Технология применения гидрофобизирующих добавок

В СиН-27 от 25 июня 2002 г. (статья "Добавки как характерный признак бетонов нового поколения" на стр. 11) был рассмотрен ряд добавок для модификации бетонных и растворных смесей производства новосибирской компании "Бенотех". В развитие темы вниманию читателей предлагается информация, касающаяся гидрофобизаторов.

Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость
Применение кремнийорганических гидрофобизаторов позволяет значительно улучшить качество практически любых цементных растворов (цементно-песчаных, известково-песчаных, известково-цементно-песчаных) на тяжелом и легком песке различных составов.
При работе с добавками необходимо четко соблюдать их дозирование, тщательность перемешивания кремнийорганических гидрофобизаторов с растворителями: эмульсии с водой затворения, а также самой цементной растворной смеси.
Корректировка состава раствора с кремнийорганической добавкой заключается в определении оптимальной дозировки последней, которая назначается от массы цемента в пересчете на 100 %.
При использовании ГКЖ оптимальной дозировке соответствует выделение газа (водорода) в количестве 35-45 л/м 3 бетона или раствора.
Подбор состава раствора с добавкой кремнийорганических гидрофобизаторов следует проводить на сухих заполнителях. Необходимо учитывать, что добавки обладают некоторым разжижающим действием, которое позволяет сократить водоцементное отношение на 0,03-0,05%. Таким образом можно экономить расход цемента.
Добавки ГКЖ следует вводить в растворную смесь с водой затворения в виде водной эмульсии.
В производственных условиях приготовление растворной смеси с добавкой отличается тем, что в смеситель вместе с водой затворения вводится необходимое на замес количество добавки, установленное при подборе состава.
Дозирование добавки должно производиться по массе или объему с точностью плюс/минус 2% от применяемого количества.
Для обеспечения точности дозирования добавки рекомендуются рабочие растворы 20%-ной концентрации.
В целях предупреждения расслоения разбавленной эмульсии ГКЖ ее следует перемешивать 1-2 раза в смену.
При использовании добавки порядок загрузки материалов в мешалку не изменяется.
Температура раствора с добавкой кремнийорганических гидрофобизаторов в момент ее изготовления не должна превышать 30°С.
При дозировании добавки не допускается ее перелив, так как избыток сверх 0,15% от массы вяжущего приводит к снижению прочности.
Расход ГКЖ в процентах от веса цемента (в пересчете на продукт 100%-ной концентрации) для тяжелых бетонов и растворов — от 0,05 до 0,15, для растворов на легких песках и легких бетонов — от 0,14 до 0,10 при расходе цемента от 201 до 300 кг/м 3 и от 0,09 до 0,05 при расходе цемента более 300 кг/м 3.
Технические характеристики ГКЖ при 100%-ной концентрации следующие. Внешне это бесцветная или светло-желтая жидкость без механических примесей (допускается слабая опалесценция). Массовая доля активного водорода — от 1,30 до 1,42%. Плотность при 20° С — в пределах 0,99-1,00 г/см 3. Гидрофобизирующая способность — не менее 3 часов. Кинематическая вязкость при 20°С — в пределах 50-165 сСт. Водородный показатель среды (водной вытяжки) — от 6 до 8.
Гидрофобизированные кремнийорганические жидкости относятся к малоопасным веществам, они не токсичны, не обладают кумулятивным действием, экологически безвредны.
ГКЖ инертна, без запаха, не оказывает раздражающего действия на кожу, слизистые оболочки. По пожароопасности относится к 4 классу, поэтому при работе с ней следует избегать открытого огня, воспрещается курить. Водные эмульсии этой жидкости, применяемые при приготовлении гидрофобизированных цементных растворов, не огнеопасны и не требуют особых мер предосторожности.

Модификатор ПФМ-НЛК
Необходимое количество модификатора ПФМ-НЛК при интенсивном перемешивании растворяется в горячей (70-80°С) воде. Полученный раствор вводится в воду затворения из расчета 0,2-0,7% (в пересчете на сухие вещества) массы цемента, при этом общий объем воды затворения снижается на объем приготовленного раствора жидкой добавки ПФМ-НЛК. То есть необходимо помнить, что общий расход воды затворения следует уменьшить на 15-20% относительно расхода воды приготовляемого раствора без добавки.
Подбор состава бетона с модификатором ПФМ-НЛК заключается в корректировке рабочего состава бетона без добавки с учетом целей применения модификатора.
Подбор состава бетона с модификатором ПФМ-НЛК следует проводить в лабораторных условиях на сухих заполнителях, при этом следует учитывать воду, входящую в состав раствора модификатора.
Введение ПФМ-НЛК в состав бетонной смеси можно производить либо одновременно со всем количеством воды затворения, либо предварительно перемешав с большей частью воды затворения, либо уже после приготовления бетонной смеси.
Последние два подхода наиболее эффективны с точки зрения увеличения подвижности и сохраняемости бетонной смеси. Выбор способа введения ПФМ-НЛК зависит от потребности производства, применяемой технологии и точности дозирования.
В тех случаях, когда модификатор ПФМ-НЛК предназначается для разжижения бетонной смеси, корректировка ее состава заключается в выборе оптимальной дозировки и установлении доли песка в смеси заполнителей. Корректировку состава рекомендуется производить в следующей последовательности.
Вначале подбирают состав бетона без добавки с исходной осадкой конуса (или жесткостью) бетонной смеси.
Далее изготавливают второй состав бетона, вводя в него модификатор ПФМ-НЛК в ожидаемой дозировке, замеряют осадку конуса (или жесткость) бетонной смеси.
В случае, если осадка конуса (или жесткость) больше или меньше требуемой, уменьшают или увеличивают дозировку ПФМ-НЛК (на 0,05; 0,1; 0,15; 0,2% и так далее в зависимости от того, на сколько результат замера осадки конуса отличается от требуемого).
При необходимости получения высокоподвижных и литых бетонных смесей следует обращать внимание на их связанность. В случае появления расслаиваемости бетонной смеси необходимо ее уменьшить или исключить путем применения таких технологических приемов, как снижение дозировки добавки, введение тонкомолотых минеральных добавок, снижение водосодержания бетонной смеси, а также увеличение доли песка в смеси заполнителей с соответствующим уменьшением доли крупного заполнителя.
Изготовленные образцы после твердения их в требуемых условиях в установленные сроки испытывают на сжатие.
Если подобранный состав бетона с модификатором ПФМ-НЛК имеет ту же прочность, что и бетон эталонного состава, и удовлетворяет проектным требованиям, он принимается за основу при назначении производственного состава.
Если бетон с модификатором ПФМ-НЛК, изготовленный из высокоподвижной смеси, имеет прочность ниже, чем эталон, могут быть рекомендованы следующие приемы: изменение режима термообработки; увеличение дозировки ПФМ-НЛК на 0,05-0,1% с одновременным снижением на 5-10% водоцементного отношения (до требуемого уровня подвижности) бетонной смеси; использование микрокремнезема.
В тех случаях, когда модификатор ПФМ-НЛК применяют для повышения прочности или плотности бетонов, корректировка состава заключается в выборе дозировки ПФМ-НЛК и снижении водосодержания бетонной смеси.
Оптимальная дозировка ПФМ-НЛК выбирается с учетом получения максимального разжижения при надлежащей прочности бетона.
После выбора оптимальной дозировки модификатора ПФМ-НЛК проводят корректировку водоцементного отношения (до получения подвижности, принятой для бетонной смеси без добавки).
Определив природу прочности бетона, сокращают расход цемента (0,8-1,0 кг на каждый 0,1 МПа прироста прочности) и воды, оставляя постоянным водоцементное отношение, до получения смеси заданной подвижности и бетона требуемой прочности.
В случае необходимости все подобранные в лаборатории составы бетонов следует откорректировать в производственных условиях.