Добавки для бетонирования
Наталья Бороуля: С учетом наличия широкого ассортимента различных химических модификаторов на современном строительном рынке при выборе конкретной добавки нужно четко понимать, какие свойства бетонной смеси и бетона следует обеспечить, какие виды модификации приемлемы и необходимы, а от каких лучше отказаться.
Среди способов изменения реологических свойств бетонной смеси наиболее интересны анионактивные ПАВ, являющиеся гидрофилизирующими веществами. Число подобных добавок очень велико. К ним можно отнести лигносульфонаты щелочных и щелочноземельных металлов, гидроксикарбоновые кислоты и их соли (цитрат и тартрат натрия), соли многоосновных кислот (адипинат натрия), углеводы и их производные, соли полиметиленнафталинсульфокислоты (С-3) и поликарбоксилатные эфиры.
При рассмотрении механизма действия подобных веществ выделяют следующие основные процессы.
Во-первых, моно- или полимолекулярную адсорбцию ПАВ на поверхности, главным образом, гидратных новообразований. Вследствие адсорбции уменьшается межфазовая энергия и облегчается дезагрегация частиц. При этом высвобождается большая часть иммобилизованной воды, которая и обеспечивает пластифицирующий эффект (работает в качестве смазки). Помимо этого сами адсорбционные слои способны сглаживать микрошероховатости частиц, уменьшая коэффициент трения между ними.
Во-вторых, изменение величины дзета-потенциала поверхности частиц твердой фазы. Вследствие адсорбции добавок все частицы твердой фазы приобретают одноименный заряд, количественно оцениваемый по дзетапотенциалу, что приводит к их отталкиванию. В результате облегчается перемещение и затрудняется коагуляция частиц. Изменение дзета-потенциала от -20 до -40 мВ является «откликом» адсорбции и хемосорбции ПАВ на поверхности гидратных фаз. Необходимо отметить, что значения дзетапотенциала для ЛТС, С-3 и ПК весьма близки, несмотря на разницу в их эффективности.
В-третьих, химическое взаимодействие между цементными минералами, а также продуктами их гидратации и добавками ПАВ. Подобное взаимодействие может приводить к повышению концентрации различных фаз в поровой жидкости и ускорению реакции гидратации, к повышению концентрации кальций-алюминатных и силикатных ионов вследствие образования координационных соединений – молекулярных комплексов, что приводит к изменению морфологии их кристаллов. Либо к понижению концентрации ионов в силу образования труднорастворимых соединений, что приводит к торможению гидратации из-за возникновения на поверхности зерен экранирующих пленок.
Многокомпонентные добавки, сочетающие различные вещества, обладают рядом бесспорных преимуществ перед монопродуктами. Причем комплексные продукты не обязательно должны обладать обширным набором свойств. Так, сочетание различных пластификаторов в одном продукте позволяет снижать избирательность одних и замедляющее действие других за счет аддитивности эффекта. Сочетание различных ПАВ в составе одного модификатора может привести к значительному пластифицирующему эффекту и регулированию времени сохранения этого эффекта за счет последовательной работы различных веществ.
Таким образом, при выборе способа модификации бетонной смеси и бетона необходимо помнить о том, что вы выбираете не только бренд или название, но и механизм действия добавки. А следовательно, и влияние выбранного модификатора на гидратацию цемента, структурообразование цементного камня и морфологию кристаллических структур.
При комплексном подходе к проектированию бетона необходимо осознанно выбирать путь химической модификации. В основе алгоритма выбора добавки должны лежать четко сформулированные технологические задачи.
Ирина Аубакирова: Химическая природа добавки все чаще является основным критерием при ее выборе. Уже все технологи по изготовлению бетонных смесей знают, как влияет химическая природа добавки на скорость набора прочности, и поэтому в летнее время больше внимания уделяется лигносульфонатным добавкам. Они и дешевле, что для летнего сезона немаловажно. А когда нужна прочность, то, естественно, интерес смещается в сторону поликарбоксилатных модификаторов. И для снижения цены и увеличения времени сохраняемости начинается смешивание поликарбоксилатных и других добавок в условиях БСУ, что, конечно, не приводит к стабильности и повышению качества бетона, а скорее ведет к неуправляемости процесса производства. Риск – дело благородное, но лучше использовать готовый продукт – заводские добавки смешанной химической природы.
ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНОВ №8