуют антифризов. Однако не читающие их прорабы обескураживаются, когда бетон без этого ухода замерзает. Неверная формулировка эффекта в ГОСТ 24211 укрепляет их в своем удивлении и делает ответственными за замерзание производителей добавок. Эти, в свою очередь, по новой редакции ГОСТ 30459 сделали все правильно.

Рис. 1. Результаты испытаний добавок методом «холодного бетона» по ГОСТ 30459-2008Модной тенденцией из-за этой неразберихи стали так называемые «бессолевые» противоморозные добавки. Это именно те, из-за остаточного запаха от которых хозяева отказываются от квартир в С-Петербурге. Но далеко не все из них пахнут аммиаком. Большинство благополучно не имеет запаха. Зато имеют рекордно низкие дозировки – 0,5–1% от веса цемента и почти ничего не стоят. Разработчики покрыли химический состав завесой тайны. Две из таких добавок мы пробовали в нашей лаборатории по ГОСТ 30459 в рекомендованных производителями дозировках. Показатели добавки «Морозостоп» при рекордно низкой цене 20 руб./кг после камеры -15о отличались от аналогичных, полученных при замене добавки водой, на уровне погрешности эксперимента. Бетон на добавке Sika Antifrost за 200 часов не сумел набрать необходимую прочность (рис. 1).

В ГОСТ 24211 эффектам действия добавок соответствуют числовые критерии. Методы определения приведены в ГОСТ 30459. Представляется, что методы должны обеспечивать минимальную погрешность, воспроизводимость результатов и легко осуществляться на уровне заводской лаборатории. Составы смесей, установленные ГОСТом для испытаний эффективности добавок, противоречат этому. Стремление максимально приблизить испытания к условиям производственного бетона отвлекли от цели – точного количественного определения эффекта добавки. Ничем другим не объяснить необходимость использования щебня и песка в тестовых составах. Между тем добавки меняют свойства бетона путем изменения свойств цементного теста. Для получения количественной оценки достаточно испытать добавку в цементном тесте. Это снизит трудоемкость экспериментов, увеличит точность. Результаты наших испытаний добавок при исследовании прочности, проницаемости и удобоукладываемости цементного теста, растворов и бетонов свидетельствуют о корреляции параметров.

Рис. 2. Ротационный и вибрационный вискозиметрыОценка удобоукладываемости смесей методом осадки, погружения и расплыва конуса устарела и не позволяет получить точных результатов, необходимых для количественного сравнения. В настоящий момент одним из главных, определяющих удобоукладываемость показателей является тиксотропия смесей. Необходимы методы, позволяющие адекватно оценивать реологию смесей, зависимость вязкости от сдвигового усилия. В настоящее время при наличии большого ассортимента приборов для изучения реологических свойств целесообразно было бы перейти к их оценке с помощью ротационных вискозиметров (см. рис. 2). Особенно полезны для практических нужд, в частности выбора добавок, испытания с использованием осцилляционных методов. С их помощью возможно получить отдельно как модули потерь, так и модули упругости цементного теста.

Невозможно в условиях заводской лаборатории получить воспроизводимые результаты оценки удобоукладываемости, если контрольный состав имеет подвижность П1, как это рекомендуется ГОСТом. В таком составе велико количество воздуха из-за недостаточного количества воды. Корректные результаты можно получать на смесях класса не ниже П3.

В последнее время получили широкое распространение новые технологии изготовления железобетонных изделий, такие как полусухое вибропрессование, безопалубочное формование и т. п. Спектр подвижности производимого бетона сместился в сторону повышения жесткости смесей. Новым технологиям необходимы добавки с новыми свойствами, отличными от литых бетонов. Критерии оценки таких добавок не разработаны, ГОСТ 30459 для них не приспособлен.

В попытке заполнить вакуум, бетонный законодатель считает необходимым диктовать, какие добавки следует применять. Например, ГОСТ 17608-91. Считаем, что законодателю следует уделять внимание проработке обоснованных технических требований, а состав бетона – дело производителей.

Представляется целесообразным разделить химические добавки на два класса по принципу действия – основные, эффект которых связан с увеличением основных параметров бетона – долговечность и прочность, и специальные – придающие бетонам специальные свойства.


Литература

1. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Высшая школа, 1987.

Источник информации: журнал ЖБИ и конструкции


Возврат к списку

Для того чтобы оставить комментарий, Вам необходимо авторизоваться.
3.151534238159

Реклама на портале


Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Некоммерческое партнерство "Союз Производителей Бетона",2003-2011
Все права защищены. Публикация информации с сайта без активной гиперссылки на www.concrete-union.ru и согласования с руководством запрещена
Адрес электронной почты info@concrete-union.ru
Размещение рекламы на портале НП "Союз Производителей Бетона"