CC BY
0Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 12 (81) Том 1. ДЕКАБРЬ 2024 г. УДК 69
Тлеубаев Д.Е.
магистрант 2 курса Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилёва
(г. Астана, Казахстан)
ОБЗОР СТАТЬИ: РОЛЬ СУПЕРПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК В ФОРМИРОВАНИИ СВОЙСТВ САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА
Аннотация: в статье подробно анализируется влияние суперпластифицирующих добавок на свойства мелкозернистого самоуплотняющегося бетона (МСУБ). Рассмотрены три вида добавок: Melflux 2651F, Sika Visko Crete 5-600 SK и ReoTech DR 8500 ZF. Исследовано влияние этих добавок на показатели плотности, прочности и текучести бетонных смесей. Представлены результаты оптимизации состава МСУБ для повышения эксплуатационных характеристик.
Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, суперпластификаторы, прочность бетона, реологические свойства.
С развитием современных строительных технологий потребность в высококачественных материалах возрастает. Одним из наиболее востребованных инновационных материалов является самоуплотняющийся бетон (СУБ), который за счет своей текучести и удобоукладываемости широко применяется при возведении конструкций сложной формы. Применение суперпластифицирующих добавок (СУД) в составе таких бетонов позволяет достичь улучшенных реологических характеристик без увеличения водоцементного соотношения.
Настоящая статья посвящена исследованию влияния различных суперпластификаторов на свойства мелкозернистого СУБ. Целью исследования
является определение оптимальных условий применения добавок для достижения максимальных показателей прочности и плотности бетона.
В ходе исследования использовались три вида суперпластифицирующих добавок:
• Melflux 2651F — поли-карбоксилатная добавка с высокой диспергируемостью,
• Sika Visko Crete 5-600 SK — комплексный модификатор реологических свойств,
• ReoTech DR 8500 ZF — добавка для регулирования времени схватывания.
Бетонные смеси изготавливались с различным расходом цемента (от 600 до 700 кг/м3) при постоянной водоцементной кратности 0,35. Оценивались параметры текучести (по показателю осадки конуса), плотности и прочности на сжатие через 28 суток.
Влияние суперпластификаторов на текучесть бетона.
Один из ключевых аспектов применения суперпластификаторов заключается в улучшении текучести бетонной смеси, что важно для самоуплотняющихся смесей. В ходе экспериментов было установлено, что добавка Sika Visko Crete 5-600 SK значительно увеличивает текучесть смеси. С увеличением дозировки добавки до 1,5% от массы цемента текучесть увеличивалась до 70 см, что значительно превышает стандартные значения для обычных бетонных смесей. Однако это также сопровождается замедлением начального твердения, что требует учета при использовании добавки в реальных строительных условиях.
Плотность и прочность бетонных смесей.
При увеличении дозировки добавок и изменении содержания цемента наблюдается увеличение плотности бетона. Суперпластификатор Melflux 2651F, применяемый с дозировкой 1,25%, обеспечил максимальную плотность 2400 кг/м3. Эта добавка также показала лучшие результаты по прочности на сжатие через 28 дней, достигая 64 МПа при расходе цемента 700 кг/м3. Такой
эффект достигается за счет более эффективного распределения частиц цемента в матрице бетона и улучшения его структуры.
Реологические свойства бетона с добавками.
Влияние суперпластификаторов на реологические свойства бетона заключалось в улучшении его текучести и снижении вязкости, что существенно упрощает укладку бетона в формы без необходимости использования вибрации. Однако важно отметить, что добавка Sika Visko Crete, несмотря на улучшение текучести, замедляет процесс схватывания смеси, что может потребовать дополнительного применения ускорителей твердения, если требуется быстрое время работы с бетоном.
Воздухововлечение и прочность на сжатие.
Добавка ReoTech DR 8500 ZF показала хорошие результаты в улучшении воздухововлечения, что позволило улучшить стойкость бетона к замораживанию и оттаиванию. Однако добавление этого суперпластификатора несколько снизило прочность на сжатие (54 МПа), что требует дальнейших исследований для оптимизации его дозировки. Сравнительно с другими добавками, ReoTech показал меньшую эффективность в повышении прочности, но был полезен для улучшения долговечности и морозостойкости бетона.
Таблица 1. Влияние суперпластификаторов на прочностные характеристики МСУБ.
Суперпластификатор Расход цемента (кг/м3) Плотность (кг/м3) Прочность на сжатие (МПа) Воздухововлечение (%)
Melflux 2651F 700 2400 64 4,2
Sika Visko Crete 650 2350 58 5,0
ReoTech DR 8500 ZF 600 2300 54 7,5
Влияние дозировки добавок на время твердения.
Кроме того, было установлено, что дозировка суперпластификаторов оказывает значительное влияние на время схватывания бетона. С увеличением содержания добавки Sika Visko Crete, время схватывания бетона увеличивалось, что может быть нежелательно в случаях, когда требуется быстрая реализация бетонных работ. Однако использование Melflux 2651F оптимизировало это время, не ухудшая эксплуатационные характеристики бетона.
Проведенные эксперименты показали, что выбор суперпластификаторов оказывает значительное влияние на качество самоуплотняющегося бетона. Для достижения наилучших характеристик прочности и плотности рекомендуется использовать добавку Melflux 2651F, в то время как для улучшения текучести и удобоукладываемости без снижения прочности оптимальным выбором является добавка Sika Visko Crete. Важно учитывать замедление процесса схватывания при использовании данных добавок, что потребует дополнительной корректировки состава в зависимости от условий строительства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Хоссейн, К.М.А., и др. "Самоуплотняющийся бетон: Обзор." Строительные и отделочные материалы, т. 25, № 4, 2011, с. 1719-1729;
2. Жуниор, Х.А.С., и др. "Влияние суперпластификаторов на реологическое поведение самоуплотняющегося бетона." Цемент и бетонные композиты, т. 27, № 7, 2005, с. 809-814
Tleubaev D.E.
L.N. Gumilyov Eurasian National University (Astana, Kazakhstan)
REVIEW OF THE ARTICLE: ROLE SUPERPLASTICIZING ADDITIVES IN THE FORMATION OF PROPERTIES SELF-SEALING CONCRETE
Abstract: the article analyzes in detail the effect of superplasticizing additives on the properties of fine-grained self-sealing concrete (MSUB). Thrtypes of additives are considered: Melflux 2651F, Sika Visko Crete 5-600 SK and ReoTech DR 8500 ZF. The effect of these additives on the density, strength and fluidity of concrete mixtures has been studied. The results of the optimization of the MSUB composition to improve performance are presented.
Keywords: self-sealing concrete, superplasticizers, concrete strength, rheological properties.
