Выбор добавок для тяжелого и мелкозернистого бетонов

Добавкиприменяются для:

а) улучшения удобоукладываемости, однородности, связности и нерасслаиваемости бе-тон-ной смеси;

б) модифицирования бетонной смеси в части вариации скоростями процессов: потерей подвижности во времени, схватывания, твердения и тепловыделения;

в) сокращения расхода цемента;

г) сокращения тепловой обработки бетона на заводе, на полигоне, в монолитном бето-нировании и для ускорения сроков распалубливания при естественном выдерживании;

д) повышения прочности, водо- и газонепроницаемости бетона;

е) повышения морозостойкости, стойкости бетона и железобетона в различных агрессивных средах за счет уплотнения или формирования заданной структуры;

ж) усиления защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре.

В последнее время в тяжелом бетоне добавки часто применяют и дляуменьшения расхода дефицитного крупного заполнителя вплоть до замены тяжелого бетона мелкозернистым.

Введение добавок стало, обязательным в случаях:

- получения литых (ОК>21см) и пластичных смесей и бетонов классов В40 и более, бетонов марок по водонепроницаемости W8 и более - при введении пла­стифицирующих добавок I группы;

- получения пластичных смесей и бетонов классов В30 - В40 - с пластифицирующими добав-ками II группы;

- приготовления бетонов повышенной и высокой морозостойкости и водонепрони­цаемости с пластификаторами III и IV груп­пы, воздухововлекающими и газообразующими добавками, ес-ли бетон без добавок заданной марки по прочности не удовлетворяет классам по морозостой-кости и водонепроницаемости (или плотности);

- снижения энергозатрат при тепловой обработке бетона, повышения темпа роста прочности бетона - ускорителей твердения.

Выбор добавок для бетонов, со специальными требованиями по долговечности (морозо-стойкости, коррозионной стойкости, водонепроницаемости и другим показателям) производят по веду­щему агрессивному воздействию. В остальных случаях выбор добавки производиться в зависимости от технологии приготовления бетонной смеси и изготовления конструкций и изделий с учетом влияния добавок на свойства бетонной смеси и бетона (табл. 7). При выборе добавки необходимо руководствоваться следующим: применение пластифицирующих добавок 2-3-й групп или пластифицирующе-воздухововлекающих добавок без удлинения технологи-ческого цикла возможно в том случае, если он составляет не менее 11 ч для бетонов на порт-ландцементах, 14 ч для бетонов на шлако- или пуццолановых портланд­цементах; при этом конструкции до тепловой обработки выдерживаются, как правило не менее 2 ч, а скорость подъема температуры не превышает 20°С/ч; либо с меньшим предварительным выдержи-ванием, но со скоростью подъема температуры не более 15 оС/ч; при меньших циклах тепловой обра­ботки указанные добавки могут применяться в случае использовании закры­тых форм или в сочетании с ускорителями твердения;

при введении пластифицирующих добавок 2-3-й групп или пластифицирующе-воздухо-вовлекающих добавок в бетон, выдерживаемый в естест­венных условиях полигона, необхо-димо учитывать замедление темпа его твер­дения, особенно в ранние сроки и при пониженных температурах, а при темпе­ратурах ниже 10 оС с добавками указанных видов, как правило, вво-дить ускорители твердения;

применение газообразующих добавок возможно, если предварительное иыдерживанне бетона при температуре 10-30°С составляет не менее 4-6 ч, а скорость подъема температуры до максимальной - не более 10 оС/ч.

Таблица 7

Выбор добавок по технологическому эффекту в бетонах

Условное сокра­щенное обозна­чение добавки   Способ корректировки исходного состава бетонной смеси
без уменьшения расхода цемента и воды с уменьшенным расходом воды
Повы шение под-виж ности смеси от ис-ходной П1(2-4см) до, см повыше ние мо­розостой­кости бетона на чис-ло марок повыше-ние водо-непро­ни-цаемо­сти бетона на число марок   измене- ние проч- ности бе-тона от исходной 100% до, %   умень­шение расхода воды, %     измене- ние проч но­сти бе- тона от исходной 100% до, %   повыше- ние мо-ро­зостой-кости бе-тона на число марок Повы ше­ние водо­не прони­цаемос ти бе-тона на число марок
С-3,10-03, ДФ, СМФ,МФАР 18-22   -   -   -   20-30   125-140   1-1,5   3-4  
ЛСТМ-2,МЛСТ, АПЛ 10-15   1-1,5   -   95-105   10-15   115-120   1,5-2   1,5-2,5  
ЛСТ, УПБ, С-1, ВРП-1,ПДК 8-12   -   -   90-95   10-12   110-115   1-1,5   1,5-2  
ЩСПК, ЧСЩ 8-10 0,5 -1 - 90-95 10-12 110-115 1,5-2,5 1,5-2,5
СПДм,ЩСПКм 8-12 1-1,5 - 100-105 10-12 115-120 1,5-2,5 1,5-2,5
НЧК,КЧНР, М1 ГКЖ-10,ГКЖ11, 6-8 1-1,5 - 5-10 105-110 1,5-2,5   1,5-2,5  
СНВ,КТП,ОТП СДО,ОП,С - 1,5-2 0,5-1 85-95 - 3-4 1,5-2
ГКЖ -94, ГКЖ-94М, ПГЭН 4-6 4-5 - 90-95   3-5 - 4-5 1,5-2
ДЭГ, ТЭГ,С-89 6-8 - 3-3 100-105 5-7 105-110 1-2 3-4
СА,СЖ,ХЖ,НЖ НК, - - 2-3 100-105 - 100-105 - 2-3
ХК,НК,ННХК,СНН,ТНФ 4-8 - 0,%-1 105-110 2-3 110-120 0,5-1 0,5-1
С-3 +ЛСТ 18-20 - - - 20-30 125-140 1-1,5 3-4
С-3+ ЩСПК, (ЧСЩ) 18-20 0,5-1 - - 20-30 125-135 2,5-3 3-4
ЛСТ+ ЩСПК 14-16 0,5-1 - - 15-20 120-130 2-3 2-3
С-3+СНВ (КТП) 15-18 1-1,5 - - 15-20 120-126 2-3 2-3
ЧСЩ+КТП 8-10 2-3 1-2 95-100 8-10 105-110 2-3 1-2
ЛСТ+СН(НК,ННХК, ННК); УПБ+СН 8-12 - 0,5-1 - 10-12 110-125 1-1,5 1,5-2
СНВ +СН(НК, ННК,ННХК) 3-5 1,6-2 0,5-1 - 2-3 100-105 3-4 1,5-2
ГКЖ-94(ГКЖ-94М,ПГЭН)+НК 4-6 4-5 - 100-105 3-5 106-110 4-5 1,5-2,5  
С-3+ЛСТ(ЧСЩ) +СНВ(КТП) 15-18 1,5-2 0,5-1   20-25 125-135 3-4 3-4
ЛСТ+НЧК (КЧНР)+СН; ЛСТ+ СНВ+СН (НК) 10-12 1-2 0,5-1 - 10-12 100-115 3-4 1,5-2
ЛСТ+ГКЖ-94 (ГКЖ-94М, ПГЭН)+СН 1,5-2 3-4 0,5-1 100-105 10-12 100-115 4-5 1,5-2
С-3+ЛСТ+ГКЖ-10(ГКЖ-11) 18-22 1-1,5 - - 20-25 125-135 2-3 1,5-2
ЛСТ+СНВ(КТП, С,ОП); 10-12 1-1,5 - 90-95 8-10 105-110 2-3 2-3
ВРП-1+С, 10-12 1-1,5 - 90-95 8-10 105-110 2-3 2-3
ЩСПК(ЩСПКМ,СПДМ)+СНВ(КТП,С,ОП) 10-12 10-12 - - 10-12 100-115 2-3 2-3

Для уменьшения расхода цемента в состав бетонной смеси мо­гут вводиться пластифицирую-щие добавки 2-3-й групп и пластифицируюше-воздухововлекающие добавки, а также ком-плексные добавки на основе ука­занных, в том числе и с ускорителями твердения.

Таблица 8

Сокращение расхода портландцемента с добавками

Условное сокра­щен- ное обозна­чение добавки Способ корректировки исходного состава бетонной смеси
с уменьшенным расходом цемента и воды
умень­- шение расхода цемента, % повыше- ние моро- ­зостой- кости бетона на число марок повыше- ние водо- непро­ни- цаемо­сти бетона на число марок
С-3,10-03, ДФ, СМФ,МФАР 15-25* - -
ЛСТМ-2,МЛСТ, АПЛ 18-15 1-1,5 -
ЛСТ, УПБ, С-1, ВРП-1,ПДК 5-8 - -
ЩСПК, ЧСЩ 5-8 1,5-2 0,5-1
СПДм,ЩСПКм 8-10 1,5-2 0,5-1
НЧК,КЧНР, М1 ГКЖ-10,ГКЖ11, 3-5 1,5-2 0,5-1
СНВ,КТП,ОТП СДО,ОП,С - 2-3 0,5-1
ГКЖ -94, ГКЖ-94М, ПГЭН - 3-5 0,5-1
ДЭГ, ТЭГ,С-89 3-5 0,5-1 2-3
СА,СЖ,ХЖ,НЖ НК, 3-5 - 1-2
ХК,НК,ННХК, СНН,ТНФ 5-10 0,5-1 0,5-1
С-3 +ЛСТ 15-20 - -
С-3+ ЩСПК, (ЧСЩ) 15-20 1,5-2 0,5-1
ЛСТ+ ЩСПК 10-15 1,5-2 0,5-1
С-3+СНВ (КТП) 15-20 1,5-2,5 0,5-1
ЧСЩ+КТП 5-6 2-3 0,5-1
ЛСТ+СН(НК, ННХК, ННК); УПБ+СН 8-10 - 0,5-1
СНВ +СН(НК, ННК,ННХК) 3-5 2-2,5 0,5-1
ГКЖ-94(ГКЖ-94М, ПГЭН)+НК 3-5 4-5 1,5-2,5
С-3+ЛСТ(ЧСЩ) +СНВ(КТП) 15-20 2-3 1,5-2
ЛСТ+НЧК (КЧНР)+СН; ЛСТ+ СНВ+СН (НК) 5-8 2-3 1,5-2
ЛСТ+ГКЖ-94 (ГКЖ-94М, ПГЭН)+СН 3-5 3-4 0,5-1
С-3+ЛСТ+ГКЖ-10 (ГКЖ-11) 15-20 1-1,5 0,5-1
ЛСТ+СНВ(КТП, С,ОП); 3-5 1,5-2 0,5-1
ВРП-1+С, 3-5 1,5-2 0,5-1
ЩСПК(ЩСПКМ, СПДМ)+СНВ(КТП, С,ОП) 5-8 1,5-2 1-1,5

П р и м е ч а н и е. Применение суперпластификаторов только с целью экономии цемента, как правило, должно быть экономически обосновано.

Независимо от достигаемого эффекта по экономии цемента при приго­товлении бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по долго­вечности, в состав бетонной смеси целесообразно вводить воздухововлекаю­щие, пластифицирующе-воэдухововлекающие добавки или их сочетания с уско­рителями твердения.

Для получения бетонной смеси с требуемыми технологическими свойствами в её состав реко-мендуется вводить следующие добавки:

для увеличения подвижности или уменьшения жесткости - пластифици­рующие, пластифи-цирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или ком­плексные добавки на основе ука-занных;

для повышения однородности и связности (нерасслаиваемости) пластифицирующе-воздухо-вовлекающие, воздухововлекающие или комплексные до­бавки на основе указанных;

- для ускорения твердения или повышения электропроводности смеси - добавки ускорите-лей твердения и ингибиторов коррозии стали.

Для сокращения режима тепловой обработки, а также для ускоре­ния твердения бетона, вы-держиваемого на полигонах в естественных условиях, в состав бетонной смеси необходимо вводить добавки ускорителей твердения. Возможно применение комплексных добавок, сос-тоящих из ускорителя тверде­ния и пластифицирующей или пластифицирующе-воздухововле-кающей до­бавок.

Для предотвращения замерзания бетона до начала тепловой обработки и условиях полигона или неотапливаемого цеха при отрицательных темпера­турах воздуха в состав бетонной смеси целесообразно вводить добавку нитрита натрия.

При невозможности получения бетона с требуемыми по проекту физико-техническими свойствами в его состав необходимо вводить следующие добавки:

для повышения прочности - пластифицирующие добавки I-IV групп пластифицирующе-воздухововлекающие добавки или ускорители твердения, а также комплексные добавки, состоящие из ускорителей твердения и пластифицирующих добавок;

для повышения морозостойкости - пластифицирующе-воэдухововлекающие, воздухововле-кающие, газообразующне или комплексные добавки на основе указанных;

для повышения непроницаемости - уплотняющие, пластифицирующие, пластифицирую - ще-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные до­бавки на их основе;

для повышения солестойкости бетона - пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухо-вовлекающие, газообразующие или комплексные добавки на ос­нове указанных, а также ДЭГ-1, ТЭГ-1 или С-89.

Для повышения защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре изделий и конструкций, предназначенных для эксплуатации в усло­виях воздействия агрессивных хлорид-ных сред, в состав бетонной смеси следует вводить добавки ингибиторов коррозии стали:

НН или ННК- для конструкций, предназначенных для эксплуатации в слабоагрессивных средах;

НН + ТБН, НН + БХН или НН+ БХК- для конструкций, предназна­ченных для эксплуатации в средне- и сильноагрессивных средах.

Для предотвращения появления высолов на поверхности бетона в состав бетонной смеси рекомендуется вводить пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или га-зообразующие добавки.

- Для уменьшения расхода дефицитного крупного заполнителя в состав бетонной смеси реко-мендуется вводить пластифицирующие добавки 1-2-й групп.

- Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона.

При этом количество уплотняющих добавок, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали, в том числе и в составе комплексных добавок, не должно превышать, % массы цемента:

СН ..............................................................................................................................................1

СН при допустимости образования высолов на поверхности конструкций ..................2

ХК, ХЖ в бетоне конструкций:

железобетонных ..................................................................................................................2

неармированных .................................................................................................................3

НН, НН1, ТНФ, НК, ННК, ННХК, СА, НЖ, СЖ ................................................................3

ДЭГ-1, ТЭГ-1, С-89................................................................................................................1,5

Рекомендуемые количества добавок приведены в табл. 9 -11.

Таблица 9

Цемент   Количество добавок в расчете на сухое вещество, % массы цемента
С-3, 10-03. МФ-АР, 40-03, СМФ   ДФ   ЛСТ, УПБ, ЛСТМ-2, МЛСТ   ВРП-1, С-1   ПДК, АПЛ   ЩСПКм, СПДм, ВЛХК, ПФЛХ, ЛХЛ. НЧК, КЧНР, ГКЖ-10, ГКЖ-11, АМСР, ЧСЩ, М1 ЩСПК  
Портландцемент, быстро твердею-щий ПЦ   0,3-08   0,7-1,5   0,15-0,25   0,005-0,02   0,6-0,9   0,1-0,2   0,25-0,35  
Сульфатостой-кий портланд- цемент 0,5-0,7   0,5-1,2   0,1-0,2   0,01-0,02   0,4-0,7   0,05-0,15   0,2-0,3  
Пластифици- рованный порт-ландцемент -   -   -   -   -   0,05-0,15   0,1-0,15  
Гидрофобный портландцемент -   -   0,1-0,2   0,005-0,01 0,4-0,7   -   -  
Шлакопорт- ландцемент 0,5-0,7   0,6-1   0,15-0,25   0,01-0,03 0,5-0,8   0,1-0,2   0,2 -0,3  
Пуццолановый портландцемент 0,6-1   1,5-2   0,2-0,3   0,02-0,03 0,7-1   0,1-0,2   0,3- 0,5  

Таблица 10

  Добавки   Количество в расчете на сухое вещество, % массы цемента, при расходе его, кг/м3
до 300 300-450 более 450
СНВ,КТП,ОТП, СДО, ОП,С, ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ПГЭН, ПАК 0,005-0,015 0,06-0,08 0,02-0,03 0,01-0,02 0,05-0,07 0,015-0,025 0,015-0,035 0,03-0,05 0,01-0,02

Примечание. Дозировка ГКЖ-94 и ГКЖ-94М дана в расчете на исходное вещество 100%-ной концентрации.

Таблица 11

Цемент   В /Ц бетона   Количество в расчете на сухое ве-щество, % массы цемента
СН, НН1, ХК НК, ННХК НН, ННК
Портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент 0,35-0,55 0,55-0,75   1 - 1,5 0,5-1   1,5-2,5 1-2   2,5  
Шлакопортландце-мент, пуццолановый портландцемент, пластифицированный портландцемент, гидрофобный портландцемент 0,35-0,55 0,55-0,75   1,5-2 1-1,5   2-3 1,5-2,5   2,5  

Примечание. Соотношение компонентов в добавках NaCl + NaNO2, NaCl + ННК,

CaCl2 + NaNO2, CaCl2 + ННК должно составлять 1:1 по массе.

Наши рекомендации