В. Л. ВАХТОМИН, канд. техн. наук, Ф. А. АЛФЕРОВ, инж. (Челябинский ЛромстройНИИпроект); Ю. П. ЧУРСИН, И. А. КРЫЛОВА, инженеры (завод ЖБИ-1 Челябинского ПО), Новая добавка в технологии бетона— пульпа сулькрем
Кремнеземнотую пыль газоочистки производства ферросиликохрома (КП) совместно с пластификатором успешно применяют в нашей стране н за рубежом. Ввиду ее высокой дисперсности н возникающих из-за этого сложностей транспортирования в твердом виде используют водную суспензию (пульпу).
Челябинским ПромстройНИИпроектом совместно с НИИЖБом и ТСО «Южуралстрой» Минуралсибстроя РСФСР предложено применять пульпу КП с ускорителем твердения бетона сульфатом натрия (СН), дозировку которого можно увеличить до 2%, поскольку КП, понижая PH среды, уменьшает или устраняет полностью возможность образования высолов на поверхности бетона. Для исключения коррозии арматуры и металла оборудования вводят ингибитор коррозии нитрит натрия в небольших количествах (5% СН). Полученная смесь названа пульпой сулькрем (ТУ 67-602-9—88). Ее можно использовать как самостоятельно, так и в качестве компонента комплексной добавки для бетонных смесей, в состав которой дополнительно вводят пластификатор. В комплексе с- пластификатором МТС-1 (ТУ 67-542— 83) добавка условно обозначена ПУД-1 с КП. Она предназначена для улучшения технологических свойств бетонной смеси — однородности и удобоукладываемостн, повышения прочности и экономии цемента, сокращения продолжительности твердения и уменьшения энергозатрат на пропаривание.
В исследованиях применяли бетонную смесь кассетного производства внутренних стен ЖБИ-1 Челябинского ПО класса бетона В 12,5 с расходом компонентов на 1 м3; портландцемент марки 400 Коркинского завода — 345 кг, кварцевый песок с М = 2,15—910 кг, гранодноритовый щебень фракции 5...20 — 870 кг. Содержание воды варьировали в зависимости от состава добавки с обеспечением заданной подвижности бетонной смеси (О. К. 13...14 см). Для приготовления МТС-1 использовали лигносульфонаты технические Кондопожского ЦБК и кубовые остатки высших жирных спиртов ПО Салаватнефтеоргсинтез. Пульпу сулькрем готовили из кремнеземистой пыли Челябинского электрометаллургического комбината (Si02=85...93% с удельной поверхностью 20 м2/г).
Пульпа сулькрем совместно с пластификатором МТС-1 при дозировке последнего 0,4% массы цемента пластифицирует бетонную смесь с О. К. = 2...3 см до 15... 16 см, при этом благо даря наличию высокодисперснон кремнеземистой пыли не происходит водоотделения и расслаивания смеси. Кинетика измерения подвижности во времени бетонной смеси с добавкой не отличается существенно от контрольной равноподвижной смеси без добавок.
Повышение прочности и увеличение скорости набора прочности бетона ( комплексной добавкой происходит благодаря уменьшению В/Ц в пластифицированной бетонной смеси и наличию в ее составе активных компонентов сульфата натрия и кремнеземистой пыли. При этом резкое возрастание скорости набора прочности наблюдается как при пропаривании, так п при твердении нормальных условиях.
Раствор сульфата натрия вызвал появление обильного осадка зеленого цвета, ингибиторы резко уменьшали его количество, а нитрит натрия и амины полностью устраняли осадок.
Коррозию арматуры в бетоне с добавками исследовали по методике НИИЖБа гравиметрическим методом в условиях попеременного увлажнения до водонасыщения и последующего высушивания образцов при 60°С. При этом изучали обычную арматуру (ст. 3) и с цинковым покрытием. Арматурные стержни с цинковым покрытием не имели следов коррозии во всех исследуемых составах бетонов с добавками, изменений массы не отмечалось.
Для обычной арматуры, как и ожидалось, величина коррозионных потерь п бетоне с добавками выше, чем в без- добавочном бетоне, однако это различие (в 2,5...3,5 раза) значительно только в первые 3 мес испытаний и незначительно (на 10...40%) в более поздние сроки (6 мес), что объясняется завершением реакций взаимодействия СН и КП с гидроокисью кальция и увеличением концентрации последней в растворе, что вызывает пассивацию арматуры.
Учитывая высокие технико-экономические показатели бетонов с комплексной добавкой МТС-1 совместно с пульпой сулькрем ТСО Южуралстрой предполагает применить ее на четырех заводах сборного железобетона в Челябинске с общим объемом производства 570 тыс. мг бетона в год. Добавка МТС-1 уже внедрена иа заводах и технология ее применения отработала.
Пульпу сулькрем предполагается готовить в две стадии. На первой на специализированном узле производят концентрированную сметанообразную суспензию КП в насыщенном растворе СН (часть СН остается не растворенной) и нитрита натрия дозированием и перемешиванием в смесителе компонентов.
Вторую стадию осуществляют на риемных пунктах бетоносмесителю! их цехов заводов, куда отдознрованную концентрированную пульпу со специализированного узла перевозят автотранспортом. Расчеты дозировок и контроль концентрации производят по сульфату натрия.
Комплексная добавка, содержащая высокоактивные компоненты различного функционального назначения, позволит варьировать технологию и свойства бетона в широких технологических пределах. Изменением концентрации МТС-1 и составляющих пульпы сулькрем можно управлять подвижностью бетонной смеси, режимами ТВО и свойствами бетона. Предлагаемая номенклатура изделий с добавкой — внутренние и наружные стены, плиты перекрытий, лестничные марши, ригели, сваи, перемычки и другие изделия с ненапрягаемой арматурой.
Для ТСО Южуралстроя расчетный экономический эффект от внедрения комплексной добавки, подсчитанный только от экономии цемента и пара, составляет более 800 тыс. р. в год.
Бетон и железобетон, 1990