Опыт применения пластифицирующих добавок в технологии железобетонных изделий - Добавки для бетонных смесей

Задача применения и выбора добавок для технологического процесса решалась на конкретном примере при производстве высоконадежных забивных свай на предприятии ОДО "Бетонекс" (Аккаржанский завод ЖБИ, Одесская обл.).

Рассмотривались основные вид применяемых добавок в бетон - разжижители или пластификаторы бетонной смеси. Следует отметить тот факт, что в своем основном большинстве производители добавок ориентированы на использование своего продукта в технологии товарных бетонов при подвижностях бетонных смесей от П3 и выше. Безусловно, целесообразность использования таких смесей важна и актуальна. Однако, динамика и опыт развития строительной отрасли, особенно в условиях современных реалий во всем мире доказывает безусловную актуальность производства сборных железобетонных элементов зданий и сооружений. Поскольку в условиях промышленного производства возможность достижения качественных показателей на порядок выше. В последнее время снизились объемы жилищного строительства, но при этом значительно увеличились объемы строительства общественных зданий различного назначения, логистических объектов, торговых центров и др. подобных объектов. В перспективе значительные объемы применения ж/б элементов в дорожном строительстве. При этом следует отметить, что основной конструктив подобных сооружений в основном состоит из элементов заводского изготовления. Как то: сваи, колонны, прогоны, балки, фермы; в дорожном строительстве: дорожные плиты и плиты покрытия, элементы водоовода и закрепления откосов, бордюрный камень, тротуарная плитка. В данном случае все эти изделия целесообразны в заводском изготовлении с гарантированным уровнем качества, при этом высокие уровни подвижности бетонной смеси не актуальны, более важны технологические свойства бетонных смесей для изготовления этих конструкций, как то удобоукладываемость обеспечивающая эстетическую поверхность изделия, связность смеси, способность к тепловлажностной обработке и т. п. К глубокому сожалению, технологическая мысль производителей добавок современности работает не в этом направлении. Основным направлением современной инженерной мысли в области технологии бетона являются высокоподвижные бетонные смеси с высокой конечной прочностью. Это дань моде, ведь во всем мире наиболее интересными являются проекты строительства высотных зданий, таких как Бурдж-Халифа (Дубай, ОАЭ), Международный коммерческий центр (Гонконг), в Москве это комплекс "Федерация" и многие другие. Следует упомянуть и строящиеся объекты олимпиады "Сочи - 2014", различные тоннели, мосты, акведуки и другие инженерные сооружения. Во всех этих проектах реализовываются системы элементов на основе высокоподвижных (самоуплотняющихся) бетонов высокой прочности. На научно-практических конференциях по технологии бетона представители различных фирм производителей химических добавок наперебой рассказывают о достигнутых результатах в области использования их продукта, но все результаты относятся к товарным бетонам. Следует отметить, что все положительные результаты были достигнуты лишь при абсолютном техническом сопровождении конкретного объекта специалистами от производителя, либо специализированными строительными лабораториями. В условиях, когда инженеры технологи предприятий стройиндустрии пытаются самостоятельно разобраться с выбором химических добавок, это оказывается и сложно и очень дорого. Приходится основываться на технической информации, опыте родственных предприятий и принципиальном понимании состава конкретного продукта (хотя зачастую эта информация является коммерческой тайной). Нами в процессе своей работы лишь дважды пришлось столкнуться с откровенным ответом о том, что химические добавки не очень хорошо себя ведут в условиях производства железобетонных изделий, производители химдобавок явно замалчивают этот факт. Первый раз в докладе главного технолога фирмы "Полипласт" на региональной конференции - презентации и второй раз в статье А. В.Ушерова-Маршака [5].

Оказывается, что основные разжижающие компоненты добавок будь то лигносульфонаты, нафталинформальдегиды, меламинформальдегиды или поликарбоксилаты негативно влияют на набор прочности в начальное время твердения бетона. Время начала и конца схватывания отодвигается во времени и тем больше, чем больше количество введенной добавки. А это крайне негативно действует при производстве сборного железобетона. За счет развития деструктивных процессов, возникающих при тепловой обработке не набравших структурную прочность изделий, идет развитие микротрещин, которые при жестком воздействии дизель-молота (от 1200 до 1500 ударов копра) развиваются в структурные дефекты и, как следствие, разрушение оголовка сваи. Снижается оборачиваемость металлооснастки. Применение добавок в малых количествах, когда степень влияния на набор прочности в начальном периоде сопоставим с разумным и приемлемым для временного цикла тепловлажностной обработки, но эффект разжижения от введения такого количества добавки мал или практически не ощущается.

В процессе подбора приемлемой добавки для производства высоконадежных свай нами были опробованы ряд химических добавок пластификаторов таких производителей как "Mapei", "Sika", "Полипласт", "Coral", "Релаксол", "Пласт-Плюс" и другие, опробованы различные технологические приемы повышения качества и надежности ствола сваи в целом и ударного оголовка в частности [6]. Исследования проводились при непосредственном участии представителей изготовителя продукта. Техническим заданием было определено увеличение пластификации бетона на 2-3 см от П1 при введении добавки до 0,5% от массы цемента. Общим результатом экспериментов с бетоном В30 (М400) явилось то, что практически весь ряд добавок показал отрицательные результаты как в пластификации, так и в сохранении прочности после ТВО. Оказалось, что наиболее приемлемым для ТВО является дозировка добавки до 0,3%, однако при этих дозировках степень пластификации от простых добавок до сложных практически не изменялась. Касательно себестоимости бетона такого сказать было нельзя. Бетоны на добавках зарубежных производителей отличались стоимостью за счет высокой цены самой добавки. При этом бетоны на добавках украинских производителей, а также добавках системы "Полипласт" по степени воздействия и по себестоимости бетона оказались в одном ранге. Была оценена надежность поставщика, длительность его присутствия на рынке, возможность технологического сопровождения и логистическая обстановка. Так же изучался опыт использования добавок на иных предприятиях производящих железобетонные изделия в условиях ТВО.

Учитывая, что воздействие добавки в малых дозировках на бетон данного состава невозможно было оценить по изменению подвижности, было принято решение по изучению влияния на растворную часть. Из состава бетона был исключен щебень без изменения расхода остальных составляющих и проведен эксперимент по определению подвижности и влиянию добавки на прочностные характеристики раствора. Полученные результаты в дальнейшем были использованы для выбора добавки, а так же для назначения рационального режима ТВО.

На следующем этапе был проведено изучение изменения подвижности и сроков схватывания цементного теста во времени в зависимости от расхода добавки. В качестве критерия оценки отправной точкой была принята нормальная густота цементного теста без добавки. Данные эксперимента представлены в таблице (см. http://www. twirpx. com/file/979741/)

В ходе заключительного этапа эксперимента, было также определена степень влияния тонкости помола цемента (нормальной густоты цементного теста) на подвижность бетонной смеси.

На основании комплекса технологических и лабораторных оценок для производства высоконадежных свай на строящийся в Одесском порту зерновой терминал, нами принята к использованию добавка "Полипласт СП-1" с объемом введения 0,3% от массы цемента, в учет приняты надежность поставщика, а так же то обстоятельство, что данная добавка проверена и используется на многих предприятиях стройиндустрии. Например, Николаевском заводе ЖБИ при производстве аналогичной продукции, Великодолинском ЗЖБК (изготовление опор линий электропередач); важный факт: при производстве тюбингов в Туркменистане (строительство системы водопонижения г. Ашгабада), и на многих-многих других. Кроме того, нами отработана технология изготовления и тепловлажностной обработки непосредственно этих изделий. Определены основные и дублирующие поставщики сырьевых материалов. Совместно с Одесским цементным заводом отработан вид сульфатостойкого цемента СС400 Д20 изготавливаемый на давальческом высококачественном клинкере. После проведения данной масштабной работы 3-х секционные составные сваи длиной от 30 до 44 м для строящегося зернового терминала в районе хлебной гавани Одесского морского порта поставлены на поточное производство [7]. В течение 2012-13 гг. предприятием ОДО "Бетонекс" (Аккаржанский завод ЖБИ) изготовлено 233 сваи подобного типа общей длиной более 10 км.

Похожие статьи




Опыт применения пластифицирующих добавок в технологии железобетонных изделий - Добавки для бетонных смесей

Предыдущая | Следующая