Пособие к СНиП 3.09.01-85 Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий
Содержит основные положении по применению пластифицирующих, пластифицирующе-воздухововлекающих, воздухововлекающих, газообразующих, уплотняющих, ускоряющих твердение, ингибирующих сталь и комплексных добавок в сборном бетоне и железобетоне.
Для инженерно-технических работников предприятий сборного железобетона, строительных и проектных организаций.
Разработано НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук В.Г. Батраков, А.В. Лагойда; кандидаты техн. наук О.Е. Королева, Е.С. Силина; канд. хим. наук В.Р. Фаликман) при участии ВНИИЖелезобетона Минстройматериалов СССР (канд. техн. наук В.Г. Довжик, инженеры Б.А. Верскани, Л.И. Левин), ВНИПИ Теплопроекта Минмонтажспецстроя СССР (канд. техн. наук Б.Д. Тринкер, инж. Г.Г. Демина) и Красноярского ПромстройНИИпроекта Минтяжстроя СССР (кандидаты техн. наук А.И. Замощик, Н.Н. Ковальская).
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее Пособие распространяется на применение добавок в тяжелых, мелкозернистых и легких бетонах на цементных вяжущих при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций различного назначения.
1.2. В качестве добавок к бетонам рекомендуется применять отдельные продукты или их сочетания, номенклатура которых приведена в табл. 1 и 2.
1.3. Добавки, указанные в табл. 1 (индивидуальные) и 2 (комплексные), допускается вводить в состав бетонов в соответствии с указаниями, приведенными в табл. 3.
1.4. Применению добавок в бетонах должны предшествовать испытания:
свойств бетонных смесей и бетонов с добавками в соответствии с требованиями действующих стандартов, нормативно-технической или проектно-технологической документации;
на образование высолов на поверхности бетона, к которому предъявляются архитектурные требования или предназначенного для отделки красящими составами - для бетонов с добавками, содержащими соли натрия в количестве более 0,5 % массы цемента.
1.5. Расчет бетонных и железобетонных изделий и конструкций из бетонов с добавками, указанными в табл. 1 и 2, производится по СНиП 2.03.01-84.
1.6. Бетоны с добавками, бетонные смеси, применяемые для них материалы, технологии изготовления изделий и конструкций должны удовлетворять требованиям, предъявляемым государственными стандартами, строительными нормами и правилами и другими нормативными документами к конкретным видам изделий и конструкций с учетом их назначения.
1.7. Целесообразность применения добавок в бетонах определяется достижением различных технологических и экономического эффектов при эксплуатации изделий и конструкций.
Вид добавок по ГОСТ 24211-80
Условное сокращенное обозначение добавок
Стандарты и технические условия на добавки
суперпластификаторы (1-я группа пластифицирующих добавок)
Меламинформальдегидная смола МФ-АР
сильнопластифицирующие (2-я группа пластифицирующих добавок)
Лигносульфонаты технические модифицированные
среднепластифицирующие (3-я группа пластифицирующих добавок)
Мелассная упаренная последрожжевая барда
Водорастворимый препарат ВРП-1
Водорастворимый препарат С-1
Плав дикарбоновых кислот
Щелочной сток производства капролактама
Модифицированный щелочной сток производства капролактама
Модифицированная синтетическая поверхностно-активная добавка СПД-м
Нейтрализованный черный контакт
Контакт черный нейтрализованный рафинированный
Черный сульфатный щелок
ВТУ Минлесбумдревпрома СССР
Смола древесная омыленная
Смола нейтрализованная воздухововлекающая
Клей талловый пековый
Омыленный талловый пек
ТУ 6-01-1157-78, ТУ 6-01-1001-77
Битумная эмульсия (эмульбит)
6. Ускорители твердения
ГОСТ 6318-77 *, ТУ 38-10742-78
ГОСТ 201-76 *Е, ТУ 6-28-177-70
7. Ингибиторы коррозии стали
ГОСТ 19906-74 *Е. ТУ 38-10274-85
Условное обозначение комплексных добавок
Количество добавок в составе комплексных в расчете на сухое вещество, % массы цемента
(0,3 - 0,45) + (0,15 - 0,25)
Пластифицирующие и пластифицирующе-воздухововлекающие
С-3 + (ЩСПК, ЩСПК-м, СПД-м, ЧСЩ)
(0,35 - 0,45) + (0,15 - 0,25)
ЛСТ + (ЩСПК, ЩСПК-м, СПД-м, ЧСЩ)
(0,1 - 0,3) + (0,05 - 0,1)
Пластифицирующие и воздухововлекающие
(0,5 - 0,7) + (0,002 - 0,01)
ЛСТ + (СНВ, КТП, С, ОП)
(0,1 - 0,25) + (0,002 - 0,01)
(0,005 - 0,02) + (0,005 - 0,02)
Пластифицирующие и газообразующие
ЛСТ + (ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ПГЭН)
(0,1 - 0,3) + (0,05 - 0,1)
Пластифицирующие и ускорители твердения
ЛСТ + (СН, НН1, ХК, НК, ННХК)
Пластифицирующе-воздухововлекающие и воздухововлекающие
(ЩСПК, ЩСПК-м, СПД-м) + ( CH В, КТП, С, ОП)
(0,1 - 0,3) + (0,002 - 0,01)
(0,1 - 0,25) + (0,005 - 0,01)
Пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие и воздухововлекающие
С-3 + ЧСЩ + (СНВ, КТП)
(0,35 - 0,45) + (0,15 - 0,25) + (0,0002 - 0,01)
Пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие и ускорители твердения
(0,35 - 0,45) + (0,15 - 0,25) + (0,3 - 1,5)
ЛСТ + (НЧК, КЧНР) +СН
(0,1 - 0,2) + (0,1 - 0,2) + (0,5 - 1,5)
Пластифицирующие, воздухововлекающие и ускорители твердения
ЛСТ + СНВ + (СН, НК)
(0,1 - 0,2) + (0,005 - 0,03) + (0,5 - 1,5)
Пластифицирующие, воздухововлекающие и ингибиторы коррозии стали
ЛСТ + СНВ + ННК
(0,1 - 0,15) + (0,01 - 0,03) + (0,5 - 1,5)
Пластифицирующие, газообразующие и ускорители твердения
ЛСТ + (ГКЖ-94, ПГЭН) + СН
(0,1 - 0,15) + (0,05 - 0,1) + (0,5 - 1,5)
Пластифицирующе-воздухововлекающие и ускорители твердения
(0,1 - 0,25) + (0,05 - 0,2)
(ЩСПК, ЩСПК-м, СПД-м) + (НК, СН, ТНФ)
(01 - 0,35) + (0,05 - 0,2)
(ГКЖ-10, ГКЖ-11, АМСР) + НК
(0,1 - 0,15) + (0,5 - 1,5)
Воздухововлекающие и ускорители твердения
СНВ + (СН, НК, ННХК)
(0,005 - 0,02) + (0,5 - 1,5)
Воздухововлекающие и ингибиторы коррозии стали
(0,005 - 0,02) + (0,5 - 1,5)
Газообразующие и ускорители твердения
(ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ПГЭН) + НК
(0,05 - 0,1) + (0,5 - 1,5)
Уплотняющие и замедлители схватывания
(НК, СА, ХЖ, НЖ, СЖ) + ЛСТ
(0,5 - 2) + (0,15 - 0,25)
Ускорители твердения и ингибиторы коррозии стали
Ингибиторы коррозии стали
НН + (ТБН, БХН, БХК)
Пластифицирующие и ускорители твердения
(0,35 - 0,45) + (0,15 - 0,20) + (0,3 - 1,5)
Примечание. Из компонентов, указанных в скобках, применяется только один.
Изделия и конструкции, условия их эксплуатации
Запрещается введение добавок
Предварительно напряженные изделия и конструкции
ХК, ХЖ, H Н XK , УПБ
То же, армированные сталью группы III (по табл. 9 СНиП 2.03.11-85 )
ХК, ХЖ, ННХК, УПБ, НК , ННк, Нж
Железобетонные изделия и конструкции:
с ненапряженной рабочей арматурой диаметром 5 мм и менее
имеющие выпуск арматуры или закладные детали:
без специальной защиты стали
с цинковыми покрытиями по стали
ХК, ХЖ, ННХК, СН, ТНФ, НК, ННК, НЖ, БХН, БХК
с алюминиевыми покрытиями по стали
ХК, ХЖ, СН, ТНФ, БХН, БХК, нн, нН 1
предназначенные для эксплуатации:
в агрессивных газовых средах
в зоне переменного уровня воды и в зонах действия блуждающих постоянных токов от посторонних источников
в агрессивных сульфатных водах и в растворах солей и едких щелочей при наличии испаряющих поверхностей
ХК, ХЖ, ННХК, НК, НЖ, ННК
в жидких и газовых средах в нормальном, влажном и мокром режимах при наличии в заполнителе включений реакционноспособного кремнезема
ХК, ХЖ, СН, ТНФ, НН, НН1, ТБН, БХН, БХК
для электрифицированного транспорта и промышленных предприятий, потребляющих постоянный электрический ток
ХК, ХЖ, ННХК, СН, ТНФ, СА, СЖ, НК, ННК, НЖ, НН, НН1, ТБН, БХН, БХК
Бетонные изделия и конструкции, предназначенные для эксплуатации в условиях, указанных в поз. 10 настоящей таблицы
СН, ТНФ, НН, НН1, ТБН, БХН, БХК
Примечания : 1. Возможность применения добавок по поз. 1 - 6 настоящей таблицы должна уточняться с учетом требований поз. 7 - 10, а по поз. 3 при наличии защитного покрытия по стали - с требованиями поз. 5 - 6.
2. Ограничения по применению бетонов с добавками по поз. 4 - 6 и поз. 9 настоящей таблицы распространяются и на бетонные изделия и конструкции.
3. По поз. 7 настоящей таблицы в среде, содержащей хлор или хлористый водород, применение уплотняющих добавок и ускорителей твердения, за исключением НН и ННК, допускаются при наличии специального обоснования.
4. Показатели агрессивности среды и опасности электрокоррозии устанавливаются по СНиП 2.03.11-85, включения реакционноспособного кремнезема в заполнителях - по ГОСТ 8735-75.
5. К бетону конструкций, периодически увлажняемых водой, конденсатом или технологическими жидкостями, должны предъявляться такие же требования, как и к бетону конструкций, эксплуатируемых в нормальном, влажном и мокром режимах.
6. При изготовлении массивных конструкций из бетона с уплотняющими и ускоряющими твердение добавками следует предусматривать мероприятия, понижающие температуру бетона и предотвращающие растрескивание конструкций.
7. Добавку НЖ запрещается применять в бетонах, подвергающихся тепловой обработке или периодическому нагреванию выше 70 °С при эксплуатации.
2. ВЫБОР ДОБАВОК И НАЗНАЧЕНИЕ ИХ КОЛИЧЕСТВА ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНОВ
2.1. В тяжелом и мелкозернистом бетонах добавки рекомендуется применять с целью:
уменьшения расхода цемента;
улучшения технологических свойств бетонной смеси (повышения удобоукладываемости, однородности, связности и нерасслаиваемости);
регулирования потери подвижности бетонной смеси по времени, скорости процессов схватывания, твердения и тепловыделения;
сокращения продолжительности тепловой обработки бетона, ускорения сроков респалубливания при естественном выдерживании в условиях полигона;
повышения прочности, водо- и газонепроницаемости бетона;
повышения морозостойкости, стойкости бетона и железобетона в различных агрессивных средах за счет уплотнения или формирования заданной структуры;
усиления защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре.
Кроме того, в тяжелом бетоне добавки могут примениться для уменьшения расхода дефицитного крупного заполнителя вплоть до замены тяжелого бетона мелкозернистым.
2.2. Добавки для тяжелого и мелкозернистого бетонов следует выбирать на основании рекомендации пп. 2.3 - 2.12 и технико-экономических расчетов.
При этом следует считать, как правило, обязательным введение добавок в следующих случаях:
суперпластификаторов - для приготовления литых и высокоподвижных смесей, а также для получения высокопрочных бетонов классов В40 и более, бетонов высокой плотности;
сильнопластифицирующих добавок - для приготовления высокоподвижных смесей, а также получения бетонов классов В30 - В40:
воздухововлекающих, пластифицирующе-воздухововлекающих и газообразующих добавок - для приготовления бетонов повышенной и высокой морозостойкости и водонепроницаемости, если бетон без добавок заданной марки по прочности не удовлетворяет предъявляемым требованиям по морозостойкости или плотности.
2.3. Выбор добавок для бетонов, к которым предъявляются специальные требования по долговечности (морозостойкости, коррозионной стойкости, водонепроницаемости и другим показателям), следует производить по ведущему агрессивному воздействию.
2.4. Выбор добавки должен производиться в зависимости от технологии приготовления бетонной смеси и изготовления конструкций и изделий с учетом влияния добавок на свойства бетонной смеси и бетона (табл. 4).
Способ корректировки исходного состава бетонной смеси
без уменьшения расхода цемента и воды
с уменьшенным расходом цемента и воды
с уменьшенным расходом воды
повышение подвижности смеси от исходной 2 - 4 см до, см
повышение морозостойкости бетона на число марок
повышение водонепроницаемости бетона на число марок
изменение прочности бетона от исходной 100 % до, %
уменьшение расхода цемента, %
повышение морозостойкости бетона на число марок
повышение водонепроницаемости бетона на число марок
уменьшение расхода воды, %
изменение прочности бетона от исходной 100 % до, %
повышение морозостойкости бетона на число марок
повышение водонепроницаемости бетона на число марок
С-3, 10-03, ДФ, МФ-АР, 40-03, СФМ
ЛСТ, УПБ, ВРП-1, С-1, ПДК
НЧК, КЧНР, ГКЖ-10, ГКЖ-11, М1
снв, ктп, отп, сдо, оп, с
ГКЖ-94, ГКЖ-94М, пгэн
СА, СЖ, ХЖ, НЖ , нк
хк, нк, ннхк, сн, НН, ТНФ
ЛСТ + СН (НК, ННХК, ННК); УПБ + СН
СНВ + СН (НК, ННК, ННХК)
ГКЖ-94 (ГКЖ-94М, ПГЭН) + НК
С-3 + ЛСТ (ЧСЩ) + СНВ (КТП)
ЛСТ + НЧК (КЧНР) + СН; ЛСТ + СНВ + СН ( нК)
ЛСТ + ГКЖ-94 (ГКЖ-94М, ПГЭН) + СН
С-3 + ЛСТ + ГКЖ-10 (ГКЖ-11)
ЛСТ + СНВ (КТП, С, ОП); ВРП-1 + С
ЩСПК (ШСПК-м, СПД-м) + СНВ (КТП, С, ОП)
* Применение суперпластификаторов только с целью экономии цемента, как правило, должно быть экономически обосновано.
При выборе добавки необходимо руководствоваться следующим:
применение пластифицирующих добавок 2 - 3-й групп или пластифици рующе-воздухововлекающих добавок без удлинения технологического цикла возможно в том случае, если он составляет не менее 11 ч для бетонов на портландцементах, 14 ч для бетонов на шлако- или пуццолановых портландцементах; при этом конструкции до тепловой обработки выдерживаются, как правило, не менее 2 ч, а скорость подъема температуры не превышает 20 ° С/ч; либо с меньшим предварительным выдерживанием, но со скоростью подъема температуры не более 15 ° С/ч; при меньших циклах тепловой обработки указанные добавки могут применяться в случае использования закрытых форм или в сочетании с ускорителями твердения;
при введении пластифицирующих добавок 2 - 3-й групп или пластифицирующе-воздухововлекающих добавок в бетон, выдерживаемый в естественных условиях полигона, необходимо учитывать замедление темпа его твердения, особенно в ранние сроки и при пониженных температурах, а при температурах ниже 10 ° С с добавками указанных видов, как правило, вводить ускорители твердения;
применение газообразующих добавок возможно, если предварительное выдерживание бетона при температуре 10 - 30 °С составляет не менее 4 - 6 ч, а скорость подъема температуры до максимальной - не более 10 ° С/ч.
2.5. С целью уменьшения расхода цемента в состав бетонной смеси могут вводиться пластифицирующие добавки 2 - 3-й групп и пластифицирующе-воздухововлекающие добавки, а также комплексные добавки на основе указанных, в том числе и с ускорителями твердения.
Независимо от достигаемого эффекта по экономии цемента при приготовлении бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по долговечности, в состав бетонной смеси целесообразно вводить воздухововлекающие, пластифицирующе-воздухововлекающие добавки или их сочетания с ускорителями твердения.
2.6. Для получения бетонной смеси с требуемыми технологическими свойствами в ее состав рекомендуется вводить следующие добавки:
для увеличения подвижности или уменьшения жесткости - пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на основе указанных;
для повышения однородности и связности (нерасслаиваемости) - пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на основе указанных;
для ускорения твердения или повышения электропроводности смеси - добавки ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали.
2.7. Для сокращения режима тепловой обработки, а также для ускорения твердения бетона, выдерживаемого на полигонах в естественных условиях, в состав бетонной смеси необходимо вводить добавки ускорителей твердения. Возможно применение комплексных добавок, состоящих из ускорителя твердения и пластифицирующей или пластифицирующе-воздухововлекающей добавок.
2.8. Для предотвращения замерзания бетона до начала тепловой обработки в условиях полигона или неотапливаемого цеха при отрицательных температурах воздуха в состав бетонной смеси целесообразно вводить добавку нитрита натрия.
2.9. При невозможности получения бетона с требуемыми по проекту физико-техническими свойствами в его состав необходимо вводить следующие добавки:
для повышения прочности - пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие добавки или ускорители твердения, а также комплексные добавки, состоящие из ускорителей твердения и пластифицирующих добавок;
для повышения морозостойкости - пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие, газообразующие или комплексные добавки на основе указанных;
для повышения непроницаемости - уплотняющие, пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на их основе;
для повышения солестойкости бетона - пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие, газообразующие или комплексные добавки на основе указанных, а также ДЭГ-1, ТЭГ-1 или С-89.
2.10. Для повышения защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре изделий и конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных хлоридных сред, в состав бетонной смеси следует вводить добавки ингибиторов коррозии стали:
НН или НИК - для конструкций, предназначенных для эксплуатации в слабоагрессивных средах;
НН + ТБН, НН + БХН или НН + БХК - для конструкций, предназначенных для эксплуатации в средне- и сильноагрессивных средах.
2.11. Для предотвращения появления высолов на поверхности бетона в состав бетонной смеси рекомендуется вводить пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или газообразующие добавки.
2.12. Для уменьшения расхода дефицитного крупного заполнителя в состав бетонной смеси рекомендуется вводить пластифицирующие добавки 1 - 2-й групп.
2.13. Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона. При этом количество уплотняющих добавок, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали, в том числе и в составе комплексных добавок, не должно превышать, % массы цемента:
СН при допустимости образования высолов на поверхности конструкций . 2
ХК, ХЖ в бетоне конструкций:
НН, НН1, ТНФ, НК, ННК, ННХК, СА, НЖ, СЖ . 3
ДЭГ-1, ТЭГ-1, С-89 . 1,5
Рекомендуемые количества добавок приведены в табл. 5 - 7.
Количество добавок в расчете на сухое вещество, % массы цемента
С-3, 10-03, МФ-АР, 40-03, СМФ
ЛСТ, УПБ, ЛСТМ-2, МЛСТ
ШСПК-м, СПД-м, ВЛХК, ПФЛХ, ЛХД, НЧК, КЧНР, ГКЖ-10, ГКЖ-11, АМСР, ЧСЩ, М1
Портландцемент, быстротвердеющий портландцемент
Количество в расчете на сухое вещество, % массы цемента, при расходе его, кг/м 3
снв, ктп, отп, сдо, оп, с
ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ПГЭН
Примечание . Дозировки ГКЖ-94 и ГКЖ-94М дана в расчете на исходное вещество 100 %-ной концентрации.
Количество в расчете на сухое вещество, % массы цемента
Портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент
Шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, пластифицированный портландцемент, гидрофобный портландцемент
3. ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНОВ
3.1. Подбор состава бетона с добавкой может производиться корректировкой состава бетона без добавки, в котором обеспечено получение заданной прочности при минимальном расходе цемента и требуемой подвижности или жесткости бетонной смеси, либо прямым путем, исключая предварительный подбор состава бетона без добавки.
3.2. Состав бетона с добавками следует подбирать по показателю подвижности или жесткости бетонной смеси и прочности бетона на сжатие, а при необходимости и по другим показателям. При этом необходимо соблюдать следующие условия:
а) водоцементное отношение бетонной смеси с добавками должно быть не больше, чем у бетона без добавки; с пластифицирующе-воздухововлекающей добавкой и комплексными добавками на ее основе (воздухосодержание смеси 2 - 4 %) водоцементное отношение бетона необходимо уменьшать на 0,01 - 0,02, а при применении воздухововлекающей добавки, а также комплексных добавок, содержащих воздухововлекающую добавку (воздухосодержание смеси 4 - 6 %), - на 0,02 - 0,04, чем компенсируется понижение прочности бетона вследствие повышенного содержания в нем воздуха;
б) содержание доли песка в смеси заполнителей для тяжелого бетона с добавкой должно быть таким же, как и для бетона без добавки; исключения составляют случаи применения добавок для получения высокоподвижной и литой бетонной смеси или сокращения расхода цемента на 10 % и более, когда долю песка в смеси заполнителей следует увеличивать, а также случаи применения добавок для повышения воздухосодержания бетонной смеси свыше 2 %, когда долю песка в смеси заполнителей следует уменьшать; оптимальное содержание песка в этих случаях целесообразно уточнять экспериментально;
в) жесткость бетонной смеси с пластифицирующе-воздухововлекающими, воздухововлекающими и комплексными добавками на их oc нов e должна соответствовать жесткости бетонной смеси без добавок; подвижность смеси с добавками при этом следует назначать по табл. 8.
Подвижность бетонной смеси без добавки, см
Подвижность бетонной смеси с добавками, см, при воздухосодержании, %
3.3. Корректировка состава бетона с пластифицирующей добавкой при применении ее для повышения подвижности смеси заключается в установлении оптимального количества добавки и доли песка в смеси заполнителей для тяжелого бетона.
При применении добавки для иной цели корректировку состава бетона рекомендуется производить следующим образом:
в случае применения добавки для повышения прочности или плотности бетона обеспечивается исходная подвижность или жесткость бетонной смеси за счет уменьшения количества воды затворения при неизменном расходе цемента; если показатели смеси отличаются от требуемых, то получение заданной подвижности или жесткости достигается изменением расхода воды;
при применении добавки для сокращения расхода цемента уменьшается расход цемента и воды при неизменном, как правило, водоцементном отношении до получения бетонной смеси заданной подвижности или жесткости;
из подобранных смесей формуются образцы для определения прочности бетона на сжатие; оптимальной дозировкой добавки считается такое ее количество, при введении которого достигается максимальная пластификация смеси или снижение расхода цемента при сохранении заданной подвижности смеси и получении требуемой прочности бетона на сжатие либо постигается максимальное сокращение расхода воды при сохранении заданной подвижности смеси.
3.4. Корректировка состава бетона с пластифицирующе-воздухововлекающей добавкой производится в соответствии с рекомендациями п. 3.3, но с тем отличием, что испытаниям подвергается состав бетона с уменьшенным на 0,01 - 0,02 значением водоцементного отношения, а подвижность бетонной смеси за счет уменьшения расхода воды и цемента подбирается с учетом рекомендаций п. 3.2 «в».
3.5. Корректировка состава бетона с воздухововлекающей добавкой производится по п. 3.3 при уменьшенном на 0,02 - 0,04 значений водоцементного отношения и назначении подвижности смеси по п. 3.2 «в». Оптимальной дозировкой добавки считается такое ее количество, при котором в бетоне обеспечивается воздухосодержание не более 4 - 6 % по объему при прочности бетона на сжатие не ниже, чем у бетона без добавки. Другие значения воздухосодержания назначаются по действующим стандартам и нормативным документам на бетон.
3.6. При применении добавки ускорителя твердения бетона для сокращения режима тепловой обработки или времени твердения бетона корректировка состава бетона заключается в установлении оптимального количества добавки, определяемого по наибольшему показателю прочности при неизменной подвижности или жесткости смеси на образцах, подвергаемых тепловой обработке или выдерживаемых в естественных условиях. Возможный прирост прочности бетона, подвергающегося тепловой обработке, затем используется для сокращения ее продолжительности.
3.7. Корректировка состава бетона с газообразующей, уплотняющей или замедляющей схватывание добавкой, а также с добавкой ингибитора коррозии стали заключается в установлении оптимального количества добавки с уменьшением при возможности расхода воды.
3.8. Корректировку состава бетона с комплексными добавками рекомендуется производить в последовательности входящих в нее компонентов в соответствии с составами добавок, приведенными в табл. 2.
3.9. При корректировке состава бетона с пластифицирующе-воздухововлекающими, воздухововлекающими или их содержащими комплексными добавками смеси обязательно должны перемешиваться в бетоносмесителе с максимальным приближением условий перемешивания (по виду смесителя и времени перемешивания) к производственным, а полученные данные затем проверяться в производственных условиях.
4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДОБАВОК И БЕТОННОЙ СМЕСИ
4.1. Приготовление бетонной смеси с добавками от приготовления обычного бетона отличается тем, что в бетоносмеситель вместе с водой затворения подается необходимое на замес количество добавки, установленное при подборе состава бетона.
4.2. Для введения необходимого количества водорастворимых добавок в бетонную смесь заранее приготовляются водные их растворы рабочей концент рации, а для нерастворимых в воде - водные суспензии или эмульсии.
Концентрацию рабочего раствора добавки К, %, следует определять по формуле
где Д - дозировка добавки в расчете на сухое вещество на замес с минимальным расходом цемента, кг;
п - допустимая по классу точности абсолютная погрешность дозатора, кг.
В зависимости от количества вводимого рабочего раствора добавки могут дозироваться либо дозатором воды, либо дозатором добавок с последующей подачей в дозатор воды.
Для подачи растворов СН, ХК и ХЖ насос и трубопроводы (для СН до обратного клапана) целесообразно применять из химически стойких материалов. Введение комплексных добавок, в которых 20 - 30 % хлоридов или СН заменены на НН или ННК, значительно уменьшает коррозию оборудования и трубопроводов.
Для объемного дозатора концентрация раствора должна назначаться такой, чтобы объем раствора добавки не выходил за пределы точности самого дозатора в расчете на замес с минимальным и максимальным расходом цемента.
4.3. Расход раствора добавки рабочей концентрации А, л, на 1 м 3 бетона определяется по формуле
где Ц - расход цемента на 1 м 3 бетона, кг;
С - дозировка добавки, % массы цемента;
К - концентрация рабочего раствора, %;
П - плотность рабочего раствора, г/см 3 .
Недостающее на затворение 1 м 3 бетона количество воды Н, л, определяется по формуле
Н = В - АП (1 - 0,01К), (3)
где В - расход воды на 1 м 3 бетона, л.
4.4. Растворы добавок рабочей концентрации готовятся в емкостях путем растворения и последующего разбавления исходных продуктов. Для повышения скорости растворения продуктов рекомендуется подогревать воду до 40 - 70 ° С и перемешивать растворы, а твердые продукты при необходимости предварительно дробить.
4.5. Растворы добавок из твердых или пастообразных продуктов готовятся их растворением в заданном количестве воды. После полного растворения продукта ареометром проверяется плотность полученного раствора и доводится до заданной добавлением продукта или воды. Количество твердого продукта, необходимого для получения раствора добавки рабочей концентрации, устанавливается по прил. 2.
Определение содержания сухого вещества пастообразных продуктов рекомендуется производить высушиванием при 105 °С до постоянной массы навески (около 1,5 г с точностью до 1 мг) применяемого продукта.
4.6. При приготовлении раствора добавки из жидкого продукта необходимое количество последнего Р, л, для заправки емкости определяется по формуле
где Q - объем приготовляемого раствора, л;
Д1 - содержание безводного вещества добавки в 1 л приготовляемого раствора, кг;
Д - то же, в 1 л жидкого продукта.
Необходимое количество воды Ф, л, для заправки приготовительной емкости определяется по формуле
ф = Q - р. (5)
4.7. Эмульсии ГКЖ-94, ГКЖ-94М и суспензию ПГЭН следует вводить с водой затворения, обеспечивая равномерное ее перемешивание с водой.
При использовании 50 %-ной эмульсии кремнийорганических добавок ГКЖ-04 и ГКЖ-94М требуемая концентрация рабочего раствора достигается их разбавлением водой в соотношении, устанавливаемом по формуле ( 4), но не более чем в 100 раз.
Для приготовления разбавленной эмульсии, которая до введения в бетонную смесь будет храниться несколько суток, следует применять воду с водородным показателем рН не более 7 с температурой не выше 30 ° С. Для предупреждения осаждения полимера в разбавленной эмульсии ее следует перемешивать 1 - 2 раза в смену и обязательно перед началом работы.
При поставке ГКЖ-94 и ГКЖ-94М в виде продуктов 100 %-ной концентрации эмульсию добавки следует приготовлять по специальной методике (прил. 4).
Температура бетонной смеси с добавками ГКЖ-94 и ГКЖ-94М не должна превышать 30 ° С.
4.8. При применении комплексных добавок, как правило, следует использовать раздельные установки для приготовления и дозирования водных растворов, эмульсий и суспензий каждого из компонентов. Смешивание компонентов комплексной добавки производится непосредственно перед поступлением в бетоносмеситель в дозаторе воды.
Допускается заблаговременное приготовление совмещенных в одном растворе комплексных добавок. При этом добавка ЛСТ + СНВ требует стабилизации альгинатом натрия получаемого раствора. Ее следует производить по специальной методике (прил. 5).
Совмещенные в одном растворе добавки приготовляются и дозируются с помощью одной установки и одного дозатора.
4.9. Растворы (эмульсии) добавок рабочей концентраций следует хранить при положительной температуре (в условиях цеха), а жидкие, пастообразные и твердые продукты добавок - в соответствии с требованиями стандартов и технических условий на добавки.
4.10. Перед перекачкой растворов добавок из одной емкости в другую следует их тщательно перемешивать. При перемешивании растворов воздухововлекающих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок необходимо учитывать возможность ценообразования, особенно при барботировании сжатым воздухом. Для уменьшения ценообразования рекомендуется врезку трубопроводов подачи добавок в емкости производить в нижней ее части.
5. НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНОВ
5.1. Режим тепловой обработки бетонов с добавками, как правило, должен быть не более продолжительным, чем для бетонов без добавки.
Необходимость удлинения режима тепловой обработки бетона с газообразующей, а в ряде случаев и с пластифицирующей, пластифицирующе-воздухововлекающей, воздухововлекающей или замедляющей схватывание добавкой должна быть обоснована соответствующими технико-экономическими расчетами.
5.2. При применении добавок с целью сокращения режима тепловой обработки его продолжительность Вд, включая и предварительное выдерживание, ориентировочно может быть установлена по формуле
Вд = В - аВ ( R д - R ), (6)
где В - продолжительность режима тепловой обработки бетона без добавки, ч;
R д - прочность бетона с добавкой в регламентированный после тепловой обработки срок, % R 28 (устанавливается по п. 3.6);
R - то же, бетона без добавки;
а - коэффициент, принимаемый равным 0,02, 0,03 или 0,04 при прочности бетона после тепловой обработки соответственно 50, 70 и 85 % R 28 .
Возможность сокращения продолжительности отдельных этапов тепловой обработки устанавливается экспериментально.
5.3. Режим тепловой обработки бетона с пластифицирующими добавками, за исключением ЛСТ, с воздухововлекающими, уплотняющими и с добавками ингибиторов коррозии стали, а также с пластифицирующе-воздухововлекающими добавками ЩСПК, ЩСПК-м и СПД-м, как правило, не должен отличаться от применяемого для бетона без добавки.
5.4. Тепловая обработка бетонов с пластифицирующе-воздухововлекающими добавками, кроме ЩСПК, ЩСПК-м и СПД-м, должна производиться не менее 11 ч для бетонов на портландцементах и не менее 14 ч для бетонов на шлако- или пуццолановых портландцементах. При этом бетон до тепловой обработки должен выдерживаться не менее 2 ч, а скорость подъема температуры не должна превышать 15 - 20 °С/ч.
Режим тепловой обработки бетонов с пластифицирующе-воздухововлекающими добавками, вводимыми совместно с ускорителем твердения, не должен отличаться от применяемого для бетона без добавки.
5.5. Тепловую обработку бетонов с добавкой ЛСТ следует производить по следующим режимам (предварительное выдерживание при 15 - 20 ° С + подъем температуры до максимальной + изотермический прогрев при максимальной температуре + снижение температуры), ч, не менее:
а) 3 + 3 + 10 + 2 при максимальной температуре 50 °С - для бетонов на портландцементе с F 300 и более или c W 6 и более;
б) 2 + 3 + 8 + 2 при максимальной температуре 70 ° С - для бетонов на портландцементе с F до 300 или с W 2 - W 4.
в) 2 + 3 + 6 + 2 при максимальной температуре 80 - 85 °С - для бетонов на портландцементах при отсутствии специальных требований по морозостойкости или плотности;
г) 2 + 4 + 8 + 2 при максимальной температуре 90 - 95 °С - для бетонов на шлакопортландцементах или пуццолановых портландцементах при отсутствии специальных требований по морозостойкости или плотности.
Режим тепловой обработки бетона с добавкой ЛСТ, вводимой совместно с ускорителем твердения, не должен отличаться от применяемого для бетона без добавки.
5.6. С добавками ГКЖ-94, ГКЖ-94М или ПГЭН бетон до тепловой обработки необходимо выдерживать не менее 4 ч при температуре окружающей среды 20 - 30 °С и не менее 6 ч при 10 - 20 ° С, а скорость подъема температуры до максимальной не должна превышать 10 ° C /ч.
5.7. Прочность бетона с добавками (технологическая, передаточная, отпускная или проектная) не должна отличаться от соответствующей прочности, установленной действующими стандартами или техническими условиями для бетонов без добавок.
5.8. Тепловая обработка изделий и конструкций, отформованных из высокоподвижных или литых смесей с добавками суперпластификаторов, как правило, может производиться по режимам, аналогичным применяемым для прогрева изделий и конструкций из обычного бетона. При необходимости корректировки режима тепловой обработки бетона с добавками следует увеличить время предварительного выдерживания, уменьшить скорость подъема температуры и сократить продолжительность изотермического выдерживания таким образом, чтобы не изменить общую продолжительность цикла.
5.9. Изделия и конструкции, отформованные из бетонов с добавками, не требуют специального ухода после тепловой обработки.
5.10. Режимы тепловой обработки бетона с добавками должны уточняться лабораторией экспериментального для каждой партии вновь поступивших цемента и добавки.
6. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДОБАВОК В ЛЕГКИХ БЕТОНАХ
6.1. При изготовлении изделий и конструкций из конструкционных легких бетонов могут применяться все химические добавки, рекомендуемые для тяжелых бетонов, с аналогичными проектными характеристиками и условиями приготовления и применения с учетом некоторых особенностей, изложенных в пп. 6.2 - 6.5.
6.2. Применение пластифицирующих добавок рекомендуется в первую очередь при использовании водопотребных мелких заполнителей (золы и золошлаковые смеси ТЭС, вспученный перлитовый песок и др.). Уменьшение водосодержания, вызывающее повышение плотности бетона, следует компенсировать увеличением объема вовлеченного воздуха и соответственно расхода воздухововлекающей добавки.
6.3. При применении пластифицирующих добавок для конструкционных легких бетонов следует учитывать:
повышенную расслаиваемость высокоподвижных легкобетонных смесей вследствие различия плотности отдельных составляющих;
повышение плотности легкого бетона в сухом состоянии при уменьшении водосодержания пластифицированных бетонных смесей;
водопоглощающую способность пористых заполнителей, уменьшающих ко личество активно действующей добавки, вводимой с водой затворения;
влияние прочности пористых заполнителей на эффект повышении прочности бетона и расхода цемента;
наличие пылевидных фракций в пористых песках и золах ТЭС, уменьшающих эффективность пластификации;
большую склонность к воздухововлечению при перемешивании легкобетонных смесей с некоторыми суперпластификаторами в силу активного влияния пористых заполнителей на этот процесс;
повышенную потерю подвижности пластифицированных легкобетонных смесей вследствие отсоса воды пористыми заполнителями в процессе выдерживания и транспортирования смеси.
6.4. Дозировка суперпластификатора для конструкционных легких бетонов находится в тех же пределах, что и для тяжелых бетонов и, как правило, не должна превышать 0,6 % массы цемента в бетонах, приготовленных с мелким плотным заполнителем, 0,8 % массы цемента в бетонах с мелким пористым заполнителем.
6.5. Для уменьшения расслаиваемости высокоподвижных и литых бетонных смесей преимущественно следует использовать заполнители фракции 5 - 10 мм с плотностью зерна, близкой к требуемой плотности, а в качестве мелкого заполнителя - пористые пески и смеси плотных и пористых песков.
6.6. При изготовлении изделий из конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов классов В3,5 - В7,5 обязательно применение воздухововлекающих добавок с целью:
снижения на 50 - 150 кг/м 3 средней плотности легкого бетона плотной структуры и на 5 - 10 % его теплопроводности за счет уменьшения содержания мелкого заполнителя;
улучшения удобоукладываемости, связности, однородности смеси при транспортировании и формовании;
уменьшения расхода пористых водопотребных песков (керамзитового, перлитового) или зол ТЭС со снижением отпускной и эксплуатационной влажности бетона и повышением его долговечности.
6.7. Одновременно с воздухововлекающими добавками при изготовлении изделий из конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов могут применяться:
пластификаторы - для снижения на 10 - 20 % водосодержания бетонной смеси и отпускной влажности бетона;
гидрофобизаторы - для уменьшения водопоглощения бетона и ограждающих конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных средах;
ускорители твердения - для обеспечения требуемой распалубочной прочности при сокращенных режимах тепловой обработки.
6.8. При применении воздухововлекающих добавок для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов объем вовлеченного воздуха должен обеспечивать требуемые свойства бетонной смеси и бетона в момент формования изделий и, как правило, не должен превышать 12 % для смесей на пористых песках и 15 % для смесей на плотных песках.
Объем вовлеченного воздуха при приготовлении бетонной смеси может быть больше требуемого значения в зависимости от изменения воздухосодержания бетонной смеси при транспортировании.