Модифицированный мелкозернистый бетон с заданными свойствами для ремонтно-восстановительных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ PEMOHTHО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Шмитько Е.И., д-р техн. наук, профессор,

Крылова А.В., канд. техн. наук, доцент, Верлина Н.А.

Выполнение больших объемов ремонтно-восстановительных работ ставит перед бетоноведами задачу обеспечения строителей бетонами (растворами), функциональные возможности которых выше по сравнению с обычными. Это связано с тем, что ремонтно-восстановительные работы обычно проводятся на конструкциях, значительно изношенных, как правило, при неблагоприятных погодных условиях. Это предъявляет к бетону ряд дополнительных требований: такие бетонные смеси не должны изменять реологические характеристики в течения требуемого времени; они должны легко наносится на ремонтируемую поверхность к иметь к ней высокую адгезию; по качественным характеристикам «новые» слои бетона не должны уступать материалу восстанавливаемой конструкции. Такие требования могут быть выполнены при следующих условиях:

необходимая удобоукладываемость бетонных смесей должна быть обеспечена при низких В/Ц-отношениях, обычно не превышающих 0,3 (с целью снижения водопотребности, как правило, должны применяться добавки -- разжижители бетонных смесей;

структура бетона должна быть максимально плотной, что обеспечивается оптимизацией гранулометрического состава заполнителей, оптимальным расходом цемента, применением ультрадисперсных микронаполнителей;

низкие усадочные деформации для предотвращения отторжения нового, «молодого» бетона (обеспечивается небольшими значениями В/Ц-отношений, преимущественным использованием цемента ПЦ-500 ДО, а в ряде случаев - применением расширяющихся добавок и микроармирования цементного камня фибрами различного состава);

-- высокая адгезия, которая обеспечивается обычно введением полимерных добавок (особенно эффективно проявили себя так называемые дисперсионные порошки на основе акрилатов - ДПП);

- для наружных конструкций бетоны должны иметь повышенные показатели по морозостойкости (достигается обеспечением их высокой плотности, а в ряде случаев - применением малых доз воздухововлекающих добавок-модификаторов структуры бетона).

Необходимо отметить, что бетоны, отвечающие указанным выше требованиям, будут иметь достаточно высокую стоимость, обусловленную, прежде всего, применением полимерных добавок, В связи с этим необходимы пути удешевления таких составов. Один из путей ориентирован на использование промежуточного слоя между новым и старым бетоном восстанавливаемой строительной конструкции. Б таком варианте всем указанным ранее требованиям должен отвечать толькопромежуточный слой, толщина которого обычно составляет всего лишь 3-5 см.

Прочное сцепление такого слоя с основным покрытием не вызывает никаких сомнений, так как и тот, и другой слой бетона наносится при восстановлении конструкции практически одновременно.

Для создания промежуточного слоя, обеспечивающего качественное сцепление «старого» бетона восстанавливаемой конструкции с новыми наносимыми слоями, целесообразно применять мелкозернистый бетон, изготовленный на основе высококачественных песков, желательно с шероховатой поверхностью. Таким образом, бетонные смеси и бетоны для ремонтно-восстановительных работ должны обладать целым рядом специфических свойств, в том числе и таких, которые в действующих нормативах не оговорены, но которые необходимы в силу особых условий и специфики выполнения ремонтных работ и службы наносимых слоев бетона. К последним относится преимущественное нанесение бетона (раствора) на вертикальные и потолочные поверхности, когда возможно сползание и отрыв слоев свеженанесенного бетона. Известно также, что отвердевание относительно тонкого (промежуточного) слоя бетона протекает неудовлетворительно из-за недостатка воды вследствии ее впитывания основанием и интенсивного испарения на открытом воздухе, В связи с этим в разрабатываемых составах бетона необходимо значительно усилить свойство водоудерживания. В качестве же конечного результата должны выступать высокие показатели прочности омоноличенного участка конструкции и, прежде всего, прочности на отрыв.

Высококачественный бетон для ремонтно-восстановительных работ был получен в результате последовательной оптимизации зернового состава компонентов бетонной смеси, включая цемент и микронаполнитель, а также путем модифицирования структуры бетона добавками полимерных веществ: водорастворимых эфиров целлюлозы (ЭЦ) трех видов и полимерного порошка [1, 2].

На рисунке 1 представлены результаты исследования влияния добавок ЭЦ на величину усилия отрыва от бетонного основания, из которых следует, что полимеры значительно повышают этот показатель. Наиболее эффективной является добавка ЭЦ-I при дозировке 0,5% от массы цемента: усилия отрыва в этом случае увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с эталоном - бетоном без добавок. Добавки эфира целлюлозы повышают также устойчивость бетонной смеси к сползанию примерно в 4-5 раз.

Если же использовать совместное введение эфира целлюлозы и полимерного порошка (ДПП), то практически обеспечивается абсолютная устойчивость бетонной смеси к сползанию (рисунок 2).

Что касается прочности сцепления нового слоя бетона со старым бетонным основанием, то испытания показали, что уже индивидуальная добавка ЭЦ-1 в количестве 0,5% обеспечивает прирост прочности примерно на 50%; введение комплексного модификатора ЭЦ-1 + ДПП дает еще более значительный эффект -прочность сцепления по сравнению с эталоном практически удвоилась, а разрушение при испытании происходит, как правило, по старому бетону.

Рисунок 1 Показатели усилия отрыва от бетонного основания свежеприготовленного мелкозернистого бетона после введения добавки эфира целлюлозы (1, 2, 3 - виды полимерных добавок)

добавка бетон мелкозернистый слой

Рисунок 2 Показатели устойчивости мелкозернистой смеси к сползанию по вертикальному бетонному основанию при введении комплексной добавки (ЭЦ-1 + ДТП) - дозировка добавки ЭЦ-1 составляет 0,3%; - дозировка добавки ЭЦ-1 составляет 0,5%.

Примечательным является также тот факт, что даже при малом (0,1% от массы цемента) содержании эфира целлюлозы значительно возрастает водоудерживающая способность мелкозернистых бетонных смесей, что является очередным подтверждением высокой эффективности применяемых добавок-модификаторов.

Таким образом, выполненными исследованиями подтверждаются большие возможности модифицирования и управления структурой и свойствами мелкозернистых бетонов при выполнении определенного комплекса технологических требований, главным из которых является применение полимерных добавок нового поколения. В связи с этим принятый нами в заголовке статьи термин «модифицированный мелкозернистый бетон с заданными свойствами для ремонтно-восстановительных работ» представляется в данном случае вполне обоснованным.

Список литературы

Бийтц Рольф. Химические добавки для улучшения качества строительных растворов. // Строительные материалы. 1999. №3. С. 13-15.

Цюрбригген Рогер. Дисперсионные полимерные порошки - особенности поведения в сухих строительных смесях. //Строительные материалы. 1999. №3. С. 10-12.

Размещено на Allbest.ru