ООО "БИОХИМ", 192012, Санкт-Петербург, пр. Обуховской обороны, д. 120 Лит. Б, оф. 334
тел.: +7 812 380-8205
т./ф.: +7 812 380-8206
e-mail: info@biohim.ru
о компании / о коррозии / библиотека / методы защиты / продукция / контакты/ области применения
Главная страница   Главная
ООО   ООО "БИОХИМ"
новости   новости
информация о коррозии   о коррозии
библиотека   библиотека
методы защиты   методы защиты
продукция   продукция
контакты   контакты
фотогалерея   фотогалерея
области применения   области применения
faq   faq
Библиотека




Батраков Владимир. Большие возможности модификаторов бетона. // Строительная газета (Москва).- 27.02.2004.- C.7
Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Текст публикации:

Важное место среди множества химических модификаторов занимают пластификаторы и суперпластификаторы бетонных смесей. Разработка и организация их производства открывают новые возможности для технического перевооружения отрасли, оказывают заметное влияние на развитие смежных отраслей народного хозяйства.

Суперпластификаторы позволяют резко снизить время вибрации при приготовлении бетонной смеси в 3-4 раза. А в ряде технологий можно исключить высокочастотную вибрацию или заменить ее непродолжительным низкочастотным воздействием для улучшения распределения смеси в форме, снизить энергозатраты и трудоемкость, повысить качество конструкций. При этом коренным образом улучшаются условия труда при укладке и уплотнении жидкого бетона.

При этом открывается перспектива производства конструкций из высокопрочного бетона без наращивания объемов выпуска энергоемких цементов марок 550 и 600, значительно расширяется область применения шлако- и пуццолановых портландцементов. Расход условного топлива при их производстве на 30-40 процентов ниже, чем у портландцементов тех же марок.

Сегодня определена роль минералогического и вещественного состава цементов при оценке эффективности применения суперпластификаторов олигомерно-полимерного состава. Исследования адсорбции отдельных фракций на минералах цементного клинкера и минеральных добавках к портландцементу показали, что быстрогидратирущиеся алюминатные фазы клинкера интенсивно адсорбируют компоненты СП с образованием новой фазы, названной гидросульфонато-алюминатами. Так, С-3 для получения равнозначного эффекта пластификации бетонных смесей на высокоалюминатных портландцементах должен вводиться в более высоких дозировках, чем в смеси на средне- и низкоалюминатных цементах. Вещественный состав цемента имеет не меньшее значение. Эффект разжижения одних и тех же СП в портландцементах с минеральными добавками высокой гидравлической активности меньше, чем при использовании минеральных добавок низкой активности.

Наибольшее распространение в стране получил суперпластификатор С-3 на основе продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. Введение в их состав на стадии синтеза фрагментов иной природы определяет направленное изменение свойств бетонных смесей и бетонов. Таким образом, на базе суперпластификатора С-3 были получены суперпластификаторы второго поколения СМФ (модификация n-феносульфокислотой), CMC (салициловой кислотой) и СМЛ (лигносульфонатом), применение которых позволяет по сравнению с С-3 повысить прочность бетона, приготовленного из высокоподвижных и литых бетонных смесей, в два раза снизить дозировку пластификатора, увеличить долговечность бетона, его морозо- и солестойкость.

Ассортимент эффективных пластификаторов может быть существенно расширен модифицированием лигносульфонатов, располагающих значительной сырьевой базой. Необходимо выделить те из них, которые основываются на глубоком понимании взаимосвязи строения и свойств лигносульфонатов с их поведением в цементных системах и вскрывают возможности направленного регулирования этих свойств. Основные усилия должны быть направлены на разработку технологии фракционирования лигносульфонатов, например, с использованием ультрафильтрационных мембран, на химическое модифицирование, основанное на взаимодействии лигносульфонатного комплекса с низкомолекулярным соединением за счет образования поликомплексов. Не исключено, что для повышения эффективности получаемых продуктов и в первом, и во втором случае потребуется дополнительное введение пеногасителя.

В качестве модификаторов используются щелочи (ХДСК), электролиты (ЛТМ), пеногасители (НИЛ-21, МТС-1), применяются адсорбционные методы фракционирования (НИЛ-20), механохимическая обработка в роторно-пульсационных аппаратах и линейно-индукционных вращателях.

Модификаторы указанных типов сочетаются с ускорителями твердения, что усиливает эффект пластификации бетонных смесей и повышения прочности бетона. Наиболее эффективный модификатор этого класса - хлорид кальция. Сегодня он практически не применяется в железобетоне, а ускорители, не содержащие хлоридов (триэтаноламин, форматы, тиосульфаты, нитриты и нитраты щелочных и щелочноземельных металлов), не обеспечивают высокого темпа твердения бетона. Но они помогают повысить темп монолитного бетонирования и увеличить производительность заводов сборного железобетона, увеличить оборачиваемость форм, сэкономить расход энергии при пропаривании.

Проведенные в НИИЖБе научные работы позволили выделить ряд низкомолекулярных органических кислот, соли которых проявляют свойства модификаторов, повышающих прочность бетона, и одновременно пластифицируют бетонную смесь. Эффективность таких соединений существенно зависит от вещественного и минералогического состава цемента.

Строго говоря, любой модификатор обладает полифункциональностью свойств, однако преобладающим является какое-либо одно из них. К сожалению, индивидуальные модификаторы наряду с приданием или усилением основного положительного эффекта действия не изменяют или даже ухудшают некоторые другие важные технологические свойства бетонной смеси. Поэтому необходимо усиливать комплекс технически важных основных свойств, сводя к минимуму или полностью исключая нежелательное ухудшение в конкретных условиях технологии эксплуатации и других показателей качества бетона.

Кстати, комплексные полифункциональные модификаторы (ПФМ) могут представлять собой смесь компонентов или химическое соединение в виде жидкости, твердого вещества или пасты, растворимых в воде. Наиболее технологичны водные растворы или пасты, а для районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока - порошкообразные морозоустойчивые продукты.

Использование модификаторов пластифицирующего и микропено- или газообразующего действия приводит к снижению водопотребности бетонной смеси. Особенно эффективно в этом плане использование соединений гидрофобно-структурирующего действия типа полигидросилоксанов или алкоксисилоксанов с дополнительной гидрофобизацией внутренней поверхности пор и капилляров.

Важно использование комплексов, включающих поверхностно-активные вещества с электролитами, в том числе не вызывающими коррозии арматуры. Применение их позволяет обеспечить высокие темпы твердения бетонов в сочетании с морозо- и коррозионной стойкостью.

Применяются и комплексные электролиты, в том числе содержащие соли азотной и азотистой кислоты, оберегающие арматуру от вредного влияния хлорид- и сульфат-ионов. К числу таких электролитов относится нитрит-нитрит-хлорид кальция.

Многие модификаторы (как индивидуальные, так и комплексные) поставляются строителям в жидком виде в железнодорожных цистернах, что осложняет их прием и хранение, не позволяет применять при небольших объемах работ.

Разработан способ совмещения органических соединений, в том числе кремнийорганических олигомеров с электролитами-ускорителями твердения бетона и получения комплексных модификаторов в виде порошкообразного водорастворимого или водоразбавляемого продукта. Они обладают полифункциональными свойствами: пластифицируют бетонную смесь, повышают морозо- и коррозионную стойкость и плотность бетона различных составов и условий твердения с использованием портландцементов разного минералогического и вещественного состава, снижают его проницаемость, усиливают защитные свойства, регулируют скорость твердения бетона.

В последние годы активно применяются в качестве модификаторов различные отходы и побочные продукты промышленности - лесохимической, нефтеперерабатывающей, металлургической и некоторых других. Путь этот перспективен, поскольку решаются не только технико-экономические, но и весьма острые экологические вопросы. Правда, без дополнительной химической переработки отходов, как правило, не удается получить высокоэффективные модификаторы. Это обусловлено нестабильностью состава отходов, наличием в их составе примесей.

В состав комплексных модификаторов могут входить активные и малоактивные компоненты типа высокодисперсного микрокремнезема, золы-уноса и т. д. Это позволит существенно улучшить технологические свойства бетонных смесей, их физико-технические характеристики.

Интересен модификатор серии МБ-01. С его участием пластификация бетонной смеси происходит не сразу, а постепенно, по мере "порционного" поступления в жидкую фазу суперпластификатора, что обуславливает сохранение высокой пластичности бетонной смеси во времени. МБ-01 может транспортироваться, храниться, дозироваться и подаваться в бетоносмеситель по той же схеме, что и цемент, не требуя специального оборудования.

Недавно получен материал с весьма высокими физико-техническими характеристиками, показывающий широкие потенциальные возможности технологии и применения новых композиций. Основной принцип его получения - обеспечение однородности структуры путем исключения крупного заполнителя, качественное уплотнение смеси за счет оптимизации гранулометрического состава мелкого заполнителя, использование давления и повышенной температуры в процессе твердения. Прочность таких материалов зависит от условий твердения и достигает показателей более 200 Мпа. Материал имеет минимальную пористость, практически непроницаем для жидкостей и газов, обладает высокой морозостойкостью.

Особо надо отметить разработки модификаторов водоудерживающего и стабилизирующего действия. Потребность в них остро ощущается при производстве сухих растворных смесей различного назначения на заводах, а также при подводном и подземном бетонировании, при применении бетононасосной техники и технологии бетонирования нагнетанием. Стабилизирующие модификаторы позволяют резко улучшить качество бетонных смесей и бетона, в которых ожидаются высокие скорости сегрегации заполнителей (легких - за счет всплытия, тяжелых - за счет седиментации) и водоотделения.

Применяемые сегодня ускорители твердения на основе хлоридов имеют ряд ограничений, связанных с понижением защитных свойств бетона по отношению к арматуре. Эффект действия бесхлоридных ускорителей твердения зависит от вида цемента. Задача состоит в создании ускорителей твердения, эффект действия которых должен быть сопоставим с действием CaCI2, но в отличие от последнего не вызывающих коррозии арматуры. Намечены основные направления создания такого рода бесхлоридных ускорителей твердения на основе солей органических кислот и модифицированных олигомеров определенного молекулярно-массового распределения.

Решение такой задачи позволяет создать высокоэффективные комплексные модификаторы полифункционального действия, нужные для беспропарочных технологий, ускоренного твердения бетона.

Одним из наиболее перспективных направлений в области строительного материаловедения является создание материалов с принципиально новыми характеристиками, приближающими их к металлу, керамике и полимерам. Представляется, что эту перспективную и серьезную задачу можно решить, привлекая комплексные модификаторы специального назначения. Эти материалы должны характеризоваться высокими прочностными показателями при изгибе и растяжении, а также сверхвысокой прочностью при сжатии.

Одна из проблем, ждущая своего решения, - защита бетона от биоповреждений. Более 40 процентов общего объема биоповреждений связано с деятельностью микроорганизмов. Но в то же время они бывают и полезными, поскольку служат в качестве защиты от вредных воздействий окружающей среды. Созидательные процессы, протекающие в живых организмах, должны использоваться для важной, конструктивной работы с бетонами.

ФОТО:

- На снимке: строительство здания с применением модифицированного бетона.



Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Внимание! Администрация библиотеки предупреждает всех своих пользователей, что за всеми публикациями, представленными в библиотеке, сохраняется право автора на использование своего произведения или иного владельца исключительных прав на использование произведения.
создание сайта: Это Design