На современном этапе развития строительных технологий при производстве бетонных смесей уже невозможно обойтись без различного рода добавок, регулирующих те или иные свойства б.с. и бетонов (подвижность, сроки схватывания и твердения, плотность и прочность бетона, его коррозионную стойкость и т.д.).
Требования к бетонам тяжелым и мелкозерностым изложены в ГОСТ 26633-2012.
Классификация добавок изложена в ГОСТ 24211-91 «Добавки для бетонов».
Наиболее востребованным и значимым типом добавок для бетонов на сегодня являются пластификаторы.
В соответствии с ГОСТ 24211-91 пластифицирующие добавки делятся на 4 группы:
1. суперпластификаторы (ПК, НФ, МФ);
2.сильнопластифицирующие – ЛСТ;
3. среднепластифицирующие – ЛСТ;
4. слабопластифицирующие –ЩСПК.
Для производства высокоподвижных П5 (более 25 см) и более и высокопрочных бетонов В50 и более применяются пластификаторы 1-й группы, способные снизить расход воды на 20-30 % при сохранении заданных реологических свойств б.с.
Появившиеся несколько десятилетий назад сначала в Японии, а затем в Германии пластификаторы на поликарбоксилатной основе (т.н. гиперпластификаторы) представляют собой на сегодня, пожалуй, самые эффективные водопонизители, способные сократить расход воды в цементных системах более чем на 30% без снижения их пластических свойств.
ПК пластификаторы за эти годы прошли серьёзную техническую эволюцию и сегодня на рынке представлены ПК пластификаторы 3-го поколения, способные одинаково хорошо работать на разных типах ПЦ, альминатных и сульфоалюминатных цементов, гипсов, т.е. универсальны и пригодны для пластификации многих современных вяжущих веществ.
Действие ПК пластификаторов основано на совокупности электростатического (аналогично НФ и МФ пластификаторам) и пространственного эффектов. Последний достигается с помощью боковых гидрофобных полиэфирных цепей молекулы ПК эфира. За счет этого водоредуцирующее действие поликарбоксилатов гораздо сильнее, че у остальных типов пластификаторов.
При этом, по проведенным нами ранее исследованиям, дозировки СП на поликарбоксилатной основе в 2-4 раза меньше для получения равноподвижных смесей в сравнении с другими пластификаторами 1-й группы на основе нафталино и меламиноформальдегидных смол.
К существенным достоинствам ПКСП можно отнести:
-высокое водоредуцирующее действие в б.с. (снижение В/Ц до 0,3);
-повышение прочности бетонов на 2-3 класса, за счет снижения В/Ц и эффекта самоуплотнения б.с.;
- эффект самоуплотнения б.с. с применением ПКСП существенно повышает плотность высокоподвижных бетонов до 2400-2500 кг/м³ и , как следствие, повышается непроницаемость и коррозионная стойкость бетонов.
Основными недостатками ПКСП можно считать:
- существенное водо и раствороотделение б.с., что требует дополнительного ввода стабилизирующих материалов (загустителей, пуццоланов);
- в связи снизким В/Ц высокопрочных бетонов с использованием ПКСП время сохраняемости подвижности б.с. составляет 20-30 минут, что бывает недостаточным для её транспортировки и укладки.
Кроме того, следует коснуться того вопроса, что современные составы высокоподвижных и высокопрочных бетонов должны сочетать в себе несколько технологических требований, которые не возможно совместить используя отдельно ту или иную добавку (повышенная подвижность б.с.,
нерасслаиваемость, длительное время сохраняемости подвижности б.с., быстрый набор прочности бетоном, коррозионная устойчивость и т.п.).
Это особенно актуально для бетонов, используемых в буронабивных сваях, густоармированных конструкциях, монолитных основаниях пола и т.п.
Поэтому производителями добавок для бетонов все чаще разрабатываются комплексные «продукты», способные обеспечить при их использовании все заявленные характеристики б.с. и бетонов.
Опыт практического применения свидетельствует о прекрасной сочетаемости поликарбоксилатных эфиров и пластификаторов 2-й группы на основе лигносульфонатов.
Лигносульфонаты прекрасно добавляют ПК суперпластификаторы, лишая их вышеперечисленных недостатков, т.е. существенно (в 4 раза) продлевая время использования б.с., существенно уменьшая водо и раствороотделение.
Сочетая в определенном соотношении ПК и ЛСТ пластификаторы мы получаем совершенно новый композитный продукт, обладающий всеми положительными свойствами обоих типов пластификаторов:
- существенно (до 0,3 -0,4) снижаем В/Ц бетонной смеси;
-обеспечиваем время сохраняемости подвижности б.с. до 2-3 часов;
-обеспечиваем связность и высокую подвижность (более П5) б.с.;
-повышаем плотность и прочность бетона на 2-3 класса.
Рассмотрим некоторые особенности при проектировании и подборе составов высокопрочных и высокоподвижных бетонов.