Суперпластификатор

Описание

Идеал строителей – бетонные смеси, которые имеют высокую подвижность, замедленное схватывание и быстрый набор прочности, длительное время транспортировки с последующей легкой заливкой в формы, универсальность применения, получения конструкций, не требующих значительных затрат на гидроизоляционные работы.

Поэтому применение добавок к бетону в современном строительстве не только рекомендуется, но и просто жизненно необходимо. Добавки к бетонам – это продукты, вводимые в строительные и растворные смеси с целью улучшения их технологических свойств, повышения строительно-технических свойств бетонов и растворов и придания им новых свойств.

Суперпластификатор - обладает отличными пластифицирующими свойствами и эффективным водоредуцирующим действием.

Суперпластификатор - обеспечивает высокую удобоукладываемость и отличную динамику набора прочности бетонной смеси с высокими показателями механической прочности во все сроки твердения.

Суперпластификатор - это добавка, прекрасно зарекомендовавшая себя при производстве высококачественного товарного бетона и железобетонных изделий различного назначения.

Суперпластификатор - универсальная добавка, обладающая стабильным составом и точным действием, позволяющая регулировать свойства бетонных и растворных смесей в широких пределах.

1. Общие положения

1.1. Настоящие Рекомендации регламентируют применение добавки для бетонов и строительных растворов суперпластификатор ТУ 5870-005-58042865-05 от 15.16.2005 года. Суперпластификатор является полным аналогом суперпластификатор С-3 по ТУ 5870-002-58042865-03 с изменениями №1.

1.2. По своим потребительским свойствам суперпластификатор соответствует требованиям ГОСТ 24211 "добавки для бетонов и строительных растворов. Классификация и общие технические условия" для пластифицирующих - водоредуцирующих добавок - суперпластификаторов (ранее пластификаторов I группы).

1.3. Суперпластификатор применим для легких и тяжелых товарных бетонов и для производства сборных конструкций из высокопрочного бетона В20 и выше, напорных железобетонных труб, для изготовления на стендах густоармированных конструкций (типа ферм, балок, колонн, пролетных строений мостов), плит и панелей в кассетах, на поточно-агрегатных и конвейерных линиях, при возведении ответственных конструкций монолитных сооружении с повышенной степенью армирования и сложной конфигурацией.

1.4. Суперпластификатор применяется с целью получения высокоподвижных бетонных смесей (от П1 до П5) без снижения прочности бетонов, а также для повышения прочности, водонепроницаемости и других показателей качества бетонов за счет водоредуцирующего действия и получения комбинированного эффекта с частичным использованием первых двух.

1.5. Целесообразность применения суперсуперпластификатора определяется достижением различных технологических показателей эффективности, при производстве железобетонных изделий и конструкций, возведении сооружений, а также показателей экономической эффективности при их эксплуатации.

1.6. Суперпластификатор может применяться в сочетании с любыми добавками специального назначения - ускорителями и замедлителями схватывания, воздухововлекающими и т.д.

2. Требования к материалам

2.1. Суперпластификатор по показателям качества должен удовлетворять требованиям ТУ 5870-005-58042865-05 в сухой и жидкой форме: в виде водорастворимого порошка коричневого цвета или водного раствора темно-коричневого цвета, имеющего концентрацию не менее 32%.

2.2. Для приготовления бетонов с суперпластификатором рекомендуется применять цементы и портландцементы, соответствующие ГОСТ 10178.

2.3. Заполнители для бетона должны удовлетворять требованиям ГОСТ 26633, ГОСТ 25820. заполнители для бетона не должны содержать включений реакционноспособного кремнезема (опал, халцедон и др.).

2.4. Вода для приготовления бетона должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732.

3. Эффективность применения суперпластификатора

3.1. Технологическая и экономическая эффективность применения суперпластификатора в бетонных смесях при производстве сборных железобетонных конструкций представлена в таблице 1.

3.2. Применение суперпластификатора позволяет достичь следующих показателей:

• увеличить подвижность смеси от П1 до П5;

• снизить водопотребность при затворении вяжущего вещества на 20 - 25%;

• увеличить конечные прочностные характеристики на 25% и более (в равноподвижных смесях);

• в 1.5 - 1.6 раза увеличить сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями;

• получить бетоны с повышенной влагонепроницаемостью, трещиностойкостью, морозостойкостью (350 циклов);

• снизить расход цемента до 25 %.

В таблице 2 показано влияние суперсуперпластификатора на подвижность бетонной смеси и прочность бетона.

3.3. Разжижающий эффект от применения суперсуперпластификатора при производстве преднапряженных конструкций используется для облегчения укладки, исключения "ложного" схватывания, увеличения сроков сохраняемости бетонной смеси. При этом имеет место повышение прочности и самонапряжения на 10-20%, морозостойкости бетона - на 20-25%, а также водо- и газонепроницаемости. Разжижающий эффект суперсуперпластификатора целесообразно использовать при бетонировании тонкостенных густоармированных, вертикально формуемых конструкций, конструкций сложной конфигурации, монолитных полов, дорог и т.д.

3.4. В ячеистых бетонах эффективность суперпластификатора имеет место при применении в качестве вяжущего портландцементов и в меньшей степени - смешанного вяжущего (портландцемент + известь), а в качестве кремнеземистого компонента - тонкомолотого кварцевого песка.

3.5. Введение в бетонную смесь суперсуперпластификатора способствует повышению прочностных характеристик бетона, что немаловажно для получения высокопрочных бетонов, увеличения выпуска продукции, экономии цемента, сокращения сроков передачи напряжения с арматуры на бетон и т.д.

3.6. В таблице 3 приведены ориентировочные величины снижения расхода цемента в бетонах различных марок при использовании суперсуперпластификатора. 3.7. В технологии изготовления высокопрочных бетонов суперпластификатор целесообразно применять:

• с целью применения портландцементов марки 500 (в ряде случаев имеется возможность получения бетонов марки М600 на портландцементе и шлакопортландцементе марки 400);

• при использовании высокомарочных цементов (марок 550 и 600) - с целью снижения их расхода;

• с целью замены крупного высокопрочного заполнителя на менее прочный.

3.8. При применении суперсуперпластификатора возможно получение высокопрочных бетонов, изготавливаемых из высокоподвижных и литых бетонных смесей.

3.9. В бетонах для транспортных сооружений рекомендуется применять суперпластификатор при соблюдении требований нормативных документов и ведомственных рекомендаций по производству бетонных работ в транспортном строительстве.

3.10. Суперпластификатор рекомендуется применять в преднапряженных бетонных конструкциях с расходом цемента от 450 до 600 кг/м. и вводить в состав бетонной смеси с целью:

• разжижения бетонной смеси без снижения прочности во все сроки твердения;

• повышения прочностных характеристик бетона при сжатии, осевом растяжении и растяжении при изгибе без увеличения расхода цемента;

• дополнительного повышения водонепроницаемости и морозостойкости;

• обеспечения проектной прочности на сжатие с уменьшенным расходом цемента.

3.11. При приготовлении конструкционных легких бетонов марок М7.5 - М200 суперпластификатор рекомендуется применять в целях:

• повышения подвижности бетонной смеси;

• повышения прочности бетона;

• снижения расхода цемента.

3.12. Суперпластификатор может применяться при изготовлении конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов марок М35 - М100 одновременно с воздухововлекающими добавками в целях уменьшения водосодержания бетонной смеси при оптимальной жесткости (5 - 10 см) и отпускной влажности бетона, приготовленного на водопотребных мелких заполнителях (золе и золошлаковой смеси ТЭС, вспученном перлитовом песке и др.).

3.13. При изготовлении изделий из ячеистого бетона рекомендуется применять комплексную добавку, состоящую из суперсуперпластификатора и щелочного компонента.

4. Проектирование и подбор состава бетона

4.1. Подбор состава бетона с суперпластификатором заключается в корректировке рабочего состава бетона без добавки с учетом целей применения суперсуперпластификатора.

4.2. Опытные замесы бетона с суперпластификатором должны приготавливаться на тех же заполнителях и цементе, которые приняты при расчете состава бетона без добавки.

4.3. Подбор состава бетона следует производить в соответствии с ГОСТ 27006 любым общепринятым методом, удовлетворяющим требованиям проекта по прочности, подвижности или жесткости смеси, объемам вовлеченного воздуха или другим показателям, с последующей корректировкой их за счет уменьшения расхода воды и назначения оптимального количества добавки.

4.4. Подбор состава бетона с суперпластификатором следует проводить в лабораторных условиях на сухих заполнителях, при этом следует учитывать воду, входящую в состав суперсуперпластификатор. При расслоении бетонной смеси с суперпластификатором следует увеличить содержание мелкого заполнителя примерно на 10%. Приготовление всех опытных замесов производят в лабораторном смесителе с обязательным определением плотности свежеуложенной смеси и уточнением фактического расхода материалов на 1 м. бетона.

4.5. Все подобранные в лаборатории составы бетонов и режимы тепловой обработки изделий и конструкций следует откорректировать в производственных условиях.

4.6. При применении суперсуперпластификатора для улучшения технологии и качества легкого бетона на действующем производстве за основу принимают производственный состав и осуществляют его корректировку в зависимости от целей введения добавки с учетом следующих положений:

• при изготовлении конструкций и изделий из легких бетонов, в формах по поточно-агрегатной или конвейерной технологии, подвижность пластифицированной легкобетонной смеси не должна, как правило, превышать 9 см, а при стендовой технологии - 15 см. При изготовлении изделий вертикально-кассетным способом, а также объемных элементов подвижность смеси может быть повышена до 15-17 см и более. При корректировке составов высокоподвижных смесей в первую очередь должны приниматься меры, исключающие расслоение легкобетонной смеси при формировании состава: для крупного заполнителя следует отдавать предпочтение фракции 5-10 мм с плотностью зерна, близкой к плотности бетона. Наличие пористого песка является обязательным;

• при ограниченной степени пластификации расход воды и цемента в составе бетона с суперпластификатором уменьшают при переходе от ОК = 1 - 4 см (без добавки) к ОК = 5 - 9 см на 10%, а к ОК = 10 - 15 см - на 5%;

• при введении суперсуперпластификатора в целях экономии цемента пересчитывают составы бетона с уменьшенными на 20% расходами воды и цемента, определяют требуемую дозировку суперсуперпластификатора и уточняют расход цемента;

• при введении суперсуперпластификатора в целях повышения прочности легкого конструкционного бетона перерасчитывают составы бетона с уменьшенным на 20% расходом воды и далее определяют необходимую дозировку добавки и уточняют расход цемента, обеспечивающий требуемую повышенную прочность в соответствии с методикой, изложенной выше.

4.7. При применении суперсуперпластификатора для изготовления изделий из конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов в горизонтальных формах подвижность легкобетонной смеси не должна превышать 1 - 4 см. Уменьшение водосодержания, вызывающее повышение плотности бетона, должно компенсироваться увеличением объема вовлеченного воздуха с соответствующим повышением расхода воздухововлекающей или порообразующей добавки. Расход остальных компонентов, плотность и прочность бетона при этом не изменяются.

5. Приготовление водного раствора добавки

5.1. Суперпластификатор вводится в бетонную смесь в виде водного раствора рабочей концентрации. Рабочая концентрация применяемого раствора выбирается потребителем исходя из требований технологии, условий применения и удобства в использовании.

5.2. Готовить раствор добавки желательно при положительной температуре окружающей среды в тщательно очищенных и промытых емкостях, защищенных от попадания осадков. Растворение следует производить при перемешивании до получения однородного продукта. После длительного хранения раствор добавки перед применением рекомендуется перемешать.

5.3. В таблице 4 приведена зависимость плотности водного раствора суперсуперпластификатора от процентного содержания сухого вещества.

5.4. Пример расчета. Приготовим 35% раствор суперпластификатора рабочей концентрации. По паспорту - сертификату, либо опытным путем устанавливается содержание влаги в сухом суперпластификаторе. Предположим, что влага в сухом продукте составляет W = 8%. По таблице 4 масса добавки для приготовления раствора составит 38.04 грамма на 100 граммов раствора. Следовательно, для приготовления 100 кг раствора добавки рабочей концентрации потребуется 38.04 кг сухой добавки и 61.96 кг (или литров) воды.

6. Пример расчета количества добавки вводимой в бетонную смесь

Предположим, что количество вводимой добавки в бетонную смесь составляет 0.5%. Расход добавки на 100 кг цемента:

100 кг - 100%

X кг - 0.5%

X=100*0,5%/100%= 0,5 кг абсолютно сухого суперсуперпластификатора

добавка вводится в виде раствора рабочей концентрации (в данном примере - 35%). Следовательно:

0,5 кг - 35%

X кг - 100%

X=100%*0,5/35%=1,429 кг раствора рабочей концентрации из расчета на 100 кг цемента.

Если дозирование рабочего раствора добавки осуществляется в литрах, а не в килограммах, то:

V=m/d, где: m - масса рабочего раствора добавки в кг; d - плотность 35% раствора добавки рабочей концентрации г/см. (см. табл. 4).

V =1,429/1,185=1,206 л добавки на 100 кг цемента.

Если на 1 м. расходуется, например, 360 кг цемента, то при дозировке 0,5% добавки получаем рабочий раствор суперсуперпластификатора:

1,206 · 3,6 = 4,342 л (на 360 кг цемента).

Если дозирование происходит в килограммах, то:

1,429 · 3,6 = 5,144 кг (на 360 кг цемента).

7. Контроль качества бетонных смесей и изделий из бетона с суперпластификатором

7.1. При применении суперсуперпластификатора в технологии бетонов контроль за производством следует осуществлять на следующих этапах работ:

• при приготовлении (для приготовления бетонной смеси с суперпластификатором допускается применение всех видов бетоносмесителей при условии обеспечения равномерности перемешивания в соответствии с ГОСТ 7473-85);

• при транспортировании (транспортирование высокоподвижных и литых бетонных смесей (ОК более 15 см) к постам формования должно осуществляться устройствами, конструкция которых не допускает утечки цементного молока и исключает расслаивание смеси, количество перегрузок должно быть минимальным);

• при укладке бетонных смесей;

• при твердении бетонов.

7.2. При приготовлении бетонной смеси следует контролировать длительность ее перемешивания, температуру, подвижность. Испытание бетонной смеси следует проводить через 15 минут после отбора пробы по ГОСТ 27006-86 "Бетоны. Правила подбора состава".

7.3. При твердении бетонов следует контролировать выбранный температурно-влажностный режим, а в затвердевшем бетоне - его прочность (в контрольных кубах и при необходимости в изделиях) и другие требуемые показатели.

8. Хранение и дозирование суперпластификатора

8.1. Рекомендуемая дозировка суперсуперпластификатора составляет 0.3 - 1.5% от массы вяжущего в пересчете на сухое вещество.

8.2. Введение суперсуперпластификатора в состав бетонной смеси рекомендуется производить одновременно с первыми порциями воды затворения. При производстве бетона следует обеспечивать равномерность распределения добавки в соответствии нормативными требованиями.

8.3. Дозирование добавки должно осуществляться с точностью ±2% от ее расчетного количества.

8.4. Суперпластификатор в виде водного раствора следует хранить в емкостях, защищенных от попадания осадков, при положительной температуре.

8.5. Сухой продукт следует хранить в сухом помещении при температуре не выше 35.С.

8.6. Гарантийный срок хранения суперсуперпластификатора:

• в сухом виде - в течение 1 года;

• в жидком виде - шесть месяцев с момента изготовления.

По истечению гарантийного срока добавка должна быть испытана по всем нормируемым показателям качества и, в случае соответствия требованиям действующих ТУ, может быть использована в производстве.

9. Требования безопасности при работе с добавкой

9.1. Суперпластификатор является веществом умерено опасным и относится к 3 классу опасности по ГОСТ 12.1.007. При хранении не выделяет вредных веществ или паров. Введение добавки в бетонную смесь не изменяет токсиколого-гигиенических характеристик бетона. затвердевший бетон с добавкой в воздушную среду токсичных веществ не выделяет.

9.2. В отделениях приготовления растворов добавок и бетонных смесей, необходимо предусматривать приточно-вытяжную вентиляцию.

9.3. В помещении, где проводятся работы с порошкообразным суперпластификатором, не рекомендуется пользоваться открытым огнем, в том числе не рекомендуется производить электросварочные работы.

9.4. Суперпластификатор может оказывать раздражающее действие на слизистые оболочки органов зрения и дыхания и незащищенную кожу. При работе с суперпластификатором следует применять средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.103 и ГОСТ 12.4.011. Рабочие, занятые приготовлением растворов добавки, должны быть обеспечены в зависимости от характера выполняемой работы специальной одеждой, обувью и средствами защиты рук, органов зрения и дыхания.

Таблица 1

Таблица 2

Испытания проведены на следующих материалах:

• портландцемент ПЦ 500 Д0, соответствующий ГОСТ 10178-85;

• песок кварцевый Мкр.=2.5, соответствующий ГОСТ 8736-85;

• щебень гранитный фракции 5-20 мм, соответствующий ГОСТ 8267-93;

• вода, соответствующая ГОСТ 23732-79.

Таблица 3

* - данные значения в таблице перед применением должны уточняться в строительной лаборатории для конкретных условий и материалов.

• Для лучшего растворения следует дозировать добавку в воду при интенсивном перемешивании.

• Растворение происходит быстрее, если температура воды 30 С - 90 С.

• Перед применением раствор рабочей концентрации желательно выстоять в течение одних суток.

• Плотность приготовленного раствора необходимо определять при температуре 20 С ± 2 С.