Тонкомолотые и химические добавки в бетон. Технико-экономическая эффективность применения добавок.

Классификация бетонов по структуре, плотности, виду вяжущих и заполнителей, условиям твердения и назначению.

Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального/органического вяжущего с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях и добавок.

По структуре:

1) бетоны плотной структуры, у которых все пространство между зернами заполнителя занимают затвердевшее вяжущее;

2) бетоны поризованной структуры, пространство между зернами заполнителя которых заполнено затвердевшим вяжущим и поризованным пено- или газообразователем;

3) ячеистые бетоны, состоящие из затвердевшего вяжущего и кремнеземистого компонента и пор равномерно распределенных и образованных газо- или пенообразователями;

4) бетоны крупнопористой структуры (беспесчаные), получают при затвердевании бетонной смеси, состоящей из цемента, крупного заполнителя и воды.

По плотности:

1) Особо тяжелые (более 2500 кг/м³) –заполнитель: чугунная дробь, руда

2) Тяжелые (1800 – 2500 кг/м³) – заполнитель: гранит, диабаз, пл. известняк

3) Легкие (500 – 1800 кг/м³) – заполнитель: керамзит, аглопорит, пемза, туф

4) Особо легкие (менее 500 кг/м³) –заполнитель: пенополистерольн. гранулы

По виду вяжущего:

1) Цементные – 65% на ПЦ, 20-25% на ШПЦ, и пуццолановом цементе

2) Силикатные – на основе извести (автоклавный способ твердения)

3) Гипсовые – на основе ГЦПВ (внутренние перегородки)

4) Шлакощелочные – на молотых шлаках, затворенных щелочами

5) Полимербетоны – на основе смол (полиэфирные, эпоксидные…)

6) Полимерцементные – на смеси цемента и полимера

7) Специальные бетоны (серные) – из отходов, стеклощелочные (жаростойк.)

По назначению:

1. конструкционные - для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаментные блоки, колонны, балки, плиты и др.);

2. гидротехнические - для возведения плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.;

3. легкие бетоны для стен зданий и легких перекрытий,

4. дорожный - для устройства дорожных и аэродромных покрытий;

5. специальные - химически стойкие, жаростойкие, декоративные, особотяжелые для биологической защиты, полимербетоны и др.

Материалы для бетонов. Роль химических добавок в технологии бетонов.

Тонкомолотые и химические добавки в бетон. Технико-экономическая эффективность применения добавок.

Вяжущие:

(Гидравлические/воздушные, автоклавного твердения)

1) ПЦ, ШПЦ (Алит C₃S – высокая прочность; Белит C₂S – медленное твердение, средняя прочность) – основные св-ва – прочность и нормальная густота (прибор Вика). Активность цемента – это прочность на сжатие, но не округленная при испытании образцов из цементно-песчаного раствора.

2) Известь – применяют для производства силикатных бетонов и изделий. Из силикатных бетонов можно изготавливать почти всю линейку ЖБК. Для ускорения твердения или набора заданной прочности исп. автоклавную обработку.

Заполнители:

Заполнители составляют до 80% (в тяжелых бетонах)

Заполнитель в бетоне является скелетом => повышает прочность композита, повышает модуль деформации системы. Заполнители выбирают в зависимости от назначения и применения бетона. Заполнители: тяжелые, легкие, природные, искусственные (шлаки, керамзит…), из отходов производства, фибра (повышает прочность на растяжение).

Фибра: стальная; синтетическая (покрышки à кордовое волокно); природная (базальтовое волокно, стеклянное волокно); нанотрубки (молекулы)

Вода:

Используют чистую, несоленую, некислую воду; pH=4

Активность воды повышают разными методами: Умагничивание; Использование электроразрядов; Гидравлический удар; Ультразвук.

Использование активированной воды в бетоне способствует повышению прочности, улучшению твердения, уменьшению расхода цемента.

Добавки: применяют для регулирования свойств и для экономии вяжущего.

Химические добавки – вводятся до 2% от массы цемента:

1) Регулирующие свойства б. смесей (пластифицирующие (ПАВ – понижают пов. натяжение воды), стабилизирующие, водоудерживающие)

2) Регулирующие схватывание б. смесей и твердение бетона (ускоряющие/замедляющие, противоморозные)

3) Регулирующие плотность и пористость бетона (воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие, уплотняющие)

4) Расширяющие

5) Придающие спец. свойства (антикоррозионные, противорадиационные….)

6) Комплексные добавки – оказывают полифункциональное действие (пластифицируют + регулируют определенные свойства) – используют например для получения самоуплотняющихся бетонов.

Тонкомолотые минеральные добавки (МД) – вводятся до 20% от массы цемента (при меняют для экономии вяжущего в бетоне) – наполнители. Различают активные МД и инертные МД