Технологические операции модифицирования составов бетона с добавками
1. Операции модифицирования (или подбора состава) бетона с добавкой заключаются в кор-ректировке состава бетона без добавки, которым установлено получение заданной прочности при минимальном расходе цемента и требуемой подвижности (жесткости) бетонной смеси. 2. Состав бетона с добавками следует подбирать по показателю подвижности или жесткости бетонной смеси и прочности бетона на сжатие, а при необходимости и по другим показателям качества. При этом необходимо соблюдать следующие условия: а) водоцементное отношение бетона с добавками должно быть не больше, чем у бетона без добавок. Для бетонов с пластифицирующей добавкой IV группы и комплексными добавками на ее основе (воздухосодержание смеси 2-4 %) водоцементное отношение бетона необходимо уменьшать на 0,01-0,02, а при применении воздухе вовлекающей добавки и комплексных доба-вок на ее основе - на 0,02-0,04, чем компенсируется понижение прочности бетона вследствие повышенного содержания в нем воздуха; б) доля песка в смеси заполнителей для тяжелого бетона с добавкой должна быть такой же, как и для бетона без добавки. При применении добавок для получения пластичной и литой бетонной смеси или сокращения расхода цемента на 10 % и более долю песка в смеси запол-нителей следует увеличивать, а в случаях применения добавок для повышения воздухосодер-жания бетонной смеси более 2 % долю песка в смеси заполнителей следует уменьшать; в) жесткость бетонной смеси с пластифицирующими, воздухововлекающими добавками и комплексными добавками на их основе должна соответствовать жесткости бетонной смеси без добавок; подвижность бетонной смеси с добавками следует назначать по таблице 12. Таблица12
3. Корректировка состава бетона с пластифицирующей добавкой для повышения подвижнос-ти смеси заключается в установлении оптимального количества добавки и доли песка в смеси заполнителей для тяжелого бетона. Для иной цели введения добавки корректировку состава бетона производят следующим обра-зом: для повышения прочности или плотности бетона обеспечивается исходная подвижность или жесткость бетонной смеси за счет уменьшения количества воды затворения при неизменном расходе цемента; если показатели смеси отличаются от требуемых, то получение заданной подвижности или жесткости достигается изменением расхода воды; для сокращения расхода цемента уменьшают расход цемента и воды при неизменном, как правило, водоцементном отношении до получения бетонной смеси заданной подвижности или жесткости; из подобранных смесей формуются образцы для определения прочности бетона на сжатие; оптимальной дозировкой добавки считается такое ее количество, при введении которого достигается максимальная пластификация смеси или снижение расхода цемента при сохранении заданной подвижности смеси и получении требуемой прочности бетона на сжатие, либо достигается максимальное сокращение расхода воды при сохранении заданной под-вижности смеси. 4. Корректировка состава бетона с пластифицирующе-воздухововлекающей добавкой про-изводится в соответствии с п. 3, но с тем отличием, что испытаниям подвергается состав бетона с уменьшенным на 0,01-0,02 значением водрцементного отношения, а подвижность бетонной смеси за счет уменьшения расхода воды и цемента подбирается с учетом рекомендаций п.2 «в». 5. Корректировка состава бетона с воздухововлекающей добавкой производится по п. 3. при уменьшенном на 0,02-0,04 значении водоцементного отношения и назначении подвижности смеси по п.2 «в». Оптимальной дозировкой добавки считается такое ее количество, при ко-тором в бетоне обеспечивается воздухосодержание не более 4-6% по объему при прочности бетона на сжатие не ниже, чем у бетона без добавки. Другие значения воздухосодержания назначаются по действующим стандартам и нормативным документам на бетон. 6. При применении добавки ускорителя твердения бетона для сокращения режима тепловой обработки или времени твердення бетона корректировка состава бетона заключается в установлении оптимального количества добавки, определяемого по наибольшему показателю прочности при неизменной подвижности или жесткости смеси на образцах, подвергаемых тепловой обработке или выдерживаемых в естественных условиях. Возможный прирост прочности бетона, подвергающегося тепловой обработке, затем используется для сокращения ее продолжительности. 7. Корректировка состава бетона с газообразуюшей, уплотняющей или замедляющей схва-тывание добавкой, а также с добавкой ингибитора коррозии стали заключается в установлении оптимального количества добавки с уменьшением при возможности расхода воды. 8. Корректировку состава бетона с комплексными добавками рекомендуется производить в последовательности входящих в нее компонентов в соответствии с составами добавок, приве-денными в табл. 5. 9. При корректировке состава бетона с пластифицирующе-воздухововлекающими, воздухо-вовлекающими или их содержащими комплексными добавками смеси обязательно должны пе-ремешиваться в бетоносмесителе с максимальным приближением условий перемешивания (по виду смесителя и времени перемешивания) к производственным, а полученные данные затем проверяться в производственных условиях.
III. Примеры подбора состава бетона с добавками 3.1. Подбор состава бетона с ускорителями твердения. а) особенности добавок ускорителей твердения При введении в состав бетонной смеси добавки ускорителя твердения(NаС1,Na2S04, К2SО4, СаСI2, Са(NОз)2, ННК или ННХК) заряд клинкерных частиц цемента уменьшается, что при-водит в начальный период к уменьшению слоя адсорбируемой ими воды, создавая предпосыл-ки для получения более плотного и прочного бетона. Наряду с этим вводимая добавка увели-чивает скорость взаимодействия клинкерных минералов цемента с водой (гидратацию) и соот-ветственно скорость схватывания и твердения. Положительным влиянием добавки ускорителя на уменьшение электрического заряда клин-керных частиц цемента, с одной стороны, и отрицательным - на сокращение сроков схваты-вания, с другой, объясняется наличие оптимума добавки и смещение его в сторону больших дозировок с уменьшением В/Ц бетона, а также различная эффективность добавки в зависи-мости от алюминатности цемента. В то время как для низкоалюминатного портландцемента ускоряющее действие добавки на процессы его гидратации дополняется уплотняющим ее дей-ствием в начальный период формирования структуры, для высокоалюминатного цемента уплотняющее действие не проявляется из-за ускорения схватывания цемента в присутствии до-бавки. Ускоритель твердения, интенсифицируя процессы гидратации и оказывая положительное влияние на формирование структуры цементного камня, приводит к ускорению твердения бето-на, выдерживаемого в естественных условиях, а также к увеличению прочности бетона сразу после тепловой обработки и в возрасте 28 суток. Это позволяет сократить сроки набора рас-палубочной прочности, уменьшить продолжительность тепловой обработки бетона на 10-20% при применении высокоалюминатных цементов и на 20-40% при применении низкоалюми-натных цементов. За счет увеличения В/Ц бетона представляется возможным уменьшить рас-ход цемента при неизменном режиме тепловой обработки или темпе набора прочности бетона естественного твердения. б) выбор оптимального количества добавок ускорителей твердения Сопоставление влияния добавок ускорителей твердения свойства бетонной смеси и затвер-девшего бетона показало, что эти добавки приводят к изменению начальной подвижности и скорости потери её во времени. Эффективность ускоряющих твердение добавок уменьшается с увеличением расхода це-мента. С увеличением значений В/Ц от 0,4 до 0,64, расхода цемента от 250 до 450 кг/м3 и количества добавки от 0 до 3,5% жесткость смесей уменьшается. Известные добавки по плас-тифицирующей способности в жестких смесях располагаются в последовательности: СаСl2→ННХК→ Na2SO4. Продолжительность сохранения у смесей с добавками электролитов Na2SO4 и СаСl2 пласти-фицированного состояния, а следовательно установления технологического периода их ук-лад-ки, проведенное на трех составах тяжелого бетона (1:1,7:1,7:0,4; 1:2,1:3,15:0,5 и 1:2,75: 3,1:0,65) (белгородский портландцемент : гранитный щебень : песок Тучковского карьера : во-да), показана на рис. 6-8. Из сопоставления влияния добавок на потерю подвижности бетонной смеси и прочность про-паренного (по режиму 2+2+4+1 час при 80°С) бетона (рис.6-7) видно, что эти показатели нахо-дятся в определенной зависимости. При введении в состав бетона хлористого кальция в опти-мальном количестве (1,5%) подвижность бетонной смеси, определяемая через 5 мин. после за-творения, оказывается на 1-2см больше, чем у бетона без добавки. Для бетона с добавкой сер-нокислого натрия оптимальное количество соли, наоборот, приводит к уменьшению подвиж-ности смеси на 1-2см по сравнению с контрольной (без добавки) через 30 мин. после затворе-ния. Из этого следует, что, сопоставив один раз влияние какого-либо электролита на консис- тенцию бетонной смеси и прочность бетона, можно в определенное время установить вели-чину отклонения показателя консистенции от контрольной, которое характерно при введении оптимального количества добавки. Рис.6. Подвижность смеси (1,2,3) и прочность (1',2',3') бетона с В/Ц = 0,4(А); 0,5(Б) и 0,65(В) с добавками СаСl2. 1,2,3-подвижность через 5,30 и 60 мин. соответствен но 1',2',3' -прочность через 4 часа, 1 и 28 суток. Рис.7. Подвижность смеси (1,2,3) и прочность (1',2',3') бетона с В/Ц = 0,4(А), 0,5(Б) и 0,65 (В) с добавками Na2SO4. 1,2,3 - подвижность через 5,30 и 60 мин соответственно:1',2',3'- прочность через 4 часа, 1 и 28 сут. Во всех остальных случаях установление оптимального ее количества сведется к контролю подвижности бетонной смеси. Вследствие этого в заводских к построечных лабораториях для оценки возможного эффекта по сокращению режима термообработки или расхода цемента отпадает необходимость изготовлять образцы со множеством дозировок. Достаточно одной - оптимальной для данного состава бетона с последующим определением прочности бетона в установленные сроки. Определения плотности бетонной смеси и растворной части бетона состава 1:2 (цемент : песок) показали (рис.8), что наибольшие значения плотности соответствуют оптимальному ко-личеству добавок, установленному при испытаниях прочности бетона. При этом повышение плотности растворной части составляет 1-3%, а бетона вдвое меньше. Хотя эти величины сравнительно невелики, но они свидетельствуют о том, что еще до воз-действия тепловой обработки в бетонных смесях с добавкой создаются предпосылки для полу-чения более прочного бетона. Рис.8.Плотность бетонной смеси (1,2), раствора состава1:2 (3) и прочность бетона (4,5) с В/Ц = 0,5 на ангарском (−×−×−×−) и белгородском (—) портландцементах соответственно с добавками Nа2SО4 и СаСl2.
в) влияние на прочность Введение добавок электролитов приводит к увеличению прочности бетона в тех случаях, когда добавка сокращает время до начала схватывания портландцемента не более чем на 50% при неизменной продолжительности интервала схватывания. По влиянию на прочность пропаренного бетона добавки электролитов располагаются в последовательности: CaCl2→NaCl→ Na2SO4→KCl→NaNO2→ Ca(NO3)2 → K2SO4 →K2CO3 →FeCl3→Na3PO4→Fe(NO3)3. При этом эффективность нитритов и нитратов со временем повы-шается, а хлоридов и особенно сульфатов - уменьшается. Эффективность добавок электролитов зависит от их состава и количества, алюминатности портландцемента и его расхода в бетоне, режима тепловой обработки. При введении опти-мального количества добавок ускоряющее действие электролитов на нарастание прочности бетона, как правило, увеличивается с уменьшением продолжительности прогрева, содержания алюминатов в портландцементе и его расхода в бетоне. При выборе оптимального количества добавки электролита в бетоне определяющим фактором является водоцементное отношение. Зависимости оптимума добавки от водоцементного фактора представлены на рис. 9-10. С увеличением В/Ц количество необходимого количества добавки уменьшается и, наоборот, с уменьшением В/Ц возрастает. Рис. 9. Влияние добавки СаС12 (А) и Na2SO4 на прочность бетона с В/Ц = 0,4 (1); 0,5 (2) и 0,65 (3) на белгородском портландцементе, пропаренного по режиму 2 + 2 + 3 + 4 + 1 час при 80°С. Рис.10.Влияние добавки СаСl2 (А) и Na2SO4 (В) на проч ность бетона с В/Ц = 0,4 (1) и 0,64(2) на воскресенском портландцементе, пропаренного по режиму 2 + 2 + 4 + 1 час при 80°С. Оптимальное количество добав ки электролита определяется В/Ц бетона и алюминатностью применяемого портландцемента, не завися от его расхода в бетоне, режима тепловой обработ-ки и составляя 0,5-3,5% от массы цемента в зависимости от состава электролита. Чем меньше В/Ц бетона и алюминатность применяемого цемента, тем большую добавку электролита необ-ходимо вводить для достижения максимального эффекта. Прирост прочности бетона, обусловленный влиянием введенной добавки, может быть ис- пользован дня сокращения на 10-50% продолжительности тепловой обработки или уменьше-ния расхода цемента на 5-12%. В последнем случае необходимо увеличивать В/Ц бетона. За счет увеличения В/Ц бетона представляется возможным уменьшить расход цемента при неизменном режиме тепловой обработки или температуру набора прочности бетона естественного твердения. Наиболее эффективным ускорителем твердения является хлорид кальция СаС12, введение которого приводит к увеличению прочности бетона независимо от того, на каком цементе при-готовлен бетон. Если же бетон приготовляется на низкоалюминатном портландцементе, то в этом случае такой же эффективной добавкой оказывается и сульфат натрия Nа2SО4. Однако если сульфат натрия в основном способствует увеличению ранней прочности бетона, то хлорид кальция повышает ее примерно одинаково во все сроки твердения. Прирост проч-ности бетонов с добавками Са(NО3)2, ННК и ННХК, как правило, со временем увеличивается. Ускорители твердения в своем составе содержат ионы, опасные с точки зрения коррозии арматуры, металла форм и трубопроводов (ион хлора - Сl-), стойкости высокопрочной арма-туры (нитрат ион - NО3-) или бетона (ион натрия - Nа+ или калия - К+). Отрицательное влияние иона хлора на металл значительно уменьшается при одновременном присутствии нитрит-ионов (NО2-). Бетоны с добавками ускорителей твердения характеризуются повышенной водонепроница-емостью, особенно с добавками Са(NО3)2, ННК и ННХК. Сульфат натрия или калия повышает стойкость бетона в агрессивных сульфатных средах, а ННК - стойкость арматуры в агрессив-ной хлоридной среде. Морозостойкость бетонов с добавками этого вида практически не отли-чается от морозостойкости бетонов без добавок. Ориентировочные исходные данные для выбора вида добавки в табл. 13
Таблица 13 Прочность пропаренного бетона с добавками ускорителей твердения
П р и м е ча ни я: 1. Прочность пропаренного бетона с оптимальным количеством ускорителя твердения дана в % от 28-суточной прочности бетона стандартного хранения. 2. Приведенные в таблице данные получены при пропаривании тяжелого бетона, но в качестве ориентировочных они могут использоваться и для других методов тепловой обработки бетона, в том числе и легкого. 3. Прочность бетона с добавкой обязательно уточняется заводской или построечной лаборато-рией при подборе состава бетона. 4. При тепловой обработке бетона по режиму, обеспечивающему получение бетоном без добав-ки через 4 ч после прогрева прочности более 50% от R28, прирост прочности бетона за счет введения добавки уменьшается. Для ускорения твердения бетона, выдерживаемого в естественных условиях, в состав бе-тонной смеси также рекомендуется вводить добавку ускорителя твердения бетона. При выборе добавки необходимо руководствоваться тем, что, как правило, Nа2SО4, К2SО4, Са(NО3)2 и ННК эффективны для бетонов, приготовленных на основе низко- и среднеалюминатных цементов, а NаСl, NаСl + NаNО2, NаС1 + ННК, СаСl2+NаNО2, СаСl2+ННК и ННХК - также и на основе высокоалюминатных.
3.1.1. Подбор состава бетона с добавкой ускорителя твердения при его
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1070)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |