В России, в отличие от зарубежных стран, практика использования РД (расширяющих добавок) при производстве бетона пока, к сожалению, не получила широкого распространения: ограничена номенклатура таких добавок, нет достаточного количества данных о свойствах добавок и бетонов на их основе, недостаточно изучено взаимодействие РД с химическими добавками направленного действия, отсутствуют данные о долговечности бетонов с КУ(компенсированной усадкой).
Для оценки возможности круглогодичного возведения конструкций из бетона с компенсированной усадкой исследовались свойства бетонов при использовании расширяющих – в комплексе с пластифицирующими и противоморозными добавками.
Оценка кинетики тепловыделения выявила различия (скорость, величина тепловыделения и температура) у базового портландцемента, комплексного вяжущего (ПЦ + РД) и напрягающего бетона. Благодаря наличию повышенного количества алюминатов в комплексном вяжущем гидратация происходит с большей скоростью, повышением температуры смеси на 25 оС более, чем у базового портландцемента и выделением дополнительного количества тепла. Повышенное тепловыделение комплексного вяжущего позволило отказаться от дополнительных мер по прогреву при воздействии отрицательных температур до -5 оС. , как и у бетонов на НЦ(напрягающий цемент). Благодаря эффекту повышенной экзотермии у бетона с расширяющей добавкой обеспечивается более быстрый набор прочности при отрицательной температуре. Проведенные исследования показали, что при варьировании количества РД можно обеспечить морозостойкость бетона на КУ до 600 циклов (таблица 1).
Таблица 1 — Результаты испытаний образцов бетона на морозостойкость
Коррозионную стойкость бетонов с компенсированной усадкой оценивали, в первую очередь, по его структуре. Плотность структуры бетона и особенно зоны контакта цементного камня и заполнителя зависит от внутренних напряжений, возникающих в бетоне при различных температурно-влажностных условиях твердения. При оценке структуры бетона с компенсированной усадкой необходимо учитывать, что этот бетон в конструкции всегда находится в условиях упругого ограничения деформации расширения, и постепенно приложенные нагрузки не приводят к образованию трещин в структуре, склонной к пластическим деформациям, а микротрещины кольматируются продуктами новообразований. При этом уменьшается показатель общей пористости, сокращается средний размер пор и количество открытых пор.
Деструктивные процессы, возникающие, при циклическом воздействии замораживания и оттаивания, компенсируются плотной структурой бетона в напряженном состоянии. Установлено, что при введении 10-15% РД в состав вяжущего морозостойкость и водонепроницаемость бетона увеличивается в 1,5–2 раза по сравнению с обычным бетоном на базовом портландцементе.
Такие свойства бетонов с компенсированной усадкой, как плотная структура и непроницаемость, трещиностойкость в сочетании с высокими прочностными показателями, особенно при воздействии изгибающих и растягивающих усилий, обусловливают эффективность применения бетона с КУ в различных конструкциях большой протяженности. В частности, для покрытия полов в производственных помещениях был применен декоративный бетон с компенсированной усадкой. На диаграмме (рис.1) представлено изменение прочности бетонов при воздействии агрессивных сред
Рисунок 1 — Оценка изменения прочности бетонов с различными добавками
Приведенные исследования показали, что прочность образцов из бетона на портландцементе в возрасте 90 сут. снизилась на 52%, — и наблюдалось шелушение поверхности. При введении биоцидной добавки прочность бетона на сжатие в этой среде снизилась на 15%. На поверхности этих серий образцов наблюдались моховидные образования. В то же время в образцах из бетона с расширяющей добавкой того же состава прочность на сжатие и растяжение при изгибе увеличилась на 10-25%. Следов разрушения и отложения бактерицидных образований не наблюдалось при испытании в течение 100 суток.
К покрытиям бетонных полов предъявляются такие специальные требования как стойкость к ударным воздействиям и истираемость. Результаты представлены в таблице 2.
Установлено, что истираемость образцов из бетона с компенсированной усадкой в 1,5 раза ниже, чем у образцов из обычного бетона на базовом портландцементе.
Таблица 2 — Результаты испытаний бетонов на истираемость
Развитие деформаций усадки у бетонов на различных вяжущих оценивали в возрасте до 300 суток (рис.2).
Рисунок .2 — Изменение деформации усадки бетонов во времени
Экспериментально определено, что деформации усадки у образцов из бетона с РД снизились на 16%, на напрягающем цементе — на 25%, а на портландцементе увеличились в 2 раза.
Результаты исследований и накопленный опыт позволили применить бетоны с компенсированной усадкой и напрягающие бетоны для возведения ограждающих конструкций подземных частей жилых и общественных зданий в объеме более 100000(сто тысяч) м3. Обеспечение водонепроницаемости и монолитности конструкций большой протяженности дало возможность отказаться от использования любой гидроизоляции ограждающих конструкций подземных сооружений, сократить сроки строительства, уменьшить трудозатраты и сроки межремонтных работ.
Литературные источники:
- Титова Л.А.,Бейлина М.И., Мартиросов Г.М. Титов М.Ю. Смеси растворные сухие гидроизоляционные// ТУ 5745-117-46854090-2001
- Титова Л.А.,Бейлина М.И. Титов М.Ю. Расширяющие добавки для повышения долговечности конструкций //Журнал "Монтажные и специальные работы в строительстве" — №1- 2004г.
- Титов М.Ю. Расширяющие добавки к бетону //Журнал "Инвестиции &
строительство" — №9-10(38-39) — 2006г.
- Титов М.Ю. Отмена гидроизоляции в конструкциях из бетона с расширяющей добавкой //Журнал "Популярное бетоноведение" — №2- 2009г.