Ускорение твердения бетона с помощью добавок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Кафедра: "Экономика строительства и технология стройматериалов"

Исследовательская студенческая работа

"Ускорение твердения бетона с помощью добавок"

Выполнили студенты:

432 группа (2^я бригада)

Проверил преподаватель:

Красовский П.С.

Хабаровск - 2009

Оглавление

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Классификация добавок для бетона

1.2 Лигносульфонат - замедлитель схватывания

2. Исследовательская часть

2.1 Используемые материалы

2.2 Методы исследования

2.3 Результаты исследования

Список используемых источников

Введение

Бетон является основным строительным материалом. Однако этот, казалось бы, незаменимый материал не всегда в состоянии удовлетворять неизмеримо возросшие требования. Это объясняется его недостатками: появлениям трещин (особенно под нагрузкой), малым пределом прочности при изгибе и растяжении, низкой химической стойкостью обычных бетонов, их недостаточной водонепроницаемостью и морозостойкостью, что затрудняет обеспечение требуемой долговечности возводимых сооружений.

Известно, что существенные достижения двух последних десятилетий в технологии бетона обусловлены значительным ростом эффективности добавок различной природы. Добавки - материалы (кроме вяжущего, воды и заполнителей), которые применяются в качестве компонентов бетона и вводимые в замес до или во время перемешивания. Основные проблемы, успешно решаемые с помощью добавок, - обеспечение заданных свойств и ресурсосбережение. Абсолютно возможным стало регулирование составов, структуры и свойств бетонной смеси и бетона с учетом влияния технологических, климатических и эксплуатационных факторов. Изучая влияние добавок последних генераций, исследователи установили новые закономерности в бетоноведении, а практики с их помощью осуществляют новые строительные технологии.

1. Теоретическая часть

1.1 Классификация добавок для бетона

Введение добавок - один из наиболее эффективных факторов, повышающих долговечность бетона. Действие различных типов добавок (пластифицирующих, воздухововлекающих, комплексных) достаточно хорошо изучено.

Добавки для бетонов - природные или искусственные химические продукты, вводимые в составы бетонов при их изготовлении с целью улучшения технологических свойств бетонных смесей, физико-химических свойств бетонов, снижения их стоимости.

ГОСТ 24211-91 (Добавки для бетонов. Общие технические требования) классифицирует все добавки для бетонов. В зависимости от назначения (основного эффекта действия) добавки для бетонов подразделяют на виды.

1. Регулирующие свойства бетонных смесей:

ь пластифицирующие:

· пластифицирующие I группы (суперпластификаторы),

· пластифицирующие II группы (сильнопластифицирующис),

· пластифицирующие III группы (среднепластифицирующие),

· пластифицирующие IV группы (слабопластифицирующие),

ь стабилизирующие;

ь водоудерживающие;

ь улучшающие перекачиваемость;

ь регулирующие сохраняемость бетонных смесей;

· замедляющие схватывание

· ускоряющие схватывание;

ь поризующие (для легких бетонов):

· воздухововлекающие,

· пенообразующие,

ь газообразующие

2. Регулирующие твердение бетона:

ь замедляющие твердение;

ь ускоряющие твердение.

3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона:

ь водоредуцирующие I, II, III и IV групп;

ь кольматирующие;

ь газообразующие;

ь воздухововлекающие;

ь повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии стали).

4. Придающие бетону специальные свойства:

ь противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах);

ь гидрофобизирующие I, II и III групп.

1.2 Лигносульфонат - замедлитель схватывания

Лигносульфонат широко применяют в качестве связующего и пластификатора в черной и цветной металлургии (при производстве чугуна, стали, агломерации руды, кислотном травлении и закалке металла и т.п.). Его также используют в цементной промышленности и производстве огнеупоров, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности (для регулирования вязкости буровых растворов и в качестве компонентов гелеобразующих систем для регулировки фильтрационных потоков и ограничения водопритока в процессах, повышающих нефтеотдачу). Кроме того, он используется в химической промышленности (как диспергатор и стабилизатор суспензий в производстве химических средств защиты растений) и др.

Лигносульфонат применяются для замедления схватывания и твердения бетона (пластификации бетонной смеси). При соблюдении дозировки лигносульфонат обеспечивает подвижность бетонной смеси с дальнейшим увеличением прочности массивных бетонных конструкций. Различия в цементах влияют на количество добавки, поэтому для достижения требуемых реологических свойств рекомендуется проводить лабораторные испытания. КССБ, ФХЛС применяются для понижения вязкости глинистых растворов при бурении нефтяных и газовых скважин.

Лигносульфонат технический жидкий марки "А", ТУ 13-0281036-029-94 (взамен ТУ 13-0281036-05-89, ОСТ 13-183-83, ОСТ 81-04-546-79 - концентраты сульфитно-дрожжевой бражки, концентраты бардяные жидкие), однородная густая жидкость темно-коричневого цвета. Лигносульфонат технический порошкообразный "ТУ 2455-002-00281039-00" (взамен ТУ 81-04-225-79 и ТУ 13-0281036-15-90), порошок от светло-коричневого цвета до темно-коричневого. Лигносульфонат жидкий модифицированный ТУ 2455-001-00281039-01 обладает улучшенными связующими свойствами.

Все сухие добавки лучше растворять в теплой воде, только сыпать нужно медленно маленькими порциями и быстро мешать, проверено на опыте, а насчет безопасности можно сказать, что лигносульфонат модифицированный гранулированный относится к 3 классу опасности (группа опасные), ПДК в рабочей зоне 2 мг/м 3, особенности действия на организм: аллерген.

Различают следующие виды лигносульфонатов:

ь ЛСТМ-2 (лигносульфонаты технические модифицированные) и МЛСТ (модифицированные лигносульфонаты) относятся к сильнопластифицирующим (2 группа пластифицирующих добавок);

ь ЛСТ (лигносульфонаты технические) среднепластифицирующие - 3 группа пластифицирующих добавок.

Вязкая жидкость 50 %-ной концентрации (ЛСТ марок от А до Б) или твердая масса (ЛСТ марки Т), хорошо растворимая в воде. В бетонах преимущественно применяют ЛСТ марки Б - лингосульфонаты технические общего назначения. добавка бетонная лигносульфонат исследование

Рекомендуемая дозировка - 0,1...0,2 % массы цемента в расчете на сухое вещество, для монолитного бетона - до 0,6 %.

При введении пластифицирующих добавок 2 и 3 групп в бетон, выдерживаемый в естественных условиях нужно учитывать замедление времени твердения, особенно в ранние сроки и при пониженных температурах (при Т ниже 10 ?С, необходимо вводить ускорители твердения).

Жидкий технический лигносульфонат получают путём растворения порошкообразного лигносульфоната в воде в весовом соотношении 1,1-1,2:1 при механическом перемешивании в течение нескольких минут при температуре воды 20-700 ?С до полного растворения порошка, причём повышение температуры воды повышает растворимость.

При рабочей концентрации лигносульфоната 10 % - плотность раствора добавки должна быть 1043 кг/м³ (замеряется ареометром общего назначения АОН-1 с диапазоном измерений от 1000 до 1060 кг/м³). Растворять лучше в теплой воде, при работе использовать резиновые перчатки и респиратор.

2. Исследовательская часть

2.1 Используемые материалы

В нашей исследовательской работе мы использовали материалы:

· Песок амурский Мк=2,89.

· Цемент Спасский М 500.

· Щебень Корфовский фракциями 10-20мм.

· Вода.

2.2 Методы исследования

В проделанной работе мы изучали влияние добавок, регулирующих свойства и структуру бетона. Была использована добавка Центрамент Н-10 (аналог лигносульфоната). Основными характеристиками, позволяющими нам судить о влиянии добавки, являются прочность, водопоглощение и водопроницаемость.

Для эксперимента было выполнено 4 замеса: первый с использованием (образцы №5), второй с использованием (образцы №6), третий с использованием (образец 7), четвертый с использованием (образец 8). В итоге были изготовлены кубики размером 10х10х10 см, кубики 7х7х7см и балочки 5х5x25см, которые затем были помещены в сушильный шкаф.

Большие кубики были испытаны на прочность в лабораторных условиях.

Балочки необходимо поместить в воду так, что бы только одна грань соприкасалась с водой, во избежание намокания остальных граней, мы их смазали парафином. Замеры производили в течение 10 дней, с полученными 8 измерениями.

Малые кубики мы поместили в воду и производили замеры их массы через 15 минут, через 60 минут, через 7 суток на воздухе и в воде, используя гидростатические весы.

2.3 Результаты исследования

Таб.1 - Прочность кубиков (10x10x10), кг/см³

Табл. 2 - Масса балочек (5x5x25), г

m_c-масса сухого образца, m_пар- масса образца, смазанного парафином.

Табл.3 - Масса кубиков (7x7x7), г

Расчет водопоглощения ведем по формуле:

,

где m - масса образца на определённый момент времени;

m_пар - масса образца, смазанного парафином

m_c - масса сухого образца.

Расчёт показателей пористости бетона по кинетике их водопоглощения.

Кривые водопоглощения выражаются уравнением:

,

где - водопоглощение образца за время t, % по массе;

- водопоглощение образца;

,

е - основание натурального логарифма, равное 2,718;

t - время водопоглощения, ч;

- показатель среднего размера открытых капиллярных пор, определяемый по номограммам из ГОСТ 1.2730.3.

- показатель однородности размеров открытых капиллярных пор, определяемый по номограммам из ГОСТ 1.2730.3.

Табл. 4 - Водопоглощение балочек

Табл.5 - Среднее значение водопоглощения балочек для четырех замесов

Табл. 6 - Водопоглощение кубиков

Табл. 7 Водопоглощение кубиков (среднее значение для четырех замесов)

Список используемых источников

1. А.Е. Шейкин "Строительные материалы.

2. Ф. Вавржин "Химические добавки в строительстве".

3. http://ru.wikipedia.org/wiki.

4. М.И. Хигерович "Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цемента, растворов и бетонов".

5. www.idei.by.ru/relaksol.

6. ГОСТ 24211-91 Добавки для бетонов. Общие технические требования.

7. ГОСТ 12730.3-78 Бетоны. Метод определения водопоглащения.

8. www.itcr.ru/Russian/additions.

9. http://www.uspm.ru/ligno.html.

Размещено на Allbest.ru