к.т.н. Морозов Н.М., к.т.н. Красиникова Н.М., асп. Минуллина А.А., инж. Авксентьев В.И.

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Комплексный ускоритель твердения бетонов

на основе поликарбоксилатов

На сегодняшний день к бетону предъявляют все более высокие требования – это и высокие физико-механические показатели и эстетические свойства материала, которые невозможно получить без применения химических добавок. Они позволяют повысить ряд характеристик - прочность, пластичность бетонной смеси, морозостойкость, водонепроницаемость, улучшить поверхность изделий и др. показатели.

Чаще всего бетоны должны соответствовать нескольким требованиям, а это можно достичь только, используя одновременно несколько добавок. Поэтому актуально применение полифункциональных добавок, сочетающих в себе несколько эффектов. В связи с этим целью нашей работы явилось получение добавок полифункционального действия.

Практически все промышленные добавки полифункционального действия (кроме поликарбоксилатов и их разновидностей) являются водорастворимыми ПАВ основе ароматитических сульфокислот (меламино-, нафталин, фенолформальдегидных) в частности, наиболее популярный в России суперпластификатор С-3 является натриевой солью олигометиленнафтолиновой судьфокислоты. В отличие от них, добавки на основе карбоксилатов обладают более высокими пластифицирующими свойствами, которые позволяют значительно повысить прочностные характеристики бетона. [1, 2, 3].

В связи с этим нами предпринята попытка создания комплексного ускорителя твердения с применением поликарбоксилатов.

Для мелкозернистого бетона в работе использовались следующие материалы:

- песок с модулем крупности 2,1 Камского месторождения Республики Татарстан;

- бездобавочный портландцемент Вольского цементного завода -ПЦ500 Д0;

- суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2651.

Кроме того, для повышения прочности мелкозернистого бетона (МЗБ) в раннем возрасте была рассмотрена возможность использования сульфатов натрия и калия. Добавки вводились в бетонную смесь с водой затворения. Состав мелкозернистого бетона 1:3 (цемент: песок).

В результате эксперимента было выявлено увеличение водоредуцирующей способности суперпластификатора Melflux 2651 в присутствии добавки сульфата натрия (рис.1).

Рис.1 Влияние добавки сульфата натрия на водоредуцирующую способность суперпластификатора Melflux 2651: 1 – МЗБ с 0,25% Melflux,

2 – МЗБ с 0,5% Melflux, 3 - МЗБ с 0,75% Melflux

Для МЗБ с добавкой Melflux в количестве 0,25 и 0,5% наблюдается максимум снижения водопотребности при дозировке сульфата натрия 1 и 1,5%, соответственно. При использовании 0,75% добавки Melflux в составе МЗБ максимум снижения водопотребности наблюдается при 0,5% сульфата натрия. Т.е. наблюдается повышение эффективности суперпластификатора в присутствии сульфата натрия.

Прочность мелкозернистого бетона при использовании добавки сульфата натрия увеличивается (рис.2, 3, 4). Для МЗБ с добавкой Melflux в количестве 0,5 и 0,75% наблюдается максимум прочности на сжатие при дозировке сульфата натрия 1,5%.

Рис.2 Влияние добавки сульфата натрия и суперпластификатора Melflux 2651 на прочность на сжатие МЗБ в возрасте 1 суток нормального твердения:

1 – МЗБ с 0,25% Melflux, 2 – МЗБ с 0,5% Melflux, 3 - МЗБ с 0,75% Melflux

При использовании 0,25% добавки Melflux в составе МЗБ максимум прочности на сжатие наблюдается при 2% сульфата натрия.Наибольшую прочность в возрасте 1 суток твердения показали составы с 0,5% Melflux и 1,5% сульфата натрия , и с 0,75% Melflux и 1,5% сульфата натрия. При этом прочность увеличилась на 140%. Для МЗБ с добавкой Melflux наблюдается максимум прочности на изгиб во всех трех случаях при дозировке сульфата натрия 1,5%

Рис.3 Влияние добавки сульфата натрия и суперпластификатора Melflux 2651 на прочность при изгибе МЗБ в возрасте 1 суток нормального твердения:

1 – МЗБ с 0,25% Melflux, 2 – МЗБ с 0,5% Melflux, 3 - МЗБ с 0,75% Melflux

Рис.4 Влияние добавки сульфата натрия и суперпластификатора Melflux 2651 на прочность на сжатие МЗБ в возрасте 28 суток нормального твердения:

1 – МЗБ с 0,25% Melflux, 2 – МЗБ с 0,5% Melflux, 3 - МЗБ с 0,75% Melflux

Как видно из рис.4 для МЗБ с добавкой Melflux наблюдается максимум прочности на сжатие во всех трех случаях при дозировке сульфата натрия 1,5%. Наибольшую прочность в возрасте 28 суток твердения показал состав с 0,5% Melflux и 1,5% сульфата натрия. При этом прочность увеличилась на 44%.

По результатам исследования можно сделать следующие выводы:

1) Применение сульфата натрия совместно с суперпластификатором Melflux 2651 позволяет повысить водоредуцирующую способность последнего.

2) Оптимальными дозировками добавок с позиции увеличения прочности как в возрасте 1 и 28 суток являются 0,5% Melflux 2651 и 1,5% сульфата натрия. В этом случае прочность МЗБ в возрасте 1 суток возрастает на 140%, а в возрасте 28сут – на 44%.

Список литературы:

1. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. – М.,1998. - 768 с.

2. Добавки в бетон. Справочное пособие. Под ред. Рамачандрана В.С.пер. с англ. Розерберг Т.И. - М.:СК.,1988. – 575 с.

3. Батраков В.Г. Пластификатор для бетонов на основе тяжелых смол пиролиза// Бетон и железобетон, 1991, №9. - С.6-8.