УДК 691.542

ВЫБОР СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ ДЛЯ САМОУПЛОТНЯЮЩИХСЯ БЕТОНОВ

Замчалин Михаил Николаевич1, Коровкин Марк Олимпиевич2, Ерошкина Надежда Александровна3
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», студент
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент
3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., инженер-исследователь

Аннотация
В работе приводятся результаты сравнительных исследований эффективности нового поколения суперпластификаторов в минеральных суспензиях на основе тонкого заполнителя для самоуплотняющегося бетона и растворных смесей

Ключевые слова: водоредуцирующий эффект, самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, тонкий заполнитель


CHOICE SUPERPLASTICIZERS FOR SELF-COMPACTING CONCRETE

Zamchalin Mikhail Nikolaevich1, Korovkin Mark Olimpievich2, Eroshkina Nadezda Alexandrovna3
1Penza State University of Architecture and Construction, Student
2Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Engineer-researcher

Abstract
The paper presents the results of comparative studies of the effectiveness of a new generation of superplasticizers in mineral slurry based on fine aggregate for self-compacting concrete and mortar mixes

Keywords: fine aggregate, self-compacting concrete, superplasticizer, water-reducing effect


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Замчалин М.Н., Коровкин М.О., Ерошкина Н.А. Выбор суперпластификаторов для самоуплотняющихся бетонов // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 1. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/01/46335 (дата обращения: 02.06.2017).

Самоуплотняющиеся бетоны – новая высокотехнологичная разновидность бетона. Такие бетоны в настоящее время находят всё большее распространение в промышленно развитых странах, так как позволяют при более низких трудозатратах получать высокие темпы бетонирования и гарантированное качество работ [1].

Ключевыми элементами технологии самоуплотняющихся бетонов являются применение высокоэффективных суперпластификаторов и тонкодисперсных наполнителей [1]. Первые обеспечивают высокую текучесть бетонной смеси, а вторые – её стойкость к расслоению. Совместное использование дисперсного наполнителя и суперпластификатора повышает структурную однородность бетона и его долговечность [2].

При проектировании состава самоуплотняющегося бетона большое значение имеет выбор дисперсного наполнителя и суперпластификатора, который во многом определяет реологические свойства бетонной смеси. В качестве такого компонента могут использоваться дисперсные промышленные отходы – пыль газоочистки, тонкие фракции отходов камнедробления и другие материалы [1, 3, 4]. Природа этих материалов может быть различной, поэтому они могут, как повышать водопотребность смеси, так и снижать ее. Кроме того, дисперсные наполнители будут оказывать влияние на эффективность суперпластификаторов в бетонных смесях [5, 6].

Целью настоящей работы является исследование водоредуцирующей эффективности различных суперпластификаторов в системе «вода-наполнитель», а также в растворной смеси состава 1:1 при замещении 40 % цемента дисперсным наполнителем.

Методы и материалы

В работе были исследованы 6 суперпластификаторов различных производителей. Три исследованные добавки – Sika ViscoCrete 20HE, Sika ViscoCrete 800 3 New и ViscoCrete 800 5 New производятся фирмой Sika AG (Швецария), ещё две – Diamon SP-1 и Diamon SP-3 – фирмой Mapei (Италия) и одна добавка – «Полипласт СП СУБ» производства российской фирмы ЗАО «Полипласт». Дозировка добавок во всех составах составляла 0,5 % от массы дисперсного наполнителя или вяжущего смешанного с этим наполнителем.

Все добавки зарубежного производства изготовлены на основе поликарбоксилатных соединений [7]. Они предназначены для производства самоуплотняющихся бетонов, а также для высокоподвижных бетонных смесей. Суперпластификатор российского производства СП-СУБ также предназначен для применения в самоуплотняющихся бетонах. Его химическая основа производителем не разглашается. Целью первой части исследования являлось определения наиболее эффективного суперпластификатора в минерально-водной суспензии.

Исследования добавок проводились на двух дисперсных наполнителях, которые измельчались до удельной поверхности 350 м2/кг – пылевидном отходе дробления гранитного щебня Павловского месторождения и тонких фракциях продуктов дроблённого бетонного лома. Тонкие фракции лома образуются при переработке бетонного лома во вторичный щебень и состоят в основном из частиц цементного камня [8].

Водопотребность суспензии на основе дисперсного наполнителя для бетона определялась по её расплыву на стеклянной поверхности [6]. Для определения текучести смеси использовался цилиндрический вискозиметр диаметром 16 и высотой 20 мм. В ходе эксперимента подбирался расход воды для получения расплыва суспензии 40 мм.

Результаты и обсуждение результатов

На рис. 1 приведены результаты определения водопотребности суспензий, приготовленных на измельчённых граните и ломе бетона, а также расчётные значения водоредуцирующего эффекта суперпластификаторов. Как видно из данных рис. 1а наполнитель из измельченного бетона имеет в 1,5 раза большую водопотребность, чем гранитный дисперсный наполнитель. Однако ведение в смесь суперпластификаторов позволяет в два раза снизить водопотребность суспензии на основе бетона (рис. 1б) и получить смесь с водосодержанием более низким, чем у гранитного наполнителя.

Все добавки имеют приблизительно равную эффективность. Исключение составляет только СП-СУБ, которая даёт несколько меньший эффект. Исследованные добавки более эффективны при использовании наполнителя на основе бетонной крошки, что позволяет получить смеси с более низким водосодержанием.

Исследования эффективности добавки в строительном растворе проводились на смеси с соотношением вяжущего и песка равным, 1:1. Во всех составах 40 % цемента замещалось дисперсными наполнителями. Консистенция растворной смеси определялась по её расплыву на стандартном встряхивающем столике. Подбирая расход воды, добивались получения расплыва смеси 200-210 мм.

Результаты определения водоредуцирующего эффекта для различных добавок при использовании тонкого заполнителя на основе бетона приводятся на рис. 2.

а)

б)

Рисунок 1 – Эффективность суперпластификаторов в наполнителях: водотвёрдое отношение минеральных суспензий на различных порошках с добавками суперпластификатора (а) и водоредуцирующие эффекты добавок (б)


Рисунок 2 – Водоредуцирующие эффекты суперпластификаторов в растворной смеси с тонким заполнителем на основе измельчённого бетона

Выводы

Исследования эффективности добавок в растворных смесях показали, что водоредуцирующие эффекты суперпластификаторов приблизительно равны и составляют в пластичных смесях около 56…64 %. Выбор суперпластификатора в производственных условиях будет определяться их стоимостью.

Использованная в исследовании методика может быть применена при выборе суперпластификатора и тонкого наполнителя для самоуплотняющихся бетонов, а также для предварительного определения их дозировки.


Библиографический список
  1. Оучи, М. Самоуплотняющиеся бетоны: разработка, применение и ключевые технологии / Труды 1-ой Всероссийской конференции по бетону и железобетону «Бетон на рубеже третьего тысячелетия». – Москва: 2001. С. 209-215.
  2. Коровкин М.О., Калашников В.И. Ресурсосберегающая эффективность суперпластификатора в бетоне // Региональная архитектура и строительство. 2011. № 2. С. 59-61.
  3. Семенов А.А., Коровкин М.О., Ерошкина Н.А., Чамурлиев М.Ю. Удобоукладываемость и прочность самоуплотняющегося бетона // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/42062 (дата обращения: 20.01.2015).
  4. Коровкин М.О., Шестернин А.И., Ерошкина Н.А. Влияние доломитовой муки на свойства растворной составляющей бетона // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/42050 (дата обращения: 20.01.2015).
  5. Коровкин, М.О. Исследование эффективности суперпластификатора С-3 в вяжущем низкой водопотребности / Коровкин М.О. // Строительство и реконструкция. 2011. № 2. С. 84-88.
  6. Коровкин М.О. Эффективность суперпластификаторов и методология ее оценки // М. О. Коровкин, В. И. Калашников, Н. А. Ерошкина; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования “Пензенский гос. ун-т архитектуры и стр-ва”. Пенза, 2012. 144 с.
  7. Материалы строительной химии компании Sika. М.: Из-во ООО «Зика», Москва, 2005. – 365 c.
  8. Коровкин М.О., Шестернин А.И. Применение бетонного лома в производстве заполнителя для самоуплотняющегося бетона // Бетон и железобетон – взгляд в будущее: Научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону. Т.6. Москва: МГСУ, 2014. С. 295-313.


Все статьи автора «Ерошкина Надежда Александровна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: