При выборе сырьевой базы следует изучить возможность использования побочных продуктов, отходов промышленности данного района и учесть проблему охраны окружающей среды. Выбранные и использованные заполнители и другие сырьевые материалы подробно описываются с указанием качественных характеристик и соответствия требованиям ГОСТов.
2.5.3. Вода
Для затворения бетонной смеси применяют грунтовые, поверхностные и пресные озерные воды. В воде не должно быть примесей нефтепродуктов, сахаров, фенолов, жиров и органических гуминовых кислот. Содержание растворимых солей допускается в воде для изготовления железобетона с ненапрягаемой арматурой не более 5000 мг/л, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л; для бетона преднапрягаемых конструкций – соответственно не более 2000 и 600 мг/л. Водородный показатель воды рН должен находиться в пределах 4 ...
9. В сомнительных случаях пригодность воды устанавливается сравнительными испытаниями в бетонах.
Морская и другие соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям, применяются для приготовления бетонной смеси, за исключением случаев бетонирования внутренних конструкций жилых и общественных зданий. Морскую воду нельзя применять для бетонирования наводных железобетонных сооружений в жарких и сухих местах. Во всех указанных случаях морские соли могут выступить на поверхность бетона, а также вызвать коррозию стальной арматуры.
2.5.4. Добавки
Для регулирования свойств вяжущих, для улучшения или придания новых свойств во многих случаях вводят химические добавки. Использование добавок определенного качества и в оптимальном количестве позволяет сознательно управлять процессами структурообразования и создавать высокофункциональные бетоны. Такие искусственные композиты обладают высокой прочностью (более 100 МПа), морозостойкостью (Р400 и выше), водонепроницаемостью (W12 и выше), высокой био- и химической стойкостью. Японские исследователи прогнозируют, что срок службы бетонов «нового поколения» – около 500 лет.
48
Как показала строительная практика, использование добавок позволяет получать ощутимый технико-экономический эффект и повышать долговечность бетонных и железобетонных конструкций и инженерных сооружений, возводимых как из сборного, так и монолитного бетона. Вводимые в небольших количествах (десятых и сотых долях процента от массы цемента), они существенно влияют на химические процессы твердения цемента и бетона, обеспечивая повышение его технологических и улучшение комплекса физикомеханических свойств.
Все добавки (природные или искусственные химические продукты) классифицируются по механизму их действия и разделяются на
четыре класса:
1-й – добавки, изменяющие растворимость минеральных вяжущих материалов и не вступающие с ними в химические реакции
(NaCl, K2SO4);
2-й – добавки, реагирующие с вяжущими с образованием труднорастворимых или малодиосоциированных комплексных соединений; 3-й – добавки – готовые центры кристаллизации («затравки»:
CaSO4∙2Н2О и др.);
4-й – органические поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные к адсорбции на поверхности твердой фазы. Снижают гидратацию (замедляют схватывание), но увеличивают подвижность и снижают нормальную густоту.
В зависимости от назначения (основного эффекта действия) хи-
мические добавки для бетонов по ГОСТ 24211 [19] подразделяются на следующие виды:
1. Регулирующие свойства бетонных смесей: а) пластифицирующие:
– I группы (суперпластификаторы):
1.С-3 (разжижитель) – добавка на основе натриевых солей про-
дукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. Жидкость темно-коричневого цвета, плотность 1,15 – 1,20 г/см3 или неслёживающийся темно-коричневый порошок, легко растворимый в воде. При выпадении осадка перед применением добавки рекомендуется растворить его подогревом или разбавлением горячей водой, после чего тщательно перемешать раствор.
2.10-03(суперпластификатор) – олигомерный продукт поликон-
денсации сульфированного триметилмеламина. Прозрачная, желтоватая, слегка опалесцирующая жидкость, плотность 1,101 г/см3, допус-
49
кается осадок.
3.ДФ (дофен) – добавка на основе продуктов конденсации сульфокислот нафталина, его производных и аналогов с формальдегидом. При получении используются моечные растворы (отходы) производства очищенных сортов нафталина. Жидкость темно-коричневого цвета, допускается осадок.
4.МФ-АР (меламинформальдегидная анионактивная смола марки МФ-АР) – продукт поликонденсации меламина, формальдегида и
сульфанилата натрия. Прозрачная желтоватая жидкость с небольшим количеством взвеси, плотность 1,08 – 1,12 г/см3. Не изменяет своих
свойств после замораживания водного раствора до температуры
– 50 0С и после нагревания до температуры 35 0С. Не допускается разогрев острым паром.
– II группы (сильнопластифицирующие):
1.ЛСТМ-2 (лигносульфанат технический модифицированный) – продукт взаимодействия технических лигносульфонатов натрия и водорастворимой карбамидной смолы. Густая жидкость темнокоричневого цвета. Хорошо растворяется в воде.
2.АПЛ (аплассан) – продукт переработки сульфатсодержащих
отходов акрилатных производств. Темно-коричневая жидкость, плотность 1,10 – 1,25 г/см3, со слабощелочной реакцией. Гарантийный срок хранения 6 мес. По своему действию пластификаторстабилизатор. Бетонная смесь обладает значительной тиксотропией и повышенной удобоукладываемостью при вибропобуждении. При передозировке возможно замедление темпа твердения.
– III группы (среднепластифицирующие):
1.ЛТС – продукт переработки сульфитно-спиртовой барды (ССБ), побочный продукт переработки древесины на целлюлозу сульфитным способом. Вязкая темно-коричневая жидкая (КБЖ) или твердая масса (КБТ), хорошо растворимая в воде. Пожаро-, взрывоопасна, малотоксична. Поверхность КБЖ иногда покрывается налетом плесени, которую рекомендуется удалять. КБТ следует хранить в закрытых проветриваемых помещениях.
2.УПБ (мелассная упаренная последрожжевая барда) – смесь гумусовых веществ и минеральных солей – отход производства при изготовлении кормовых дрожжей. Густая сиропообразная темно-
коричневая жидкость с запахом жженого сахара, плотность 1,23 – 1,24 г/см3. Гарантийный срок хранения – 2 года.
3.ВРП-1 (водорастворимый препарат) – смесь натриевых солей
50
продуктов конденсации салициловой кислоты с формальдегидом. Густая жидкость слабо-коричневого цвета, плотность около 1,2 г/см3. Пожаровзрывоопасна, малотоксична. Не замерзает при температуре
– 60°С. Обладает очень низкой воздухововлекающей способностью. Гарантийный срок хранения – 6 мес.
4. С-1 (водорастворимый препарат) – продукт поликонденсации салициловой кислоты, формальдегида и моноэтаноламина. Темнокоричневая жидкость с резким запахом, плотность около 1,2 г/см3. Обладает очень низкой воздухововлекающей способностью и выраженным ингибирующим действием. Сохранность подвижности бетонной смеси – около 40 мин.
– IV группы (слабопластифицирующие или пластифицирующиевоздухововлекающие):
1.ЩСПК – щелочной сток производства капролактама, являющийся отходом производства капролактама и представляющий собой
водный раствор натриевых солей кислых побочных продуктов воздушного окисления гексана, плотность при 20 0С 1,1 – 1,2 г/см3, рН раствора 10 – 13.
2.ЩСПК-м – щелочной сток производства капролактама модифицированный, представляющий собой водный раствор натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот, плава соды кальцинированной.
3.СПД-м – продукт, получаемый на основе водорастворимых высококипящих побочных веществ производства изопрена. Представляет собой легкоподвижную, нерасслаивающуюся жидкость от желтого до коричневого цвета.
4.НЧК (нейтрализованный черный контакт) – добавка на основе натриевых или кальциевых солей сульфокислот, хорошо растворима в
воде. Жидкость темно-коричневого цвета, плотность 10 %-ного водного раствора 1,023 г/см3, 30 %-ного – 1,063 г/см3.
5.КЧНР – водный раствор нейтрализованного кислого гудрона.
Жидкость темно-коричневого цвета, хорошо растворима в воде, плотность 1,049 г/см3.
6.ГКЖ-10 (этилсиликонат натрия) – прозрачная жидкость от
бледно-желтого до коричневого цвета, смешивающаяся с водой во всех соотношениях, плотность 1,19 – 1,21 г/см3.
7.ГКЖ-11 (метилсиликонат натрия) – прозрачная жидкость от
бледно-желтого до коричневого цвета, смешивающаяся с водой во всех соотношениях, плотность 1,19 – 1,21 г/см3.
8.ЧСЩ (черный сульфанатный щелок) – побочный продукт про-
51
изводства целлюлозы, представляет собой раствор сложной смеси органических и неорганических веществ. Содержит едкий натр, карбонат, сульфат, тиосульфат и сульфид натрия, лигнин и продукты его деструкции, сахара и продукты разложения гемицеллюлоз, натриевые соли смоляных и жирных кислот.
9. М1 – натриевые соли нерастворимых в воде органических кислот. Поставляется в виде пастообразного продукта с содержанием сухих веществ не менее 70% в металлических или деревянных бочках;
б) стабилизирующие; в) водоудерживающие;
г) улучшающие перекачиваемость (гипан ГП, полиоксиэтилен ПОЭ, бентонитовая глина БГ, метилцеллюлоза водорастворимая МЦ);
д) регулирующие сохраняемость бетонных смесей:
–замедляющие схватывание,
–ускоряющие схватывание;
е) поризующие (для легких бетонов):
–воздухововлекающие (смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ, смола древесная омыленная СДО, сульфанол С);
–пенообразующие (неопор, морпен и др.);
–газообразующие (пудра алюминиевая ПАП и ПАП-1, пергидроль технический, пудра алюминиевая ПАК).
2. Регулирующие твердение бетона:
а) замедляющие твердение [кормовая сахарная патока (меласса) КП, молочная сыворотка];
б) ускоряющие твердение [поташ П (карбонат калия К2СО3),
СaCl2 и др.].
3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона:
а) водоредуцирующие I, II, III и IV групп [вещества, позволяющие получать бетонные смеси требуемой удобоукладываемости с пониженным расходом воды];
б) кольматирующие [вещества, способствующие заполнению пор в бетоне водонерастворимыми продуктами (битумная эмульсия БЭ, диэтиленгликолевая смола ДЭГ-1 и др.)];
в) воздухововлекающие; г) газообразующие;
д) повышающие защитные свойства бетона по отношению к
52