Навигация
Класифікація хімічних добавок
51520
знаков
3
таблицы
9
изображений
2.1 Класифікація хімічних добавок
Введення добавок - один з найбільш ефективних факторів, що підвищують довговічність бетону. Дія різних типів добавок (пластифікуючих, повітрявтягуючих, комплексних) досить добре вивчене.
Добавки для бетонів - природні або штучні хімічні продукти, що вводяться у склад бетонів при їхньому виготовленні з метою поліпшення технологічних властивостей бетонних сумішей, фізико-хімічних властивостей бетонів, зниження їх вартості.
ГОСТ 24211-91 класифікує всі добавки для бетонів. Залежно від призначення (основного ефекту дії) добавки для бетонів підрозділяють на види.
1. Регулюючі властивості бетонних сумішей:
• Пластифікуючі I групи (суперпластифікатори), пластифікуючі II групи (сильнопластификуючі), пластифікуючі III групи (середньопластифікуючі), пластифікуючі IV групи (слабопластифікуючі);
• стабілізуючі;
• водоутримуючі;
• поліпшуючі перекачність;
• регулюючі збережність бетонних сумішей;
• сповільнювачі тужавління;
• прискорювачі тужавління;
• поризуючі (для легких бетонів): повітряутягуючі, піноутворюючі, газотворні.
2. Регулюючі твердіння бетону:
• сповільнювачі тужавління;
• прискорювачі тужавління.
3. Підвищуючі міцність і (або) корозійну стійкість, морозостійкість бетону й залізобетону, що знижують проникність бетону:
• водоредуцируючі I, II, III і IV груп;
• кольматируючі;
• газотвірні;
• повітряутягуючі;
• підвищуючі захисні властивості бетону стосовно сталевої арматури (інгібітори корозії сталі).
4. Що надають бетону спеціальні властивості:
• Морозостійкі ( щозабезпечують твердіння при негативних температурах);
• гидрофобізиручі I, II і III груп.
2.2 Механізм дії хімічних добавок (сповільнювачі та прискорювачі тужавління)
Строки тужавління (час втрати пластичності) і швидкість твердіння (темп набору міцності) цементних розчинних і бетонних сумішей, у тому числі сухих будівельних сумішей, є основними характеристиками, що визначають умови їх застосування в будівництві. Строго кажучи, поняття "сроки тужавління" ставиться вийнятково до в'язкої речовини - портландцементу й визначається в тесті 1:0 (ГОСТ 310); для сумішей цементу із заповнювачами й наповнювачами користуються характеристиками: втрата пластичності, рухливості, удобоукладаймості.
Для характеристики втрати пластичності розчинних сумішей, отриманих затвором сухих будівельних сумішей, більш інформативне поняття "живучість (життєздатність) сумішей". Це поняття більш ємне й базується не тільки на визначенні часу загустіння розчинної суміші, але й на визначенні максимального часу, протягом якого розчинна суміш може бути використана без втрати властивостей, припускаючи можливість одержання із цієї суміші проектних показників готових виробів (розчинів) при використанні розчинної суміші в період, відповідний до часу її живучості. У цьому випадку живучість характеризує не тільки час загустівання суміші, але і є гарантією якості при довгострокових випробуваннях. Очевидно, що показники живучості суміші й швидкості набору міцності насамперед залежать від характеристик використаного в сухій будівельній суміші цементу, однак, далеко не вичерпуються цим фактором і залежать від значення В/Ц, співвідношення цемент:заповнювач:наповнювач, їх природи й гранулометрії, наявності в суміші домішних компонентів і функціональних добавок, і від умов твердіння (температури й вологості). Вплив цих факторів може привести до того, що суміш, виготовлена на основі нормально-тужавліючого цементу (45 хв.-10 час. по ГОСТ 10178) може стати як швидко-, так і повільно-тужавліючою. Проте, у тих випадках, коли сроки схоплювання (живучість) суміші виявляються неприйнятними, їх регулювання (уповільнення або прискорення) здійснюють шляхом регулювання процесу гідратації цементу. Цей підхід слушний і в тих випадках, коли потрібно підвищити, або, навпаки, понизити швидкість наростання міцності або абсолютне значення міцності цементних сухих сумішей. Поряд зі зміною складу суміші (співвідношення й виду заповнювачів і наповнювачів) і мінімізації значення В/Ц основним прийманням регулювання швидкості твердіння, як і у випадку регулювання строків схоплювання, є регулювання процесів твердіння цементу. Строки схоплювання й кінетика наростання міцності цементу, за інших рівних умов, залежать від його речовинного складу (співвідношення клінкер- мінеральні добавки), мінералогічного складу клінкера (насамперед від змісту фаз аліта й алюмінату), тонкощі млива цементу й змісту часток певних фракцій, змісту в цементі гіпсу, лужних з'єднань, домікових фаз та ін.
Однак, ці фактори складаються у виробника цементу, а споживач цементу не може на них впливати й ефективним способом регулювання цих характеристик цементу стає введення до складу, твердіючих цементних сумішей (сухих будівельних сумішей) добавок - регуляторів тужавління й твердіння цементу (прискорювачів або сповільнювачів). Такі добавки, стосовно до технології сухих будівельних сумішей, у якості відмітних ознак від добавок для традиційних розчинів і бетонів, повинні бути сухими, негігроскопічними й швидкорозчинними у воді. Необхідність введення до складу цементних сумішей прискорювачів тужавління й твердіння найчастіше виникає:
• для інтенсифікації твердіння сумішей, використовуваних при низьких і негативних температурах;
• при виробництві сумішей, призначених для ремонтних і відбудівних робіт;
• при виробництві сумішей для спеціальних робіт: торкрет-мас, набризкувальних- розчинів, ін'єкційних складів та ін.
• для прискорення обертаймості форм при виробництві виробів;
для ліквідації побічного ефекту сповільнення гідратації цементу при використанні функціональних добавок деякого типу (суперпластифікаторів, редіспергіруймих полімерних порошків, ефірів целюлози та ін.).Необхідність в сповільненні тужавління й твердіння цементу шляхом застосування добавок- сповільнювачів може виникнути при проведенні робіт у спекотну пору року або в гарячих цехах, при необхідності формування ослабленого ("жертвенного") шару при опоряджувальних роботах, при тампонуванні гарячих шпар та ін.
Добавки - прискорювачі тужавління й твердіння сухих сумішей на основі портландцементу найчастіше являють собою неорганічні солі, солі органічних кислот або продукти на їхній основі. Перелік солей - прискорювачів тужавління включає багато з'єднань: K2CO3, Na2SO4, NaAlO2, NaF, Na2O·nSiO2·mH2O, Ca(NO3)2, Li2CO3. У якості прискорювача тужавління використовують також форміати кальцію й натрію, щавлеву кислоту, технічні продукти, що містять алюмінати кальцію, оксиди й гідроксиды алюмінію. Оскільки в ряді випадків застосування прискорювачів тужавління приводить до деякої втрати кінцевої міцності виробів, вибір прискорювача тужавління є відповідальним розв'язком.
Загальною тенденцією в цей час є застосування речовин і з'єднань, що не містять хлору й шкідливих речовин, у тому числі зухвалих корозію встаткування або арматури, а також обмеження в ряді випадків застосування лужних з'єднань, що звичайно знижують марочну міцність цементних розчинів (бетонів).
Розповсюдженим прийманням скорочення строків тужавління сумішей на основі портландцементу є введення до їхнього складу алюмінатных цементів (глиноземистих і високоглиноземистих), а також прискорювачів тужавління на основі g-Al2O3 [1].
Перелік добавок - прискорювачів твердіння, багато з яких є також прискорювачами тужавління, не включає класичний прискорювач твердіння СаСl2 через його гігроскопічність й обмеження, пов'язаних з негативним впливом іонів хлору на корозію арматур. Застосування в сухих сумішах інших відомих прискорювачів (наприклад, триэтаноламіна) неможливо, оскільки вони є рідинами. Через ці обставини список рекомендованих добавок - прискорювачів твердіння для сухих будівельних сумішей досить обмежений і включає форміат кальцію - СаС2Н2О4 (кальцієву суміш мурашиної кислоти), форміат натрію, нітрат кальцію, тіосульфат кальцію. Є відомості про використання в якості прискорювача твердіння роданіду (тіоцианата) кальцію - Са(NСS)2. Прискорювачем твердіння для алюминатних (глиноземистих) цементів і їх комбінацій з портландцементом, використовуваних у якості швидкотужавліючих композицій, є карбонат літію - Li2CO3. Дія перерахованих добавок більшою мірою проявляється в початковій стадії твердіння (1-3 сут.) і меншою мірою в тривалий термін (28 сут.). Добавками- Модифікаторами сухих будівельних сумішей, на відміну від індивідуальних хімічних сполук перерахованих вище, можуть бути комплексні добавки. По класифікації В.Г.Батракова такі речовини ставляться до поліфункціональних модифікаторів (ПФМ), основи технології й склад яких, стосовно до традиційних розчинів і бетонам, наведений в [2].
В останні роки інтенсивно розвивається напрямок, пов'язаний з застосуванням у якості поміцнювача розчинів і бетонів різних форм мікрокремнезему в активному стані. Це можуть бути синтетичні форми кремнезему, типу білої сажі та аэросила, а також промислові відходи у вигляді тонкодисперсного кремнезему або высококремнеземистого скла (конденсований мікрокремнеземний пил), наприклад, золи віднесення від спалювання твердого палива на ТЕС, "мікрокремнезем" у вигляді продуктів сублімації при синтезі кремнію, карбіду кремнію, феросплавів і ін. Оскільки присутність активного кремнезему в сухій суміші збільшує водоцементное відношення, цю добавку звичайно застосовують разом з водо понижувачами (суперпластифікаторами) у вигляді комплексних добавок. Певну перспективу застосування як добавок - прискорювачів тужавління цементу представляють активні форми глинозему й гідроксида алюмінію. Виробництво добавки на основі аморфного гидроксида алюмінію (АмГА) освоює ВАТ "Бокситогорский глинозем".
Ілюстрацією впливу мікрокремнезему (МК) на швидкість наростання міцності цементів, отриманих спільним розмолом клінкера, гіпсу й мікрокремнезему (ПО "Металург", м.Пікалево) є результати, наведені в таблиці 1 (випробування за ДСТ 310).
Таблиця 1. Властивості портландцементу, що містить мікрокремнезем (МК)
| Склад цементу, % | Прохід через сіто 0,08 % | Питома поверхня, см2/г | В/ц Розчину | Нормальна густина цементного тіста | Срок тужавління, Хв. | Активність | |||||||||
| Клінкер +тіпс | МК | Початок | Кінець | 2 доби | 7діб | 28 діб | |||||||||
| вигин | стиск | вигин | стиск | вигин | стиск | ||||||||||
| 100 | - | 93,5 | 3410 | 0,366 | 26,0 | 194 | 380 | 4,2 | 23,2 | 6,4 | 36,4 | 7,0 | 42,1 | ||
| 95 | 5 | 95,0 | 4560 | 0,384 | 26,0 | 213 | 356 | 5,0 | 28,5 | 7,2 | 39,3 | 8,7 | 48,3 | ||
| 92,2 | 7,5 | 95,0 | 4680 | 0,376 | 26,2 | 258 | 343 | 5,2 | 29,0 | 7,6 | 40,3 | 9,3 | 49,5 | ||
| 90 | 10 | 94,5 | 5130 | 0,388 | 26,0 | 272 | 301 | 4,9 | 26,4 | 6,5 | 35,5 | 8,8 | 48,3 | ||
Перелік деяких індивідуальних з'єднань - добавок прискорювачів тужавління й твердіння, застосовуваних у складі сухих будівельних сумішей, наведено в таблиці 2.
Таблиця 2. Добавки прискорювачі тужавління й твердіння для сухих будівельних сумішей (приклади)
| Найменування | Хімічна основа | Зовнішній вигляд | Дозування % мас. |
| Форміат кальцію Perstorp,Швеція | CaC2H2O4 | Білий порошок | 1-5 |
| Поташ ГОСТ 10690, Росія | K2CO3 | Білий порошок Білий порошок | 1-5 |
| Нітрат кальція ГОСТ 4142,Росія | Ca(NO3)2 | Білий порошок | 2-10 |
| Гідросилікат натрію Akzo-PQ, Голандія | Na2O.nSiO2.mH2O, де n=2-3,5; m=1,2-3 | Білий порошок | 0,5-2 |
| Карбонат літія ТУ 6-09-3728-83 | Li2CO3 | Білий порошок | 0,1-1,0 |
| Роксімат SA 502 Родіа, Франція | y-Al2O3 (аморфний) | Білий порошок | 3-5 |
| АмГа, ОАО "Бокситогорський глінозем" | Al(ОН)3 (аморфний) | Білий порошок | 1-3 |
Слід розрізняти "прискорювачі схоплювання", тобто добавки, що скорочують період початку й кінця тужавління цементу, і "прискорювачі твердіння", хоча в окремих випадках добавка може бути прискорювачем як тужавління, так і твердіння. Прискорювачі тужавління можуть не тільки не змінювати швидкість гідратації після тужавління, але в деяких випадках навіть сповільнювати гідратаціонні процеси й знижувати міцність цементного каменю. Так, наприклад, діють такі відомі прискорювачі тужавління як карбонати калію й натрію (поташ, сода), гідросилікат натрію, алюмінат натрію. На відміну від прискорювачів тужавління, прискорювачі твердіння або суттєво не впливають на початок і кінець тужавління, або, будучи прискорювачами тужавління, підвищують міцність каменю як у початковий термін (1-3 діб), так і в більш тривалі.
Механізм дії добавок- прискорювачів тужавління й твердіння цементу досить складний і не може вважатися надійно встановленим. Вплив їх зводиться до прискорення гідратації цементних мінералів, добавки цього типу не впливають на склад C-S-H гелю (відношення Сао/Sio2 , H2O/Sio2 ), однак у їхній присутності змінюється морфологія утворюючихся гідросилікатів. Істотний вплив на твердіння виявляють обмінні реакції добавок з фазою портландіта (Са(ОН) 2 ) твердіючого цементу, що веде до утвору важкорозчинних гідроксидів, основних солей або солей кальцію. Цей процес є переважаючим, наприклад, при введенні до складу, твердіючого цементу активних форм аморфного кремнезему, глинозему й Al(OH) 3 . Вплив добавок на властивості цементного тіста досить різноманітний і залежить від концентрації солі, виду катіона й аніона. Так, наприклад, прискорюючу дію карбонатів пояснюють збільшенням дифузійної проникності захисного шару й видаленням іонів Са 2+ з розчину. Форміат кальцію збільшує ступінь протікання початкової стадії гідратації C3S, але помітно не впливає на тривалість індукційного періоду й наступні стадії реакції гідратації [3].
Добавки - сповільнювачі тужавління використовують при твердінні бетонів в умовах підвищених температур, а також для компенсації прискорювального ефекту інших функціональних добавок. Прикладами складів, що вимагають застосування сповільнювачів тужавління цементних сумішей, можуть бути суміші для обладнання підлог, деякі ремонтні розчини. Перелік деяких добавок- сповільнювачів наведено в таблиці 3.
Таблиця 3. Добавки - сповільнювачі тужавління й твердіння (приклади)
| Добавка | Склад | Загальна характеристика | Дозування, % мас. | Виробник |
| Лимонна К-та | (CH2COOH)2 C(OH)COOH | ГОСТ 3652 порошок | 0,03-0,15 | Росія |
| НТФ | Нірілотримети-ленфосфонова к-та | ТУ 6-4919-80 порошок | 0,01-0,08 | Росія |
| Триполіфосфат натрію | Na5P3O10 | ГОСТ 13493 порошок | 0,2-1,0 | Росія |
| Глюконат натрію | Натрієва сіль Глюконової к-ти | Порошок | 0,06 | Rhodia, Франція |
Добавки - сповільнювачі тужавління досить ефективні в невеликих концентраціях, при цьому вповільнення тужавління викликається адсорбцією добавок на продуктах гідратації цементу, особливо на Са(OH)2 , а також на поверхні вихідних негідратированих мінералів. Більша частина введеного сповільнювача витрачається на алюмінатні фази цементу, тому ефект дії добавок більшою мірою проявляється в низкоалюмінатних цементах, а також у цементах з мінімальним змістом лугів, оскільки останні руйнують добавку.
Слід мати на увазі, що в багатьох випадках уповільнення тужавління сумішей на основі портландцементу є побічним ефектом введення інших цільових добавок, причому їх вплив може виявитися досить значним. Наприклад, уповільнення строків схоплювання може бути результатом введення добавок- пластифікаторів (водопонижувачів), водоутримуючих і загустиняючих та ін.
Похожие работы
... і на барабан, де вони розміщуються у шаховому порядку на папері. Після склеювання папером заповнювач за допомогою пристрою розрізають на потрібний розмір. Технологія виготовлення вбудованого обладнання зводиться до технології виготовлення щитових дверей. Тому розглянемо технологію виготовлення вертикального бруска дверного полотна. Технологія виготовлення вертикального бруска дверного полотна. ...
... , як замінник дуба, у місцях зростання використовується в житловому будівництві, а також у фанерному і меблевому виробництвах. 3.3.1.Технологічний процес виготовлення елементів стропильної системи. Дошки по ширині розпилюють на круглопильних верстатах для повздовжнього пиляння. Перед збиранням елементи стропил очищають від кори, червоточин ...
... 15. Білецька В. Українські сорочки, їх типи, еволюція і орнаментація//Матеріали доетнографії та антропології. 1929. Т. 21—22. Ч. 1. С. 81. 16. Кравчук Л. Т. Вишивка // Нариси історії українського декоративно-прикладного мистецтва. Львів, 1969. С. 62. 17. Добрянська І. О„ Симоненко І. Ф, Типи та колорит західноукраїнської вишивки//Народна творчість та етнографія. 1959. № 2. С. 80. 18. ...
... ншого злочину, випливають зі змісту ст. 2 КПК України, серед яких виділено "швидке і повне розкриття злочинів, викриття винних та забезпечення правильного застосування Закону" Сструктуру розслідування виготовлення та збуту підроблених грошей: реагування на привід до порушення кримінальної справи - перевірка інформації, що надійшла, про виявлення підроблених грошей, певну особу, яка займається їх ...
0 комментариев