Високоефективни пластифициращи химични добавки за бетони и разтвори
Ст.н.с. д-р инж. В. Найденов (ЦЛФХМ-БАН)
Инж. Стeфан Драганов (ЛИЙФ ГРУПА ПРОЕКТИРАНЕ СИСТЕМИ СД)
За огромната част от строителите няма нищо по-просто от бетона – размесваш, т.е. хомогенизираш, цимент, пясък, чакъл, вода и… готово. Бетонът отлежава във влажна среда седем дни, а след двадесет и осмия ден се приема, че е набрал проектната якост и конструкцията може да поема натоварването, за което е оразмерена. Върхът на „инженерното мислене“ най-често стига до спазване на някакво усреднено съотношение на съставките и най-много до полагане на усилия за вибриране на току-що излетия бетон. И толкоз. В личното строителство строителната практика твърде малко се е променила в сравнение отпреди 1989 г., когато мечтаните 3–5 торби цимент се отпускаха с височайшето благоволение на някоя чиновничка от „Топливо“, придобито с помощта на някоя и друга банкнота или дискретно поднесен подарък.
И друг път сме споменавали, че промяната, последвала отварянето на българския пазар за високотехнологичните продукти на западния свят, бе най-забележима именно в областта на строителната химия. С тази разлика, че докато магазините и складовете за строителни материали преливат предимно от лепила и фугиращи материали за керамични облицовки, продукти за „облагородяване“ на бетоновите и циментови разтвори почти не се предлагат на пазара. Причините според нас са две – от една страна, непознаването на тези материали води до пълна липса или силно ограничено търсене. От друга, търговците, зареждащи големите търговски вериги за строителни материали, разбираемо доставят само най-масовите продукти, без даже и да си направят труда да проучат, популяризират и да налагат новите по-специализирани материали.
И понеже познанието е в основата на развитието и прогреса, тук ще се постараем да представим няколко продукта, които силно променят свойствата на бетоновите и цименто-пясъчните разтвори, и подобряват в крайна сметка качеството на готовите бетонни конструкции. Поемаме риска статията малко да натежи откъм фактология, цифри и диаграми, но повече информация никога не е излишна и за обикновения строител. Да не говорим, че изследвания на читателската ни аудитория отдавна са показали, че „Направи сам“ се чете предимно от специалисти – хора с висше или средно техническо образование. Затова неведнъж сме публикували и по-специализирани статии в областта на строителството, които далеч надхвърлят обичайната представа за принципа „направи си сам“.
Английската компания DON CONSTRUCTION PRODUCTS Ltd. е основана преди 65 г. и отстоява дългогодишни пазарни позиции като водещ производител на химически продукти за строителното производство. Тя поддържа широка продуктова гама – пълна гама материали на силикатна и полимерна основа за саниране на бетонни и стоманобетонни конструкции, защитни покрития, адхезионни и замонолитващи материали, вискоефективни пластифициращи (водоредуциращи) добавки, въздуховъвличащи, увеличаващи водоплътността на бетона добавки, връхни (topping) покрития и пр.
Тук ще разгледаме по-подробно пластифициращите (водоредуциращи) добавки за бетони и разтвори, които, според нас, имат най-широко приложение. Те са познати и в България, като у нас се внасят чрез оторизирания дистрибутор и представител за България, ЛИЙФ ГРУПА ПРОЕКТИРАНЕ СИСТЕМИ СД.
Пластификатор за бетонни и цименто-пясъчни разтвори Flocrete N
Flocrete N е високоефективен пластификатор за циментови бетони и разтвори, отговарящ на изискванията на Британския стандарт BS 5075:1982 Part, както и на изискванията на БДС EN 934-2.
Произведен е на основата на калциев лигносулфонат. Не съдържа хлориди и други химически продукти с корозионно действие върху стоманената армировка. На външен вид представлява кафява течност със специфична плътност 1,18 g/cm³ и водороден показател pH 4,3. Пластифициращото му действие се изразява в увеличаване на дисперсността и откритата повърхност на циментовите частици в бетонната смес, което способства за по-пълното протичане на хидратационните процеси в дълбочина и максимално използване капацитета на свързващото вещество (цимента).
Flocrete N е пластификатор с широк спектър на приложимост. Ефективното му действие не зависи от вида, състава и количеството на цимента. Може да бъде използван в състава на различни бетонни смеси, предназначени за транспортиране, полагане и обработка по всички известни технологични способи. Приложим е за масови бетони, бетонни настилки от различен тип (вкл. тежко натоварени, индустриални подове, настилки с повишени архитектурно-естетически показатели, щамповани и шаблон-бетони и др.), за стоманобетонни тънкостенни елементи и конструкции с усложнена армировъчна система, за производство на сглобяеми стоманобетонни елементи и др.
Flocrete N се доставя в готов за употреба вид. Обичайната дозировка е в границите на 0,14-0,16 l/50 kg цимент. Оптималната дозировка, подобно на всички други пластификатори, се определя при проектиране състава на бетона, включващо и направа на пробни замеси (забъркване на смес).
Подаването му при приготовляване на бетонната смес се извършва най-лесно и най-добре чрез дозатор към водата. Възможно е и предварително да се добавя и разтваря в съдовете с вода за приготвяне на бетона. В случая трябва добре да се разбърка за пълното му и равномерно разтваряне в целия обем на водата. Евентуалното предозиране до 0,30 l/50 kg не води до негативни ефекти, но над тази граница може да се наблюдава забавяне протичането на процесите на структурообразуване и набиране на якост.
Ефективното действие на Flocrete N в състава на циментовите бетони и разтвори се осъществява в няколко направления.
• Редуцира се количеството на вложената в бетона вода. Добавката на Flocrete N позволява намаляване на количеството вода при запазване на обработваемостта на сместа, оценявана чрез мярката на слягане или чрез времето за вибриране на бетонната смес. Пониженото водоциментово съотношение води до намаляване на съсъхването, до повишаване на якостта на бетона, до намаляване на водопроницаемостта му и повишаване на дълготрайността на конструкцията.
• Подобряване на обработваемостта на бетонната смес. При еднакви други условия добавката на Flocrete N увеличава обработваемостта и минимизира енергийните разходи за извършване на отделните технологични операции. Създава се възможност за добро уплътняване, което повишава хомогенността и плътността на бетона.
• Намалява количеството на цимента. Използването на добавката Flocrete N позволява намаляване на количеството на цимента при запазване на якостните показатели на бетона. Възможно е постигане на икономия на цимент в порядъка на 8–12 %.
• Увеличаване на дълготрайността. Повишените плътност, водонепроницаемост и якостни показатели пряко повишават водо- и газонепропускливостта на бетона, увеличават мразоустойчивостта и устойчивостта срещу атмосферна корозия или корозия, причинена от агресивни по отношение на армировката и бетона вещества. В резултат на това се повишават дълготрайността и експлоатационната надеждност на стоманобетонните конструкции.
Влиянието на добавката Flocrete N е доказано от нас чрез серия опити с бетон клас В35, приготвени от портландцимент ПЦ45Д0, завод „Златна Панега“, в количество 430 kg/m³.
Редакцията разполага с пълните изследвания и сме готови да ги предоставим на всеки, който се интересува, включително и да ги изпращаме по електронна поща. Тук ще обобщим само крайните резултати:
• При запазване на количеството вложен цимент якостта на натиск се увеличава от средно 38,2 MPa на 47,1 MPa, т.е. класът на якост се повишава от В35 на В40.
• При запазени якостни показатели на натиск количеството на цимента може да се намали с 40 kg на кубичен метър бетон.
Пластификатор-забавител за бетони и разтвори Flocrete R1
Flocrete R1 е продукт на основата на полихидрооксикарбоксилна киселина, съдържащ 32 % сухо вещество. Представлява кафява на цвят течност с плътност 1,19 g/cm³. Притежава комбинираното действие като пластификатор и същевременно забавител на свързването и втвърдяването на бетонната смес. Не е токсичен, не съдържа хлориди и други агресивни към стоманата агенти. Повишава обработваемостта, като ефективно увеличава сроковете на свързване и втвърдяване, което снижава напрежението при работа в сложни технологични условия. Добавката е съвместима с всички видове портландцименти.
Използва се при всички, вече описани случаи и особено при повишена температура на въздуха и необходимост от забавяне сроковете на свързване. В нормални температурни условия осигурява удължено време на работа при запазване на консистенцията на бетонната смес. Това позволява разгръщане на по-широк работен фронт, увеличаване на разстоянието между работните фуги и др. С две думи – позволява постигане на по-висока производителност при изпълнение на бетонни работи в големи обеми – индустриални подови настилки, непрекъснато леене и др. Също така особено ефективно е неговото действие при работа в сложни експлоатационни условия с възможности за чести непредвидени прекъсвания на бетонирането, закъснение на транспорта, бетониране на по-големи площи с малки по обем смесителни устройства и др.
Flocrete R1 се доставя в готов за употреба вид, като се размесва с вода до постигане на напълно хомогенен разтвор. Оптималното количество за всеки отделен случай на приложение се определя чрез проби, но в общия случай то се движи в границите 0,12–0,26 l/m³.
Flocrete R1 може да се използва многопосочно. Когато горният праг на консистенцията не е зададен (бетониране в условията на много гъста армировка, бетониране в стеснени експлоатационни условия и пр.), прилагането му позволява значително удължаване на времето за обработване на бетонната смес.
При фиксирана консистенция на бетонната смес прилагането му позволява намаляване на количеството вода за приготвяне на бетонната смес и оттук – повишаване якостта и дълготрайността на бетона.
Влагането на добавката Flocrete R1 позволява също така икономия на цимент от порядъка на 10 % при запазване на времето за обработване на бетонната смес и якостните характеристики на втвърдения бетон.
Влиянието на добавката Flocrete R1 за забавяне процеса на втвърдяване на бетонната смес е илюстрирано на графиките. Вижда се, че добавянето на около 0,19 l/m3 портланд цимент удължава четирикратно времето за начало на свързването на бетонната смес – от 2 часа и 45 min на 10 часа.
Суперпластификатор за бетони и циментови разтвори Supaflo
Supaflo е суперпластификатор за бетони и разтвори. На външен вид представлява кафява, нетоксична течност и съдържа сулфонирани нафталин-формалдехидни кондензирани съединения. Не съдържа хлориди и други вещества, предизвикващи корозия на стоманената армировка. Приложим е за всички видове портландцименти.
Supaflo придава на бетонната смес много добра обработваемост (пластичност), без да се увеличава количеството на водата. Същевременно при запазване на консистенцията на бетонната смес позволява силно намаляване на количеството на водата – оттук и подобряване на якостните показатели на втвърдения бетон. Добавката може да се използва ефективно и за намаляване на количеството цимент при запазване на якостните качества на втвърдения бетон.
За повечето случаи дозирането на добавката Supaflo е в рамките на 3–5 l/m³ (около 0,22–0,40 l/25 kg цимент), а при бетони за производство на готови елементи – 2–3 l/m³ (около 0,16–0,25 l/25 kg цимент).
Предозирането в тесни граници значително повишава обработваемостта на бетонната смес, без да води до разслояване – изключително важен факт за получаване на т.нар. „лети бетони“. При това се удължават сроковете за свързване и втвърдяване.
Според оценката на различни независими тестващи лаборатории суперпластификаторът Supaflo е сред най-добрите в света водоредуциращи добавки.
Пластификатор-ускорител за бетони и разтвори Flocrete CF
Flocrete CF е несъдържаща хлорни съединения ускоряваща добавка за бетонни и циментови разтвори с изразено пластифициращо действие, което я прави изключително подходяща за работа при ниски температури и при изпълнение на неотложни ремонтни работи. Тя ускорява времето за свързване на бетонната смес, повишава отделящата се топлина и води до по-бързо набиране на якост.
Използването на Flocrete CF позволява работа при изключително неблагоприятни атмосферни условия, без това да се отразява на качеството на бетона и без опасност от развитие на корозионни процеси в стоманената армировка.
При работа в нормални атмосферни условия добавката позволява по-ранно достигане на висока якост, което е много полезно при изпълнение на ремонтни работи. При бетони и разтвори със зададена обработваемост добавката Flocrete CF позволява редуциране на количеството на водата в бетонната смес до 10 %.
За постигане на ускоряване на свързването и втвърдяването, необходимо при изпълнение на ремонтни работи, обичайната дозировка е 0,5 l на 25 kg цимент. При ниски температури или за постигане на значително съкращаване на времето на свързване, при нужда от интензивно набиране на якост оптималната доза най-точно се определя чрез пробни замеси. Най-общо казано при посоченото съотношение на добавката към цимента времето на свързване се съкращава около два пъти, а набраната ранна якост нараства с около 25 %.
Пластификатор с въздуховъвличащо действие Cemairin 3
Cemairin 3 е пластифицираща добавка, повишаваща въвличането на въздух (в порядъка 4,5±1,5 %), в бетонни и цименто-пясъчни разтвори на основата на обикновен портландцимент, без това да влошава крайната якост. Увеличеното съдържание на въздух и възможността за намаляване на съдържанието на вода до 10–15 % не влошава обработваемостта на разтвора.
Освен това използването на пластификатора намалява отделянето на водата от бетонната смес и склонността й към разслояване. В крайна сметка се получават бетони с повишена степен на мразоустойчивост и дълготрайност.
Влагането на Cemairin 3 e ефективно и при употреба на добавъчни материали с влошена зърнометрия.
Нормална и висока степен на обработваемост (пластичност) на разтвора се постига чрез влагането на 0,05–0,08 l/25 kg цимент, което осигурява въвличането на около 4,5±1,5 % въздух.
При необходимост от ниска обработваемост на бетонната смес дозировката може да се повиши до 0,08–0,11 l/25 kg цимент.
Добавянето на Cemairin 3 е особено ефективно при бетони за конструкции, подложени на циклично замразяване и размразяване – бетонни пътища и настилки, индустриални бетонни площадки на открито, щамповани и шаблонбетони и др.
Суперпластификатор, компенсиращ съсъхването Flo-add
Flo-add е прахообразен агент със силно изразен пластифициращ и разширяващ ефект, който компенсира естественото съсъхване на циментовия разтвор и бетона. Притежава контролирано разширяващо действие, което създава предпоставки за елиминиране на пластичното слягане и свиване на бетонната смес, елиминира съсъхването на втвърдилия се бетон и осигурява по-добра адхезия между пресния и основата от стар бетон.
Приложим е за всички видове портландцимент.
Продуктът е особено подходящ при ремонтни работи, защото значително подобрява адхезията между пресния пласт и стария бетон, и се намалява вероятността от образуване на пукнатини вследствие съсъхване.
При нормалното съсъхване на контролен цименто-пясъчен разтвор от порядъка на 5 %, влагането на добавката Flo-add напълно компенсира този негативен ефект, като обръща тенденцията към разширение в порядъка на 1,25–1,5 %.
Полагането на разтвори с добавка Flo-add трябва да се извършва при температури на въздуха над 5 °С.
Flo-add е пакетиран в полиетиленови пликчета по 200 g, което е дозировката за 50 kg цимент. При цименто-пясъчни разтвори 1:1 дозировката на продукта трябва да се удвои.
За постигане на пълния ефект от добавката е задължително механизираното хомогенизиране на сместа.
Дотук разгледахме накратко самостоятелното приложение на няколко основни вида добавки, които променят в една или друга насока качествата и условията за полагане на бетонния разтвор. Възможно е обаче и комбинираното използване на добавките. Така например едновременното балансирано влагане на суперпластификатор Supaflo и Flocrete CF осигурява отлични якостно-деформационни показатели на бетоните в най-ранна възраст, без това да се отразява негативно на крайната им якост. Така например изпълнени по този начин междуетажни плочи може да се декофрират само 48 часа след полагане на бетона! По подобен начин се решават и специфични задачи, свързани с необходимост от бетониране в силно ограничени условия, присъщи при изпълнение на репарационни работи, свързани с усилване на съществуващи стоманобетонни конструкции.
Накрая ще добавим, че тези химически добавки се прилагани с голям успех у нас и в бетонни разтвори, армирани дисперсно с полипропиленови и стоманени фибри.
Чест и почитание
Тая работа обаче няма да стане,щото на гърка последната грижа е да те информира! Първата му грижа е да ти го продаде!
