По механизму действия добавкиускорители делят на
 Скачать 2.98 Mb.
|
По механизму действия добавки-ускорители делят на:
2. Добавки, реагирующие с вяжущими веществами с образованием труднорастворимых или малодиссоциированных соединений. 3. Готовые центры кристаллизации (кристаллические затравки). Например, «кренты» - сульфатсодержащие твердые вещества, вводимые на стадии изготовления портландцемента . Добавки-ускорители схватывания: фтористый натрий (NaF), сульфат калия (K2SO4), хлористый кальций (CaCl2), жидкое стекло (калиевое или натриевое). Добавки-ускорители твердения: сульфат натрия (СН), хлористый кальций (ХК), нитрат кальция (НК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК), хлорид железа (ХЖ), формиат кальция (ФК). Химические добавки-ускорители вводят для: Хлорид кальция (ХК) – патент 1885 г. (У.Миллар, С. Николс). Кальций хлористый при добавлении в раствор или в бетон в количестве 2% от массы цемента имеет следующие свойства:
Начало (а) и конец (б) схватывания цементного теста с разными дозировками хлорида кальция. Ускорители, не содержащие хлоридов Ускорители и замедлители схватывания и твердения бетона Нитрит натрия - соль азотистой кислоты, все соли которой ядовиты. Это определяет необходимость производить подачу раствора НН в расходные емкости и бетоносмесители только по трубопроводам, а емкости для приготовления, хранения и переноски порошка и растворов нитрита натрия на заводах ЖБИ и на строительной площадке, необходимо обозначать предупредительной надписью " Яд! ". При проведении бетонных работ необходимо учитывать, что нитрит натрия является окислителем и, например, при его совместном использовании с лигносульфонатами ЛСТ, нафталинформальдегидным конденсатом С-3, могут выделяться отравляющие газы - окислы азота NO и NO2. Кристаллический НН является окислителем и опасен в пожарном отношении, так как способен поддерживать огонь или вызывать воспламенение горючих веществ, в некоторых случаях даже при трении и ударе. Взаимодействие материала с горючими веществами может сопровождаться взрывом. Среди добавок ускорителей твердения органического происхождения высокой эффективностью обладает формиат кальция (натрия), который ускоряет схватывание и твердение аналогично многим неорганическим солям. Формиат кальция (Са (НСООН)2) технический выпускается в виде кристаллического порошка белого или серого цвета, упакованного в мешки по 25 кг. Формиат натрия (NaCOOH) - натриевая соль муравьиной кислоты представляет собой белый порошок с высокой растворимостью в воде. Ускорение твердения бетона вызывается главным образом тем, что формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих цемента и образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли. Поскольку кристаллизация солей происходит с увеличением объема, накопление их в отдельных зонах конструкций может привести к дефектам и разрушению этих зон. Перспективными являются добавки тиосульфата и роданида натрия (Na2S2O3 и NaSCH), которые по ускоряющему эффекту сходны с хлоридом кальция, но не вызывают коррозии арматуры. Добавки, замедляющие схватывание, необходимы при бетонировании в жаркую погоду, транспортировании бетонных смесей на значительные расстояния, для предотвращения быстрого загустевания и потери подвижности бетонных смесей, содержащих в своем составе суперпластификаторы, а также в ряде других случаев, в частности, при цементировании скважин. Замедлителями схватывания являются: меласса, декстрин, ЛСТ, мылонафт в повышенных дозировках, животный клей. Это органические вещества, которые легко адсорбируются на поверхности растущих частиц продуктов гидратации цемента, особенно гидросиликатов кальция, создавая непроницаемую для воды пленку. Замедлители более эффективны для цементов с низким содержанием алюминатов кальция, так как последние или продукты их гидратации поглощают непропорционально большое количество замедлителя. В этой связи замедлители рекомендуется добавлять через 2…5 мин. после смешивания цемента с водой, так как алюминаты к этому времени уже частично прореагировали с гипсом и адсорбируют меньше замедлителя. Замедлителями твердения бетона являются соли цветных металлов: ZnSO4; ZnCl2; CuSO4, PbSO4. По влиянию на сроки до начала схватывания неорганические соли с одинаковым анионом располагаются в следующий ряд: Zn2+ > Pb2+ > Cu2+ > Sn2+ > Cd2+ Механизм торможения процессов гидратации вяжущего обусловлен образованием на поверхности частиц цемента гелеобразных защитных пленок из труднорастворимых гидроксидов этих металлов. Вследствие торможения процессов гидратации цемента добавки замедляют также начальную стадию твердения и раннюю прочность бетона, однако для заданного типа добавок этот эффект зависит от их дозировки и вида цемента. Замедлители твердения обеспечивают снижение прочности бетона на 30% и более в возрасте до 7 суток. Дополнительный эффект – замедление схватывания бетона, повышение прочности бетона в возрасте 28 суток и более, снижение скорости (интенсивности) тепловыделения, снижение проницаемости бетона. Противоморозные добавки
2. Добавки, совмещающие в себе способность к сильному ускорению процессов схватывания и твердения цементов с хорошими антифризными свойствами. К ним относятся поташ (П) – K2CO3, добавки на основе хлорида кальция – смеси хлорида кальция с хлоридом натрия (ХК+ХН), нитритом натрия (ХК+НН), нитрит-нитратом кальция (ХК+ННК), мочевиной (ХК+М) и др. Противоморозные добавки Поташ К2СОЗ (калий углекислый) по ГОСТ 10690-73 "Калий углекислый технический" представляет собой кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Температура замерзания насыщенного раствора составляет -36,5°С. Поташ сильно ускоряет схватывание и твердение бетона и применяется при строительных работах в зимний период, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже -25°С. Основные недостатки:
Комплексные химические добавки Для получения эффекта полифункционального действия применяют комплексные добавки, включающие несколько компонентов. Комплексные добавки можно условно разделить на пять групп:
В комплексных добавках первой группы наиболее часто применяют сочетание пластифицирующих компонентов диспергирующего действия и гидрофобизирующих воздухововлекающих (ЛСТ+СНВ) или гидрофобизирующих газообразующих компонентов (ЛСТ+ГКЖ-94). Комплексные добавки отличаются универсальным действием на бетонные смеси с разным расходом цемента (высоким или низким). Отдельные компоненты как бы дополняют друг друга, делая добавки более универсальными по отношению к цементам разного минералогического состава. Комплексные химические добавки Комплексные добавки ІІ группы, включающие ПАВ и электролиты, расширяют возможность модифицирования бетона и бетонной смеси. Введением электролитов регулируют темп твердения и улучшаются структурно-механические свойства бетона, например, повышается его плотность, а ПАВ позволяют регулировать подвижность бетонной смеси, ее воздухосодержание и др. свойства (ЛСТ+СН; ЛСТ+ННХК; ЛСТ+ГКЖ-94+СН; ГКЖ-10+ НК). Вместе с тем, проектируя комплексные добавки ІІ группы, необходимо учитывать, что некоторые компоненты могут обладать несовместимостью. В комплексных добавках ІІІ группы сочетание электролитов с разным механизмом воздействия на бетонную смесь и бетон позволяет устранить недостатки некоторых однокомпонентных добавок и добиться полифункционального эффекта. Например, сочетание ускорителей твердения и ингибиторов (ННХК; ХК+НН; ННК) уменьшает опасность коррозии арматуры в железобетонных конструкциях, а сочетание поташа и алюмината натрия регулирует сроки схватывания бетонной смеси. Наиболее широко комплексные добавки ІІІ группы используют при зимнем бетонировании. Комплексные химические добавки Комплексные добавки на основе суперпластификаторов (IV группа) являются наиболее эффективными и перспективными модификаторами свойств бетонной смеси и бетона. Основным путем реализации концепции бетонов нового поколения является модифицирование бетонов с использованием более совершенных и технологичных материалов. Это могут быть смесевые композиции из традиционных добавок в новых отпускных формах или специально синтезированные органические продукты. Комплексная добавка на основе суперпластификатора и воздухововлекающей добавки, например, С-3+СНВ; С-3+ЛСТ+СНВ обеспечивает высокую морозостойкость и долговечность бетона. К комплексным добавкам V группы можно отнести сложные многокомпонентные комплексы, предназначенные для специальных целей. Silica fume – микрокремнезем (кремнеземистая пыль) Пыль, улавливаемая рукавными фильтрами (as-produced powder) Средний размер частиц < 1 µ m; Насыпная плотность 130-430 kg/m3; Истинная плотность 2.2 g/cm3; Удельная поверхность (BET) 13000- 30000 m2/kg; Содержание аморфного оксида кремния 80-90 %. Золо-шлаковые смеси ТЭС Зола-унос Шлак
Молотый шлак Минеральные добавки в технологии бетона 9 13 17 21 25 29 ←Θ, град. К К Г Ш Ш Г Г К M M Г К – кварц Г – гематит M – муллит Ш – полевой шпат а) Зола-унос 9 13 17 21 25 ←Θ, град. б) Молотый шлак Sikacrete® PP1 HR Sikacrete-PP1 HR - порошкообразная, комплексная пластифицирующая добавка, для бетона на основе технологии микрокремнезема и полимеров с сильным разжижающим действием. Модификатор бетона Геокон G 12 - G 14 (ЗАО "Евроресурс Корп" г. Киев) - композиционный материал, минеральная часть которого состоит из высокоактивных оксидов кремния. Органическая часть представлена суперпластификатором, регуляторами сроков схватывания и др. добавками. Модификаторы бетона полифункционального действия серии «МБ» порошкообразные композиционные материалы на органо-минеральной основе, минеральная часть которых состоит из микрокремнезема или его смеси с кислой золой-уноса или расширяющейся композицией, а органическая часть представлена суперпластификатором или его смесью с регулятором твердения и другими добавками. Модификаторы серии "МБ" предназначены для производства бетонов с высокими эксплуатационными свойствами, в том числе сверхвысокопрочных, которые обычно можно получить только благодаря совместному использованию специальных цементов с добавками микрокремнезема и суперпластификатора. |