Сто вопросов о бетоне-22
Полифункциональные (комплексные) добавки: «панацея» или сложный инструмент? Суть: Что скрывается за названиями «пластификатор-ускоритель», «суперпластификатор-замедлитель», «суперпластификатор- ПМД»? Практика: Как читать ТУ на такую добавку и проверять, какой эффект является основным, а какой — сопутствующим. Плюсы и минусы vs. система из отдельных добавок.
Для небольших бетонных заводов с малым количеством насосов для добавок (1-2 шт) комплексные добавки кажутся удачным выходом. Самые популярные комбинации комплексных добавок (пластификатор + противоморозная добавка, пластификатор + замедлитель, пластификатор + воздухововлекающая добавка) позволяют закрыть потребность в двух добавках, используя только одну. //таблица по таким добавкам//
Основной эффект добавки практически всегда – пластификатор, как самый востребованный. Если бетонный завод производит 1-2 марки бетона на стабильном по качеству сырье, то корректировок составов бетона по расходу добавки нет. Однако, этот случай является идеальным. В действительности колебания качества сырья и условий производства могут потребовать изменения дозировки пластификатора, что для варианта моно-добавки не вызывает затруднений. Для комплексной добавки изменить дозировку с целью изменения одного эффекта не столь просто.
Рассмотрим вариант пластификатор + ПМД. Для противоморозной добавки обычно используют несколько шагов дозировки в зависимости от ожидаемой температуры твердения бетона, например для добавки «Криопласт Премиум» по таблице:
| Средняя расчетная температура твердения бетона | Дозировка добавки в пересчете на сухое вещество, в % от массы цемента | Дозировка добавки по 30%-ному товарному продукту, в % от массы цемента |
|---|---|---|
| до -5°С | 0,5-0,9 | 1,7-3,0 |
| до -10°С | 0,9-1,2 | 3,0-4,0 |
| до -15°С | 1,2-1,5 | 4,0-5,0 |
| до -20°С | 1,5-2,0 | 5,0-6,7 |
| до -25°С | 2,0-2,5 | 6,7-8,3 |
В то же время расход пластифицирующих добавок лежит в узком диапазоне, ниже которого растёт В/Ц бетонной смеси (и уменьшается ожидаемая прочность бетона), выше – расслоение бетонной смеси. И что делать при изменении ожидаемой температуры твердения бетона с 0 до -20 °С? Увеличение расхода комплексной добавки для обеспечения твердения при низких температурах влечет увеличения расхода пластифицирующей составляющей, что может вызвать расслоение бетонной смеси. В то же время при температурах твердения бетона около 0°С расход комплексной добавки определяется пластифицирующей её способностью, а расход противоморозной составляющей будет завышен.
Кейс 1: Комплексная противоморозная добавка «Криопласт ПК» по ТУ 5745-072-58042865-2012 с изм. №1 представляет собой смесь противоморозного компонента и поликарбоксилатного пластификатора. Рекомендуемый производителем диапазон дозировок добавки представлен в таблице: //не совпадает с инфой на сайте//
| Средняя расчетная температура твердения бетона | Дозировка добавки по товарному продукту, в % от массы цемента |
|---|---|
| От 0°С до -10°С | 0,6-0,7 |
| От -10°С до -20°С | 0,7-1,0 |
На цементе ООО «Петербургцемент» изготовлена бетонная смесь:
| Компонент бетонной смеси | Состав 1 | Состав 2 | Состав 3 (контроль) |
|---|---|---|---|
| Цемент ЦЕМ I 42,5Н | 380 | 380 | 380 |
| Песок «Байковские ямы» Мк=2,3 | 810 | 810 | 810 |
| Щебень гранитный фр. 5-20 мм | 980 | 980 | 980 |
| Добавка «Криопласт ПК» | 2,7 (0,7% массы цемента) | 3,8 (1,0% массы цемента) | — |
| Добавка «Линамикс ПК» тип 4 | — | — | 2,2 |
| Вода | 189 | 189 | 189 |
| Осадка конуса, см | 16 | 21 | 21 |
При малых дозировках добавки (0,6-0,7% от массы цемента) пластификация бетонной смеси недостаточная, приходится использовать максимальную рекомендованную дозировку добавки (1,0% от массы цемента), что обеспечивает и максимально возможный противоморозный эффект. При любой ожидаемой температуре твердения бетона дозировка комплексной добавки в составе бетонной смеси остаётся постоянной, что весьма удобно.
В общем случае можно рекомендовать использование комплексной добавки пластификатор+ПМД для регионов, где ожидаемая температура твердения бетона составляет до -10 °С; в таком случае единственный выбранный при подборе состава бетонной смеси расход добавки будет постоянным. Определяться он будет пластифицирующей способностью комплексной добавки, а не ожидаемой температурой твердения бетона.
Вариант пластификатор + воздухововлекающая добавка (по опыту использования добавки ПФМ-НЛК) может проявлять нестабильность воздухововлечения от одной партии бетона к другой, например из-за колебаний фракционного состава песка. При этом, как и в предыдущем случае существенно изменить воздуховлечение изменением расхода добавки не получится, поскольку диапазон рабочих дозировок добавки для каждого конкретного состава бетона довольно узок. Если на имеющихся материалах подбор состава прошел успешно, содержание вовлеченного воздуха соответствует заданному, качество инертных не будет в дальнейшем подвержено изменению, то применение комплексной добавки пластификатор + ВВ является удачным вариантом.
Пластификатор с замедляющим эффектом (т.е. с повышенной сохраняемостью свойств) часто используется для производства товарного бетона. Однако по обозначенным выше причинам существенно изменить степень замедления схватывания и твердения бетона не получится. Для рядовых бетонов такой вариант является успешным выходом.
Каждая комплексная добавка может быть применена успешно, но технологу необходимо определить, подходят ли условия завода для внедрения.
Кейс 2: Комплексная добавка ПФМ-НЛК (пластификатор +ВВ) по ТУ 5745-022-58042865-2007 с изм. №1, 2. Рекомендуемая дозировка добавки составляет 0,6-0,8% массы цемента по сухому веществу, для 30%-ного жидкого продукта – 2,0-2,7% массы цемента. Результаты подбора состава бетонной смеси с заданными 5% вовлеченного воздуха в таблице:
| Компонент бетонной смеси | Состав 1 | Состав 2 | Состав 3 (контроль) |
|---|---|---|---|
| Цемент ЦЕМ I 42,5Н ООО «Петербургцемент» | 430 | — | — |
| Цемент ЦЕМ II 42,5Н АО «Пикалевский цемент» | — | 430 | 430 |
| Песок «Байковские ямы» Мк=2,3 | 730 | 760 | 770 |
| Щебень гранитный фр. 5-20 мм | 960 | 960 | 960 |
| Добавка «ПФМ-НЛК» | 8,5 (2,0 % массы цемента) | 5,0 (1,2% массы цемента) | — |
| Добавка «Линамикс ПК» тип 4 | — | — | 3,9 (0,9% массы цемента) |
| Добавка «Полипласт ВВ» | — | — | 0,1 |
| Вода | 185 | 165 | 165 |
| Осадка конуса, см | 20 | 20 | 21 |
| Содержание воздуха, % | 5,0 | 5,4 | 5,0 |
Природа цемента сказывается на пластификации бетонной смеси и воздухововлечении. В составе 1 на цементе ООО «Петербургцемент» заданное воздухововлечение достигается при дозировке добавки, обеспечивающей и максимальную пластификацию.
В то же время в составе 2 на цементе АО «Пикалевский цемент» при существенно более низкой дозировке добавки (ниже рекомендованной производителем) воздуховлечение заметно выше требуемого. При этом дальнейшее уменьшение расхода добавки, решая проблему с избыточным воздуховлечением, уменьшает пластификацию бетонной смеси и увеличивает В/Ц.