Экономия сырья при производстве конструкционного полистиролбетона



Беляков В.А., аспирант,

Руднов В.С., аспирант

Уральский государственный технический университет - УПИ

     В настоящее время в Российской федерации практически ни одно производство бетона или ЖБИ не обходится без использования в своей технологии химических добавок. Правильно подобранный состав бетона (соотношение крупного, мелкого заполнителей и цемента) позволяет изменить их расход с уменьшением доли дорогих компонентов (цемента), получая при этом экономический эффект пи сохранении потребительских свойств материалов. Этот аспект становится все более актуальным в связи с надвигающимся в 2005-2010 годах дефицитом цемента в УрФО. С помощью этих химических компонентов могут регулироваться все строительно-технические параметры бетонной смеси. К ним относятся: удобоукладываемость (подвижность), сохраняемость, плотность и др. В зависимости от способа производства и назначения готового бетонного изделия, регулирование и производственный контроль этих параметров важен в той или иной степени. Варьирование свойств бетонной смеси невозможно без изменений свойств конечного продукта – бетона, таких как прочность, скорость ее набора, морозостойкость, теплопроводность, усадка и т. д. Очевидно, что должен прослеживаться комплексный подход к подбору составов бетонов и, в частности, и выбору применяемых химических добавок.

Наиболее широкое применение в промышленности приобрел один из классов химических добавок – пластификаторы. В большинстве случаев используются комплексные добавки на основе суперпластификатора С-3 (Дефомикс, Реламикс, Линамикс), регулирующие такие свойства как скорость набора бетоном прочности, сохраняемость бетонной смеси, нормируемое воздухововлечение. Основой суперпластификатора С-3 являются соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. Механизм действия таких добавок широко известен.

    В последнее время на российский рынок вышли мировые концерны Sika и Biseal со своей новой продукцией. Основа производимых ими химических добавок – это модифицированные поликарбосиликаты. Высокая эффективность данных добавок достигается за счет создания ими стерических сил межмолекулярного отталкивания в поверхностных адсорбционных слоях, окружающих частицы цемента, которые протекают параллельно процессу гидратации. Результат действия стерического эффекта гораздо сильнее действия электростатических сил отталкивания между частицами, которые линейно связаны с текучестью цементного теста.

    Исследования проводились на базе лаборатории кафедры «Технологии вяжущих материалов и строительных изделий» ФСМ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Авторами исследовались свойства бетонных смесей и бетонов в зависимости от природы добавок этих двух классов на примере суперпластификаторов С-3 (ООО «Полипласт-УралСиб»), Biseal SCC и SikaViscoCrete-20 HE. Состав конструкционного полистиролбетона оставался во всех опытах одинаковым, значение средней плотности колебалось незначительно и составляло 800 кг/м3.

     В первой части работы выявлялось пластифицирующее действие на свежеприготовленную бетонную смесь. Эксперимент показал (рис.1), что исследуемые добавки проявляют пластифицирующие свойства приблизительно в равной степени.

Рис. 1. Зависимость подвижности смеси

 

     На втором этапе подбирались составы бетонов с одинаковой подвижностью (определялась по усадке конуса), и на этих экспериментальных замесах были построены кинетические кривые твердения бетона на примере составов показавших максимальные прочности в каждом виде добавок (рис. 2).

Рис.2. Результаты прочностных испытаний

     В результате исследований было выявлено:

- добавки на основе С-3 и модифицированных поликарбосиликатов оказывают примерно одинаковое пластифицирующее действие, их применение не приводит к «сбросу прочности» в течение срока испытаний;

- при уменьшении доли воды в бетоне до получения нужной подвижности прочность в проектном возрасте (28 суток) увеличивается на 30% при добавлении С-3 или Biseal SCC,

на 51 % - SikaViscoCrete-20 HE;

- Biseal SCC также ускоряет твердение бетона в возрасте 1-3 суток (рис. 3) и может быть рекомендована в качестве ускорителя твердения, например, при изготовлении плит перекрытий поточно-стендовым способом производства.

Рис. 3. Кинетика твердения бетонов

     Введение добавок для бетона позволяет улучшить качество готового продукта, увеличить срок эксплуатации изделий и получить существенный экономический эффект. Кроме того, введение добавок дает возможность использовать в больших объемах технические отходы, непригодные при изготовлении бетонов без добавок: шлаки черной и цветной металлургии, формовочные земли и другие. В случае недопустимости применения шлаков по санитарно-техническим нормам в промышленно-гражданском строительстве, возможно, их использование в дорожном и других видах строительства с более низкими требованиями.

     Правильно подобранный состав бетона с оптимальным количеством вводимых добавок позволяет снизить расход цемента, использовать некондиционное сырье без ущерба качеству готовой продукции

Добавить комментарий