ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Суперпластификаторы. Классификация и механизм действия из "Химические добавки для модификации бетона" СП появились в начале 70-х годов в результате исследований японских и немецких ученых. Основная идея создания таких добавок состояла в ТОМ, чтобы получить бетонные смеси, которые можно было бы укладывать в формы, совсем не применяя механических воздействий, либо применяя их при резком снижении уровня интенсивности таких воздействий. [c.22] Суперпластификаторами в настоящее время принято называть специально синтезируемые органические соединения, применение которых в оптимальных дозировках позволяет получать из малоподвижных бетонных смесей (Ок = 2-4 см) литые или высокоподвижные смеси (Ок = 18-24 см) без снижения прочности бетона во все сроки твердения по сравнению с исходным составом без добавки. [c.23] Основные виды суперпластификаторов, нашедших сравнительно широкое применение в производстве бетонных смесей и их оптимальные дозировки приведены в табл. 2.2. [c.23] От ранее применяемый пластифицирующих добавок СП отличаются постоянством своего химического состава (являются в большинстве случаев основными продуктами органического синтеза), имеют строго регламентированные технические требования, содержащимся в соответствующих технических условиях на продукт. [c.24] По механизму действия и технической эффективности добавки СП на основе меламина (МФ) и нафталина (НФ) довольно близки. Основное отличие их заключается в продолжительности сохранения пластифицирующего эффекта, стоимости и доступности исходного сырья. [c.24] Пластифицирующий эффект добавок СП обусловлен их принадлежностью к категории поверхностно-активных веществ, что приводит к образованию на поверхностях частиц цемента и тонкодисперсной фракции заполнителей мономолекулярных адсорбционных оболочек, снижающих внутреннее трение в бетонной смеси. Кроме того, наблюдается и пептизирующее действие добавки, противодействующее образованию флоккул из цементных частиц в процессе гидратации. Явление пептизации цементных частиц приводит в свою очередь к увеличению удельной поверхности частиц и оказывает положительное влияние на интенсивность процессов гидратации и структурообразования цементного камня. Продолжительность пластифицирующего эффекта зависит от многих факторов. [c.24] Длительность сохранения бетонной смесью высокой подвижности с наиболее представительной добавкой этой группы - суперпластификатора С-3 приведены в табл. 2.3. [c.24] Как видно из табл. 2.3, добавка С-3 достаточно долго сохраняет эффект пластификации, не уступая в этом отношении лучшим зарубежным аналогам, что является одной из важнейших гарантий ее успешного применения в производственных условиях. [c.24] Добавки СП оказывает влияние практически на все важные строительно-технические свойства бетонов. К ним относятся значительное повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетонов с добавкой при равной подвижности исходных смесей, как при нормальных условиях твердения, так и после пропаривания. Повышается морозостойкость и водонепроницаемость модифицированных бетонов, снижется их усадка и ползучесть. [c.25] Наряду с перечисленными выше положительными свойствами, многие СП обладают целым рядом существенных недостатков, ограничивающих в отдельных случаях их более широкое использование. Это, прежде всего их высокая стоимость, дефицитность и ограниченная сырьевая база. Кроме того, многие эффективные СП имеют срок пластифицирующего действия в пределах 30-40 минут, что затрудняет их использование, особенно в монолитном бетоне. Как правило, СП вводятся в бетонную смесь в количествах 0,5-1,0% от массы цемента, что при их сравнительно высокой стоимости увеличивает себестоимость конечной продукции. [c.25] Воздействуя на процессы формирования структуры, особенно на начальной (коагуляционной) стадии, СП изменяют реологические свойства цементной системы, способствуют сокращению ее водопотребности, что в дальнейшем отражается на параметрах кристаллизационной структуры. [c.26] Следует отметить, что в механизме действия СП типов НФ, МФ, ЛСТ преобладает эффект электростатического отталкивания частиц цемента и стабилизации, вызванный тем, что адсорбционные слои из молекул СП повышают величину дзета-потенциала на поверхности цементных частиц. Величина дзета-потенциала зависит от адсорбционной способности СП (чем выше величина адсорбции, тем больше абсолютная величина этого потенциала, имеющего отрицательный знак). [c.27] В механизме действия СП типа П роль дзета-потенциала меньше, а взаимное отталкивание частиц цемента и стабилизация суспензии обеспечивается за счет преобладающего стерического эффекта. Такое различие многие специалисты связывают со строением молекул СП разных типов НФ, МФ, ЛСТ характеризуются линейной формой полимерной цепи для СП типа П характерны поперечные связи и двух- или трехмерная форма. Именно поперечные звенья создают адсорбционную объемную защитную оболочку вокруг частиц твердой фазы, предотвращая слипание частиц и способствуя их взаимному отталкиванию. Следует отметить, что толщина адсорбционного слоя, как правило, больше, чем в случае с другими типами СП, а это значит, что в общем объеме свободной и адсорбционно-связанной воды в системе доля последней увеличивается. [c.27] По некоторым данным силы взаимного отталкивания, вызываемые СП типа П, почти вдвое больше сил отталкивания, вызываемых МФ и НФ, и втрое больше сил, вызываемых ЛСТ. Схематично электростатический и стерический механизмы пластификации и стабилизации цементной суспензии показаны на рис. 2.3. [c.27] Благодаря таким особенностям СП типа П более эффективны, что выражается в сравнительно низких оптимальных дозировках, низкой чувствительности к виду и составу цемента, в длительном сохранении бетонными смесями первоначальной консистенции и в их повышенной связности - нерасслаиваемости. [c.28] В то же время СП типа П - наиболее дорогие материалы, что приводит к идее совмещения их с другими СП, тем более что подобные комплексы по техническим эффектам превосходят распространенные типы СП. [c.28] Вернуться к основной статье