Добавки как основное направление развития технологии бетона - Добавки для бетонных смесей

Известно, что существующие достижения двух последних десятилетий в технологии бетона обусловлены значительным ростом эффективности добавок различной природы. Основные проблемы, решаемые с помощью добавок - обеспечение заданных свойств бетона, а так же ресурсо-сбережение. Возможным стало регулирование составов, структуры, свойств бетонной смеси и бетона с учетом влияния технологических, климатических и эксплуатационных факторов.

Согласно FN 934-2, приняты следующие термины:

    - химическая добавка (Admixture) - компонент, добавляемый в процессе перемешивания бетонной смеси в малых количествах - до 5% по отношению к массе цемента с целью регулирования составов бетонной смеси или свойств бетона; - минеральная добавка (Additive) - тонкоизмельченный компонент, добавляемый в бетон в количестве 30% и выше от массы цемента с целью улучшения определенных или приданных специальных свойств.

Классификация добавок в бетон предопределяется различными подходами и признаками. Физико-химический подход, основанный на знаниях о механизме действия добавок на элементарные стадии гидратации - смачивание, адсорбцию, химические реакции, растворение, зародышеобразование, кристаллизацию, и пр., интересен и важен, но не получает развития в связи с методологическими сложностями их выделения и количественного описания.

Актуальны классификации добавок по чисто потребительским признакам - назначению, основному и дополнительным технологическим эффектам. Практически во всех нормативных документах добавки систематизируются по основным эффектам, к числу которых отнесены водопонижение, реология бетонной смеси, регулирование структуры, придание специальных свойств и др.[4].

Все четче вырисовывается повышение роли пластифицирующих добавок - регуляторов свойств и водосодержания бетонной смеси на основе поверхностно активных веществ (ПАВ). Критериями их классификации служат величины водоредуцирования:

    - в пределах 5ч12% - пластификаторы; - выше 12% - суперпластификаторы.

Минеральные добавки в соответствии с EN 206-1 подразделяют всего на два типа: практически инертные и обладающие пуццолаовыми или скрытогидравлическими свойствами. Очевидна недостаточность этой систематизации в связи с успешным использованием ряда активных минеральных добавок на основе оксидов алюминия, сульфоалюминатов и т. п., приводящих к значительному ускорению твердения, безусадочноти, усадке и расширению. Минеральные добавки - неотъемлемый компонент современных бетонов. К числу достигаемых эффектов следует так же отнести снижение клинкерной составляющей цемента, повышение плотности, прочности, долговечности и стойкости бетона в агрессивных средах. Связывание Са(ОН)2, формирование низкоосновных гидросиликатов CSH-фазы, позитивные изменения в соотношениях капиллярных и гелиевых микропор, интенсификация ранней гидратации, регулирование температурных и объемных изменений твердеющих композиций, снижение опасности реакций щелочь-заполнитель - все это хорошо известные эффекты введения дисперсных минеральных добавок.

Объем и содержание действующих классификаций недостаточны и не отвечают современному уровню бетоноведения. Пример - комплексные химические и минеральные добавки. Их значимость в технологии бетонов самого различного назначения постоянно возрастает, что не отражается в нормативных документах. В качестве примера можно привести модифицированные бетонные смеси на ряде строящихся современных объектов, где сочетаются высокие требования по подвижности и удобоукладываемости с конечной прочностью бетона.

Комплексные добавки, под этим термином понимают рационально обоснованные комбинации собственно химических, а так же химических и минеральных добавок. При формировании их составов учитываются возможности проявления эффектов:

    - аддитивного - не превышающего при образовании смесей суммарного вклада каждого компонента, взятого в той же концентрации, что и в смеси, сохраняя при этом характер индивидуального влияния; - синергетического - намного превышающего суммарный и аналогичный вклад каждого компонента, что и в смеси; - суперпозиционного - одного из возможных, при котором происходит наложение влияния компонентов; - антагонистического - достигаемого при использовании смесей, намного уменьшающих вклад каждого компонента или вызывающего негативные явления.

Химические добавки, по образному выражению В. Г.Батракова - ключ к решению технологических проблем. Обширны, благодаря достижениям физической, коллоидной химии, химии высокомолекулярных соединений и др. фундаментальных наук номенклатура и области применения добавок. В последнее время на основе имеющихся знаний и опыта применения производителями добавок предлагается перспективный и рациональный подход, когда под каждый продукт предлагается свой "микс", разработанный индивидуально. Однако это процесс дорогостоящий и возможен только на знаковых строящихся объектах.

В технологии бетона не снижается значимость добавок - регуляторов скорости твердения цементов в летних и зимних условиях. Добавки ускоряющего и антиморозного действия развиваются в "бесхлоридном" направлении. В данном направлении интересен опыт применения соединений типа родонитов и тиосульфатов, щелочных и щелочно-земельных металлов. В условиях повышенных температур и больших объемах бетонирования значительную роль для снижения внутренних напряжений в твердеющем бетоне, а также для увеличения времени "транспортной" составляющей значительную роль играют добавки замедлители.

Резюмируя вышеизложенное можно сказать что добавки - важнейший компонент современного бетона и эффективное средство регулирования его состава, структуры и свойств, ключ, а не панацея решения проблем технологии. Еще долгие годы добавки останутся объектом теоретических и прикладных исследований в области бетоноведения. Гармонизация стандартов стран СНГ с европейскими нормами, выработка единой терминологии, способов оценки эффективности добавок и ее повышения - ближайшие задачи технологии бетона сегодняшнего дня.

Похожие статьи




Добавки как основное направление развития технологии бетона - Добавки для бетонных смесей

Предыдущая | Следующая