Лабораторная работа № 4

Определение эффективности пластифицирующих добавок.

Цель работы: освоение методики приготовления водных растворов добавок к бетонной смеси и определения эффективности химических добавок различного функционального назначения, применяемых в технологии бетонов.

Общие сведения. Введение добавок – один из наиболее эффективных факторов, повышающих долговечность бетона. Действие различных типов добавок (пластифицирующих, воздухововлекающих, комплексных) достаточно хорошо изучено. Добавки для бетонов - природные или искусственные химические продукты, вводимые в составы бетонов при их изготовлении с целью улучшения технологических свойств бетонных смесей, физико-химических свойств бетонов, снижения их стоимости.

В зависимости от назначения (основного эффекта дей­ствия) химические добавки для бетонов по ГОСТ 24211 подразделяются на следующие виды:

1. Регулирующие свойства бетонных смесей:

а) пластифицирующие:

- I группы (суперпластификаторы),

- II группы (сильнопластифицирующие),

- III группы (среднепластифицирующие),

- IV группы (слабопластифицирующие);

б) стабилизирующие;

в) водоудерживающие;

г) улучшающие перекачиваемость;

д) регулирующие сохраняемость бетонных смесей:

- замедляющие схватывание,

- ускоряющие схватывание;

е) поризующие (для легких бетонов):

- воздухововлекающие,

- пенообразующие,

- газообразующие.

2. Регулирующие твердение бетона:

а) замедляющие твердение;

б) ускоряющие твердение.

3. Повышающие прочность и(или) коррозионную стой­кость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона:

а) водоредуцирующие I, II, III и IV групп;

б) кольматирующие;

в) воздухововлекающие;

г) газообразующие;

д) повышающие защитные свойства бетона по отноше­нию к стальной арматуре (ингибиторы коррозии стали).

4. Придающие бетону специальные свойства:

а) гидрофобизирующие I, II и III групп;

б) противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах);

в) биоцидные;

г) полимерные.

5. Тонкодисперсные минеральные добавки:

а) неактивные;

б) активные;

в) минеральные пластифицирующие.

6. Комплексные добавки:

а) комплексные химические добавки;

б) органо-минеральные добавки.

Алфавитный перечень добавок представлен в Приложе­нии 1, Основные положения техники безопасности и произ­водственной санитарии при работе с химическими добавки – в Приложении 2[1].

Аппаратура. Весы настольные, циферблатные; мерная металлическая посуда, пресс гидравлический; формы металлические для кубов с ребром 100 мм (ГОСТ 22685 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия; ГОСТ 10180 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам); лопатки; линейки металлические (ГОСТ 17435 Линейки чертежные мерительные); цилиндры мерные металлические объемом 1; 5; 10 л; мензурки; виброплощадка (ГОСТ 10180-2012); стандартный конус для определения подвижности бетонной смеси (ГОСТ 10180-2012); технический вискозиметр для определения жесткости бетонной смеси; секундомер.

Лабораторная работа выполняется подгруппами студентов, которые определяют влияние пластифицирующих добавок и ускорителей твердения на свойства бетонной смеси и бетона.

Приготовление водных растворов добавок в бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси с добавками отли­чается от технологии приготовления обычного бетона тем, что в бетоносмеситель вместе с водой затворения подается необходимое на замес количество добавки, установленное при подборе состава бетона. Для введения необходимого количества водорастворимых добавок в бетонную смесь зара­нее приготовляются водные их растворы рабочей концент­рации, а для нерастворимых в воде добавок – водные сус­пензии или эмульсии.

Концентрацию рабочего раствора добавки К следует оп­ределять по формуле:

                                      К = 2Д/п, %                                       (4.1)

 

где Д – дозировка добавки в расчете на сухое вещество на замес с минимальным расходом цемента, кг;

  п – допустимая по классу точности абсолютная погреш­ность дозатора, кг.

В зависимости от количества вводимого рабочего раствора добавки могут дозироваться либо дозатором воды, либо до­затором добавок с последующей подачей в дозатор воды.

Для объемного дозатора концентрация рабочего раствора добавки должна назначаться такой, чтобы объём раствора не выходил за пределы точности самого дозатора в расчете на замес с минимальным и максимальным расходом цемента.

Расход раствора рабочей концентрации А на 1 м³ бетона определяется по формуле:

 

                                      А = Ц · С/(К П ), л                                       (4.2)

 

где Ц – расход цемента на 1 м³ бетона, кг;

С – дозировка добавки, % от массы цемента;

К – концентрация рабочего раствора, %;

П – плотность рабочего раствора, г/см³.

 

В Приложении 3 приводится плотность водных раство­ров добавок в зависимости от их концентрации.

Количество воды, недостающее на затворение 1 м³ бето­на Н, определяется из условия:

 

                                    Н = В-А· П(1 - 0,01К), л                          (4.3)

 

где В – расчетный расход воды на 1 м³ бетона, л.

В случае приготовления рабочего раствора добавки из жидкого продукта необходимое количество последнего Р для заправки приготовительной ёмкости определяется по фор­муле:

 

                                             Р = Q·D₁/D, л                                   (4.4)

 

где Q – объём приготовляемого раствора, л;

  D₁ – содержание безводного вещества добавки в 1 л приготовляемого раствора, кг;

  D – то же, в 1 л жидкого- продукта.

В этом случае необходимое количество воды Ф для зап­равки приготовительной емкости определяется по формуле:

 

                                                Ф=Q-Р, л.                                        (4.5)

 

Определение пластифицирующей способности добавок