Правила застосування хімічних добавок у бетонах і будівельних розчинах

Водні розчини добавок робочої концентрації приготовляються в місткості шляхом розчинення і наступного розведення твердих, порошкоподібних, пастоподібних і рідких розчинів, які отриму­ються підприємствами від заводу-виробника. Для підвищення швидкості розчинення хімічних про­дуктів воду рекомендують підігрівати до температури 50 °С і розчини перемішувати лопатевими мішалками або стиснутим повітрям. Тверді продукти за необхідності рекомендується дробити. Після повного розчинення продукту в воді густина одержаного розчину перевіряється ареометром. Основні показники водних розчинів добавок наведені в обов'язковому додатку 2. Якщо показники густини розчинів добавок відрізняються від потрібних, то задана концентрація розчину досягається розведенням водою або введенням додаткової кількості добавки.

5.5 Концентрація робочого розчину добавок установлюється у залежності від ступеня роз­чинності їх у воді. умов виробництва і повинна бути у таких межах, %: суперпласти-фікатори - 0,3-1,5; пластифікатори II, III, IV груп і пластифікатори II, III, IV груп з дода-тковим повітроутягуванням, ущільнюючі, уповільнювачі тужавлення, прискорювачі тверд-нення і інгібітори корозії сталі - 5-10;протиморозні - 10-20; повітроутягувальні добавки - 3-5.

5.6 Концентровані вихідні водні розчини добавок подають у місткості для приготування*, у яких їх розводять до одержання розчинів робочої концентрації.

______________________________________

* Технологічне обладнання для приготування та введення добавок у змішувач рекомендується виготовляти з хімічно стійких матеріалів.

При застосуванні водних розчинів добавок робочої концентрації їх витрата, л на 1 м³ (або на заміс) бетонної чи розчинової сумішей визначається за формулою

(1)

де С - доза добавки, % від маси цементу;

К- величина робочої концентрації застосовуваного водного розчину добавки, %;

Ц - витрата цементу на 1 м³ або заміс бетонної чи розчинової суміші, кг;

Пр - густина застосовуваного водного розчину робочої концентрації, г/см³.

Кількість води замішування повинна бути зменшена на об'єм води, що міститься у розчині добавки робочої концентрації Вк.

Водний розчин добавки робочої концентрації використовується замість води замішування бе­тонної чи розчинової сумішей і його витрату Вз визначають за формулою

Вз = Ц(В/Ц), (2)

де В/Ц- водоцементне відношення.

5.7 При приготуванні водного розчину робочої концентрації з сухого продукту необхідна кількість продукту Р (кг) і води В (кг) для завантаження місткостей для приготування обчислюється за формулами:

(3)

(4)

де Q - об'єм водного розчину добавки, який готується, л;

- вміст безводної добавки в 1 л розчину, який готується, кг;

П - густина розчину добавки, кг/л.

Кількість добавки із концентрованого рідкого продукту (л) і води В (л) обчислюється за формулами:

(5)

(6)

де - вміст безводної добавки в 1 л концентрованого рідкого продукту, кг.

5.8 Потрібня кількість добавки , за масою робочого розчину і додаткова кількість води замішування повинні обчислюватися за формулами:

(7)

(8)

де Д - кількість хімічної добавки, %. від маси цементу (у перерахунку на суху речовину), яка встановлена підбором складу бетону;

- необхідна кількість води замішування на 1 м³ бетону (або на заміс), яка установлена при підборі складу бетону, кг.

5.9 При використанні заповнювачів з природною вологістю додаткова кількість води замі­шування повинна обчислюватися за формулою

(9)

де - кількість води, шо міститься відповідно у вологому піску і щебені, кг.

Кількість води в піску і щебені належить визначати за формулами:

(10)

(11)

де і - витрата на 1 м бетону (або один заміс) відповідно піску або щебеню у вологому стані, кг;

- вологість відповідно піску і щебеню, % за масою.

5.10 При застосуванні комплексних добавок, які готуються безпосередньо на робочому місці, належить використовувати роздільні установки для приготування і дозування водних розчинів кожного з компонентів. Змішування компонентів комплексної добавки може проводитись у дозаторі води безпосередньо перед надходженням у бетонозмішувач.

5.11 Дозування матеріалів, призначених для приготування бетонної суміші, повинно прово­дитись з такою точністю, %:

цемент за масою ±2,0;

заповнювачі за масою або об'ємом ±2,5;

розчин добавки, вода за масою ±2,0.

Вода повинна дозуватися автоматичним дозатором типу АВДЖ, а водні розчини добавок - дозаторами, що забезпечують необхідну точність.

5.12 Складові матеріали бетону повинні завантажуватися в бетонозмішувач у такій послідов­ності: дрібний заповнювач, цемент, крупний заповнювач, вода з водним розчином добавки. При застосуванні суперпластифікаторів їх водний розчин може вводитися в попередньо перемішану з більшою частиною води бетонну суміш.

5.13 Тривалість перемішування бетонної суміші у змішувачі (рахуючи від кінця заванта-ження матеріалів) повинна встановлюватися дослідним шляхом у залежності від типу і міст-кості змішувача, рухливості бетонної суміші і крупності заповнювача і бути не менше 3 хви-лин.

5.14 Бетонні і розчинові суміші повинні відповідати вимогам ГОСТ 7473-85*, СН 290-74 від­повідно.

6 ТЕПЛОВОЛОГІСНА ОБРОБКА БЕТОНУ

6.1 Параметри режимів тепловологісної обробки бетонів з добавками не повинні перевищувати параметрів, які встановлені для бетонів без добавок. Доцільність їх збільшення (при застосуванні Повітроутягувальних добавок, зниженні температури ізотермічного прогрівання та ін.) повинна обґрунтовуватися відповідними техніко- економічними розрахунками.

6.2 Тепловологісна обробка бетонів з добавками може здійснюватися в теплових агрегатах як періодичної, так і безперервної дії.

6.3 Для теплового впливу на бетон можуть використовуватися різні теплоносії (водяна пара, гаряче повітря і вода, продукти згорання природного газу та ін.). Обов'язковою умовою теплового впливу на бетон є забезпечення температурно-вологісних умов тверднення бетону.

6.4 Тривалість тепловологісної обробки бетону із застосуванням добавок прискорювачів тверднення та комплексних добавок на їх основі, які забезпечують зниження водоцементного від­ношення, може бути зменшена (за рахунок тривалості ізотермічного прогрівання) у процентному відношенні на показник перевищення міцності бетону, досягнутої за рахунок застосування добавки. Орієнтовно такий режим може призначатися за графіками, наведеними на рисунках 1 і 2.

6.5 При застосуванні пластифікаторів П, III. IV груп (крім добавок типу ПДК) тривалість попередньої витримки бетону повинна бути збільшена до 3-4 год, а швидкість підвищення темпера­тури не повинна перевищувати 15 °С за годину.

Якщо такі заходи не призводять до одержання потрібних міцнісних або інших властивостей бетону, можливе застосування в комплексі прискорювачів тверднення.

6.6 Застосування добавок ПДК, ПДКО, Р, ПЛКП не потребує збільшення попередньої витримки бетону і зменшення швидкості підвищення температури. Можливе скорочення режиму теплово­логісної обробки бетону на 1-3 год за рахунок скорочення тривалості изотермічного прогрівання.

6.7 При тепловологісній обробці бетонів із суперпластифікаторами, добавленими з метою зни­ження водовмісту (водоредуційний ефект), режим тепловологісної обробки скорочується у процент­ному відношенні на показник перевищення міцності.

6.8 При тепловологісній обробці бетонів із суперпластифікаторами, добавленими з метою одер­жання максимального разріджуючого ефекту, при можливих зниженнях міцності режим тепло­вологісної обробки, що призначається для бетону без добавки, необхідно змінювати за одним із таких варіантів:

- збільшення попередньої витримки на 1-2 год з наступним скороченням на такий самий період часу ізотермічного прогрівання;

- збільшення часу підвищення температури на 1-2 год з наступним зменшенням тривалості ізотермічного прогрівання на цей час;

- підвищення температури середовища до 30-40 °С при вистоюванні бетону перед теплово­логісною обробкою;

- зниження температури ізотермічної витримки бетону на 20-25 °С при одночасному збільшенні тривалості тепловологісної обробки.

а

б

Тривалість ізотермічного витримування, год

а - при температурі ізотермічного прогрівання 60 °С, б - те саме 80 °С; 1 - без добавки;

2 - НК (3%)+ЛСТ (0,15%); 3 - ННХК (2%)+ЛСТ (0.15%); 4 - ННХК (2%); 5 - ННК (3%).

Рисунок 1 - Залежність міцності бетонів класів В15-В22,5 (марок 200-300) від тривалості ізотермічного витримування при пропарюванні (бетон на портландцементі М400).

а

б

в

Тривалість ізотермічного витримування, год

а - при температурі ізотермічного прогрівання 60 єС; б - те саме 80 єС; 3 - ННК (3%); 4 - СН (1,5-2%); 5 - СН (2%)+ УПБ (0,15%); 6 - ННХК (2%); 7 - НК (3%)+ЛСТ (0,15%); 8 - ННХК (2%)+ЛСТ (0,15%); 9 - СН (2%)+ЛСТ (0,15%).

Рисунок 2 - Залежність міцності бетонів класів В15-В22,5 (марок 200-300) від тривалості ізотермічного витримування при пропарюванні (бетон на шлакопортландцементі М300).

6.9 При тепловологісній обробці бетонів з Повітроутягувальними добавками попередня вит­римка бетону повинна бути не менше 5 год, а швидкість підвищення температури не повинна перевищувати 10 °С за годину. Доцільність подовження режиму тепловологісної обробки повинна підтверджуватися техніко-економічним розрахунком. У випадку незабезпечення проектних вимог до бетонів можливе застосування у комплексі прискорювачів тверднення.

6.10 Режими тепловологісної обробки бетонів з добавками повинні уточнюватися лабораторією експериментальне для кожної партії цементу і добавок, які знову надійшли.

7 ЗАСТОСУВАННЯ ДОБАВОК У БЕТОННИХ СУМІШАХ,

ЯКІ УКЛАДАЮТЬСЯ ЗАСОБАМИ БЕТОНОНАСОСНОЇ ТЕХНІКИ

7.1 Для поліпшення властивостей бетонних сумішей (підвищення рухливості, зв'язності, легкоукладальності), які укладаються засобами бетононасосної техніки, рекомендується застосовувати такі добавки: суперпластифікатори, суперпластифікатори типу С-3 у сполученні з ПОЭ, пласти­фікатори ПДК. ПДКО, а також ЛСТ, УПБ у сполученні з ПДК, ПДКО, НК, ННК, СН, ПОЭ.

7.2 Рухливість бетонної суміші, що характеризується осіданням стандартного конуса (ОК), повинна бути у межах 8-12 см і уточнюватися у залежності від дальності перевезення.

7.3 При безвібраційному способі бетонування монолітних конструкцій повинні викори-стову­ватися литі бетонні суміші з ефективними добавками - розріджувачами (ОК  18 см): суперпласти­фікаторами, пластифікаторами II, III, IV груп у комплексі зі стабілізуючими добавками. Ущільнення бетонної суміші відбувається під дією гравітаційних сил. У місцях складної конфігурації, вузлових сполученнях і густоармованих конструкціях рекомендується вібрація глибинними вібраторами про­тягом 3-5 с.

7.4 Оптимальна кількість добавок повинна встановлюватися експериментальне. Орієнтовні дозування добавок наведені у таблиці 6.

Таблиця 6

Орієнтовна кількість добавки для бетонних сумішей,

які укладаються засобами бетононасосної техніки, % від маси цементу

Вид добавки

Портландцемент і шлакопортландцемент

М400-М500

Шлакопортландцемент М300 ПДК, ПДКО

0,6 - 0,8

0,6 - 0,8

Суперпластифікатори

0,3 - 0,8

0,5 - 1,0

НК, ННК

1,0 - 2,0

1,0 - 2,0

СН

1,0 - 1,5

1,5 - 2,0

ЛСТ, УПБ

0,10 - 0,20

0,15 - ,25

Р

1,2 - 1,5

1,2 - 1,5

7.5 Підбір складу бетону, приготування бетонної суміші, подавання добавок у бетонозмішувач здійснюється у відповідності з ГОСТ 27006-86, СН 290-74.

7.6 Склади рухливих бетонних сумішей з добавками необхідно підбирати з мінімальною витра­тою цементу.

При підборі складу бетону треба дотримуватися вимог щодо співвідношення крупного і дрібного заповнювачів, вмісту в бетонній суміші цементу і пиловидних часток піску, водовмісту бетонної суміші, а самі бетонні суміші повинні відповідати вимогам цих норм.

7.7 При транспортуванні бетонної суміші в автобетонозмішувачах, бетоновозах тощо повинні забезпечуватись задана рухливість і однорідність бетонної суміші на місці укладання. Виготовлений із неї бетон повинен мати проектну марку за міцністю та інші потрібні характеристики.

7.8 Вибір режимів перевезень бетонних сумішей, визначення допустимого часу їх транспортуван­ня повинні встановлюватися з урахуванням місцевих умов і погоди.

Добавки у високорухливих і литих бетонних сумішах дозволяють збільшити тривалість вит­римки бетонної суміші в барабані автобетонозмішувача: застосування суперпластифіка-торів при температурі зовнішнього повітря 15-20 °С на 1-2 год, при 25-35 °С - на 1-1,5 год, застосування добавок типу СП+ЛСТ, ПДК+ЛСТ - відповідно 1,5-3 год і 1-2 год.

7.9 При провадженні робіт у зимових умовах у якості протиморозних добавок, які знижують температуру замерзання рідкої фази в бетоні, можуть застосовуватися НН, П+Б+Г, НКМ, НК, ННК, ННХК у сполученні з ЛСТ.

Кількість протиморозних добавок повинна призначатися у залежності від розрахункової темпе­ратури зовнішнього повітря згідно з таблицями 7, 8, 9.

7.10 При температурах до мінус 15 °С можливе використання бетоноукладальної техніки звичай­ного виконання із застосуванням бетонних сумішей з ефективними протиморозними добавками.

7.11 При провадженні бетонних робіт у зимових умовах необхідно меншою мірою двічі за зміну визначати температуру води, водного розчину добавки, застосовуваних заповнювачів, бетонної суміші при виході з бетонозмішувача і після доставки суміші до об'єкта, в момент виходу бетону із бетоноводу.

Таблиця 7

Кількість добавки, % від маси цементу

Вид добавки

Бетон з В/Ц<0,5

Бетон з В/Ц>0,5

Концентрація розчину замішування з урахуванням вологості заповнювачів, %

Розрахункова температура тверднення бетону, °С

-5

-10

-15

-20

-25

-5

-10

-15

-20

-25

-5

-10

-15

-20

-25

-30

НН

4

6

8

-

-

6

8

10

-

-

9

12

15

-

-

-

ННХК

3

6

7

8

10

5

9

10

12

14

7

13

15

17

20

-

НКМ

3

6

7

9

-

5

9

10

12

-

7

13

15

17

-

-

НК, ННК

5

8

12

-

-

7

10

14

-

-

11

16

20

-

-

-

П

5

6

8

10

12

6

8

10

12

15

10

12

15

17

22

-

АВ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5

8

10

12

13,5

15

Таблиця 8

Кількість комплексних добавок, % від маси цементу

Вид добавки

Бетон з В/Ц<0,5

Бетон з В/Ц>0,5

Розрахункова температура тверднення бетону, °С

-5

-10

-15

-20

-25

-30

-5

-10

-15

-20

-25

-30

ХН+ХК

3+0

3,5+3,5

3+4,5

2,5+6

-

-

3+2

4+2,5

3,5+5

3+7

-

-

НК+М; ННК+М

3+1

5+4,5

6+2

7+3

-

-

4+1,5

7+2,5

8+3

9+4

-

-

ННХК+М

2+1

4,5+1,5

6+2

7+2

8+3

-

4+1

7+2,5

8+3

9+4

10+4

-

ХК+НН; ХК+ННК

1,5+1,5

3+3

4+4

5,5+5,5

5,5+5,5

-

2,5+2,5

4,5+4,5

6+6

8+8

8+8

-

П+Б

5+1

6+1,2

8+1,6

10+2

12+2,4

15+3

6+1,2

8+1,6

10+2

12+2,4

15+3

15+3

П+М+Г або

ГКЖ-10

1,5+2+0,05

2,5+2+0,07

3+3+0,1

4+3,5+0,15

4+4+0,15

-

2+2,5+0,075

3+3+0,1

4+3,5+0,15

4+4+0,15

4+4+0,15

-

П+Б+Г

6+1,2+0,1

8+1,6+0,15

10+1,5+0,2

12+2+0,25

15+2,5+0,25

15+3+0,25

8+1,6+0,15

10+1,5+0,2

12+2+0,25

15+2,5+0,25

15+3+0,25

15+3+0,25

Таблиця 9

Інтенсивність набирання міцності бетону при мінусовій температурі

Вид добавки Розрахункова температура тверднення бетону, °С

Міцність бетону, % від R28, У віці, діб

7

14

28

90

ХН + ХК

-5

35

65

80

100

-10

25

35

45

70

-15

15

25

35

50

-20

10

15

20

40

ХК+ НН

ХК + ННК

ННХК + М

-5

50

60

80

100

-10

25

45

55

90

-15

20

35

50

80

-20

15

30

40

60

-25

10

15

35

40

НН

-5

30

50

70

90

-10

25

35

55

70

-15

10

25

35

50

НКМ, НК+М;

ННК + М

НК, ННК

-5

40

55

70

90

-10

30

40

50

70

-15

20

30

45

60

-20

10

20

30

50

П+Б+Г

П; П+Б

П+М+(Г або ГКЖ-10)

-5

50

65

75

100

-10

30

50

70

90

-15

25

40

65

80

-20

25

40

55

70

-25

20

30

50

60

Аміачна вода

-10

-

25

55

100

-20

-

20

45

90

-25

-

15

30

80

Примітка 1. При використанні швидкотверднучих портландцементів наведені значення множаться на коефіцієнт 1.2; при застосуванні шлакопортландцементу марок не нижче 400 - на 0,9; при застосуванні пластифікуючих добавок - на 0,7.

Примітка 2. Інтенсивність тверднення бетону уточнюється будівельною лабораторією.

Примітка 3. Значення міцності, наведені в таблиці, одержані при використанні портланд-цементу М400.

8 БЕТОНИ З ПРОТИМОРОЗНИМИ ДОБАВКАМИ

8.1 В якості протиморозних добавок, які знижують температуру замерзання рідкої фази бетону, повинні застосовуватися добавки згідно з таблицями 1 і 2. При призначенні добавок необхідно дотримуватися вимог обов'язкового додатка 1.

8.2 Кількість і вид протиморозних добавок призначається у залежності від розрахункової темпе­ратури тверднення бетону (_див. таблиці 7, 8) і темпу набору міцності у часі (таблиця 10). При цьому для поліпшення і збереження легкоукладальності суміші ркомендуються добавки НН, П+Б, АВ і добавки, які мають у своєму складі сечовину, - НК+М, ННХК+М, ННК+М. Оскільки добавки П, ХК. НК та ін. (див. таблицю 1) можуть скорочувати строки тужавлення цементу, їх рекомен­дується застосовувати в комплексі з пластифікаторами - ЛСТ, УПБ. Орієнтовна кількість ЛСТ при використанні низькоалюмінатних цементів ( 6 %) - 0,2-0,5 %, для середньоалюмінатних ( 9 %) - 0,5-1,0 %.

8.3 При провадженні робіт у зимовий період року у випадку використання протиморозних добавок рекомендується застосовувати швидкотверднучі портландцементи, портландцементи і шла­копортландцементи марок не нижче 400. Урахування алюмінатності цементу обов'язкове, для доба­вок на основі ХК, П, П+Г, НН вміст у клінкері цементу не повинен перевищувати 9 %; для НК, ННК - не повинен перевищувати 6 %. При застосуванні шлакопортландцементу М300 належить застосовувати добавки НК, ННК, ННХК відповідно до таблиці 9.

8.4 При виборі протиморозних добавок належить керуватися вимогами цих норм.

8.5 Підбір складу бетону з протиморозними добавками проводять відповідно до ГОСТ 27006-86. Облік впливу добавок, які вводяться, роблять шляхом перевірки рухливості бетонної суміші і часу її зберігання на пробних замісах.

8.6 Бетони з протиморозними добавками повинні готуватися у бетонозмішувальних установках, що розмішуються в опалюваних приміщеннях.

8.7 Температура на виході із змішувача регулюється підігріванням води замішування і водного розчину добавки, а також додатково підігріванням заповнювачів.

Бетонні суміші на виході із змішувача у залежності від протиморозних добавок, які застосову­ються, повинні мати таку температуру:

- з комплексними добавками, які включають хлористі солі, нітрати, поташ, - 5-15 °С;

- з добавками нітрату натрію, комплексними добавками із хлористих солей, нітратів, що містять сечовину, - 15-35 °С;

- з добавкою поташу - від 15 °С і нижче.

8.8 Технологія приготування бетонної суміші з протиморозними добавками не відрізняється від звичайної, що застосовується у літній період року. Тривалість перемішування бетонної суміші повинна встановлюватися будівельною лабораторією, але не перевищувати 3 хвилин.

При застосуванні холодних заповнювачів завантаження бетонозмішувача роблять у такій послідовності: спочатку завантажують заповнювачі та воду з розчином протиморозної добавки; після перемішування їх протягом 1,5-2,0 хв завантажують цемент і бетонну суміш перемішують ще 3 хвилини.

8.9 Протиморозні добавки вводяться в бетон при його приготуванні з водою замішування у вигляді водних розчинів різної концентрації. При цьому водні розчини добавок НК, ННК, ННХК, П і НН приготовляються 10-20 %-ї концентрації; розчин інших добавок - відповідно до розділу 5.5 цих норм.

Таблиця 10

Інтенсивність тверднення бетону при мінусовій температурі та наступному твердненні

за нормальних умов після відтавання

Вид добавки

Концентрація розчину замішування з урахуванням вологості заповнювача, %

Кількість безводної добавки в бетоні, % від маси цементу

Розрахункова температура тверднення бетону, °С

Міцність бетону при стиску, % від , у віці, діб

з В/Ц<0,5

з В/Ц>0,5

7м

14м

28м

90м

28м+28н

ННХК

10

5

7

-5

30

35

40

100

110

15

8

10,5

-10

20

25

35

105

120

20

11

14

-15

15

30

40

100

130

25

25

17

-15

20