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

23.09.2012

Противоморозные добавки: критерии технологической и технической эффективности. Обеспечение долговечности железобетонных конструкций

Комментариев: 0 | Количество просмотров: 10641

Автор: Сердюкова А. А.

В данной статье будут рассмотрены критерии технологической и технической эффективности действия противоморозных добавок и методы определения и оценки эффективности их действия.

А.А. Сердюкова, начальник производственной лаборатории ОАО «Завод ЖБК-1», г. Белгород

Современный рынок строительной химии сегодня предлагает широкий спектр модифицирующих добавок для бетонных и растворных смесей, изготавливаемых с применением вяжущих на основе портландцементного клинкера. В 2011 году введены в действие обновленные нормативные документы, устанавливающие основные требования к модификаторам бетонных и растворных смесей, в которых учтены основные нормативные положения европейских стандартов. Внесение в стандарты, разрабатываемые в Российской Федерации, основных нормативных положений европейских стандартов является важным шагом на пути гармонизации в области обеспечения взаимного понимания результатов испытаний и информации, содержащейся в стандартах, взаимозаменяемости продукции.

Обзор обновлений в нормативной документации

ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» распространяется на неорганические и органические вещества и устанавливает классификацию и критерии технологической и технической эффективности действия добавок в смесях, бетонах и растворах. В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения регионального стандарта ЕН 934-2:2001 «Добавки для бетонов, строительных и инъекционных растворов – Часть 2. Добавки для бетонов – Определения, требования, соответствие, маркировка и этикетирование» (EN 934-2:2001 «Admixtures for concrete mortars and grout – Part 2: Concrete admixtures – Definitions, requirements, conformity, marking and labelling») в части определений и технических требований к основным видам химических добавок.

ГОСТ 30459-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности» устанавливает требования к методам испытаний добавок, которые следует учитывать при оценке их эффективности действия в смесях, бетонах и растворах в соответствии с критериями эффективности по ГОСТ 24211 и содержит основные нормативные положения европейского стандарта ЕН 934-6:2002 «Добавки для бетонов, строительных и инъекционных растворов. Часть 6. Изготовление образцов, контроль соответствия и подтверждение соответствия» (EN 934-6:2002 «Admixtures for concrete, mortars and grout – Part 6: Sampling, conformity control and evaluation of conformity») в части требований к изготовлению образцов для испытаний отдельных видов добавок, ЕН 480-1:1997 «Добавки для бетонов, строительных и инъекционных растворов. Методы испытаний. Часть 1. Контрольный бетон и контрольный строительный раствор для испытаний» (EN 480-1:1997 «Admixtures for concrete, mortars and grout – Part 1: Reference concrete and mortar for testing») в части методов испытаний отдельных видов добавок.

«Холодный» и «теплый» бетон и раствор

Согласно ГОСТ 24211, по основному эффекту действия противоморозные добавки относятся к классу добавок, придающих бетонам и растворам специальные свойства. В новой версии данного стандарта введено разделение противоморозных добавок на добавки для «холодного» и «теплого» бетона и раствора. Введены два новых термина:

«Холодный» бетон и раствор – бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, постоянно твердеющий при отрицательной температуре.

«Теплый» бетон и раствор – бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, обеспечивающей незамерзание смеси при отрицательной температуре на время от ее изготовления до начала обогрева забетонированной конструкции.

Противоморозные добавки для «холодного» бетона и раствора должны обеспечивать твердение при отрицательной температуре бетона или раствора. При этом набор прочности в возрасте 28 суток должен составлять 30% и более контрольного состава нормального твердения.

Противоморозные добавки для «теплого» бетона и раствора должны обеспечивать защиту смеси от замерзания на время от ее изготовления до укладки и подачи внешнего тепла. При этом набор прочности в возрасте 28 суток должен составлять 95% и более контрольного состава нормального твердения.

Для обеспечения стойкости бетона железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, и защитной способности бетона по отношению к стальной арматуре при выборе модифицирующих добавок необходимо учитывать требования ГОСТ 31384 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования». Ввиду особенностей вещественного состава активных компонентов, обеспечивающего основной эффект действия, при выборе противоморозных добавок необходимо обеспечить соблюдение следующих требований:

– общее количество химических добавок, при их применении для приготовления бетона или раствора, не должно составлять более 5% от массы цемента;

– максимально допустимое содержание хлоридов в бетоне, выраженное в процентах хлорид-ионов к массе цемента, не должно превышать значений, приведенных в таблице 1;

– в состав бетона не допускается введение хлористых солей при изготовлении следующих железобетонных изделий и конструкций: с напрягаемой арматурой, с ненапрягаемой проволочной арматурой класса В-I диаметром 5 мм и менее, эксплуатируемых в условиях влажного или мокрого режима, с автоклавной обработкой, подвергающихся электрокоррозии;

– не допускается введение хлористых солей в состав бетонов и растворов для инъектирования каналов предварительно напряженных конструкций, а также для замоноличивания швов и стыков сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций;

– при наличии в заполнителях потенциально реакционноспособных пород не допускается введение в бетон солей натрия и калия.

Применение современных технологий ведения бетонных работ требует стабильного обеспечения сохраняемости технологических показателей бетонной смеси на период транспортировки и укладки в конструкцию. Кроме того, возросшие требования к эстетичности облика зданий и сооружений предполагают принятие соответствующих мер по снижению вероятности высолообразования на бетонных поверхностях.

Все приведенные выше аспекты имеют принципиальное значение и должны учитываться на стадии проектирования бетонной либо растворной смеси, при подборе ее компонентов.

Таблица 1

Противоморозные добавки. Результаты испытаний

Современный рынок строительной химии предлагает большой выбор высокотехнологичных противоморозных добавок, разработанных с учетом актуальных требований. Мировые лидеры по производству строительной химии предлагают противоморозные добавки, обладающие двумя или несколькими эффектами действия. Эти добавки состоят из комплекса компонентов (например, комплекс эфира поликарбоксилата и нитрата кальция, водный раствор нафталинсульфоната, лигносульфоната и нитрата натрия), не содержат ионов хлора и не агрессивны к стальной арматуре. Область применения бетонных смесей с такими добавками существенно расширена: укладка бетона при отрицательных температурах, перекачивание бетонной смеси бетононасосом и бетонирование густоармированных конструкций, изготовление железобетонных и напряженных бетонных конструкций.

В ГОСТ 30459-2008 приведены методы испытания противоморозных добавок. Эффективность действия противоморозных добавок для «холодного» бетона и раствора оценивают сравнением прочности бетонов и растворов основных составов, твердевших при заданной отрицательной температуре, с прочностью бетона и раствора контрольного состава, твердевшего в нормальных условиях. Образцы основных составов непосредственно после изготовления должны быть помещены на 28 суток в морозильную камеру с заданной отрицательной температурой (соответствующей виду и рекомендуемой дозировке испытываемой добавки). Образцы должны быть испытаны на сжатие после оттаивания на воздухе при температуре 20 ± 2 °C в сроки, указанные в нормативном или техническом документе на добавку конкретного вида.

Автором в производственной лаборатории было проведено испытание ряда наиболее распространенных противоморозных добавок по методике для «холодного» бетона и раствора применительно к Белгородскому портландцементу марки CEM I 42,5 N. Испытания проводились при температуре минус 16 ± 2 º°С. Дозировка вводимых добавок определялась исходя из рекомендаций производителей для данной температуры. По истечении 28 суток в морозильной камере, через 6 часов после оттаивания на воздухе, образцы основных составов испытаны на сжатие. Результаты эксперимента представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Из приведенных данных видно, что ни одна испытываемая добавка не обеспечила набора критической прочности при отрицательной температуре в возрасте 28 суток, независимо от состава добавки, ее свойств и вводимого количества. Замерзание бетона в раннем возрасте до достижения им критической прочности влечет невосполнимые потери прочности, увеличение проницаемости и снижение долговечности бетона. Перед замерзанием прочность бетона должна быть равна примерно 50 кгс/см2. Для набора критической прочности необходимо обеспечить предварительное выдерживание бетона в нормальных условиях [1].

В таблицах 2 и 3 приведены результаты испытаний образцов основных составов, которые были выдержаны в нормальных условиях в течение 24 часов, а затем помещены в морозильную камеру с заданной отрицательной температурой минус 16 ± 2 ºС на 27 суток. Данное время предварительного выдерживания обеспечило набор критической прочности в бетонах большинства составов. Предварительное выдерживание бетона до момента замерзания в течение меньшего времени в большинстве случаев недостаточно для восприятия цементной системой деформаций и структурных нарушений.

Таблица 3

При замерзании бетонов с начальной прочностью порядка 15% и выше (от R28) важным фактором является водоцементное отношение, так как оно сильно влияет на интенсивность образования и накопление геля, особенно в первоначальный период твердения бетона. Пористость бетона меняется качественно: капиллярная – особенно опасная при замораживании – значительно уменьшается, а гелевая в той же степени возрастает.

Водосодержание бетона до 180 л/м3 не влияет существенно на снижение прочности при замораживании, если бетон к моменту замерзания набрал более 30% от R28. Однако, уменьшая водосодержание бетона, мы ограничиваем количество образования льда, благодаря чему уменьшаются деструктивные процессы в бетоне при замерзании, снижаются потери прочности в 28-суточном возрасте [2].

Эффективность действия противоморозных добавок для «теплого» бетона и раствора оценивают сравнением прочности бетонов и растворов основных составов, твердевших по ниже приведенному режиму, с прочностью контрольного состава, твердевшего в нормальных условиях. Образцы основных составов непосредственно после изготовления должны быть помещены на 4 часа в морозильную камеру с заданной отрицательной температурой (соответствующей виду и рекомендуемой дозировке испытываемой добавки). Последующее твердение образцов должно осуществляться в нормальных условиях в течение 28 суток, после чего они должны быть испытаны на сжатие.

В таблице 4 приведены результаты испытаний нескольких составов «теплого» бетона с противоморозными добавками.

Таблица 4

Анализ данных таблицы 4 показал, что воздействие низких температур на ранней стадии твердения, даже в течение недлительного времени, отрицательно влияет на формирование структуры цементного камня. Только в одном составе из четырех бетон набрал необходимую прочность в возрасте 28 суток. В остальных случаях введенное количество добавки оказалось недостаточным для защиты смеси от замерзания, интенсификации процесса твердения и набора в дальнейшем необходимой прочности.

Выводы

Резюмируя все выше сказанное, необходимо отметить следующие основные аспекты:

При проектировании составов бетона с противоморозными добавками необходимо соблюдать требования ГОСТ 31384-2008 в части ограничений в количестве вводимых добавок и по вещественному составу активных компонентов для обеспечения долговечности конструкций.

Современная технология ведения строительных работ в зимнее время не должна предполагать замерзание бетонных и растворных смесей. Для набора критической прочности необходимо обеспечить предварительное выдерживание бетона в нормальных условиях.

Для решения сложных строительных задач, с целью снижения вероятности ошибок при проектировании состава смеси для «теплого» бетона и раствора, испытания производственных составов смесей необходимо производить в условиях, максимально приближенных к условиям строительной площадки, то есть выдержку в морозильной камере производить при температуре близкой к фактической и в течение планируемого времени, необходимого на доставку смеси и ее укладку в конструкцию. Дальнейшее твердение бетона должно происходить при температуре, которая будет поддерживаться на строительном объекте.

Литература

1. Миронов, С.А., Лагойда, А.В. Бетоны, твердеющие на морозе. – М.: Стройиздат, 1975. – 266 с.

2. Миронов, С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. Изд. – 3-е, перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1975. – 700 с.

Источник информации: Журнал "ЖБИ и конструкции"


Возврат к списку

Для того чтобы оставить комментарий, Вам необходимо авторизоваться.
3.151544580654

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"