ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕТОНОВ С ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

Бетон имеет широкий спектр своих характеристик, что позволяет использовать его практически в любой сфере строительства. При этом, существует три стандартных компонента, образующих основу для любого раствора. Это вяжущий материал, заполнитель, а также обычная техническая вода. В ходе смешивания появляется возможность получения достаточно прочной и долговечной смеси после того, как произойдёт её затвердение. Стоит отметить тот факт, что далеко не всегда характеристики подобных конструкций удовлетворяют предъявляемым требованиям. Достаточно часто, эксплуатация осуществляется при относительно неблагоприятных условиях, например, при расположении под открытым воздухом или в грунте. Чтобы исключить негативное воздействие внешней среды и повысить определенные качества смеси, используются добавки для бетона. Они могут составлять до десяти процентов от общей массы состава. Наибольшей популярностью пользуются гидроизоляционные добавки в бетон. Обеспечение водонепроницаемости может быть достигнуто и другими методами.

Целью данной работы является изучение влияния химических добавок на улучшение основных физико-механических свойств бетонов. Для исследования выбраны добавки: гидроизоляционные, органические и неорганические.

Гидроизоляционные добавки, вводимые непосредственно в смесь, позволяют обеспечить высокие эксплуатационные характеристики на протяжении всего периода использования. Гидроизоляционные добавки в бетон подразумевают максимальное уменьшение факторов, которые способствуют пропитыванию конструкции водой. Прежде всего, сюда относится наличие пустот. В них легко проникает влага, способствующая постепенному разрушению объекта.

Наибольшую проблему представляет данный фактор в зимний период. Вода при переходе в твёрдую форму увеличивается в объеме на 9 процентов и способствует образованию микротрещин. Гидроизоляционные добавки в бетон подразумевают заполнение всех пустот и вытеснение из них воздуха. Это довольно эффективный метод, гарантирующий водонепроницаемость. Добавки-уплотнители имеют в своём составе хлористое железо, силикатный клей, а также кальциевую селитру.

Водонепроницаемость может обеспечиваться не только за счёт уплотнения, но и с использованием набухающих добавок. Такие гидроизоляционные добавки в бетон имеют весьма высокую эффективность, но являются дефицитными. В смеси они начинают увеличиваться в объёме, что позволяет осуществить заполнение большинства пор и полостей. Добавки, относящиеся к классу пластификаторов и суперпластификаторов, так же способствуют повышению гидроизоляционных показателей. Смесь становится более подвижной и пузырьки воздуха больше не являются запертыми в ней. В результате этого, они поднимаются к поверхности состава и покидают его [1].

При использовании добавок бетонная смесь проходит ряд контрольных испытаний несколькихми пробными замесами. Путем сравнения обычной бетонной смеси со смесью, в которую была введена химическая добавка MasterGlenium® SKY 515, мы получили результаты, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1

Сравнительные характеристики образцов бетона

Из таблицы 1 видно, что в образце с использованием добавки MasterGlenium мы получаем значительно выше прочность при сжатии. Кроме того, в обычном образце бетонная смесь была жесткой. С применением данного вида добавки улучшились показатели самого бетонного образца впоследствии.

MasterGlenium® SKY 515 (бывшее название GleniumSky 515) суперпластификатор второго поколения на основе поликарбоксилатэфирных полимеров для товарного бетона высокого качества с низким водоцементным соотношением и отличными рабочими характеристиками очевидно на это повлияло.

Особый состав неорганической добавки позволяет отсрочить абсорбцию воды в частицы цемента и равномерно распределить их по всему объему смеси. Она позволяет получать бетонные смеси высокого качества с ускоренным набором сил ранней и конечной прочности, увеличенным сроком действия рабочих характеристик, без какого-либо влияния на задержку сроков схватывания. Концепт полного контроля характеристик бетонной смеси обеспечивает бесперебойное выполнение процедур по производству готовых бетонных смесей, поддерживает на высоком уровне работу подрядчиков и инженеров [2].

Исследования по влиянию органических и неорганических добавок на бетонную смесь и бетон были проведены в лаборатории ПК «Качество». Влияние органических и неорганических добавок на свойства бетонной смеси и бетона, приведенные в таблице 2, подтвердились и дали положительные результат.

Таблица 2

Влияние органических и неорганических добавок на свойства бетонной смеси и бетона

В первом опыте мы использовали: химическую добавку «GleniumSKY-515» - «BASF», цемент М400 Д20 – «Централ Азия Цемент», щебень фракции 5-20 – ТОО «Караганданеруд», РК, г.Караганда и песок: «Рождественский» к-р, ауылКабанбай батыра, Целиноградского р-на, Акмолинской области.

Из таблицы видно, что в период 3 суток бетон, имеющий в составе микросилику набирает предел прочности при сжатии, меньший чем бетон сGleniumSKY-515», но в более поздние сроки (28 суток) бетон в сочетании с вышеуказанной добавкой дает лучшие показатели (489 кгс/см²> 484 кгс/см²).

Во втором опыте (таблица 3) мы использовали: химическую добавку «Glenium 116» - BASF, микросилику МКУ-85 – изготовитель Россия, г.Челябинск,ОАО «Челябинский металлургический комбинат», также химическую добавку «Glenium 116» - BASF, микросилику МКУ-90 – изготовитель Республика Казахстан, ТОО «TanKenTemir», цемент М400 Д20, щебень фракции 5-20 – ТОО «Караганданеруд», РК, г.Караганда и песок: «Рождественский» к-р, ауылКабанбай батыра, Целиноградского р-на, Акмолинской области.

Таблица 3

Сравнительные испытания влияния добавок «Glenium 116» и микрокремнезем конденсированный    (микросилика) на показатели бетонной смеси и бетона класса В30.