Добавки в бетон Справочное пособие
Свойства незатвердев — ших растворов и бетонов
7.4.1.1. Удобообрабатывае- мость. Обычно модифицированные латексом раствор и бетон[23] обеспечивают хорошую удобообрабатываемость по сравнению с обычными раствором и бетоном. Это главным образом объясняется улучшенной консистенцией (вследствие эффекта шарикоподшипника) полимерных частиц и вовлеченного воздуха и диспергирующим эффектом поверхностно - активных веществ в латексах. На рис. 7.9 и 7.10 [55, 56] показано влияние воды (или водо - цементного отношения) и поли- мерцементного отношения на консистенцию модифицированных растворов и бетонов.
Подвижность модифицированных растворов увеличивается с увеличением водоцемент - ного и полимерцементного отношения. Осадка конуса модифицированных бетонов имеет тенденцию к увеличению с повышением содержания единицы воды (или водоцементного отношения) и полимерцементного отношения. С увеличением содержания воды в полимер - цементе увеличивается его подвижность. Эта тенденция возрастает при уменьшении процентного содержания песка и увеличении содержания цемента. Принимая во внимание указанные факторы, Охама и др. [56] распространили правило Ли относительно постоянного содержания воды на обычный цементный бетон [57] и
|
1 Л Ш Ж F Ш |
|
Рис. 7.9. Влияние водоцементного отношения н полнмерцементного отношения на подвижность растворов, модифицированных (в скобках дано отношение цемента к песку по массе): I — БСК (1:2); //-ПАЭ (1:2); III — ПВ (1:2); IV - БСК (Г. З); V — ПАЭ (1:3); VI — ПВА (1:3)
1—11—I---------- 1------------- 1 I—II—1----------------- 1-------------- 1 <—I f—I------- 1------- 1 О 75 100 725 0 90 120 150 0 120 160 200 Содержание Воды, кг/м3 Рис. 7.10. Влияние водоцементного и полимерцементного отношения на осадку конуса (ОК) бетона, модифицированного БСК (Я/3 — отношение песка к заполнителю, %) /—III— содержание цемента соответственно 250, 300 и 400 кг/м3 |
|
В/Ц,% |
|
Рис. 7.11. Вычисление осадки конуса (О К) бетона, модифицированного БСК (при содержании цемента 250, 300 и 400 кг/м3) (7 — коэффициент корреляции) |
|
Рис. 7.12. Связь между полимерце - ментным и водоцементным отношением бетонов, модифицированных БСК (на кривых указана осадка конуса в см) |
Определили фактор контроля осадки конуса следующим образом:
<r=v„ + v„
Где ф — фактор контроля осадки конуса модифицированных бетонов, а К„ и К, — соответственно объемы полимера и воды на единицу объема модифицированных бетонов.
Типичный пример взаимосвязи фактора контроля осадки конуса с осадкой конуса при различном содержании песка представлен на рис. 7.11 [58]. Как видно из этого рисунка, взаимосвязь между ними велика в интервале осадки конуса 1—21 см. Осадка конуса модифицированных латексом бетонов может быть выражена как функция фактора контроля осадки конуса следующим образом:
OK = ky — l(—S/a),
Где ОК — осадка конуса модифицированных латексом бетонов; ф — фактор контроля осадки конуса; S/a — отношение песок : заполнитель или процентное содержание песка; k и / — эмпирические константы.
Как видно из рис. 7.12 [58], водоцементное отношение модифицированного бетона при заданной осадке конуса заметно снижается с увеличением поли - мерцементного отношения. Установлено, что такое снижение водопотребности значительно влияет на увеличение прочности и снижение трещинообра - зования.
7.4.1.2. Воздухововлечение. У большинства модифицированных растворов и бетонов наблюдается большее воздухововлечение по сравнению с обычными цементными растворами и бетонами из-за действия поверхностно-активных веществ, содержащихся в полимерных латексах в виде эмульгаторов и стабилизаторов. Не-
|
Зо |
"1--- 1 І------- 1 І------- 1--- 1--- 1--- 1 г-
|
Ж |
§20
І
О) g
І
|
|
|
V- — |
|
>4 |
|
--о--- о |
А іо
|
10 15 20 |
|
10 15 20 |
10 15 20 П/Ц,%
Рис. 7.13. Зависимость содержания воздуха от полимерцементного отношения в растворах, модифицированных (при постоянной подвижности 170+5 и постоянном
В/Д=70 %):
I — БСК; 11 — ПАЭ; 111 — ПВА
Которое воздухововлечение полезно для получения улучшенной удобообрабатываемости, как указано в п. 7.4.1.1. Излишнее количество вовлеченного воздуха вызывает снижение прочности и должно регулироваться применением подходящих пеногасителей. Последние коммерческие латексы, применяемые в качестве модификаторов цемента, обычно содержат надлежащие пеногаси - тели, которые значительно снижают воздухововлечение. В результате содержание воздуха в большинстве модифицированных растворов составляет от 5 до 20%, а в большинстве модифицированных бетонов — меньше 2%, т. е. в основном столько же, сколько в обычном цементном бетоне. Меньшее содержание воздуха в модифицированных бетонах по сравнению с модифицированными растворами, вероятно, объясняется тем, что воздух с трудом вовлекается в бетон из-за большей крупности используемых в нем заполнителей. Эти зависимости показаны на рис. 7.13 [60] и 7.14 [61]. На рис. 7.13 содержание воздуха уменьшается с увеличением полимерцементного отношения при постоянной подвижности или постоянном водоцементном отношении. Содержание воздуха в модифицированных растворах увеличивается быстрее, чем в модифицированных бетонах, с увеличением полимер - цементного отношения.
Влияние пеногасителей на содержание воздуха и прочность модифицированных систем рассмотрено в п. 7.4.2.1.
7.4.1.3. Водоудерживаюшая способность. Модифицированные раствор и бетон обладают значительно большей водоудер - живающей способностью по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Водоудерживающая способность зависит от полимерцементного отношения. Вероятно, это объясняется гидрофиль - ностью и коллоидными свойствами самих полимеров и замедлением испарения воды из - за изолирующего действия образующихся непроницаемых полимерных пленок. Соответственно достаточное количество воды, требующейся для гидратации цемента, задерживается в растворе и бетоне, поэтому для большинства модифицированных систем более предпочтительно сухое выдерживание, чем влажное или водное (см. п. 7.4.2.1).
|
|
На рис. 7.15 [62] показана зависимость полимерцементного отношения от водоудержи - вающей способности модифицированных растворов, измеренной в соответствии с JIS А 6908 и ASTM С 91 (Стандарт на кладочный цемент). Водоудерживающая способность в
|
О 51015200 5101520 0 5101520 0 5101520 П/Ц,% Рис. 7.15. Зависимость водоудержи - вающей способности от полимерцементного отношения растворов, модифицированных (при отношениях цемент: песок=1:2 и 1:3): 1 БСК; //— АНБДК; /// — ПАЭ; IV — ПВА |
Основном возрастает с увеличением полимерцементного отношения и становится близкой к постоянной при полимерце - ментном отношении от 5 до 10%.
Высокая водоудерживающая способность модифицированных растворов наиболее эффективна для замедления явления «высыхания» (замедление гидратации цемента из - за потери воды в растворе или бетоне) в тонких облицовочных слоях или покрытиях на таких сильно абсорбирующих воду основаниях, как затвердевшие цементные растворы и керамические плитки.
|
Рис. 7.14. Зависимость содержания воздуха в бетоне, модифицированном БСК, от полимерцементного отношения (на кривых указана осадка конуса в см) |
7.4.1.4. Выделение цементного молока и расслоение. В противоположность обыч
ным цементным растворам и бетонам, в которых происходит выделение цементного молока и расслоение, модифицированные растворы и бетоны в значительно меньшей степени выделяют цементное молоко и в них не наблюдается расслоения, несмотря на их повышенные характеристики пластичности. Это объясняется гидро- фильностью и коллоидными свойствами самих латексов и воздухововлекающим и водопо - нижающим эффектами поверх - ностно-активных веществ, содержащихся в латексах. Соответственно в модифицированных системах отсутствуют такие недостатки, как снижение прочности и водонепроницаемости, вызываемые выделением цементного молока и расслоением.
7.4.1.5. Особенности схватывания. Обычно схватывание модифицированных раствора и бетона в некоторой степени замедлено по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Это замедление зависит от типа полимера и по - лимерцементного отношения. На рис. 7.16 [63] и 7.17 [61] показано поведение модифицированного раствора и бетона при схватывании.
Схватывание замедляется при увеличении полимерцемент - ного отношения, что не вызывает затруднений при практическом применении. В растворе, модифицированном ПКЛ, в большинстве случаев схватывание замедляется. Обычно схватывание замедляется при наличии поверхностно-активных веществ—сульфатов алкил - бензола и казеинатов, содержащихся в латексах и замедляющих гидратацию цемента. Реологические исследования бетона, модифицированного ПВДХ, проведенные Живицей [65], позволили установить, что гидратация цемента замедляется из-за адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности вяжущего.
|
Рис. 7.16. Зависимость степени схватывания от времени растворов, модифицированных (вверху — игла 1 мм, внизу — игла 3 мм; /7/Д=20 %) |
|
1 — ^модифицированный раствор; 2 — БСК; 3 — ПЭВА; 4 — ПАЭ-1; 5 — ПВА; 6— ПКЛ; 7 — ПАЭ-2
Рис. 7.17. Зависимость сопротивления прониканию бетона, модифицированного БСК, от времени (на кривых указано полимерцементное отношение, %) I — начало схватывания; // — конец схватывания |
