Суперпластификаторы. 2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Дальневосточный  государственный университет путей  сообщения »

Кафедра «Экономика строительства и технология строительных материалов» 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРЫ 
 
 
 
 

Выполнил 

Проверил  
 
 
 
 

Хабаровск 2011

Содержание

Введение

1. Общие сведения о добавках в бетон

1.1 Суперпластификаторы

1.2  Другие виды  добавок для бетонов и растворов

2. Добавки и их влияние на свойства бетона

     2.1 Криопласт 

     2.2 Полипласт

     2.3 ПФМ  НЛК

Заключение 

Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Практически ни одно современное предприятие  осуществляющее производство ЖБИ, цемента  или бетонных смесей не обходится  без применения специальных добавок  для бетона, существенно улучшающих качество и характеристики смеси  и регулирующих процессы схватывания  цемента и его твердения.

     Основными видами химических добавок, которые используются на современном бетонном и ЖБИ производстве, считаются следующие группы:

• добавки в бетон, регулирующие основные свойства смеси, такие как подвижность, пластичность, водоудержание, порообразование и т.д.
• виды добавок, регулирующих сохраняемость и отвечающих за скорость твердения бетона, скорость схватывания цемента, в основном, влияющие на процесс гидратации в начальной стадии схватывания, твердения и набора прочности бетона.
• добавка для придания ЖБИ или железобетону специальных свойств: полимерная, биоцидная и т.д.
• противоморозные добавки для бетона, позволяющие производить бетонирование при минусовых температурах.
• добавка в бетон, повышающая его прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость.
• ингибиторы коррозии стали, ибо стальная арматура, входящая в состав любых ЖБИ или монолитного железобетона, подвержена разрушающему воздействию агрессивных сред, в которых приходится работать многим железобетонным конструкциям.
• расширяющие добавки в цемент, снижающие усадку, повышающие трещиностойкость, создающих самонапряжение ЖБИ и монолитных железобетонных конструкций.
• красящие добавки – пигменты для бетона.
• добавки в бетон для гидроизоляции, к которым можно отнести различные кольматриующие добавки, гидрофобизаторы и другие средства понижающие проницаемость бетонной конструкции.
• различные поризующие виды добавок для лёгких бетонов: газообразующие, воздуховолекающие, пенообразующие и т.д.

     Естественно, что все эти группы охватить в  данном реферате не получится, поэтому  я остановлюсь лишь на некоторых  из них. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Общие сведения о добавках в бетон

       1.2 Суперпластификаторы

     Суперпластификаторы - это специальные органические и неорганические вещества, которые добавляют в бетон или строительный раствор для снижения денежных затрат на строительство. Суперпластификаторы делятся на две группы. Первая – это специальные химические вещества, которые вводят в бетон, чтобы изменить направление качеств бетона и бетонной смеси. Вторая группа – это тонкомолотые материалы, благодаря введению которых в бетон значительно повышаются характеристики бетона: плотность, жароустойчивость, электропроводимость и другие. Свойства супрепластификаторов довольно разнообразны. Они помогают достичь более высокой производительности и продуктивности смеси и значительно улучшают её свойства. Суперпластификаторы снижают скорость выпаривания воды в летнее время и увеличивают морозостойкость в зимнее.

     В технологии производства бетонных смесей и растворов есть парадоксальное противоречие: чтобы сделать бетон  или ЖБИ прочней и долговечней, необходимо по максимуму сократить  количество воды затворения (снизить  водоцементное отношение). В идеале, желательно оставить лишь то количество воды, которое необходимо для полноценного процесса гидратации цемента. В жизни  это не совсем реально по причине  невозможности качественной укладки получившейся, так называемой, жёсткой смеси. Для того чтобы смесь была более-менее подвижной, вводится количество воды значительно большее, чем нужно для гидратации. А лишняя вода снижает расчётную прочность бетонной смеси. Что же делать, если нужна жидкая (литая) смесь, когда для её укладки в опалубку используется бетононасос.

     Вот здесь и приходят на помощь специальные  добавки для бетона - пластификаторы, которые начали использовать ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, мы в основном имеем дело с их новой версией, так называемыми суперпластификаторами. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых. Безусловный лидер здесь - пластификатор с-3. Чем же так хороши пластификаторы:

• Экономия цемента. Для получения равнопрочного бетона одинаковой подвижности с применением пластификатора с-3 и без него, на один куб бетонной смеси расходуется цемента на 15% меньше. Достигается сиё великолепие за счёт снижения количества воды затворения. Но для сохранения необходимой подвижности смеси, производители обязательно вводят суперпластификаторы или пластификаторы в бетон. Таким образом одновременно снижается водоцементное отношение и при этом не снижается подвижность.
• Без ущерба для прочности будущих ЖБИ и железобетонных конструкций повышается подвижность смеси. Что особенно актуально для монолитного строительства, где вовсю применяются бетононасосы и автобетононасосы, требующие для нормальной работы бетон п4-п5 (осадка конуса от 16 см).
• Увеличение окончательных прочностных характеристик до 25%.
• Благодаря улучшенной удобоукладываемости отпадает необходимость вибрирования свежеуложенной смеси.
• Возможность без особых проблем заливать густоармированные конструкции: колонны, узкие опалубки стен и так далее.
• Получение составов повышенной плотности (высокая непроницаемость), что положительно сказывается на водонепроницаемости ЖБИ и железобетонных конструкций в целом.
• Повышение морозостойкости вплоть до F350 и трещиностойкости.
• Снижается усадка твердеющего бетона или ЖБИ.
• Возможность получать высокопрочные ЖБИ и бетоны, с показателями прочности на сжатие свыше 100МПа! К примеру: бетонный образец марки м-350 (B25) 28 суточного возраста обладает прочностью на сжатие всего лишь 25 МПа. То есть - в четыре раза меньшей. Применяя специальные модификаторы возможно получить смесь с марочной прочностью превышающёй марку используемого при затворении цемента.
• Заводы выпускающие ЖБИ получают свою выгоду от использования пластификаторов за счёт сокращения времени пропаривания или снижения температуры в камерах. А это существенная экономия энергоресурсов, ускорение оборачиваемости формоснастки и как следствие - увеличение объёмов производства.
• Увеличивается сцепляемость арматуры с бетоном в 1,5 раза.

     Перечисленных плюсов вполне достаточно для того чтобы понять, что производить  бетонные смеси или ЖБИ без  пластификаторов - не самое выгодное мероприятие. Однако, при использовании пластификаторов наблюдается незначительное замедление сроков схватывания и твердения бетонной конструкции. Можно считать это отрицательным эффектом, может кому-то он покажется и положительным, но суть одна. Для компенсации замедляющего действия пластификаторов иногда вводится специальная добавка для бетона - ускоритель твердения. Она и компенсирует всё, что подпортил пластификатор, а именно график нормального твердения отлитой конструкции.

     На  сегодняшний момент всё чаще и  чаще применяются комплексные виды добавок в бетон. Как правило, они двухкомпонентные. Например: в  основе пластификатор с-3, а в довесок  ускоритель твердения, либо воздухововлекающая добавка, либо микрокремнезём и т.д. Благодаря таким комбинациям бетонные заводы получают высокопрочные смеси с уникальными характеристиками.

     1.2 Другие виды добавок для бетонов и растворов

     Ускорители  твердения бетона. Для компенсации действия пластификатора, немного тормозящего процесс твердения, иногда вводятся специальные добавки - ускорители твердения. Так же ускорители твердения могут применяться при нестандартных заливках, когда требуется быстрая схватываемость нижнего слоя бетонного массива, чтобы можно было без проблем продолжать лить дальше. Классический пример - монолитная чаша бассейна, когда в объединённую опалубку дна и стен бассейна необходимо уложить бетонную смесь так, чтобы при заливке в стены она не выдавила своей массой только что отлитое дно. Обычно этот процесс растягивается во времени, но его можно существенно сократить, если использовать ускорители твердения бетона. Ещё одна область применения ускорителей - бетонирование в холодную погоду. Ведь, чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленней происходит процесс гидратации цемента, начало и конец схватывания и набор прочности происходят в замедленном темпе. Здесь тоже помогают ускорители.

     Замедлители твердения бетона. По названию понятно - что делают подобные виды добавок. Применяют их для увеличения времени живучести бетонной смеси. В основном это может быть надо для транспортировки на дальние расстояния, при невозможности быстрой заливки и так далее. То есть, с применением замедлителей твердения мы берём тайм аут, чтобы успеть кое-что сделать: поесть пончиков, попить пива, поспать пока бетон будет отдыхать в бадье или корыте. Причем, растягивается это удовольствие аж на несколько часов. Как-то так. В группу замедлителей можно отнести водопонизители. Они так же оказывают замедляющий эффект.

     Воздухововлекающие  добавки. Как Вы уже поняли из названия, они "вовлекают" воздух. При замешивании смеси создаются миллионы мельчайших микропузырьков воздуха. Для чего это нужно. Основная задача - создание в бетоне или ЖБИ микропористой структуры. Пористый шоколад помните? Вот тоже самое, только поры микроскопические. Благодаря наличию этих самых пор повышается морозостойкость бетонной конструкции или ЖБИ. Почему? Да потому как пропитавшей бетонную конструкцию воде, при замерзании, есть куда расширяться. В те самые поры. Дёшево и сердито.

     Однако, и здесь не без дёгтя. Цементный  камень то они уберегают от разрушения, а вот заполнители нет. Щебню  так же достаётся от мороза и воды, как и без волшебных пузырьков. Но это уже совсем другая песня. Из минусов подобных добавок - снижение прочности бетонной конструкции. Незначительно, но есть. Во всяком случае, высокопрочный бетон с такими добавками не сделаешь. А морозостойкость можно повысить и другими способами, например: снизить водоцементное отношение, либо ввести в состав смеси золу уноса, при том же количестве цемента. Благодаря этому существенно повышается водонепроницаемость (коэффициент W в маркировке смесей) и плотность. Вода просто не попадает в бетонную структуру.

     Противоморозные добавки для бетона. Основное предназначение противоморозных добавок (ПМД) - обеспечение возможности зимнего бетонирования при минусовых температурах и отсутствии дополнительного прогрева залитой конструкции. Отдельные виды добавок позволяют производить бетонирование при температуре до - 25 градусов. Главные задачи современных противоморозных добавок - сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона (в условиях низких температур), понизить температуру замерзания. 

2. Добавки и их влияние на свойства бетона

     2.1 Криопласт

     Добавка «КРИОПЛАСТ ЭКСТРА» представляет собой смесь формиата натрия, полиметиленнафталинсульфоната натрия и технический пентаэритрит. Использование добавки позволяет осуществлять бетонирование при температуре окружающего воздуха от 0 до -25°С.  По своим потребительским свойствам «КРИОПЛАСТ ЭКСТРА» соответствует требованиям ГОСТ 24211 для пластифицирующих и водоредуцирующих (суперпластификатор и суперводоредуцирующая добавка) и противоморозных добавок для «холодного» и «теплого» бетона. 

     Комплексная пластифицирующая добавка «КРИОПЛАСТ ЭКСТРА» может быть использована в условиях низких расчетных температур твердения бетона для: 

     - изготовления тяжелого и легкого  конструкционного бетона при  возведении монолитных бетонных  и железобетонных конструкций; 

     - возведения монолитных частей  сборно-монолитных конструкций и  замоноличивании стыков этих  конструкций. 

     Применение  добавки «КРИОПЛАСТ ЭКСТРА» позволяет  достичь следующих показателей  по сравнению с бетоном без  добавок:

     - обеспечить возможность бетонирования  до начала проведения активной  тепловой обработки в условиях  расчетных температур твердения  бетона не ниже минус 25°С; 

     - обеспечить набор прочности 30 % и более от марочной в 28-ми  суточном возрасте бетона без  применения тепловой обработки  (прочность на сжатие образцов «холодного» бетона определяется после оттаивания в нормальных условиях в течение 24 часов);

     - увеличить подвижность бетонной  смеси от П1 до П5 при использовании в максимальной дозировке; 

     - снизить количество воды затворения  от 15% (в равноподвижных смесях).

     Криопласт Премиум – это противоморозная добавка на основе азотосодержащих солей кальция и спиртов, обеспечивающая бетонирование при температуре окружающего воздуха от 0 до -25ºС.  
Она отвечает требованиям к противоморозным добавкам для «холодных» и «теплых» бетонов по ГОСТ 24211, а также требованиям ТУ 5745-052-58042865-2010.

     Добавка Криопласт Премиум обеспечивает устойчивое твердение «теплых» и  «холодных» бетонов при температурах не ниже минус 25ºС и вводится в состав бетонной смеси в следующих случаях:  

     - для предотвращения замерзания  бетонной смеси до начала активной  тепловой обработки; 

             - в условиях неотапливаемого полигона при расчетной температуре твердения не ниже минус 25ºС. 

     Добавка Криопласт Премиум не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении стальных и предварительно напряженных  железобетонных конструкций.  
           Применение добавки Криопласт Премиум позволяет достичь следующих показателей:  

     - Обеспечить возможность бетонирования  в условиях расчетных температур  твердения бетона не ниже минус  25ºС;  

     - Обеспечить набор прочности без  применения тепловой обработки. 

     Применение  добавки Криопласт Премиум совместно  с суперпластификаторами позволяет дополнительно достичь следующих показателей:  

     - Увеличить подвижность бетонной  смеси;  

     - Снизить количество воды затворения  до 20%. 

     Добавка Криопласт Премиум  

     - Не снижает защитных свойств  бетона по отношению к стальной  арматуре;  

     - Не способствует образованию  высолов;  

     - Повышает коррозионную стойкость  арматуры в агрессивных средах. 

     Криопласт П20 – это противоморозная добавка на основе азотосодержащих солей кальция, обеспечивающая бетонирование при температуре окружающего воздуха от 0 до -20°С.  
По своим потребительским свойствам добавка Криопласт П20 отвечает требованиям к противоморозным добавкам для «теплого» и «холодного» бетона по ГОСТ 24211, а также требованиям ТУ 5745-031-58042865-2008.  
           Добавка Криопласт П20 обеспечивает устойчивое твердение «теплых» и «холодных» бетонов при температурах не ниже минус 20ºС и вводится в состав бетонной смеси в следующих случаях:   

     - Для предотвращения замерзания  бетонной смеси до начала активной  тепловой обработки; 

     - В условиях неотапливаемого полигона  при расчетной температуре твердения  не ниже минус 20ºС. 

     Добавка Криопласт П20 не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных  железобетонных конструкций. 

     Применение  добавки Криопласт П20 позволяет  достичь следующих показателей:  

     - Обеспечить возможность бетонирования  в условиях расчетных температур  твердения бетона не ниже минус  20ºС;  

     - Обеспечить набор прочности без  применения тепловой обработки.  
Применение добавки Криопласт П20 совместно с суперпластификаторами позволяет дополнительно достичь следующих показателей:  

     - Увеличить подвижность бетонной  смеси;  

     - Снизить количество воды затворения. 

     Добавка Криопласт П20:  

     - Не снижает защитных свойств  бетона по отношению к стальной  арматуре;  

     - Не способствует образованию  высолов;  

     - Повышает коррозионную стойкость  арматуры в агрессивных средах. 

     2.2 Полипласт

     Полипласт СП-1. Представляет собой нафталинформальдегидный суперпластификатор для бетонов и строительных растворов.  
По своим потребительским свойствам добавка Полипласт СП-1 отвечает требованиям к пластифицирующим и водоредуцирующим добавкам по ГОСТ 24211, EN 934-2, а также требованиям ТУ 5870-005-58042865-2005.  
Добавка производится двух типов: с ненормируемым воздухововлечением и с пониженным (нормируемым) воздухововлечением (Полипласт СП-1ВП). 

     Полипласт СП-1 является универсальной добавкой, применяемой при производстве товарного  бетона, сборных и монолитных железобетонных конструкций из тяжелого, легкого  и ячеистого бетона в гражданском, промышленном, транспортном и дорожном строительстве. Рекомендуется применять  для производства самоуплотняющихся  бетонов (при использовании заданного количества микронаполнителей). 

 
           Применение добавки ПОЛИПЛАСТ  СП-1 в товарном бетоне позволяет  достичь следующих показателей:  

- Улучшить смачивание и равномерность диспергирования цемента;   

- Улучшить удобоукладываемость бетонной смеси без снижения прочности бетона в нормируемые сроки;  

- За счет  водопонижения повысить раннюю  прочность, водонепроницаемость  и долговечность бетона или  снизить расход цемента при  неизменных характеристиках бетона;   

- Сократить трудозатраты и энергозатраты при укладке бетона и формовании изделий;  
 - Снизить водопотребность бетонной смеси;  

Суперпластификатор  Полипласт СП-1 не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных  железобетонных конструкций. 

      
           Полипласт ПМП – это комплексная противоморозная и пластифицирующая добавка для бетонов и строительных растворов на основе натриевых солей лигниновой кислоты и противоморозного компонента: смеси хлористого кальция и ингибитора коррозии. По своим потребительским свойствам добавка Полипласт ПМП соответствует требованиям к пластифицирующим, водоредуцирующим и противоморозным добавкам для «теплого» и «холодного» бетона по ГОСТ 24211, а также требованиям ТУ 5745-044-58042865-2009. 

      
            Добавка предназначена для обеспечения производства бетонных работ в зимнее время (до минус 20ºС). 

     Применение  добавки Полипласт ПМП позволяет  достичь следующих показателей  по сравнению с бетоном и раствором  без добавок:  
 - Обеспечить ускорение твердения бетона раннего возраста;  

     - Обеспечить упрочнение бетона  при отрицательных температурах  до минус 20ºС;  

     - Увеличить подвижность бетонной  смеси без снижения прочности  бетона во все сроки твердения  при оптимальной дозировке;  

     - Снизить количество воды затворения (в равноподвижных смесях);  

     - Снизить расход цемента в бетонах,  подвергаемых тепловой обработке  или выдерживаемых в условиях  естественного твердения;  

     - Обеспечить набор прочности бетона  без применения тепловой обработки;   

     - Снизить раствороотделение и  водооотделение бетонных и растворных  смесей.  

     Полипласт СП-1Л – представляет собой нафталинформальдегидный суперпластификатор с оптимизированным молекулярно-весовым распределением для бетонов и строительных растворов. По своим потребительским свойствам добавка Полипласт СП-1Л отвечает требованиям к пластифицирующим и водоредуцирующим добавкам по ГОСТ 24211, а также требованиям ТУ 5745-018-58042865-2006. 

     Полипласт СП-1Л применяется при производстве товарных бетонов, армированных и предварительно напряженных сборных и монолитных железобетонных конструкций из тяжелого, легкого и мелкозернистого бетона. Рекомендуется применять для производства самоуплотняющихся бетонов (при использовании заданного количества микронаполнителей).

     Применение  добавки ПОЛИПЛАСТ СП-1Л позволяет  достичь следующих показателей:  

     - Улучшить смачивание и равномерность  диспергирования цемента;  

     - Улучшить удобоукладываемость бетонной  смеси без снижения прочности  бетона в нормируемые сроки;  

     - За счет водопонижения повысить  раннюю прочность, водонепроницаемость  и долговечность бетона или  снизить расход цемента при  неизменных характеристиках бетона;   

     - Сократить трудозатраты и энергозатраты  при укладке бетона и формовании  изделий; 

     - Снизить количество воды затворения; 

     Суперпластификатор  Полипласт СП-1Л не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных  железобетонных конструкций.

     Полипласт СП-2ВУ – суперпластификатор на основе полиметиленнафталинсульфоната натрия и водоудерживающего компонента.  
По своим потребительским свойствам добавка Полипласт СП-2ВУ отвечает требованиям к пластифицирующим, водоредуцирующим и стабилизирующим добавкам по ГОСТ 24211, а также требованиям ТУ 5745-015-58042865-06. 

     Полипласт СП-2ВУ применяется при производстве товарного бетона и сборных и  монолитных железобетонных конструкций, изготавливаемых из обычных и  высокоподвижных бетонных смесей. Рекомендуется  применять для производства самоуплотняющихся  бетонов (при использовании заданного  количества микронаполнителей) и строительных растворов. 

     Применение  добавки ПОЛИПЛАСТ СП-2ВУ позволяет  достичь следующих показателей: 

     - Улучшить смачивание и равномерность  диспергирования цемента;  

     - Уменьшить расслаиваемость бетонной  и растворной смеси;  

     - Улучшить удобоукладываемость бетонной  смеси без снижения прочности  бетона в нормируемые сроки;  

     - За счет водопонижения повысить  раннюю прочность, водонепроницаемость  и долговечность бетона или  снизить расход цемента при  неизменных характеристиках бетона;   

     - Сократить трудозатраты и энергозатраты  при укладке бетона и формовании  изделий;  

     - Снизить количество воды затворения. 

     Суперпластификатор  Полипласт СП-2ВУ не содержит хлоридов и может применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных  железобетонных конструкций. 

     2.3 ПФМ-НЛК

     ПФМ-НЛК – это полифункциональная воздухововлекающая добавка-суперпластификатор на основе нафталинсульфоната, обеспечивающая стабильное повышение морозостойкости. По своим потребительским свойствам добавка ПФМ-НЛК отвечает требованиям к пластифицирующим, водоредуцирующим и повышающим морозостойкость добавкам, а также к добавкам, увеличивающим воздуховодержание по ГОСТ 24211, а также требованиям ТУ 5745-022-58042865-2007. 

     Суперпластификатор  ПФМ-НЛК предназначен для использования в тяжелых бетонах с целью получения бетона высокой морозостойкости из подвижных и литых смесей. 

     Добавку рекомендуется применять:  

     - При производстве ненапрягаемых  и предварительно напряженных  сборных и монолитных бетонных  и железобетонных изделий и  конструкций;  

     - В зданиях и сооружениях различного  назначения: промышленных, гражданских,  гидротехнических, мостовых, дорожных  и аэродромных, эксплуатирующихся  в сложных условиях внешней  среды (цикличные увлажнение и  высушивание, замораживание и  оттаивание и т.п.). 

     При применении суперпластификатора ПФМ-НЛК  достигаются следующие характеристики:   

     - Увеличивается подвижность бетонной  смеси;  

     - Увеличивается водонепроницаемость  бетона без увеличения расхода  цемента;  

     - Снижается количество воды затворения;   

     - Увеличиваются конечные прочностные  характеристики бетона или снижается  расход цемента за счет водопонижения;   

     - Появляется возможность получения  бетонов повышенных марок по  прочности и морозостойкости  на материалах различного качества. 

     Суперпластификатор  ПФМ-НЛК не содержит хлоридов и может  применяться при изготовлении армированных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение. 

     Суперпластификатор - самая используемая на сегодня добавка для бетона, используемая при производстве бетонных смесей. Вообще, химические добавки, способствующие уменьшению водосодержания в составе бетонных смесей - наиболее востребованы. Очень много плюсов от их использования, а именно: повышается текучесть бетонной смеси без добавления лишней воды, она становится более пластичной, экономится цемент, повышается плотность, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

     Конечно, добавки имеют и свою отрицательную сторону. Так, например, пластификаторы замедляют процесс твердения бетонного раствора, что вызывает необходимость вводить добавки-ускорители твердения.