к.т.н., доц. Рахимова Г.М.

Карагандинский государственный технический университет

магистр, препод. Хан М.А.

Карагандинский государственный технический университет

к.т.н., доц. Рахимов М.А.

Карагандинский государственный технический университет

Водопоглощение монолитного бетона, модифицированного добавкой СС-3ТН

В последние годы возросла популярность строительства из монолитного железобетона. Значительному повышению долговечности монолитных бетонов, особенно при твердении в естественных условиях, способствует гидрофобизация внутренней поверхности пор и капилляров. Особо важным фактором в повышении стойкости бетонов является снижение его капиллярного подсоса и испарения растворов солей с поверхности [1].

Для гидрофобизации бетонов можно использовать растительные и животные жиры, продукты нефтехимического синтеза и битумы [2], а также кремнийорагические соединения (КОС) [3]. Общим свойством для тех и других гидрофобизаторов является их химическая фиксация на поверхностях гидратирующих цементных частиц и новообразованиях. Однако, образующиеся гидрофобные слои из адсорбировавшихся молекул имеют значительную структурную разницу. КОС образуют гидрофобизирующие покрытия пор и капилляров и могут полимеризоваться в сплошные пленки, жестко закрепленные на их поверхности, образуя как бы остеклованную поверхность на открытых частях бетона.

В отличие от КОС гидрофобизаторы, имеющие в составе смесь высокомолекулярных жирных кислот и их соли, образуют при хемсорбции сплошные покрытия, а смешанную сетчатую структуру из молекул с различной длиной углеводородной цепи. Кроме того, эти покрытия обладают определенной эластичностью бетона, когда в этих порах и капиллярах происходит замерзание воды, которая имеет аморфно-кристаллическую структуру с сильно дефектной решеткой льда. Полученные данные показывают, что более эффективными гидрофобизаторами бетона являются КОС, которые снижают водопоглощение бетона в 2,5 раза (рисунок 1, кривая 3). В то время, как с гидрофобизующим компонентом СС-3ТН (рисунок 1, кривая 2) водопоглощение снижается в 1,8…2,2 раза. Контрольный бетон в результате капиллярного подсоса в течение 90 суток поглощает 9,9% воды от массы бетона (рисунок 1, кривая 1) [4].

Длительные наблюдения показывают, что гидрофобизированные покрытия из КОС, выполненные в виде пленок на поверхности бетонов (фасады зданий), при действии на него в осеннее-весенний период косых дождей, особенно в местах, выступающих частей зданий, таких как колонны, пилястры, откосы оконных и дверных проемов, претерпевают шелушение поверхности, растрескивание и полное разрушение штукатурных покрытий [2,3].

Рисунок 1 – Кинетика водопоглощения при капиллярном подсосе

бетонов с гидрофобизирующими добавками

1 – без добавки; 2 – с СС-3ТН (2,8%); 3 – ФЭС-50 (1,0%)

В гидрофобизированных бетонах важнейшим свойством является редуцирующая способность, проявляющаяся после сушки увлажненного бетона. Это приводит к восстановлению водоотталкивающих свойств бетона после его сушки. Как показали опыты, такими свойствами обладают бетоны, гидвофобизированные соапстоком (рисунок 2), в то время как у бетонов, гидрофобизированных КОС эти свойства не проявляются.

Гидрофобизованный бетон после 90 суток водопоглощения взвешивали и после его высушивали в сушильном шкафу при 105^oС до постоянной массы. После охлаждения бетона до температуры окружающей среды его вновь испытывали на водопоглощение и операции повторяли. Полученные результаты показывают, что при высушивании образцов бетона, содержащего в качестве гидрофобизатора соапсток, водопошлощение бетона не только восстанавливается, но и даже снижается до 20%. Это позволяет предположить, что бетон в процессе водопоглощения и последующего высушивания модифицируется самопроизвольно, т.е. происходит уплотнение структуры за счет более глубокой гидратации вяжущего и увеличивается удельная гидрофобизированная поверхность, так как защемленный в структуре вне пор гидрофобизатор образует гидрофобизированную поверхность, открывающуюся в результате гидратации вяжущего.

Основываясь на полученных результатах можно сделать вывод, что добавка СС-3ТН позволяет снижать водопоглощение монолитного бетона в 1,8…2 раза, повышает его эксплуатационную надежность и долговечность. Это достигается путем регулирования процессов структурообразование в раннем возрасте, повышения плотности и создания рациональной гидрофобизированной капиллярно-пористой структуры бетона.

Литература:

1. Малышев О.А. Улучшение свойств монолитного бетона пластифицирующе-гидрофобизирующей добавкой С-3ТС. –Алматы: Наука, 1992. – 168с.

2. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. –М.: Стройиздат, 1979. -73с.

3. Батраков В.Г. Повышение долговечности бетона добавками кремнийорганических полимеров. –М.: Стройиздат, 1968. -134с.

4. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона: учебное пособие для студентов и аспирантов строительных вузов / С.М. Анпилов. - М. : АСВ, 2010. - 573 с.