4.2 Визначення складу бетону
Визначенню складу бетону передує вибір виду і кількості добавки залежно від мети застосування, технології виробництва, речовинного і мінералогічного складу цементу.
Вибір добавок належить робити відповідно до ДСТУ Б В.2.7-171, вимог цього стандарту та інструкцій щодо їх застосування.
Оптимальна кількість добавки відповідно до ДСТУ Б В.2.7-69 – її мінімальна кількість, при введенні якої до складу бетону досягається максимальний ефект згідно з ДСТУ Б В.2.7-171.
При призначенні витрати добавок у бетон необхідно враховувати таке:
ефективність пластифікаторів у бетоні залежить від хіміко-мінералогічного складу цементу, і ця залежність є різною для пластифікаторів різної природи та складу;
із зменшенням водоцементного відношення в бетоні оптимальна кількість добавок-прискорювачів тверднення зменшується;
для збільшення рухомості бетонної суміші кількість використаних пластифікаторів збільшується.
Склад бетону з добавкою повинен визначатися шляхом коригування складу бетону без добавки, що підібраний згідно з ГОСТ 27006 або іншим перевіреним на практиці способом, що забезпечує одержання потрібної міцності бетону та інших показників його властивостей із мінімальною витратою цементу.
Під час приготування пробних замісів добавки вводяться до бетонної суміші з водою замішування. Добавки можуть вводитися двома способами:
зі всією водою замішування;
з частиною води замішування у бетонну суміш, що попередньо перемішана з більшою частиною води замішування.
Перемішування бетонної суміші повинно виконуватися способом, близьким до виробничих умов, і забезпечувати рівномірний розподіл добавки в суміші.
При виготовленні бетонних зразків ущільнення суміші в формах повинно виконуватися способом, аналогічним тому, що застосовується у виробничих умовах.
Залежно від виду добавки і мети її застосування при приготуванні пробних замісів здійснюється коригування рецептури бетону.
При застосуванні добавок з метою підвищення рухомості бетонної суміші коригування складу бетону полягає у визначенні оптимальної кількості добавки, що забезпечує потрібне розрідження бетонної суміші, а у разі одержання суміші, що розшаровується, – у встановленні частки піску в суміші заповнювачів або призначенні тонкомелених, стабілізуючих і повітровтягувальних добавок.
Кількість піску збільшується за рахунок зменшення витрати крупного заповнювача. Тонкомелені добавки вводяться до бетону на заміщення частки піску (або піску і крупного заповнювача) у кількості, що забезпечує зв'язність бетонної суміші без зниження міцності бетону.
4.2.9 При застосуванні добавок із метою підвищення міцності бетону встановлюється оптимальна кількість добавки, що забезпечує найбільший приріст міцності. При застосуванні добавок, що сприяють розрідженню бетонної суміші, кількість води в бетоні (або водоцементне відношення) зменшується на об'єм, який дозволяє одержати задану рухомість бетонної суміші.
4.2.10 При застосуванні добавок із метою економії цементу підбирається оптимальна кількість добавки (при постійній рухомості бетонної суміші, що досягається за рахунок зменшення витрати води), що забезпечує найбільший приріст міцності бетону. З урахуванням приросту міцності орієнтовно кількість цементу в бетоні зменшується з розрахунку 0,8-1,0 кг на 0,1 МПа приросту міцності пропарюваного бетону і 1,0 кг на 0,2 МПа приросту міцності бетонів нормального тверднення.
Зменшення витрати цементу відбувається без змінювання витрати води. При зменшенні витрати цементу на цю саму кількість збільшується витрата заповнювачів. Частка піску в суміші заповнювачів залишається постійною.
При визначенні складу бетону з повітровтягувальними добавками встановлюється оптимальна їх кількість, що забезпечує заданий об'єм утягнутого повітря безпосередньо перед бетонуванням. Для запобігання зниженню міцності бетону з повітровтягувальними добавками зменшується водоцементне відношення із забезпеченням проектної рухомості суміші бетонної.
Коригування складу бетонної суміші при застосуванні добавок-прискорювачів тверднення для скорочення режиму теплової обробки полягає в установленні оптимальної кількості добавки, яка забезпечує досягнення найбільшого показника міцності бетону даного складу без добавки за тих самих умов тверднення. Приріст міцності бетону використовується для скорочення тривалості теплової обробки, збільшення оборотності опалубки та, за необхідності, часу тверднення бетону в природних умовах.
Для запобігання водою, розчиновідділенню бетонної суміші застосовуються разом з пластифікуючими добавками дисперсні наповнювачі.
4.3 Особливості приготування суміші бетонної з добавками
Технологія приготування бетонної суміші з добавками відрізняється від приготування суміші без добавки тим, що в процесі приготування суміші разом з водою замішування подається водний розчин добавки.
Бетонозмішувальний вузол повинен бути оснащений необхідним технологічним обладнанням для приготування, подавання та дозування розчинів добавок; ємкостями для приготування розчинів, витратними ємкостями, трубопроводами, насосами, дозаторами, автоматизованою системою управління та контролю подавання і дозування добавок.
Принципова схема приготування і подавання водних розчинів однокомпонентних і комплексних добавок наведена в додатку А.
4.3.3 Для забезпечення необхідної точності дозування добавок доцільно застосовувати їх розчини пониженої робочої концентрації. Дозування водних розчинів добавок рекомендується робити за масою.
Баки для приготування розчинів добавок повинні мати місткість, що забезпечує безперервну роботу бетонозмішувального вузла протягом не менше однієї зміни. Для обладнання з приготування і подавання розчинів добавок повинно передбачатися ефективне промивання внутрішніх порожнин, ємкостей.
Рідина після промивання лінії може використовуватися для приготування бетону.
У приготівельних і витратних ємкостях, за необхідності, можуть бути передбачені пристрої для відділення і видалення грязьових і нерозчинних осадів.
4.3.4 Приготування водних розчинів добавок повинно виконуватися у спеціалізованому опалюваному приміщенні, що розміщене поблизу бетонозмішувального вузла.
Водні розчини добавок робочої концентрації готуються в ємкості шляхом розчинення і наступного розведення твердих, порошкоподібних, пастоподібних, рідких розчинів, що отримуються підприємствами від постачальника. Для підвищення швидкості розчинення хімічних продуктів воду рекомендується підігрівати до температури 50 °С, розчини перемішувати лопатевими мішалками або стиснутим повітрям. Тверді продукти, за необхідності, рекомендується дробити.
Після повного розчинення продукту у воді густина одержаного розчину перевіряється ареометром.
Основні показники водних розчинів добавок наводяться в інструкції, технічних умовах тощо щодо їх застосування. Якщо показники густини розчинів добавок відрізняються від потрібних, задана концентрація розчину досягається розведенням водою або введенням додаткової кількості добавки.
Концентрація робочого розчину добавок установлюється залежно від ступеня розчинності їх у воді, умов виробництва.
Концентровані вихідні водні розчини добавок подають у ємкості для приготування, в яких їх розводять до одержання розчинів робочої концентрації (технологічне обладнання для при готування та введення добавок у змішувач рекомендується виготовляти з хімічно стійких матеріалів). Розрахунок витрати добавки у суміш бетонну наведений у додатку Б.
При застосуванні комплексних добавок, що готуються безпосередньо в бетонозмішувальному відділенні, слід використовувати роздільні пристрої для приготування і дозування водних розчинів кожного з компонентів. Змішування компонентів комплексної добавки може виконуватись у дозаторі води безпосередньо перед надходженням у бетонозмішувач.
Технологія приготування і характеристики бетонних сумішей повинні відповідати вимогам ДСТУ Б В.2.7-96.
4.4 Особливості транспортування суміші бетонної з добавками
Вибір засобів і режимів транспортування бетонної суміші потрібно здійснювати з урахуванням властивостей матеріалів, що використовуються, природно-кліматичних умов будівництва і стану доріг так, щоб на місці укладання або вивантаження у бетоноукладальну машину бетонна суміш мала задану рухомість і візуальну однорідність, а виготовлений з неї бетон мав задані показники за міцністю, середньою густиною, морозостійкістю, водонепроникністю та іншими властивостями, які нормуються згідно з проектною і нормативною документацією.
Готові бетонні суміші потрібно транспортувати спеціалізованими транспортними засобами, що забезпечують зберігання заданих властивостей бетонної суміші.
Способи транспортування та укладання бетонної суміші не повинні допускати охолодження суміші нижче розрахункової температури, розшарування та зниження легкоукладальності на місці укладання більше ніж зазначено у технологічній документації.
Категорично забороняється додавати воду на місці укладання бетонної суміші для відновлення або збільшення її рухомості.
4.5 Особливості використання добавок при виготовленні залізобетонних виробів
4.5.1 При виготовленні бетонних і залізобетонних виробів доцільне в першу чергу використання:
пластифікаторів;
суперпластифікаторів;
регуляторів та прискорювачів тверднення
та інших добавок з метою:
збільшення рухомості бетонної суміші без зменшення міцності;
підвищення міцності, морозостійкості, водонепроникності без збільшення витрати цементу;
підвищення самонапруження бетону (за необхідності);
зменшення енерговитрат при термовологісній обробці;
повної відмови від термовологісної обробки і витрати енергоносіїв.
Виготовлення залізобетонних виробів повинно здійснюватись згідно з вимогами ДБН А.3.1-7 з урахуванням наведених нижче вимог.
Рухомість бетонних сумішей визначається за показником осідання конуса (ОК) при його значеннях:
ОК від 14 до 16 см – для виробів із великими горизонтальними поверхнями для конвеєрних та поточно-агрегатних технологій;
ОК більше 20 см – для стендових технологій.
4.5.4 Теплова обробка бетонів з добавками може здійснюватись у теплових агрегатах будь-якої конструкції з використанням різних теплоносіїв, які забезпечують задані температурно-вологісні умови тверднення бетону.
При збереженні В/Ц суміші на рівні еталона (суміші без добавки) режим термовологісної обробки, як правило, повинен призначатись, як і для бетону без добавки.
4.5.5 При тепловологісній обробці бетонів із суперпластифікаторами, доданими з метою одержання максимального розріджуючого ефекту, при можливих зниженнях міцності режим тепловологісної обробки, що призначається для бетону без добавки, необхідно змінювати за одним із таких варіантів:
збільшення попереднього витримування 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 період часу;
підвищення температури середовища до 30-40 °С при вистоюванні бетону перед тепловологісною обробкою;
зниження температури ізотермічного витримування бетону на 20-25 °С при одночасному збільшенні тривалості тепловологісної обробки.
4.5.6 При тепловологісній обробці бетонів із повітровтягувальними добавками попереднє витримування бетону повинне бути не менше 5 год, 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.
4.§.7 За рахунок добавок-прискорювачів тверднення та комплексних добавок на їх основі можуть бути досягнуті такі ефекти:
скорочення тривалості термовологісної обробки;
зменшення температури ізотермічного витримування;
- термовологісна обробка без підведення зовнішнього тепла (за рахунок екзотермії цементу).
4.5.8 Режими тепловологісної обробки бетонів із добавками повинні уточнюватися лабораторією експериментально для кожної партії цементу і добавок, що знову надійшли.
4.6 Особливості використання добавок при зведенні монолітних конструкцій
4.6.1 При зведенні монолітних залізобетонних конструкцій доцільне, у першу чергу, використання:
пластифікаторів, суперпластифікаторів;
регуляторів строків тужавлення та збереження рухомості;
водоутримуючих (стабілізуючих) добавок;
протиморозних добавок
та інших із метою:
отримання високорухомих (таких, що здатні до самоущільнювання) сумішей;
збереження рухомості суміші на заданий термін часу;
- забезпечення набору міцності бетону, що твердне на морозі;
підвищення міцності бетону без збільшення витрат цементу.
4.6.2 В умовах жаркого клімату при приготуванні та транспортуванні бетонних сумішей слід враховувати такі вимоги:
пластифікуюча або суперпластифікуюча добавка повинна вибиратись за фактором забезпечення збереження рухомості суміші на заданий термін часу;
використання пластифікаторів, суперпластифікаторів у комплексі з добавками, що подовжують терміни тужавлення;
задана рухомість повинна досягатись за рахунок раціонального вибору виду та кількості добавки, а не за рахунок збільшення В/Ц;
