CC BY
17
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ И УСКОРЯЮЩИХ ДОБАВОК, ПРИМЕНЯЮЩИХСЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ЛИТЕЙНОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Эгамбердиев М.С.1, Содиков М.А.2, Идиев Н.К.3, Тешаев Ж.Р.4 Email: Egamberdiev663@scientifictext.ru
1Эгамбердиев Мурод Саидович - кандидат технических наук, доцент; 2Содиков Мизроб Аюбович - ас^стент, кафедра общепрофессиональных дисциплин; 3Идиев Нозим Каюмович - студент; 4Тешаев Жонибек Равшан угли - студент, направление: использование гидротехнических сооружений и насосных станций,
Бухарский филиал,
Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, г. Бухара, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье говорится о введении технологических процессов улучшения свойства и качества, а также прочности монолитных конструкций при приготовлении на основе добавки гидротехнического строительства. Из всех химических добавок, применяемых в технологиях бетона, основными считаются пластификаторы. Основным назначением пластифицирующих добавок является повышение подвижности бетонных растворов, или за счёт уменьшения жёсткости бетонных растворов, применяемых в строительстве зданий и сооружений, уменьшение расхода энергии и труда при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций, интенсификация их технологии изготовления.
Ключевые слова: добавка ЛСТ, кальций хлор(CaCl2), гидротехнический бетон, гидротехническое сооружение, послойный бетон.
THE EFFECTIVENESS OF PLASTICIZING AND ACCELERATING
ADDITIVES USED IN THE MANUFACTURE OF FOUNDRY CONCRETE STRUCTURES USED IN HYDRAULIC ENGINEERING Egamberdiev M.S.1, Sodikov MA.2, Idiyev N.K3, Teshayev Zh.R.4
1Egamberdiev Murod Saidovich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; 2Sodikov Mizrob Ayubovich - Assistant, DEPARTMENT OF GENERAL PROFESSIONAL DISCIPLINES; 3Idiyev Nozim Kayumovich - Student; 4Teshayev Zhonibek Ravshan ugli - Student, DIRECTION: USE OF HYDRAULIC STRUCTURES AND PUMPING STATIONS
BUKHARA BRANCH, TASHKENT INSTITUTE OF ENGINEERS OF IRRIGATION AND AGRICULTURAL MECHANIZATION, BUKHARA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: to introduce technological processes to improve the properties and quality and strength of monolithic structures in the preparation based on the addition of hydraulic engineering construction. Of all the chemical additives used in concrete technologies, plasticizers are considered to be the main ones. The main purpose of plasticizing additives is to increase the mobility of concrete solutions, or by reducing the stiffness of concrete solutions used in the construction of buildings and structures reducing energy and labor costs in the manufacture of concrete and reinforced concrete structures, intensification of their manufacturing technology.
Keywords: LST Supplement, calcium chlorine(CaCl2), hydraulic concrete, hydraulic structures, layer-by-layer concrete.
УДК 666.972.16
Несмотря на то, что к настоящему времени по усовершенствованию технологии бетона со стороны ученых, в нескольких направлениях, разработаны высокоэффективные научные решения, не уделяется достаточного внимания эффективному использованию химических добавок при изготовлении бетона и железобетона. По статистическим данным, если производство бетона с использованием химических добавок в США и Японии составляет 80%, в Австрии и Германии - 70%, то в республиках СНГ лишь 30% [1].
Один из современных способов повышения плотности бетона это добавление в его состав пластифицирующих добавок. В сущности эти добавки уменьшают
потребности бетона в воде на 10.....15 %, может стать причиной увеличения
времени уплотнения, дополнительных энергетических расходов, так как добавляемый Л.С.Т-лигносульфонат в растворе бетона относительно массы
цемента составляя 0,1.....0,6%, может улучшить некоторые свойства бетона, но и
может замедлить его затвердевание.
В настоящее время невозможно представить строительство всякого здания и сооружения без бетона и железобетона. Потому, что прочность, длительность срока службы, достаточность местных строительных материалов позволяют широко их использовать. Однако в последние годы систематический рост цен на энергию и материальные ресурсы приводит к необходимости усовершенствования технологии бетона.
Поэтому, если раньше рассматривали, что бетон состоит из четырёх компонентов (связующий, вода, мелкие и крупные наполнители), то к настоящему дню в технологии бетона признаются использование в качестве пятого компонента различных химических добавок. И поэтому, к настоящему дню требуется придать большое значение одному из актуальных вопросов в технологии бетона, продуктивно использовать различных органических и неорганических химических добавок. Так как введение в бетонный раствор в количестве 0,1 .... 0,5%, относительно массы цемента, химических добавок, оказывая чувственное влияние на химические процессы затвердевания бетона, улучшает его физико-химические и другие (стойкость к замерзанию, водонепроницаемость, устойчивость к коррозии) свойства в положительную сторону. В этом отношении использование пластифицирующих добавок могут дать большой эффект.
Из всех химических добавок, применяемых в технологиях бетона, основными считаются пластификаторы. Основным назначением пластифицирующих добавок является повышение подвижности бетонных растворов, или за счёт уменьшения жёсткости бетонных растворов, применяемых в строительстве зданий и сооружений уменьшение расходов энергии и труда при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций, интенсификация их технологии изготовления. В настоящее время в государствах СНГ регистрированы свыше 80 пластифицирующих добавок, разработаны технические условия по их применению. Из них основными считаются технические лигносульфонаты (ЛСТ), которые производится в жидком (50% концентрации) или твёрдом (марки ЛССТ) виде. В технологии бетона в основном широко используются марки ЛСТ. Рекомендуемое количество от 0,1% до 0,6% (от массы цемента), дают большие эффекты, особенно, при изготовлении монолитного бетона и железобетона.
Основным свойством пластифицирующих химических добавок заключается в том, что если они будут введены в состав бетонного раствора в определённом количестве (0,2....0,45%), то бетонный раствор сохраняя свою проектную подвижность (осаждение конуса или жёсткости), имеющейся в нем вода уменьшает соотношение
цемента в определённом количестве и лишняя вода, которая имеется в составе раствора бетона заметно уменьшится. Обычно количество лишней воды, находящееся в составе раствора бетона под действием силы тяжести, если и обеспечивает лёгкость и удобства укладки бетона, во многих случаях оказывает отрицательное влияние на его физико-механические свойства. При этом, станет причиной сохранения свободной лишней воды в составе оставшегося бетона. В результате, за счёт этой свободной воды образуются в достаточной степени пористости и капилляры. С изменением температуры воды, находящейся в пористостях и капиллярах, превращаясь в пары, может выйти из состава бетона. В этих случаях эти пористости заполняются воздухом, а это обессиливая структуру бетона, отрицательно влияет на его прочность, плотность, коррозионноустойчивость и деформационные свойства.
При предотвращении таких отрицательных положений в качестве пластифицирующих добавок, применение модифицированных лигносульфонатных добавок даст большой эффект. Модифицированные лигносульфонатные добавки получаются путём модификации технических лигносульфонатов с помощью промышленной золы Ангренской ГРЭС и применяются в количестве 0,2....0,4% относительно количества цемента.
Модифицированных лигносульфонатов можно использовать, особенно широко, при изготовлении высокопрочных (>В45) бетонов. При этом, имеются возможности приготовить высокопрочный бетон, используя местные цементы, широко применяемые (марок 400-500) в производстве, не используя цементов высоких марок.
В нижеприведённой таблице даны состав и основные свойства бетона, изготовленного с использованием модифицированных лигосульфонатных добавок Л-2.
Таблица 1. Состав и основные свойства бетона
Расход материалов (кг/м3) Добавка Л-2 % С/С Осаждение конуса (О.К.)см Прочность бетона МПа, (за сутки)
Цемент (С) Песок (Ю Ч.т. (Ш) Вода (С) 7 28
425 705 1100 229 - 0,54 19 23,1 29,2
425 705 1100 187 0,35 0,44 19 34,3 43,2
470 690 1080 226 - 0,48 21 29,2 35,3
470 690 1080 170 0,35 0,36 21 39,2 53,4
По результатам вышеприведённой таблицы приведено повышение прочности бетона за 28 суток на 35....40%, если применять добавку Л-2 0,35% относительно количества цемента, при сохранении подвижности бетонного раствора, хотя соотношение С/Ц уменьшился.
Причиной такого результата является уменьшение количества свободной воды в составе бетонного раствора. При применении модифицированных лигносульфонатов за счёт уменьшения соотношения С/Ц бетонного раствора, прочность бетона можно повысить на 17....25%. Однако, в некоторых случаях в процессе изготовления элементов железобетонной конструкции для класса бетона предусмотренного в проекте, повышение его прочности не даёт эффекта. И поэтому в таких случаях при сохранении прочности бетона, предусмотренного проектом, для подготовки этого бетонного раствора, возникает возможность, уменьшить необходимого количества цемента почти на 12-18%.
Положительной стороной этого положения заключается в том, что в процессе подготовки бетона, при уменьшении расхода цемента на 10-20%, сохраняя его проектной
прочности, наблюдалось в заметной степени снижение количество выделяемого тепла, из бетонируемых конструкций, в результате экзотермических реакций [3].
Этот процесс даст большой эффект, особенно, в строительстве тяжёлых гидротехнических и гидроэнергетических сооружений. Особенно, применение модифицированных лигносульфонатных добавок улучшает деформационные свойства, уменьшает усадочную деформацию бетона, применяемого в строительстве вышеуказанных сооружений и повышает стойкость к замерзанию бетона или железобетона. Кроме этого, из-за высокой связуемости модифицированных лигносульфонатных бетонных растворов в строительстве крупноразмерных монолитных гидротехнических сооружений, выделение свободной воды из них уменьшается и появляется возможность эффективно использовать насосов для бетонирование разных конструкций. В результате, при строительстве зданий и сооружений можно уменьшить транспортные расходы на 20-30%. Добавление ЛСТ приводит к адсорбционному состоянию и за счёт удержания части воды трудно происходит насыщение водой цемента, находящегося в составе бетонного раствора. В результате, затвердевание бетона замедляется, в целях исключения отрицательных сторон этого состояния приходиться добавлять ускоряющие добавки. В результате можно будет изготовить гидротехнический бетон, который быстро затвердевает и получает прочность.
В качестве вывода можно подчеркнуть, что использование пластифицированных модифицированными с лигносульфонатами бетонных растворов в строительстве гидротехнических сооружений даст следующие эффекты:
-повысить прочность тяжёлого бетона 17-25% или при сохранении проектной прочности уменьшить расход цемента на 12-18%;
-при изготовлении гидротехнического бетона эффективно использовать наряду с белитными цементами шлакопортландных цементов;
-при бетонировании широко использовать бетонных насосов, тем самым уменьшить транспортные расходы;
-за счёт уменьшения лишней свободной воды в составе бетонного раствора, улучшить механические и деформационные свойства бетона;
-при бетонировании двухслойных монолитных бетонных конструкций если в состав бетонного раствора верхнего слоя добавить 15% концентрированного кальция хлора (СаС12) и ЛСТ, то в результате, и в условиях высокой температуры, т.е. выше 45 0C, можно производить бетонные работы.
Список литературы /References
1. Батраков В.Г. Модифицированный бетон. М., 1990.
2. Батраков В.Г., Шурен Р. Применения химических добавок в бетоне. ВНИИЕСМ. М., 1992.
3. Юсупов Р.К., Карпис В.З. Исследования путей повышения эффективности химических добавок на основе лигносульфонатов. М., 1985.
