М. Ф. САФРОНОВ, инж. (Магнитогорский металлургический комбинат), Бетоны с комплексными добавками: для ремонтно-восстановительных работ
При реконструкции промышленных предприятии возникает необходимость в ремонтно-восстановительных работах. Их проведение, особенно в действующих цехах, как правило, ограничено по времени, поэтому используемый бетон должен быстро набирать прочность в нормальных условиях твердения. В процессе реконструкции некоторые сооружения подвергаются усилению и при этом вДжно обеспечить надежное сцепление старого и нового бетонов, т. е. бетон должен обладать хорошими адгезионными свойствами. Особое значение для ремонтных работ имеет коррозионная стойкость бетона, так как конструкции многих промышленных предприятий подвергаются интенсивным агрессивным воздействиям.
Перспективным направлением в разработке бетонов, отвечающих вышеуказанным требованиям, является введение комплексных химических добавок, которые изменяют свойства и характеристики бетона, кинетику его твердения. Применение добавок, включающих пластификатор и электролит, способствует улучшению адгезионных свойств бетонной смеси, а также интенсификации роста прочности нового бетона в раннем возрасте. при этом в результате снижения бетонной смеси пор бетона продуктами реакций будут увеличиваться его плотность и коррозионная стойкость.
Магнитогорским горно-металлургическим институтом совместно с НИИЖБом исследованы комплексные химические добавки, обеспечивающие интенсификацию твердения, рост адгезионной и механической прочности, долговечности бетона на основе шлакопортландцемента (основного цемента, применяемого на Магнитогорском комбинате). Среди них ускоритель твердения сульфат натрия СН, ингибитор коррозии стальной арматуры нитрит натрия НН, а также пластифицирующая добавка ЛСТ (СДБ) [I]Все добавки вводили в бетонную смесь с водой затворения.
Для приготовления тяжелого бетона применяли шлакопортландцемент марки 300 Магнитогорского цементного завода, состоящий из 64 % гранулированного доменного шлака и 36% портландцементного клинкера с содержанием C3S —61% и С3А = 5,7%. Заполнителями в бетоне служили щебень крупностью 5...20 мм и песок с Мк=2,9.
Адгезионную прочность бетона, твердевшего в нормальных условиях, определяли испытанием омоноличенных образцов-кубов с ребром 10 см на срез по видоизмененной схеме А. А. Твоздева
В табл. 1 приведены данные о влиянии комплексных добавок на механическую и адгезионную прочность бетона. Комплексные добавки на основе ЛСТ+ +НН и ЛСТ-f-CH пластифицируют бетонную смесь (составы 2 и 5), при этом прочность сцепления нового бетона со старым увеличивается в 1,65 раза, скорость твердения в 1,7 раза и конечная прочность бетона с добавками в 1,2 раза по сравнению с контрольным.
Снижением В/Ц удалось повысить прочность сцепления в 2,2 и 1,77 раза, увеличить темп твердения в 2 раза, прочность к 28-суточному возрасту в 1,3 раза. Это можно объяснить водоредуцирующим эффектом комплексных добавок, который проявляется в снижении пористости цементного камня и сопровождается существенным ростом прочности самого бетона и контакта нового бетона со старым. Последнему способствуют повышение степени гидратации цемента в присутствии добавок-электролитов НИ и СН, а также уплотнение межзернового пространства в цементном камне продуктами гидратации [3].
Результаты исследования влияния на бетон циклического насыщения в 5%ном растворе сульфата натрия и высушивания при 60°С, характерные для основных цехов предприятии черной металлургии, приведены в табл. 2. Из псе видно, что коррозионная стойкость бетона с комплексными добавками в 1,5 раза выше стойкости контрольного бетона без добавок. При этом в течение 25 циклов испытания сохраняется достаточно высокая адгезионная прочность бетона с добавками.
На Магнитогорском металлургическом комбинате при ремонтных работах в прокатных цехах в фундаментах под оборудование использовали бетон с комплексной добавкой 0,3% ЛСТ+1% СН. Потенциальный экономический эффект при этом с учетом прогнозируемого увеличения межремонтного срока эксплуатации бетонных фундаментов под оборудование в 1,45 раза составил 3,41 р. на 1 м3 бетона с комплексной добавкой.
Выводы
Введение комплексных добавок на основе ЛСТ, НН и СН на шлакопортландцементе позволяет в 2 раза повысить адгезионную прочность и в 1,5 раза увеличить долговечность бетона. Полученные данные свидетельствуют о возможности применения шлакопортландцемента для ремонтно-восстановительных работ.
Бетон и железобетон, 1988