Достоинством технологии на основе самоуплотняющихся бетонных смесей является снижение энергозатрат на стадии укладки, повышение физико-механических характеристик, повышение долговечности. Однако, необходимо учитывать целесообразность применения технологии СУБ (самоуплотняющихся бетонов) для конкретных видов продукции.
Развитие технологии поликарбоксилатных пластификаторов позволяет сегодня реализовать преимущества и подобрать состава бетона, присущий технологии не только литых, но и жестких смесей, способствующих:
- сокращению времени строительства;
- экономичности использования оснастки;
- высокому уровню автоматизации производственных процессов;
- высокой прочность сырца и высокой ранней прочности бетона.
Разработаны поликарбоксилатные суперпластификаторы для жестких бетонных смесей: Rheo FIT 701, Rheo FIT 774 (LP), которые применяют практикуя метод полусухого прессования кирпича, улучшающие уплотнение смесей. Их преимущества состоят в сокращении расхода цемента, в уменьшении времени отверждения, в сокращении потребности в уходе, в сокращении продолжительности цикла, в улучшении заполняемости форм, уменьшении износа оборудования, повышенной экструдируемости, повышении качества бетонной поверхности, повышении эксплуатационных характеристик.
Большое количество исследований, касается вопросов создания вяжущих низкой водопотребности (ВНВ). Вяжущих низкой водопотребности представляет собой смесь вяжущего, минерального наполнителя и суперпластификатора, произведенную посредством совместного домола компонентов в шаровой мельнице. Применение механоактивации в комплексе с использованием современных химических добавок в существенной степени определяет объективную возможность создания модифицированных вяжущих веществ, обеспечивающих получение высококонцентрированных и компактных структур с низкой вязкостью. Представляется возможным рассматривать отсевы дробления карбонатных пород как сырьевой материал для создания аналогичных структур.
Изучена возможность применения карбонатных пород в производстве ячеистых составов, а также при получении гипсового вяжущего и изготовлении сухих строительных смесей.
Варианты защитных составов для бетона
Большое количество исследований, касается вопроса защитных составов для бетона материалами, включающими гидравлическое вяжущее специальные комплексные химические компоненты, а также способам защиты бетонных поверхностей путем нанесения вышеобозначенных составов на подготовленную поверхность.
В частности, известен состав смеси, используемый для реставрации древних сооружений. Основной компонент - портландцементный клинкер (его содержание составляет 62-68 %). Кроме того, в состав входит – нитрат натрия (содержание в диапазоне 3-10 %), хромат калия (содержание в диапазоне 2-5 %) и вода. Основное достоинство рассматриваемого состава смеси – высокие технико-эксплуатационные характеристики. В частности, морозостойкость данного материала, после нанесения его на обрабатываемую поверхность камня, составляет от 360 до 400 циклов.
Отрицательный момент использования данного состава заключается в низкой скорости схватывания и твердения, которая составляет от 1 до 2 суток. Данный факт обуславливает возможность получения на защитного покрытия с низким качеством при обработке бетонных конструкций. Показатели прочности защитного покрытия также снижаются вследствие существенной усадки данного состава в процессе твердения. Данный процесс обусловлен отсутствием в составе материала минерального наполнителя.
Известна еще один состав смеси, действие которого направлено на защиту бетонных составов, который включает комплексную неорганическую ионогенную добавку, содержащую гидроксид, карбид, хлорид кальция и сульфат, карбонат, нитрат натрия, а также портландцемент, песок, воду.
Основное преимущество использования рассматриваемого защитного состава состоит в получении защитного слоя с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако существенным является тот факт, что эффективность применения данного состава в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. В частности, при температуре от +20 °С до +30 °С образующийся слой защиты бетонной поверхности имеет хорошее сцепление, а также высокие показатели морозостойкости, прочности и водонепроницаемости, в то время как понижение температуры до 5 – 10 °С обуславливает замедление набора прочности и водонепроницаемости материала в ранние сроки твердения.
Основной технологической особенностью реализации рассматриваемого способа защиты бетона является необходимость выполнения углублений на поверхности, которые должны располагаться систематически с образованием ячеистой поверхности на глубину открытой поровой системы. При этом площадь ячеистой поверхности составляет от 1,15 до 1,36 защищаемой площади.
Одним из недостатков, осложняющих эффективное применение рассматриваемого способа защиты бетонных поверхностей, является то, что в нем не учитывается зависимость площади подготовки бетона (размер ячеистой поверхности) от температуры окружающей среды.
Недостатки, присущие двум вышеописанным составам для защиты бетонных поверхностей и соответствующим им способам защиты, учтены в следующем составе смеси, которой включает:
- портландцемент в диапазоне от 36,0 до 38,0 масс. %;
- песок в диапазоне от 39,0 до 46,5 масс. %;
- гидроксид кальция в диапазоне от 0,8 до 1,0 масс. %;
- сульфат натрия в диапазоне от 2,5 до 3,0 масс. %;
- нитрат натрия в диапазоне от 0,9 до 1,7 масс. %;
- карбид кальция в диапазоне от 0,75 до 1,15 масс. %;
- карбонат натрия в диапазоне от 2,0 до 3,0 масс. %;
- хлорид кальция в диапазоне от 0,05 до 0,15 масс. %;
- рассол выщелачивания рапы в диапазоне от 2,0 до 3,0 масс. %;
- вода – остальное.
Технологической особенностью применения рассматриваемого состава, по сравнению с предыдущим вариантом, является пропитывание водой выполненной ячеистой поверхности на протяжении 36 – 48 часов. Кроме того, важно отметить, что определение защищаемой площади производится с учетом температуры бетона, пропитанного водой.
Основное преимущество вышеприведенного состава и способа защиты бетонных поверхностей состоит в увеличении показателя водонепроницаемости и ускорении формирования характеристик прочности на ранних сроках твердения при низких температурах.
Кроме того, известен состав для защиты бетона Penetron, в состав которой входит комплекс химических реагентов, включающий в себя алюминат, карбонат, гидроксид, сульфат, хлорид анионы (AlO-2, CO2-3, ОН- , SO-24, Cl-) и катионы щелочно-земельных и щелочных металлов (Са2+, Na+, Mg2+), а также портландцемент и кварцевый песок.
Приготовление готовой защитной смеси состоит в смешивании рассматриваемой композиции с водой в соотношении 3 к 1 соответственно. Нанесение приготовленного водного раствора композиции на защищаемую поверхность приводит к направленной диффузия ионов, которые содержатся в растворе, в капиллярную систему бетона. В результате образования существенной разницы осмотического давления раствора в поверхностном слое и массе бетона, подвергаемого защите, обусловленной значительной концентрация солей в составе рассматриваемой композиции, ионы солей движутся от поверхности защищаемого бетона в глубину, тогда как более пресная вода движется в обратном направлении. В результате протекающего химического взаимодействия происходит кольматация порового пространства кристаллами малорастворимых солей гидрата сульфоалюмината и карбоната кальция, образование которых происходит с увеличением объема. Увеличение объема, наблюдаемое при образовании выше обозначенных кристаллов, приводит к более плотному заполнению капилляров последними. При этом важно отметить, что кольматация может происходить на расстоянии до 1 м от устья пор. Химическое взаимодействие, протекающее в поровом пространстве, дополнительно приводит к связыванию капиллярной воды, что совместно с кольматацией порового пространства обуславливает снижение водопроницаемости и водопоглощения обрабатываемого бетона.
Еще одним вариантом применения линейки продукции Penetron при изготовлении строительных материалов является получение силикатной смеси включающей, мас. %: негашеную известь 16,8-19,2, немолотый кварцевый песок 52,6-56,2, добавку – Пенетрон Адмикс 0,1-0,4 и воду 24,2- 30,6. Полученная смесь может быть использована для приготовления строительных растворов для производства внутренних и наружных штукатурных работ. Технический результат – повышение пластифицирующих свойств, замедление сроков схватывания и придание грибостойкости.
