Модифицирующие добавки, влияющие на водоудерживающее свойство бетонной смеси

Водоудерживающие добавки – вещества, способствующие снижению водоотделения бетонной смеси.

В отдельную группу выделяют добавки, которые одновременно способствуют нерасслаиваемости, продолжительной сохранности первоначальных свойств бетонных и растворных смесей, улучшают их перекачиваемость.

Основным технологическим условием при перевозке бетонной смеси является сохранение её однородности и обеспечение требуемой подвижности к моменту укладки. Для этого в бетонную смесь не должны попадать атмосферные осадки, прямые солнечные лучи; смесь не должна расслаиваться, а оставаться связной.

Укладка и уплотнение бетонной смеси должны быть осуществлены такими способами, чтобы были обеспечены: монолитность и однородность бетона, запроектированные показатели назначения бетона, надлежащее сцепление бетона с арматурой и закладными деталями.

Таким образом, транспортабельность бетонной смеси и соответствие затвердевшего бетона проектным техническим условиям должны быть обеспечены, прежде всего, надлежащим подбором состава бетона и при определенных условиях, введением специальных добавок, сохраняющих первоначальные свойства смеси в период её транспортировки, укладки и уплотнения. В отечественной строительной практике для повышения сохраняемости и стабильности бетонных смесей в процессе выполнения вышеуказанных технологических операций предложены и апробированы следующие виды специальных добавок, которые по своему техническому эффекту относятся к добавкам-стабилизаторам, повышающим водоудерживающую способность и улучшающим перекачиваемость смесей по трубопроводу.

• Полиоксиэтилен ПОЭ. Высокомолекулярное поверхностно-активное вещество неионогенного типа. Порошок белого цвета, ограниченно растворимый в воде. Рекомендуемое количество добавки – 0, 02..0, 2%. Не рекомендуется применять в комплексе с суперпластификаторами, так как смеси быстро загустевают.

• Гипан ГП. Раствор 10..17%-й концентрации, поставляемый в бочках.

• Метилцеллюлоза водорастворимая МЦ. Порошок стабилизирующий добавки, поставляемый в бумажных мешках.

• Комплексная органическая добавка КОД-С. Прямая эмульсия соапстока растительных масел в водном растворе сульфидно-дрожжевой бражки. Растворима в воде. Рекомендуемая дозировка – 0, 2..0, 3%. Введение добавки способствует повышению сохраняемости смеси на 2..3 ч. Тепловую обработку проводить не ранее, чем через 2 ч после приготовления смеси.

• Бентонитовая глина БГ. Природный высокодисперсный алюмосиликат, обладающий высокой ионообменной способностью и набухаемостью. Вводится в виде порошка или водной суспензии. Рекомендуемое количество добавки в бетоне – 3..10%. Добавка эффективна в малоцементных бетонах и растворах.

• Регенерационные стоки сахарорафинадного производства PC. Отход серийного производства, содержащий в своем составе хлорид натрия, окрашенные органические соединения и гидроокись натрия. Рекомендуемая дозировка – 0, 25..0, 5%. Не рекомендуется применение в предварительно-напряженных железобетонных конструкциях, а также в конструкциях, армированных высокопрочными арматурными сталями.

Добавки зарубежных производителей:

• Аддимент СТ 2 (Addiment ST 2). Порошковый стабилизатор для растворов, пенобетонов и легких бетонов средней плотности до 1200 кг/м3. Не содержит веществ, вызывающих коррозию арматуры. Рекомендуемая дозировка – 0, 2..0, 7%. Производитель: Addiment Sika (ФРГ)

• Эластосил 34 (Elastosil 34). Водоудерживающая добавка для бетонных и растворных смесей. Добавку смешивают с водой в пропорции 1: 1..1: 3 и добавляют к сухим смесям до получения требуемой подвижности. Производитель: ООО " Фирма Химстрой-смесь".

• Зика Пумп (Sika Pump). Добавка для улучшения перекачиваемости смесей по трубам. Продукт на основе полимеров с добавками, регулирующими вязкость. Жидкость светло-зеленого цвета. Рекомендуемая дозировка – 0, 5..1, 0%. Производитель: Sika (Швейцария).

Добавки, перечисленные выше, должны отвечать требованиям надежности по ГОСТ 24211 - 2003 и обеспечивать повышение подвижности и однородности смесей:

– водоотделение бетонной смеси с первоначальной осадкой конуса 20..22 см должно быть не более 2%;

– раствороотделение смеси с осадкой конуса 20..22 см не более 2, 5%;

Механизм действия стабилизирующих, водоудерживающих и улучшающих перекачиваемость добавок заключается в том, что при их введении в систему " цемент–вода–заполнитель" изменяются свойства поверхности частиц твердой фазы (цемента, в первую очередь) и происходит изменение соотношения между пленочной и свободной водой. В результате пептизирующего действия добавок и вследствие увеличения количества пленочной воды наступает стабилизация системы, приводящая к сохраняемости свойств бетонной смеси и её хорошей перекачиваемости по трубам. Плотность укладки частиц твердой фазы в процессе твердения бетона определяется характером и интенсивностью сил межмолекулярного взаимодействия и, помимо природы твердой фазы, зависит также от её дисперсности. При введении стабилизирующих и водоудерживающих веществ происходит увеличение дисперсности твердой фазы, т.е. увеличение свободной поверхностной энергии. Это способствует развитию молекулярного взаимодействия между частицами, что вызывает возникновение множества контактов между ними и обусловливает создание пространственной структурной сетки.

Такое самопроизвольное сцепление частиц в агрегаты при твердении бетона называется коагуляцией, а возникающие при этом пространственные структуры – коагуляционными. Чем выше дисперсность твердой фазы, тем менее плотной будет её пространственная структурная сетка, тем больший объем она будет занимать и тем меньше, следовательно, будет её способность к водоотделению и раствороотделению.