Бетон.ру

Совершенствование технологии изготовления бетона и железобетона на современном этапе не представляется возможным без применения химических добавок. Вводимые в состав бетона добавки (массовая доля 0,01-3%) существенно изменяют свойства бетонной смеси, снижают ее способность к расслаиванию, обеспечивают необходимую скорость загустевания и др. Химические добавки могут ускорить твердение бетона в нормальных условиях и в процессе термообработки, обеспечить ему повышенную морозостойкость, водонепроницаемость, прочность, коррозийную стойкость. Их рациональное применение может изменить технологию транспортирования и укладки бетонной смеси, сделать этот процесс механизированным и менее трудоемким, значительно сократить время набора технологической или отпускной прочности бетона и, следовательно, сократить срок изготовления конструкций, а в конечном счете – увеличить производительность технологической линии.

Химические добавки дают возможность целенаправленно вести технологический процесс производства железобетонных конструкций для определенных условий эксплуатации с требуемой морозостойкостью, водонепроницаемостью и коррозийной стойкостью. Они обеспечивают возможность существенной экономии цемента. Предложено много химических добавок различного назначения. Они группируются и классифицируются по основному их действию на бетонную смесь и бетон: пластификаторы, ускорители твердения, противоморозные, уплотняющие и т.д. Следует отметить, что специально для строительных целей химические добавки в России начали массово производиться и применяться только с конца 70-х гг. XX века. Это было связано с разработкой пластификатора принципиально нового класса, отличающегося высоким пластифицирующим действием на бетонную смесь. Такие пластификаторы получили название суперпластификаторы.

ЗАО «Владимирский ЖБК» 20 лет является специализированным предприятием по производству современных химических добавок для бетонов, растворов и сухих строительных смесей. Результатом сотрудничества с НИИЖБ стало размещение на территории предприятия производства добавки для бетона Суперпластификатора С-3 (ТУ 5745-004-43184789-05).  Суперпластификатор С-3 является одной из специальных отечественных химических добавок для бетонов, производимая методом химического синтеза. Добавка полностью сертифицирована, прошла лабораторные испытания и занимает лидирующую позицию среди аналогичной продукции, т.к. обладает стабильным качеством.

Влияние суперпластификаторов на свойства бетона

Способность суперпластификаторов повышать подвижность бетонной смеси определяет наименование этого класса химических добавок и их функциональное назначение в технологии приготовления бетона. Чем большей способностью повышать подвижность бетонной смеси без снижения прочности бетона обладает данное вещество, тем эффективнее оно может быть использовано. Это объясняется тем, что именно благодаря этому свойству пластификатора обеспечивается снижение трудозатрат при формировании изделий, повышение прочности и водонепроницаемости бетона, экономия цемента.

Суперпластификаторы позволяют получить требуемую удобоукладываемость бетонной смеси при меньшем начальном водосодержании и меньшем водоцементном отношении (В/Ц). Так как прочность бетона определяется активностью цемента и величиной водоцементного отношения, то при прочих равных условиях чем меньше воды будет израсходовано для получения бетонной смеси требуемой удобоукладываемости, тем большей будет прочность бетона. Использование подобных добавок (Суперпластификатор С-3) позволяет получать литую бетонную смесь без снижения прочности бетона. При правильной работе с Суперпластификатором С-3 можно добиться увеличения водонепроницаемости бетона на 1-2 марки, иногда даже на 3.

В экспериментальных работах была доказана возможность замены цемента марки 500 на марку 400. При этом обеспечивалась прочность бетона, соответствующая цементу марки 500 без добавки Суперпластификатора С-3. Присутствие в бетоне Суперпластификатора С-3 обусловливает формирование более прочной и плотной структуры бетона, что обеспечивает повышенные показатели по марочной прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, деформативным свойствам. Все это увеличивает сроки эксплуатации бетона.

Технико-экономическая эффективность применения Суперпластификатора  С-3 в технологии железобетона

Технические возможности, обусловленные природой Суперпластификатора С-3 и реализуемые при его использовании в бетонах, свидетельствуют о комплексном действии добавки. Эффективность действия добавки проявляется уже на начальной стадии процесса изготовления бетона и конструкций – при изготовлении бетонной смеси и далее на каждом этапе формирования бетона, получения готового изделия или конструкции.

При изготовлении бетонной смеси Суперпластификатор С-3 обеспечивает увеличение подвижности бетона в 6 – 7 раз, что позволяет более чем в 2 раза снизить энергетические и трудозатраты при изготовлении изделий, уменьшить или полностью отказаться от вибрирования. Высокая подвижность бетона позволяет транспортировать его по трубопроводу, тем самым облегчая его доставку к месту назначения, а также уменьшить содержание в бетоне воды затворения, а это в свою очередь, существенно снизить скорость его твердения. Поэтому применение суперпластифицирующей добавки С-3 при производстве равноподвижных бетонных смесей обеспечивает существенное снижение энергетических, трудовых и материальных ресурсов, а также позволяет сократить временные затраты.

Использование суперпластификаторов, в частности, Суперпластификатора С-3, в технологии бетона и железобетона позволяет снизить трудозатраты при укладке бетона на 10 – 60%, повысить прочность бетона на 30–70%, снизить водонепроницаемость в 2–3 раза, сократить расход цемента на 15–20%. При этом обеспечивается повышение морозостойкости, общей коррозийной стойкости бетона и качества изделий. Срок службы металлических форм для изготовления сборного железобетона увеличивается в 1,5–2 раза. В целом по приведенным затратам экономия за счет применения суперпластификаторов в технологии бетона и железобетона оценивается в 90 – 300 р. на 1м³ бетона.

Годовой экономический эффект от внедрения Суперпластификатора С-3 представляет собой суммарную экономию от снижения расхода материалов, энергии, трудозатрат, затрат на содержание и эксплуатацию оборудования с учетом капитальных вложений на организацию применения добавки. Расчет годового экономического эффекта на предприятиях стройиндустрии или в строительных организациях определяется по формуле:

Э = [(C₁+Е_нК₁) – (С₂+Е_нК₂)] * А₂

где С₁ и С₂ – себестоимость продукции, изготавливаемой соответственно без добавок (или по базовому варианту) и с рассматриваемой добавкой; Е_н  – нормативный коэффициент эффективности; К₁ и К₂ – соответствующие удельные капиталовложения сравниваемых вариантов; А₂ – годовой объем производства продукции, м₃ или других натуральных единицах.

Направления использования Суперпластификатора С-3

Наиболее рациональным направлением использования Суперпластификатора С-3 является применение его для получения высокопрочных бетонов, бетонов с повышенной водонепроницаемостью. Применение Суперпластификатора С-3 позволяет заменять марку цемента на более низкую или использовать более доступные и дешевые материалы, изменять режим пропарки бетона в сторону сокращения времени и снижения температуры, дает возможность более эффективно решать технические и экономические вопросы производства бетона и бетонных изделий.

Суперпластификатор С-3 рационально применять при изготовлении крупноразмерных густоармированных конструкций. В этом случае за счет использования бетонных смесей повышенной подвижности удается значительно снизить трудозатраты на укладку бетона, не снижая при этом физико-механические характеристики бетона. Кроме того, это позволяет существенно экономить цемент. Суперпластификаторы могут быть эффективно использованы и в других технологиях, где имеет место производство затворяемых сыпучих, в том числе тонкодисперсных материалов, транспортирование материалов по трубопроводу и т.п.

Автор статьи: И.К. Иванов, руководитель службы технической поддержски ООО "Суперпласт" (г. Владимир). Данный материал был любезно предоставлен порталу БЕТОН.РУ компанией ЗАО "Владимирский ЖБК" (г. Владимир).