Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса 4
1.1 Эксплуатация бетонных конструкций транспортных сооружений в сульфатоагрессивных средах. Актуальность проблемы 4
1.2 Состояние вопроса в области защиты бетона от сульфатной коррозии .5
1.2.1 Современные представления о механизме сульфатной коррозии бетона 5
1.2.2 Свойства бетона, влияющие на его сульфатостойкость .6
1.2.3 Анализ факторов повышения сульфатостойкости бетона .8
1.3 Развитие применения пластификаторов в бетонных смесях и их влияние на свойства бетона 18
1.4 Применение поликарбоксилатных добавок для улучшения свойств бетона 24
1.5 Цементы для транспортных сооружений .27
1.6 Рабочая гипотеза. Научная новизна работы 29
1.7 Цель и задачи исследования 32
ГЛАВА 2. Методы исследования и характеристика использованных материалов 33
2.1 Блок-схема работы 33
2.2 Методики испытаний
2.2.1 Исследования влияния разработанной добавки на фазовый состав цементного камня
2.2.2 Оценка эффективности разработанной добавки 34
2.2.3 Свойства бетона с разработанной добавкой для транспортных сооружений в условиях сульфатной агрессии .35
2.3 Характеристики материалов .37
ГЛАВА 3. Разработка состава и способа приготовления комплексного суперпластификатора 40
3.1 Разработка состава наполнителя-пластификатора .40
3.2 Изготовление комплексного суперпластификатора в производственных условиях 46
ГЛАВА 4. Влияние наполнителя-пластификатора на процесс гидратации цемента 50
Выводы по главе 4 .57
ГЛАВА 5. Сульфатостойкий бетон для транспортных сооружений 59
5.1 Оценка эффективности повышения физико-механических свойств бетонных смесей и бетона при введении наполнителя-пластификатора 59
5.2 Морозостойкость бетона с разработанным наполнителем-пластификатором 66
5.3 Влияние комплексной добавки РСМ на вероятность безотказной работы бетона при знакопеременных нагрузках .68
5.4 Проницаемость бетона с разработанной комплексной добавкой РСМ и испытания в сульфатоагрессивной среде .78
Выводы по главе 5 84
Общие выводы 85
Список литературы
- Современные представления о механизме сульфатной коррозии бетона
- Исследования влияния разработанной добавки на фазовый состав цементного камня
- Изготовление комплексного суперпластификатора в производственных условиях
- Влияние комплексной добавки РСМ на вероятность безотказной работы бетона при знакопеременных нагрузках
Введение к работе
Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечить долговечную и безопасную работу бетонных конструкций транспортных сооружений, эксплуатирующихся в сульфатоагрессивных средах.
Сульфат-ионы SO42- содержатся в большинстве природных вод, колеблясь по концентрации от нескольких десятков мг/л в пресных озерах и реках до 2500-2700 мг/л в морской воде и десятков тысяч мг/л сильноминерализованных грунтовых водах ряда южных районов нашей страны. Бетонные сооружения, эксплуатирующиеся в таких средах, подвергаются сульфатной коррозии, вызванной воздействием на бетон сульфат-ионов.
В связи с наступившими в РФ новыми экономическими отношениями, сокращением производства цементов, применение сульфатостойких цементов, являвшееся наиболее проверенным и широко распространенным средством борьбы с сульфатной коррозией, оказывается малодоступным, о чем свидетельствуют неоднократные обращения в ОАО ЦНИИС с просьбой о рекомендациях по замене сульфатостойкого цемента.
Изыскание новых эффективных путей повышения сульфатостойкости бетона является важной научно-технической задачей.
Целью работы являлось получение бетона повышенной сульфатостойкости с высокими потребительскими свойствами для применения в траспортном строительстве с использованием минерального наполнителя и добавок поликарбоксилатного типа.
В рамках поставленной цели были решены следующие научно-исследовательские задачи:
- на основании анализа причин разрушения бетона при сульфатной коррозии и его свойств, необходимых для изготовления подземных частей транспортных сооружений, определены функции комплексной добавки (наполнитель-пластификатор), приводящие к уменьшению проницаемости бетона,
- разработан состав и способ приготовления наполнителя-пластификатора на основе поликарбоксилатного полимера (заявка на патент №2012111792, получено решение о выдаче патента),
- исследованы свойства бетонов с разработанным наполнителем-пластификатором,
- разработаны рекомендации по защите бетона от сульфатной коррозии на основе применения разработанного наполнителя-пластификатора.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- предложен принцип создания добавки – наполнителя-пластификатора – на основе молотого известняка и поликарбоксилатного полимера, а также вспомогательных веществ – лигносульфоната марки «Е» и абиетата натрия для повышения физико-механических свойств и сульфатостойкости бетона,
- на основании результатов исследований свойств цементного камня с разработанным наполнителем-пластификатором было выявлено повышение степени гидратации цемента, а также увеличение прочности цементного камня в возрасте до 28 суток,
- установлено, что адсорбция поликарбоксилатного полимера на известняке препятствует химическому взаимодействию кальцита с гидроалюминатами кальция в раннем возрасте (7 суток),
- реализована сульфатостойкость бетона на цементе с повышенным содержанием С3S (больше 60%) при содержании С3А не более 8% в сильноагрессивной сульфатной среде с концентрацией ионов SO42- 34000 мг/л.
Практическая ценность работы состоит в разработке технологии производства комплексной добавки – наполнителя-пластификатора, на который получено решение о выдаче патента на изобретение (заявка № 2012111792/03(017768) «Наполнитель-пластификатор для смесей на основе цементных вяжущих»). Применение наполнителя-пластификатора в бетоне повышает потребительские свойства бетона и его сульфатостойкость для транспортных сооружений, что позволяет эксплуатировать их в водных агрессивных средах.
Наполнитель-пластификатор может применяться для изготовления сухих строительных смесей, а так же позволяет осуществлять перевозки в зимнее время в северных и восточных районах РФ без утепления.
Разработаны рекомендации по защите бетона в условиях сульфатной агрессии с использованием наполнителя-пластификатора.
По результатам испытаний наполнителя-пластификатора, в соответствии с критерием эффективности по ГОСТ 24211-2003, он может быть отнесен к сильным пластифицирующим добавкам, отвечает критерию стабилизации бетонной смеси, снижает водоотделение более чем в 2 раза, повышает прочность бетона во все сроки твердения (на 72-76%). При одинаковой подвижности бетонной смеси с контрольным составом, наполнитель-пластификатор снижает проницаемость бетона на 3 ступени.
Достоверность полученных результатов обеспечена методически обоснованным использованием комплекса современных прецизионных физико-механических и химических методов исследования строительного материаловедения, применением стандартных средств измерений.
Методологической базой исследований являются законы химии, материаловедения, математики. При проведении исследований использовали, предусмотренные ГОСТ, физико-механические, химические методы оценки свойств бетона, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия. Методы статистической обработки результатов исследований проводились с применением ЭВМ.
Внедрение результатов диссертации было произведено на предприятии ОАО КРОНОС-СПб.
На защиту выносятся следующие положения:
- обоснование создания суперпластифицирующей сухой комплексной добавки с адсорбированным на твердом носителе поликарбоксилатным полимером (наполнитель-пластификатор),
- впервые разработанный состав наполнителя-пластификатора включающий, помимо поликарбоксилатного полимера и твердого носителя, лигносульфонат натрия, смолу нейтрализованную воздухововлекающую в определенном соотношении,
- использование наполнителя-пластификатора на основе поликарбоксилатного полимера, адсорбированного на твердом носителе, в производстве бетона позволяет получать бетоны с высокими физико-механическими характеристиками, высокой вероятностью безотказной работы, сульфатостойкостью для транспортных сооружений, эксплуатируемых в жидких агрессивных средах.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из 5 глав,
основных выводов библиографического списка из 93 наименований и приложений, общим объёмом 106 страниц. Содержит 18 рисунков, 26 таблиц.
Современные представления о механизме сульфатной коррозии бетона
Внутренняя сульфатная коррозия происходит там, где источник сульфат-ионов вводят в бетон при перемешивании. Как примеры, можно привести введение в бетон содержащего сульфаты заполнителя, чрезмерное добавление гипса. Правильные отбор проб и надлежащие испытания должны полностью исключить внутреннюю сульфатную коррозию бетона. Анализ работ по защите от бетона коррозии показывает [30, 32, 35, 40, 41, 42, 43, 47, 55, 56, 69], что условно принципы защиты можно разделить две категории: регулирование химического состава цемента и воздействие на структуру бетона. Современные методы изготовления сульфатостойкого бетона часто включают в себя оба этих принципа.
В 2007 году в ОАО ЦНИИС был разработан стандарт организации «Бетонные и железобетонные конструкции транспортных сооружению Защита от коррозии», который распространяется на защиту от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций транспортных сооружений, эксплуатирующихся при температурах от плюс 70 до минус 40 С.
Согласно данному стандарту, защиту строительных конструкций следует осуществлять за счет применения коррозионностойких для данной среды материалов с выполнением конструктивных требований (первичная защита), а также нанесением на поверхности конструкций лакокрасочных, гидроизоляционных и других материалов (вторичная защита). Выбор материалов для производства бетона и систем покрытий для защиты сооружений должен осуществляться в соответствии с требованиями нормативных документов, практического опыта применения материалов в строительстве, с учетом среды (как показано в таблице 1), в которой предполагается эксплуатация конструкций этих сооружений, в том числе соответствовать требованиям по морозостойкости, предъявляемым к данному виду бетона.
Ранее в ОАО ЦНИИС были разработаны рекомендации по способам защитыбетона в условиях сульфатной агрессии [64, 65, 67], в которых, наряду с требованиями к цементу, их химико-минералогическому составу, было рекомендовано применять в качестве добавки, обеспечивающей достижение высокой плотности и повышающей сульфатостойкость, суперпластификатор С3, полученный в результате реакции конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом с последующей нейтрализацией гидроксидом натрия. В качестве добавки для повышения долговечности бетона было рекомендовано применять кремнийорганическую эмульсию ГКЖ-94.
В этих же рекомендациях содержится ускоренный метод определения сульфатостойкости бетона, для ускоренного определения стойкости бетона в средах, характеризуемых сульфатной агрессивностью с концентрацией сульфат-ионов не более 2000 мг/л.
В ГОСТ 31384-2008 приведена таблица степени агрессивного воздействия жидких сульфатных сред для бетонов марок по водонепроницаемости W8-W20, в которой указывается, что при значении концентрации ионов SO42- свыше 20000 мг/л данная среда является агрессивной для бетонов на сульфатостойком цементе с маркой по водонепроницаемости W16-W20.
В исследованиях, выполненных в СССР [63], в связи с разработкой стандарта на сульфатостойкий цемент, основное внимание было обращено на нормирование трехкальциевого алюмината, влияние степени основности клинкера и роли четырехкальциевого алюмоферрита. Испытания проводили по результатам изменения прочности образцов и их внешней сохранности при нахождении их в 5% растворе сернокислого натрия.
Все портландцементы, содержание С3А в которых превышает 7 - 8%, являются несульфатостойкими. Умеренной сульфатостойкостью отличаются цементы, содержащие 7-8% трехкальфиевого алюмината при сумме С3А+С4AF не более 19%. Хорошую сульфатостойкость показал портландцемент с 4% С3А и 15% С4АF.
Введение в состав цемента активных минеральных добавок (шлак, трепел, опока, туф, порфорит) в количестве не более 5% привело к повышению сульфатостойкости, в том числе и среднеалюминатных цементов. Объясняется это тем обстоятельством, что при твердении цемента как в нормальных условиях, так и при тепловлажностной обработке, идет процесс активного поглощения образующегося при твердении гидрата окиси кальция, оказывающий благотворное влияние на повышение сульфатостойкости цемента. [63]
Учеными Канады [93] изучена сульфатостойкость образцов цементных строительных растворов, содержащих высококальциевую и низкокальциевую золы-уноса, при использовании смеси золы-уноса и гипса, а также микрокремнезема. При исследовании применялся портландцемент общего назначения (с содержанием С3А 10,3 %), золы-уноса трех типов, шлак и микрокремнезем. Химический состав вышеуказанных компонентов приведен в таблице 2.
Исследования влияния разработанной добавки на фазовый состав цементного камня
ИК-спектрометрические исследования проводились на ИК-Фурье спектрометре Nicolet 380 компании THERMO Scientific с помощью приставки Smart Diffuse Reflectance. Спектры записывались в диапазоне волновых чисел 400-4000 см-1с разрешением 2-4 см-1 . Образец растирался в порошок, смешивался с иммерсионной средой – бромидом калия и исследовался. Идентификация образцов по спектрам осуществлялась с использованием электронной поисковой библиотеки «HR Minerals», предоставляемой компанией THERMO Scientific вместе с программным обеспечением спектрометра.
Рентгенофазовые исследования проводились на приборе ДРОН-2. Записывались порошковые дифрактограммы, в качестве эталонов сравнения использованы спектры из международной электронной картотеки PDF-2.
Эффективность разработанной добавки оценивали по ГОСТ 30459-2003 согласно критериям ГОСТ 24211-91. Для оценки эффективности разработанной комплексной добавки выбрали следующие критерии, соответствующие достижению свойств бетона, обусловленных целью работы: -увеличивающая подвижность бетонной смеси, -увеличивающая прочность бетона, -стабилизирующая, -снижающая проницаемость бетона. Подвижность бетонных смесей определяли стандартным методом согласно ГОСТ 10181-2000, п. . Подвижность растворных смесей определяли методом расплыва кольца по ГОСТ 31357-2007, п. . Пористость бетонных и растворных смесей определяли по объему вовлеченного воздуха стандартным методом, с помощью объемомера фирмы TESTING согласно ГОСТ 10181-2000, п. . Прочность на сжатие и на растяжение при изгибе бетонных и растворных образцов определяли по ГОСТ 10181-2000, п. . Водонепроницаемость бетона определяли по воздухопроницаемости согласно ГОСТ 12730.0 на приборе "Агама-2Р" на образцах-кубиках с ребром 10 см. Морозостойкость бетона определяли стандартным методом по ГОСТ 10060.0-95, метод 3 в солях.
Вероятность безотказной работы при знакопеременной нагрузке определяли по методике, разработанной в ОАО ЦНИИС. В лаборатории новых строительных материалов гидроизоляции и антикоррозионной защиты НИЦ СМ ОАО ЦНИИС была разработана методика оценки влияния добавок на поведение бетона в условиях работы при знакопеременной нагрузке по вероятности безотказной работы. Цель исследования заключалась в оценке сопротивления бетонных образцов с разработанной сухой добавкой при действии переменной нагрузки. Поскольку объем экспериментального материала всегда ограничен, а сам результат эксперимента содержит в значительной степени элемент случайности, то все величины, вычисленные на основе этих данных, оказываются случайными. В таких условиях может быть поставлена и решена задача только о получении так называемых «оценок», т. е. таких приближенных величин, которые приводили бы в среднем к меньшим ошибкам, чем любые другие.
В исследованиях способности бетонов сопротивляться действию переменных нагрузок при сжатии исходили из предположения, что при нагружении как хрупкое микроразрушение отдельных участков испытуемого образца, так и возникновение местных необратимых пластических деформаций должны привести к необратимому снижению упругости материала [1, 49, 50].
В данном случае за оценку влияния добавок на усталость бетона принята оценка надежности безотказной работы, которая проводилась методом статистической обработки монотонных последовательностей, применяемых при испытании на долговечность.
Понятие вероятности безотказной работы является условным и может быть вычислено, как отношение P {t tтр + } – вероятность того, что в течение времени после того, как изделие проработало безотказно время tтр не было отказа, к P {t tтр} – вероятности того, что в течение времени tтр не было отказа.
Обработка результатов испытания на усталость сводилась к построению зависимости интенсивности отказов во времени = (t) и определению вероятности безотказной работы P {t}.
При исследовании влияния сульфатоагрессивной среды на бетонные и растворные образцы с разработанной сухой с добавкой, согласно ГОСТ 27677-88, образцы после изготовления и твердения помещались в неагрессивную и агрессивную среды параллельно. Образцы помещались таким образом, чтобы был обеспечен равномерный доступ агрессивной среды к образцам со всех сторон.
В процессе испытаний устанавливали изменения показателей образцов параллельно в агрессивной и неагрессивной средах. Определяли показатели бетонных образцов по прочности на сжатие, прочности на растяжение при изгибе; растворных образцов – по продольному расширению. В качестве неагрессивной среды использовали питьевую воду. Показания снимали в сроки испытаний 1, 2, 3, 6, 12, 18 мес.
Изготовление комплексного суперпластификатора в производственных условиях
Условия работы конструкций транспортных сооружений, эксплуатирующихся в воде обосновывают повышенные требования к бетону для их изготовления по показателям морозостойкости, в связи с чем был испытан на морозостойкость бетон с применением разработанного наполинтеля-пластификатора. Для испытаний был использован состав бетона высокой подвижности с применением наполнителя-пластификатора и проектной прочностью B45, состав и свойства которого приведены в таблице 17.
В бетонной смеси с наполнителем-пластификатором было определено содержание воздуха. Бетонную смесь испытывали сразу после приготовления. Объем вовлеченного воздуха определяли стандартным методом, с помощью объемомера фирмы TESTING согласно ГОСТ 10181-2000.
После достижения 28 суток марочной прочности в условиях нормального твердения, образцы испытывались на морозостойкость в соответствии с ГОСТ 10060.2-95 по третьему методу. Метод является ускоренным при многократном замораживании и оттаивании, и характеризуется следующими условиями: средой при насыщении, замораживании и оттаивании служит 5%-ный водный раствор хлористого натрия, замораживание производится при температуре минус 50±5 С.
Испытания проводились на образцах-кубиках с ребром 10 см. Образцы успешно выдержали испытание на марку F300 . Результаты испытаний приведены в таблице 18.
Таблица 18 Результаты испытаний образцов бетона с наполнителем-пластификатором на морозостойкость
Прочностьпри сжатии контрольных образцов в насыщенном состоянии, МПа Прочностьпри сжатии контрольных образцов в ненасыщенном состоянии, МПа Масса образцов в насыщенном состоянии, г Кол-во циклов Прочность при сжатии после испытаний, МПа Масса образцов после испытаний, г Влияние комплексной добавки РСМ на вероятность безотказной работы бетона при знакопеременных нагрузках
При решении задач надежности необходимо по результатам опыта определить значение тех или иных величин. Поскольку объем экспериментального материала всегда ограничен, а сам результат эксперимента содержит в значительной степени элемент случайности, то все величины, вычисленные на основе этих данных, оказываются случайными. В таких условиях может быть поставлена и решена задача только о получении так называемых «оценок», т. е. таких приближенных величин, которые приводили бы в среднем к меньшим ошибкам, чем любые другие. В данном случае за оценку влияния добавки на усталость бетона принята оценка надежности безотказной работы, которая проводилась методом статистической обработки монотонных последовательностей, применяемых при испытании на долговечность.
Понятие вероятности безотказной работы является условным и может быть вычислено, как отношение P {t tтр + } – вероятность того, что в течение времени после того, как изделие проработало безотказно время tтр не было отказа, к P {t tтр} – вероятности того, что в течение времени tтр не было отказа. Исходя из общей формулы для вероятности безотказной работы это отношение можно записать в виде:
В общем виде интенсивность отказов при усталостных процессах описывается кривой корытообразной формы, характерной для многих процессов, связанных со старением, усталостью и т. д.
Для начального момента времени t1, интенсивность разрушения относительно велика, за счет так называемых «дефектных» образцов, являющихся следствием нарушений в технологии изготовления и особенностей структуры бетона. С течением времени, после выхода из строя
«дефектных» образцов, интенсивность разрушения падает и становится постоянной до момента времени t2, после чего интенсивность отказов вновь увеличивается за счет накопления микротрещин и появления отказов.
В качестве модели времени безотказной работы было принято экспоненциальное распределение. Изменение интенсивности отказов (t) происходит по экспоненте и аппроксимируется уравнением типа:
Обработка результатов испытания на усталость сводилась к построению зависимости интенсивности отказов во времени = (t) и определению вероятности безотказной работы P {t}. Испытания образцов на усталость проводились на опытной лабораторной установке, выполненной в ЦНИИСе на основе установки ХАДИ /34/. Установка обеспечивает однозначный цикл нагружения с min характеристикой цикла = = 0,1 при частоте нагружения min
Исследования поведения бетонов при действии многократно повторяющихся нагрузок при изгибе проводили на образцах-балочках бетона размером 4х4х16 см контрольного состава без добавок и состава с наполнителем-пластификатором. Для изготовления образцов брали равноподвижные бетонные смеси подвижности П5. Составы бетонов и их свойства приведены в
Перед испытанием на усталость на шести образцах из каждой партии определяли прочность на растяжение при изгибе на той же установке, на которой проводились испытания на усталость. Уровень напряженного состояния для каждого состава назначали по результатам испытания на прочность при растяжении при изгибе = 0,5 Rи. За базу испытаний было принято 10 часов, что составляло 600000 циклов. Образцы, выдержавшие это количество циклов, с испытания снимали. Для каждого образца фиксировали время установки на испытание и время разрушения (отказа), количество образцов-близнецов для испытаний было принято равным 25, что являлось достаточным для систематической обработки. Время выхода каждого образца занесено на временную ось и представлено на рис.// . Так как бетон – неоднородный материал, то интенсивность отказов во времени является случайной величиной, характер изменения которой неизвестен. Для определения какой является эта функция – убывающей или возрастающей – используется нормируемый коэффициент z /45/. Если (t) есть функция возрастающая, отклонение z имеет распределение, близкое к нормальному, со средним нулевым значением и дисперсией, равной 1, т. е. z (0,1), если значение z выходит за пределы 2, т. е. если -2 z 2, то функция (t) – убывающая. По данным Кокса для невосстанавливаемых изделий n 4 справедливо уравнение:
Влияние комплексной добавки РСМ на вероятность безотказной работы бетона при знакопеременных нагрузках
Как следует из таблицы 24, величина расширения образцов на цементе с пониженным содержанием алюминатов при введении наполнителя-пластификатора относительно начальных размеров образцов, составила 0,068 % через 6 месяцев и 0,092 % через 12 месяцев. Графически полученные данные отражены на рисунках 13, 14.
Количественным показателем коррозионной стойкости бетона является коэффициент стойкости КС, представляющий собой отношение прочности образцов бетона, находившихся в растворе, к прочности образцов, твердевших тот же срок в воде. В работе было исследовано изменение прочности на сжатие и прочности на растяжение при изгибе образцов бетона с наполнителем-пластификатором на протяжении 18 месяцев (таблицы 25, 26). Образцы изготавливались из состава, характеристики которого приведены в таблице 17. Графически полученные результаты представлены на рисунках 15-18. Как видно из полученных данных, коэффициенты стойкости по показателям прочности на сжатие и растяжение при изгибе образцов бетона с разработанным наполнителем-пластификатором в сильноагрессивной сульфатной среде (концентрация ионов SO42- 34000 мг/л) и нейтральной – воде – близки к единице. Следовательно, ожидаемая фаза набора прочности бетонных образцов в сульфатной среде за счет уплотнения в порах при образовании эттрингита не наступила за период испытаний в 1,5 года, что говорит о высокой сульфатостойкости полученного бетона.
Доказано, что применение наполнителя-пластификатора позволяет получать подвижные бетонные смеси с низким В/Ц и высоким содержанием воздуха, обеспечивающим высокую марку по морозостойкости F300 .
Было показано, что сухая добавка РСМ позволяет обеспечивать высокую долговечность бетона и стойкость при знакопеременных нагрузках. Для бетона с добавкой РСМ была определена вероятность безотказной работы при знакопеременной нагрузке в 600000 циклов (10 часов) при уровне напряженного состояния = 0,5 Rи, которая составила 95%, что превышает показатели бетонов с другими добавками в ранее проводившихся исследованиях.
Выявлено, что физико-механические показатели бетонов с наполнителем-пластификатором удовлетворяют требованиям, необходимым для производства подземных конструкций транспортных сооружений. Стоит отметить повышенное сопротивление бетонов знакопеременным нагрузкам, высокую прочность и низкую проницаемость получаемых бетонов.
Путем испытаний показано, что применение наполнителя-пластификатора позволяет получить бетон с высокой коррозионной стойкостью в сильноагрессивных сульфатных средах с концентрацией ионов SO42- 34 000 мг/л.
Обоснован и подтвержден в условиях опытно-промышленного производства принцип получения добавки комплексного действия -наполнителя-пластификатора, состоящий в следующем: -адсорбция поликарбоксилатного полимера и вспомогательных компонентов на поверхности тонкомолотого известняка; -использование в качестве пластифицирующего компонента суперпластификатора на основе поликарбоксилата в смеси с ЛСТ для снижения водоотделения, -использование в качестве воздухововлекающей добавки СНВ для повышения морозостойкости бетона.
Разработана и реализована в лабораторных условиях и на заводе ОАО «Кронос-СПб» технология получения комплексной добавки на основе поликарбоксилата, ЛСТ, воздухововлекающей смолы СНВ, адсорбированных на поверхности кальцита. Использование наполнителя-пластификатора упрощает технологию приготовления бетонных смесей и делает возможным производство сухих смесей с ее применением. Объем выпущенной опытно-промышленной партии составил около 20 тонн.
Проведенные исследования цементного камня с разработанным наполнителем-пластификатором позволяют сделать вывод о том, что поликарбоксилатный полимер, адсорбированный на молотом известняке, в меньшей степени снижает степень гидратации цемента, позволяя получать бетон повышенной прочности, низкой проницаемости.
Экспериментально доказано, что применение разработанной комплексной добавки позволяет получать подвижные бетонные смеси с низким В/Ц и высоким содержанием воздуха, обеспечивающим марку по морозостойкости F300 (в солях). Проведенные исследования показали, что физико-механические показатели бетонов с наполнителем-пластификатором удовлетворяют требованиям, необходимым для производства подземных конструкций транспортных сооружений. Стоит отметить повышенное сопротивление бетонов повторяющимся нагрузкам, высокую прочность и низкую проницаемость получаемых бетонов.
Применение наполнителя-пластификатора позволяет получить бетон с коррозионной стойкостью в сульфатных средах с концентрацией ионов S042- 34 000 мг/л. Разработаны рекомендации по производству бетонов с использованием наполнителя-пластификатора, обладающих повышенной сульфатостойкостыо. Разработаны ТУ на комплексную добавку, в которых изложены технические требования и методы контроля качества.
Разработанная комплексная добавка прошла опытно-промышленные испытания в ряде организаций (ООО «ДельтаСтрой», ЗАО «Метробетон»), которые подтвердили его свойства, как сильного пластификатора, стабилизирующей добавки, позволяющей получать бетоны повышенной прочности, пониженной проницаемости.
