Полифункциональные модификаторы литых бетонов

Стремление к универсализации действия добавок и к снижению их стоимости обусловливает все более широкое распространение в технологии бетона комплексных добавок или полифункциональных модификаторов (ПФМ). В [43, 52, 54] показана целесообразность создания ПФМ иа основе традиционных гидрофилизующих и гидрофобизующих ПАВ, ПАВ и ускорителей твердения, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии и др. Перспективны ПФМ в виде однородных водоразбавляемых эмульсий и суспензий или водоразбавляемого порошкообразного продукта [47]. В этом случае отпадает необходимость раздельного хранения и дозирования компонентов ПФМ, что существенно упрощает технологию бетонных смесей.

Выбор составов ПФМ является рецептурно-технологической задачей, для решения которой широко применяют математическое моделирование [6, 24].

Промышленное освоение производства СП одновременно ставит вопрос о разработке на их основе многокомпонентных ПФМ. Это обусловлено, во-первых, стремлением улучшить общий эффект их действия в бетонах и, во-вторых, снизить стоимость добавки. Наиболее известны ПФМ,-полученные совмещением меламиновых и нафталиновых СП с традиционными ПАВ—СДБ, СНВ и др. Уже при разработке таких эффективных разжижителей, как С-3, отмечена хорошая совместимость СП и СДБ [38, 47]. ПФМ, включающий СП и СДБ, позволяет удлинить жизнеспособность бетонных смесей в результате замедления скорости гидратации и формирования структуры цементного камня [8, 26, 47]. Близки по механизму действия и эффективности также ПФМ па основе СП и УПБ, ПАЩ, сульфатного черного щелока (СЧЩ) и др.

Второй класс разработанных ПФМ — композиции СП и добавок воздухововлекающего типа. В [47] указано, что ПФМ с воздухововлекающими компонентами (СНВ, клей талловый пековый) увеличивают общее воздухосо-держание бетонной смеси до 4...6%. При этом представляется возможным обеспечить содержание условно-замкнутых пор в бетоне до 3...4% при расстоянии между ними не более 0,25 мм. Рост воздухосодержания происходит в основном за счет пор размером до 200 мкм, максимум пор наблюдается в диапазоне 50 ... 100 мкм. Морозостойкость бетона с ПФМ, содержащими воздухововлекающие компоненты, увеличивается не менее чем в 2,5...3 раза.


К ПФМ третьего класса можно отнести композиции СП и электролитов — ускорителей твердения. В [5] показана эффективность технологии получения высокопрочных бетонов с введением ПФМ, содержащих СП 10-03, а в качестве ускорителя твердения — нитрит-нитрат-хлорид кальция. За счет диспергирующего и ускоряющего гидратацию действия добавки представляется возможным получить бетоны марок 800—1000 с использованием цементов марок 400 и 500. При использовании ПФМ с ускорителями твердения можно снизить температуру пропаривания железобетонных изделий до 40...60°С, ограничиться кратковременным прогревом или вовсе отказаться от него.

В меньшей степени изучены ПФМ на основе СП и менее распространенных добавок, в частности противосегреганионных и замедлителей схватывания. В качестве противосегрегационных добавок прн получении литых бетонных смесей рекомендованы бентонитовая глина и кремне-гель.*- Из [32] видно, что требуемая связность и удобоперекачиваемость литых бетонных смесей с пониженным расходом цемента могут быть обеспечены введением комплексных добавок — СП и бентонитовой глины — в количестве 0,2...0,5% массы воды затворения.

Для увеличения жизнеспособности литых бетонных смесей с ПФМ, кроме лигносульфонатов и воздухововлекающих добавок, рекомендовано использовать оксикарбоновые кислоты, эфиры целлюлозы, жирных кислот и др. [8, 11, 16]. Установлено также, что увеличению пластифицирующего действия СП способствуют глюконат кальция, сахароза, полифосфаты и гексаметафосфат, винная кислота или ее соль, тростниковый сахар.

Предложено получать СП, замедляющий схватывание портландцемента, модифицированием лигносульфонатов аминоспиртами с последующей конденсацией с формальдегидом в кислой среде [9].

Вместе с тем следует отметить, что выполненные исследования литых бетонных смесей с добавками ПФМ, содержащими замедлители схватывания, носят фрагментарный характер, не позволяют получить сопоставимые данные и оценить эффективность замедлителей схватывания различного типа. Нет и сведений о совместимости СП и различных замедлителей схватывания, их технико-экономической оценки.

При отборе компонентов ПФМ в [33, 36, 47] рекомендуется учитывать технико-экономические и технологические требования. К первым следует отнести доступность для широкого применения, стоимость. Ко вторым — основной и побочный положительный эффект от введения монофункциональной добавки в цементные системы, побочное отрицательное действие, активность добавки, характеризующуюся количеством добавки по отношению к массе цемента, дающим максимальный технический эффект, технологическую чувствительность добавки, определяющуюся изменением ее эффективности с изменением особенностей материалов и составов бетона, стабильность при хранении, совместимость с возможными компонентами комплекса.