Пав в строительстве это

Поверхностно-активными веществами называют химические соединения, которые адсорбируются на поверхности раздела жидкостей и твердых тел и влияют на их физикохимические или химические свойства.

Молекулы ПАВ состоят из радикала R и функциональной группы (функционала Ф). Простейшие молекулы ПАВ обычно представляют в виде «головастиков» (рис. 1.16), у которых «головкой» является функциональная группа (1), с которой связан достаточно длинный «хвостик» (2) — углеводородный радикал R.

Рис. 1.16. Условные обозначения молекулы ПАВ:

1 — функциональная (полярная) группа, имеющая электрический заряд « + » или «-»: Ф(+) — NH2, Ф(-) — СООН , ОН ; 2 — углеводородный радикал (не имеет заряда), R — СгаНт

Радикал представляет собой группу атомов, которая при химических реакциях остается постоянной и переходит из молекулы одного соединения в молекулу другого. Радикалы образуются, например, при отщеплении от молекулы углеводорода атома водорода.

Рассмотрим соединение, которое относится к предельным (насыщенным) углеводородам, или парафинам СпН2П+2» до и после реакции (рис. 1.17).

8.1 Поверхностно-активные вещества | Химия вокруг нас

Рис. 1.17. Схема образования радикала R при отщеплении атома водорода от химического соединения класса парафинов: а — структурная формула молекулы соединения СиН2ге+2 до химической реакции; б — структурная формула радикала CnH2re+i (R)

Оставшаяся после потери атома водорода группа атомов CnH2n+i называется алифатическим или жирным радикалом и обозначается R (рис. 1.17, б). Место атома водорода в молекуле может занять другой атом или группа атомов, обладающих определенными свойствами. Такие атомы или группы атомов называются функциональными группами.

Наиболее часто молекулы ПАВ содержат следующие функциональные группы:

• ? гидроксильная (-ОН);
• ? карбоксильная (— или — СООН);

• ? альдегидная (—или -СОН);
• 44 ОН

? аминогруппа (—Nx или -NH2);

• ? нитрогруппа (-NO2);
• ? сульфогруппа (-SO3H).

Роль функциональных групп в составе молекул ПАВ могут выполнять также:

• ? галогены (-С1, -Br, -F, -I);
• ? кислород (-0-);
• ? азот (—);
• ? cepa(-S-);
• ? металлы (-Me).

От того, какая из функциональных групп присоединена к углеводородному радикалу, зависят химические, физические и физико-химические свойства вещества. Например, если к алифатическому радикалу СгаН2П+1 присоединена гидроксильная группа (-ОН), то образуется спирт CnH2n+iOH, если карбоксильная группа (-СООН) — карбоновая кислота CnH2ra+iCOOH.

При введении в молекулу других функциональных групп будет меняться класс соединения. В качестве радикалов могут быть не только предельные алифатические углеводородные соединения, но и непредельные (ненасыщенные), а также циклические соединения.

Поверхностно-активные вещества

Соединения, в которых алифатический радикал содержит менее 10 атомов углерода, не обладают поверхностной активностью, т.е. способностью адсорбироваться и понижать поверхностное натяжение жидкостей или поверхностную энергию твердых тел. Если в радикале более 10 атомов углерода, соединения являются поверхностно-активными и называются высшими жирными ПАВ (высшие жирные кислоты, высшие жирные спирты, высшие жирные амины и т.п.).

Активность ПАВ возрастает тем сильнее, чем длиннее алифатическая цепь (С„Нт), например, в ряду высших жирных аминов:

При контакте «твердое тело — жидкость» адсорбционный слой ПАВ обеспечивает тесную связь на границе раздела фаз.

Если какая-либо поверхность полярна (имеет положительный или отрицательный энергетический заряд), то она притягивает (адсорбирует) противоположно заряженные полярные группы молекул ПАВ, которые при этом будут ориентированы углеводородными (незаряженными) радикалами наружу (рис. 1.18, а).

Такая поверхность, покрытая мономолекулярным слоем ПАВ, приобретает свойства, характерные для углеводородов: она не смачивается водой и поэтому является гидрофобной, или водоотталкивающей.

Рис. 1.18. Ориентация молекул ПАВ в адсорбционном слое поверхности веществ:

а — на твердой поверхности; б — на поверхности раздела неполярной (битум) и полярной (вода) жидкости; 1 — твердое тело; 2 — воздух или жидкость; 3 — полярная жидкость (например, вода); 4 — неполярная жидкость (например, битум); 5 — ориентированные молекулы ПАВ

В случае, когда поверхность была первоначально углеводородной (нейтральной), например поверхность битума, даже небольшая примесь ПАВ, например жирной кислоты (С17Н35СООН) или амина (C17H35NH2), может изменить ее на полярную (рис. 1.18, б).

При этом сверху будут находиться полярные группы (СООН“ или NH2), а концентрация ПАВ в поверхностном адсорбционном слое может в несколько тысяч раз превышать его концентрацию в объеме окружающей среды (например, в растворе). Мономолекулярный слой ПАВ обеспечивает переход между двумя фазами на границе их раздела. Благодаря этому слою осуществляется тесная связь между соприкасающимися телами (адгезия), противоположными по молекулярной природе. Адсорбция ПАВ из водной или углеводородной среды и его концентрирование на поверхности твердого тела могут создать своеобразную «оболочку» вблизи поверхности, которая образуется в результате сцепления углеводородных радикалов и полярных групп друг с другом.

Скопления ионов ПАВ, самопроизвольно возникающие в объеме растворов, называются мицеллами. Их образование в водных растворах и углеводородной среде происходит по- разному. В водных растворах мицеллы возникают, когда углеводородные цепи ионов ПАВ достаточно длинные и содержат не менее 10 атомов углерода (для парафиновых радикалов).

Внутренняя часть таких мицелл представляет собой углеводородное радикальное ядро, а наружная оболочка состоит из полярных функциональных групп, интенсивно взаимодействующих с водой (рис. 1.19, а). В случае углеводородной (неполярной) жидкой среды ядра мицеллы образуют полярные функциональные группы, а оболочка образуется углеводородными радикалами, которые взаимодействуют с неполярной жидкостью (рис. 1.19, б).

Рис. 1.19. Мицеллы ПАВ в полярной (а) и неполярной (б) средах: 1 — ядро мицеллы; 2 — функциональные группы ПАВ;

3 — радикалы ПАВ

Мицеллы существуют только тогда, когда концентрация ПАВ в растворе превышает некоторое критическое значение — критическую концентрацию мицеллообразования. В растворах умеренной концентрации мицеллы имеют шарообразную форму, в более концентрированных — пластинчатую.

Во внутренней части мицелл (ядрах) могут растворяться жидкости, противоположные по природе той среде, где возникли мицеллы. Благодаря этому, например, углеводородные жидкости (битумы), практически не растворимые в воде, растворяются в водных растворах ПАВ. Такое растворение называется солюбилизацией или коллоидной растворимостью. Это имеет большое практическое значение, например, при приготовлении эмульсий, а также влияет на свойства пленок органических вяжущих, наносимых на поверхность минеральных частиц.

Поверхностное натяжение ПАВ меньше, чем у растворителя (например, воды). Это объясняется тем, что взаимодействие между молекулами ПАВ и молекулами растворителя всегда слабее, чем взаимодействие между молекулами растворителя. Поэтому ПАВ выталкиваются из объема раствора на поверхность растворителя, образуя на нем адсорбционный слой. Вследствие этого межмолекулярное взаимодействие в поверхностном слое уменьшается, и поверхностное натяжение падает.

Избыточная концентрация ПАВ в поверхностном слое, т.е. зависимость адсорбции от концентрации растворенного ПАВ, определяется из уравнения Гиббса:

где с — концентрация растворенного ПАВ; а — поверхностное натяжение; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура.

Типичная зависимость адсорбции А от концентрации ПАВ с показана на рис. 1.20.

Рис. 1.20. Изотерма адсорбции ПАВ

Величина dv/dc называется поверхностной активностью и может служить мерой поверхностной активности данного ПАВ. Длина углеводородного радикала в молекуле ПАВ сильно сказывается на поверхностной активности его молекул. Например, поверхностная активность высших карбоновых кислот (пальмитиновая С15Н31СООН, стеариновая С17Н35СООН и др.) растет по мере увеличения длины углеводородного радикала: в среднем в 3,2 раза на каждую группу СНз (правило Дюкло).

Источник: studref.com

Поверхностно-активные вещества

Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю. Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.

• Методы определения ККМ:

1. Метод поверхностного натяжения
2. Метод измерения контактного угла с тв. или жидкой поверхностью (Contact angle)
3. Метод вращающейся капли (Spindrop/Spinning drop)

Строение ПАВ

Как правило, ПАВ — органические соединения, имеющие амфифильное строение, то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильный компонент(функциональные группы -ОН, -СООН, -SOOOH, -O- и т. п., или, чаще, их соли -ОNa, -СООNa, -SOOONa и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент. Примером ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата натрия и т. п.) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п.

Классификация ПАВ

• Ионогенные ПАВ

• Катионные ПАВ
• Анионные ПАВ
• Амфотерные

• Неионогенные ПАВ

• Алкилполиглюкозиды
• Алкилполиэтоксилаты

Влияние ПАВ на компоненты окружающей среды

ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде — понижение поверхностного натяжения.

Например в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO2 и кислорода в массе воды. Только немногие ПАВ считаются безопасными (алкилполиглюкозиды), так как продуктами их деградации являются углеводы. Однако при адсорбировании ПАВ на поверхности частичек земли/песка степень/скорость их деградации снижаются многократно. Так как почти все ПАВ, используемых в промышленности и домашнем хозяйстве, имеют положительную адсорбцию на частичках земли, песка, глины, при нормальных условиях они могут высвобождать (десорбировать) ионы тяжёлых металлов, удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания данных веществ в организм человека.

Источник: dic.academic.ru

Поверхностно-активные добавки для бетона

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) значительно улучшают технологические свойства бетонной смеси и строительно-технические свойства бетонов. Эти добавки, вводимые в малых дозах (0,01—0,25% от массы цемента), оказываются мощными регуляторами ряда важных свойств бетонов и растворов.

Поверхностно-активные добавки подразделяются на следующие группы: пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие, микрогазообразующие.

Пластифицирующие добавки. Поверхностно-активные вещества, входящие в состав добавки, адсорбируясь на поверхности клинкерных зерен цемента, уменьшают трение между ними, благодаря чему смесь становится более пластичной (текучей). Пластифицирующий эффект добавки увеличивается с повышением тонкости помола цемента, его расхода в бетоне, исходной подвижности бетонной смеси.

При применении мелких песков, шлакопортландцементов или пуццолановых портландцементов пластифицирующие добавки способствуют вовлечению в бетонную смесь заметного количества воздуха (до 2%), что приводит к увеличению ее связности и улучшению удобоукладываемости.

Однако ПАВ замедляют гидратацию цемента, что приводит к замедлению темпа твердения бетона в раннем возрасте, а превышение оптимальной дозировки добавки может привести к значительному замедлению роста прочности и даже к «отравлению» бетона (при дозировках более 1%). Меньше всего это отрицательное действие пластификаторов сказывается при введении их в бетон на быстротвердеющих и высокоалюминатных портландцементах, подвергающихся тепловой обработке.

Пластифицирующие добавки не изменяют прочности сцепления бетона с арматурой и не вызывают коррозии последней, несколько повышают трещино- и морозостойкость бетона, особенно если в смесь вводится заметное количество воздуха.

Пластифицирующе-воздухововлекающие добавки способствуют повышению связности смеси и ее однородности.

Пластифицирующе-воздухововлекающие добавки повышают морозостойкость бетона не менее чем в 1,5—2 раза благодаря вовлекаемому воздуху и гидрофобизации стенок пор капилляров. Они повышают прочность бетона при растяжении, его трещиностойкость, газо- и водонепроницаемость, солестойкость, не оказывают отрицательного влияния на сцепление бетона с арматурой.

Введение этих добавок уменьшает появление выцветов на поверхности затвердевшего бетона.

Воздухововлекающие добавки. ПАВ, входящие в состав этих добавок, как активные пенообразователи способствуют вовлечению бетонной смесью воздуха в виде пузырьков сферической формы диаметром 25—250 мк. Объем вовлекаемого бетоном воздуха определяется количеством добавки, зерновым составом и минералогической природой заполнителей, расходом цемента и его составом, способом и продолжительностью перемешивания. Практически воздух вовлекается растворной частью бетона и прежде всего зернами песка размером 0,3—1 мм. Увеличение в песке фракций менее 0,3 мм, равно как и увеличение расхода цемента, снижает объем вовлекаемого воздуха.

Увеличение содержания воздуха в бетоне приводит к уменьшению его прочности. Однако при содержании воздуха не более 5% пластифицирующее действие добавок позволяет уменьшить В/Ц и получать бетон требуемой прочности с сокращенным расходом цемента. Эффективность применения воздухововлекающих добавок повышается с увеличением В/Ц бетона, снижением расхода цемента и уменьшением содержания в нем трехкальциевого алюмината.

Воздухововлекающие добавки практически не замедляют гидратацию цемента и поэтому эффективнее пластифицирующих при коротких и умеренных режимах тепловой обработки бетона.

Воздухововлекающие добавки повышают морозостойкость бетона не менее чем в 2—3 раза, существенно не снижают сцепления бетона с арматурой, несколько увеличивают прочность бетона при растяжении, газо- и водонепроницаемость.

Микрогазообразующие добавки. При введении в состав бетонной смеси этих добавок в бетоне образуются равномерно распределенные замкнутые поры. Эффект газообразования зависит от количества введенной добавки, температуры твердения, содержания щелочи в цементе. Эти добавки должны обеспечивать дополнительное образование газа в количестве 1—2%.

Введение микрогазообразующей добавки практически не сказывается на формовочных свойствах смеси, но существенно замедляет твердение бетона на ранних стадиях, что вызывает необходимость удлинения предварительного выдерживания бетона перед тепловой обработкой.

Бетоны с этими добавками характеризуются повышенной прочностью при растяжении, повышенной солестойкостью в условиях капиллярного подсоса, попеременного увлажнения и высушивания. Кроме того, мелкопористая структура бетона и частичная гидрофобизация внутренней поверхности пор и капилляров обеспечивает высокую морозостойкость, газо- и водонепроницаемость и долговечность бетона.

Комплексные добавки. В бетонах успешно применяются сочетания добавок различного действия, так называемые комплексные добавки.

С точки зрения улучшения свойств бетонных смесей и затвердевших бетонов комплексные добавки предпочтительнее, чем каждая из добавок в отдельности.

Применяются комплексные добавки-ускорители твердения в сочетании с пластифицирующей, пластифицирующе-воздухововлекающей, воздухововлекающей или микрогазообразующей добавкой; пластифицирующие в сочетании с воздухововлекающей или с микрогазообразующей добавкой; а также ускорители твердения совместно с ингибиторами коррозии стали.

При применении ускорителей твердения совместно с пластифицирующей или воздухововлекающей добавкой ускоритель твердения частично или полностью нейтрализует отрицательное действие последних на схватывание и твердение бетона.

Комплексная добавка, как правило, позволяет в большей степени уменьшить расход цемента, чем одинарная, однако применение добавки, состоящей из двух составляющих, менее технологично и поэтому ее целесообразно применять лишь в тех случаях, когда одинарная добавка не обеспечивает требуемого эффекта.

Источник: www.stroimt.ru

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Поверхностно-активные вещества(ПАВ) это вещества, которые широко применяют при приготовлении цементных бетонов и растворов в качестве пластифицирующих добавок, в целях экономии расхода цемента и для значительного улучшения их свойств в процессе приготовления и укладки.

Поверхностно-активные добавки собой представляют особую группу органических веществ которых вводят в бетонные или растворные смеси для существенного улучшения их удобоукладываемости. Также ПАВ позволяют существенно уменьшить водоцементное отношение и сократить соответственно расход цемента без снижения прочности бетонных материалов и изделий.

Использование ПАВ в малых дозах(0,05…0,2% от массы цемента) позволяет уменьшить удельный расход цемента примерно на 8…12% в бетонах и растворах. ПАВ также способны повышать водонепроницаемость, коррозиеустойчивость, морозостойкость и вообще долговечность бетонных изделий и конструкций. Действие ПАВ на цементные системы основано на следующих положениях физической химии.

ПАВ способны повышать поверхностное натяжение у поверхности раздела фаз, например на границах раздела фаз-твердое тело, вода-воздух. Мельчайшие частицы ПАВ адсорбируются , другими словами связываются прочно с внутренней поверхностью раздела тел, образуя на этих поверхностях молекулярные слои толщиной в одну молекулу.

Величина этого адсорбционного слоя относится к диаметру цементной частицы, так же как толщина спички к высоте 30-этажного дома. Применение однако в малых дозах добавок ПАВ к цементным системам существенно меняет их свойства. Используемые в бетонах, цементах и растворах поверхностно-активные добавки, по определяющему эффекту действия на цементные системы условно можно разделить на три группы:

Гидрофилизующие добавки способны при затворении водой вяжущего предотвращать слипание отдельных цементных частиц между собой на определенный срок. В таком случае несколько замедляется коагуляция новообразований, то есть высвобождается вместе с тем некоторое количество воды которое как бы застревает обычно в коагуляционных структурах. Требуемая удобоукладываемость смеси с добавкой по этой причине достигается при меньшем количестве воды затворения, чем у смеси без добавки.

Наибольшее распространение в практике приготовления цементных бетонов и растворов получили гидрофилирующие добавки на основе лигносульфатов-сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ). Эта добавка способна несколько замедлить твердение бетона в раннем возрасте и поэтому на заводах ЖБИ применяют ее в сочетании с добавками ускорителями твердения бетонных смесей.

Суперпластификаторы — новые эффективные разжижители бетонной смеси — в большинстве случаев представляют синтетические полимеры — производные меламиновой смолы или нафталинсульфокислоты. Применяют суперпластификаторС-3(НИИЖБ) — на основе нафталинсульфокислоты, суперпластификатор 10-03 (ВНИИЖелезобетон) — продукт конденсации сульфированного меламина с формальдегидом и др. При введении в бетонную смесь суперпластификатора резко увеличивается ее подвижность и текучесть.

Воздействуя на бетонную смесь, как правило, в течение 2…3 ч с момента введения, суперпластификаторы под действием щелочной среды подвергаются частичной деструкции и переходят в другие вещества, безвредные для бетона и не тормозящие процесса твердения. Суперпластификаторы, вводимые в бетонную смесь в количестве 0,15…1,2% от массы цемента, разжижают бетонную смесь в большей мере, чем обычные пластификаторы. Пластифицирующий эффект сохраняется, как правило, 1…2 ч после введения добавки, а через 2…3 ч он уже невелик.

Суперпластификаторы позволяют существенно снизить В/Ц, повысить подвижность смеси, изготовить изделия высокой прочности, насыщенных арматурой из изопластичных смесей.

Гидрофобизующие добавки, как правило, существенно повышают нерасслаиваемость, связанность бетонной (растворной) смеси, находящейся в покое. При действии внешних механических факторов (при перемешивании, укладке и т. д.) бетонная или растворная смесь с добавкой отличается повышенной пластичностью. Такое свойство гидрофобизующих смесей объясняется специфическим смазочным действием тончайших слоев по-верхностно-активныхвеществ, распределяемых в смеси.

Кроме того, эти добавки предохраняют цементы от быстрой потери активности при перевозке или хранении. В качестве гидрофобизующих добавок раньше применялись в основном природные продукты — некоторые животные жиры, алеиновая и стеариновая кислоты. Развитие химической промышленности дало возможность широко использовать новые гидрофобизующие добавки— битумные дисперсии (эмульсии и эмульсосуспензии), нафтеновые кислоты и их соли, окисленные, синтетические жирные кислоты и их кубовые остатки, кремнийорганические полимеры и др.

Воздухововлекающие добавки

Воздухововлекающие добавки позволяют получать бетонные (растворные) смеси с некоторым дополнительным количеством воздуха. Чтобы повысить пластичность смеси, обычно увеличивают объем вяжущего теста. Вовлекая воздух, увеличивается объем вяжущего теста без введения лишнего цемента. Поэтому удобоукладываемость такой системы повышается.

К тому же воздухововлекающие добавки образуют и ориентированные слои, активные в смазочном отношении. Широко применяют воздухововлекающие добавки на основе смоляных кислот: смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ), омыленный древесный пек и др.

К ускорителям твердения цемента, увеличивающим нараста ние прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлоридкальция и др.

Влияние хлористого кальция на повышение прочности бетона объясняется его каталитическим воздействием на гидратацию C 3 S и C 2 S, а также реакцией с С 3 А и C 4 AF. Ускорители твердения не рекомендуется применять в железобетонных конструкциях и предварительно напряженных изделиях с диаметром арматуры менее 5 мм и для изделий автоклавного твердения, эксплуатирующихся в среде с влажностью более 60%. Сульфат натрия может вызвать появление высолов на изделиях.

В нитрит-нитрат-хлоридекальция ускоряющее действие хлорида сочетается с ингибирующим действием нитрата кальция. Противоморозные добавки — поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и другие — понижают точку замерзания воды, чем способствуют твердению бетона при отрицательных температурах. Для замедления схватывания применяют сахарную патоку и добавки СДБ, ГКЖ-10иГКЖ-94.

Пено- и газообразователи применяют для изготовления ячеистых бетонов. К пенообразователям относятся клееканифольные, смолосапониновые, алюмосульфонафтеновые добавки, а также пенообразователь ГК. В качестве газообразователей применяют алюминиевую пудру ПАК-3 и ПАК-4.

Комбинированные добавки, например пластификатор СДБ, ускоритель твердения (хлористый кальций) с ингибитором (нитратом натрия), способствуют экономии цемента. При этом ускоритель твердения нейтрализует некоторое замедление твердения смеси в раннем возрасте.

Специальные добавки обеспечивают получение водонепроницаемых растворов или бетонов, регулируют сроки схватывания и др.

Во время приготовления бетонных смесей добавляют следующие виды химических добавок, которые способны улучшить характеристики бетонной смеси и уменьшить расход цемента:

1.Индивидуальные- ПАВ,электролиты,полимерные смолы и другие.

2. Комплексные -ПАВ ( СДБ+ГКЖ-94,СДБ+СНВ и другие),комплексные электролиты следующих соединений(ННК+ННХК).

3.Комплексные- ПАВ и электролиты(СДБ+Na2SO4; СДБ+ННХК, СДБ+Na2SO4; СДБ+NaNO3 и другие.

Пав используются также довольно широко и в виде пластифицирующих добавок, которые позволяют не только экономить цемент но и интенсифицировать процесс твердения .Также за счет использования пластифицирующих добавок,удается снизить энергозатраты при приготовлении бетонных смесей. Применении ПАВ в рациональных, и строго дозированных количествах, позволяет снизить энергозатраты во время приготовления бетонных смесей до 50 процентов.

Широко используются на ряду с другими видами добавок суперпластификаторы С-3,НИЛ-10 ,С-4,10-03,КМБ и другие.Использование таких пластификаторов позволяет увеличивать на много прочность бетона,уменьшить водопотребность бетонной массы не уменьшая подвижность и удобоукладываемость.использование суперпластификатора 10-03 показало что увеличение подвижности бетонной смеси происходит в 7 раз.

При уменьшении доли цемента и при использовании такого же пластификатора 10-03,водопотребность бетонной массы уменьшается в два раза.Прочность бетонной массы,при этом после суточного твердения возрастает примерно до 70 процентов,а при тепловой обработки до 20 процентов.

Суперпластификаторы готовятся на основе меламиноформальдегидных смол.Также на основе продуктов конденсации нафталинсульфокислоты,формальдегида,модифицированных лигносульфонатами.На ряду с этими суперпластификаторами на предприятиях по производству бетонов применяются активно и более дешевые пластификаторы.

В частности в роли ПАВ широко используют более дешевую добавку -хлорид кальция в качестве ускорителя твердения вяжущих веществ.Но такой пластификатор вызывает коррозию стальной арматуры и уменьшает стойкость бетона ( цементного камня) в сульфатной среде. Поэтому применение такой добавки в бетонах ограничено.

Сульфат натрия используют преимущественно при тепловлажностной обработке бетона.Использование сульфата натрия дает снижение расхода цемента до 10 процентов,а также сокращается время тепловлажной обработки бетона, цикл обработки может сократится от 20 до 30 процентов.

Нитрат натрия также применяется в основном при тепловлажной обработки бетонной смеси. Использование нитрат натрия совместно с пластификатором СДБ сокращает время пропаривания до 25%, а расход цемента уменьшается до 14%. Для увеличения водопроницаемости бетона в состав бетона вводят нитрат кальция.

Комплексные добавки

Комплексные добавки в основном влияют на такие важные характеристики бетона, как темп роста прочности бетона,подвижность,сроки схватывания, усадка, морозостойкость, коррозионная стойкость и другие.

Применение комплексных добавок в бетонной смеси главным образом вызвано необходимостью уменьшить коррозию стальной арматуры,усадку,а также возможность увеличения прочности. Введение комплекса таких солей как CaCl2+NaNO2, позволяет исключить практически полностью коррозию стальной арматуры. Коррозия арматуры в бетоне происходит за счет агрессивных ионов хлора, которые регулируется солями CaCl2+NaNO2. Для увеличения прочности в бетонную смесь вводят хлорид кальция.

Применение добавки Na2SO4 ( от 0,8 до 1.2 % ) совместно с СДБ (0,15…0,2%) при использовании кассетной технологии ,существенно снижается расход цемента -от 8 до 10 процентов.Экономить цемент и сокращать время затраченное на пропаривание бетонных изделий позволяет также добавка СДБ+NaOH. Влияние расхода цемента на прочность пропаренного бетона с добавками : KCl + (0,5 + 1,2)% Na2SO4 и Na2S2O3 + (0,7 + 1)% Na2SO4 и других показано в таблице-1.

Таблица-1. Влияние вида и количество комплексных добавок на расход цемента

Предложенные комплексные добавки позволяют снизить расход цемента с 350 до 298 кг/м³, то есть получить экономию до 15% вяжущего с сохранением отпускной и марочной прочности бетона. В связи с ограниченным обеспечением строительной индустрии электролитами большое значение имеет их применение в комплексе с ПАВ. При этом резко повышается эффективность химических добавок, сокращается в 3…6 раз потребное количество электролитов.

При добавке ННХК в количестве 2…3 % от массы цемента заданная подвижность бетонной смеси достигается при меньшем ( на 6,1…6,5 %) расходе цемента. При добавке 0,5 % ННХК пластифицирующее действие отсутствует. Применение комплексной добавки из СДБ и 0,5 % ННХК оказывает сильное пластифицирующее действие и позволяет не только снизить расход цемента на 10% но и уменьшить жесткость смеси с 19 до 10 с.

Введение комплексных добавок из ПАВ и ННХК улучшает технологические свойства бетона. При введении в бетон комплексных добавок ( при соответствующем сокращении расхода цемента на 9…12 %) получается бетон с F 500…F 1000,что увеличивает срок службы конструкций. Предельное количество пластифицирующих добавок в расчете на сухое вещество приведено в таблицу-2.

Таблица-2. Рекомендуемое количество пластифицирующих добавок а также пластифицирующе-воздухововлекающих добавок для тяжелого и легкого бетонов.

Рекомендуемое количество воздухововлекающих добавок для тяжелых и легких бетонов ,% по массе следующее:

Источник: stroivagon.ru