В этой статье мы познакомимся с полифункциональным суперпластификатором для бетонных смесей и строительных растворов, который позволяет расширить диапазоны регулирования воздухововлекающего и пластифицирующего действий пластификатора, а так же повысить прочность и морозостойкость на ранних этапах твердения бетонной смеси.
Общие сведения
Бетон был и остается одним из самых востребовательных строительных материалов во всем мире, а его суммарное годовое производство уже давно превысило 2 млрд. м3, а вместе с этим растет и производство железобетона и сборного бетона, которые в данном показатели не учитываются.
Основной проблемой всегда была и остается достижение высокой прочности на ранних этапах твердения бетонной смеси в нормально-влажностных условиях с использованием простого портландцемента. Появившиеся эффективные суперпластификаторы позволили снизить водоцементное соотношение и капиллярную пористость цемента, что в свою очередь позволило внедрить беспропарочную технологию производства сборного бетона.
Главной проблемой при получении быстротвердеющих бетонов являются пластификаторы, в частности их блокирующее действие на раннем этапе гидратации. Так же к одной из главных проблем можно отнести появление ложного схватывания цемента при использовании пластифицирующих добавок. Механизм блокирующего действия требует более глубокого изучения для того чтобы в будущем сделать производство бетона более технологичным.
Суперпластификаторы для бетона
Учитывая реальные задачи строительного производства, в качестве пластификаторов в первую очередь выбор падал на поверхностно-активные вещества, которые обладали суперпластифицирующим и воздухоудаляющим действием. Среди продуктов отечественных производителей самым лучшим был призван суперпластификатор С-3.
Суперпластификатор С-3 – это продукт, в основе которого лежит конденсация двух веществ, а именно нафталинсульфокислоты и формальдегида. Данный пластификатор был самым перспективным, так как в момент появления оказывал самый сильный эффект на бетон при его использовании, так же этот пластификатор был самым перспективным с учетом технологических факторов.
Но, как и в любом другом продукте или предмете, у суперпластификатора С-3 есть свои недостатки, которые были выявлены уже в ходе практического применения данного продукта. Суперпластификатор С-3 обладает нестабильными свойствами, так как получают данный продукт на разных предприятиях, а в ходе синтеза данной добавки образуются олигомеры, которые на разных предприятиях имеют разную молекулярную массу. Данный нюанс оказывает непосредственное влияние на конечный продукт, т. е. на готовый бетон, у которого могут проявиться неадекватные технологические эффекты.
На протяжении долгого времени существования суперпластификатора С-3, неоднократно предпринимались попытки создания на его базе различных добавок в бетонные смеси, но новые виды пластификаторов не получили широкого распространения, так как не отвечали всем требованиям, которые предъявляются к ускорителям твердения и к тому же не имели необходимой сырьевой базы.
Для получения новых видов пластификаторов, в основной суперпластификатор С-3 добавляли целевые компоненты, среди которых были такие как нитрит натрия, формиат натрия, сероочистки коксового газа на основе роданида натрия и тиосульфата, смесь балластных солей, щелочные компоненты, тонкодисперсные наполнители, гидрофобизирующий агент, ускорители твердения, алеврит, сажа и поташ. Но, не один из этих компонентов не придал суперпластификатору С-3 тех свойств, которые бы отвечали всем современным требованиям.
Полифункциональный суперпластификатор
По технологической сущности и полученному результату, самым близким аналогом полифункционального суперпластификатора получилась комплексная добавка, которая состоит из смеси суперпластификатора С-3 и балластных солей.
Данная комплексная добавка состоит из следующих компонентов:
- от 60% до 95% — это смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе роданида и тиосульфата;
- от 5% до 40% — это суперпластификатор С-3.
Самый главный недостаток данной комплексной добавки он же и самый распространенный, является то, что суперпластификатор С-3 сохраняет свой блокирующий эффект на ранней стадии набора прочности несмотря на то, что модифицирован солями тиоциановой и тиосерной кислот.
Блокирующий эффект приводит к тому, что на ранних стадиях твердения формируется рыхлая структура кристаллогидратного сростка и прочность бетона на этих стадиях оказывается ниже расчетной, что отражается на общий процесс набора прочности и на общую прочность готового бетона в целом.
