Добавки в бетон Справочное пособие

УСКОРИТЕЛИ

1976. Предложено много типов ускорителей для достиже­ния раннего схватывания и твердения обычных и быстро - твердеющих цементов. Путем введения добавки «гипс-(-сер­нокислый алюминий-(-лимон­ная кислота» в цемент дости­гаются показатели. прочности при сжатии 0,33; 10,4 и 19,0 МПа через 5 ч, 1 и 3 сут по сравнению с 0,09 и 16,7 МПа соответственно для цемента без добавки [1]. Ускоритель на
основе KNaCOs (1—2 %) был предложен для применения в холодный период года в сочета­нии с нагревом [2]. Быстрое схватывание достигается при добавлении смеси СаС1г + + Ca(N02>2. При этом срок окончания схватывания укора­чивается с 3 ч 45 мин до 1 ч 33 мин [3]. Высокая ранняя прочность наблюдается при использовании обожженного алунита и гипса [4]. Приме­нение смеси щавелевой кисло­ты, ZnO, СаО и кормовой патоки (мелассы) значительно ускоряет схватывание бетона [5]. Отходы производства заво­дов по выпуску алюминия были также запатентованы как ускорители [6]. Композиции, вызывающие быстрое тверде­ние цементов, включали нитрит и формиат Са [7], поливини­ловый спирт, ЫагСОз и глюко­нат натрия [8, 9], Na2S04, нонилфениловый эфир этилен - гликоля [10] и оксикарбоновую кислоту или ее соль-(-оксид, гидроксид или карбонат щелоч­ного металла [11]. Сталера - финировочный шлам, содержа­щий большое количество Na20, ускоряет схватывание и пони­жает усадку цементных соста­вов[31] [12]. Введение смеси Ca(N02)2 с понижающим водо - потребность компонентом при температуре 65 °С приводит к повышению прочности бетона при сжатии .[13]. Ускорение твердения при повышенных температурах возможно также путем добавления CaS, BaS и сульфатов железа Mn, Ni, Со, Mg, Zn и Ва [14].

Научные исследования по применению ряда противомо­розных добавок проводились в СССР. Запатентованы такие добавки, как КОН — NaN02 — NH4OH [15], нитриты, NaCl — СаС12 или MgCl2 [16], мочевина, K2S04 [171, NH4NO3 [18], а также алюминаты и кар­бонаты щелочных металлов в смеси с мочевиной [19]. Инги­биторы (замедлители) корро­зии, предложенные для исполь­зования вместе с хлоридами, включали смесь нитритов [20],

А также NaN02 + Ca(N03)2 +

+ сульфитно-спиртовые ще­локи— отходы производства [21].

1977. Из 17 патентов, опуб­ликованных в 1977 г., в четырех описаны добавки, содержащие СаС12. Некоторые другие сос­тавы включают следующие ком­поненты: Ca(02CH)2—NaN02— (H0CH2CH2)3N [22]; Na - гидроксиацетат [23]; обожжен­ный алунит или его смесь с гипсом, ангидритом, СаО, Са(ОН)2 или известняком [24]; водорастворимый полиоксиэти - лен — Na2C03 — алюминат Na—AI2O3 [25]; С12А7—CaS04 [26] ; Al (ОН) 3— гипс — CaS04-0,5H20 [27]; смесь фор­миата Са с 2,2-диоксиметил - 1,3-пропандиолом и лигносуль - фонатом Са [28]- NaN02 — A12(S04)3 [29]; Са(N03) 2 [30]; фторсиликат Са [31]; алюминат Na и К [32]; магние­вую и стронциевую соли акри­ловой кислоты [33]; смесь Ci2A7 с СаО, триэтаноламином, алкилгликолем и CaS04-0,5H20 [34].

1978. При добавлении смеси акрилата магния Mg(OH)2, аскорбиновой кислоты и AICI3+(NH4)2S208 срок схва­тывания цементного раствора может быть сокращен с 8 ч до 10 мин [35]. К другим вещест­вам, ускоряющим схватывание или улучшающим прочностные характеристики, относятся сле­дующие: моно-, ди - или триаце­тат глицерина [36]; оксалат аммония и аминоуксусная кис­лота [37]; композиции акрило­вой смолы, богатой содой золы, Na2A102 и А1203 [38]; полиак - рилата аммония и сополимера алкилбензолов с сульфонатами [39]; KN03 и NaN03 или KN03 и галогенида калия [40]; акри-- ловой кислоты, поливинилбен - зола, поливинилпиридина, суль - фоновых кислот и их производ­ных [41]; формиат кальция [42]; Na2S04 в автоклавных условиях [43]; смеси А12 (ОН) 5CI • 2,5Н20, CaS04 • •0,5Н20 и Са(ОН)2 и Na2C03 [44—46]; СаС12, Са(ОН)2, NaOH, триполифосфата нат­рия, стеарата кальция, активи­рованного углерода и лигно­сульфоната натрия [47—49]; оксиацетат натрия [50]; глице- рофосфорная кислота или ее соли [51]; сульфоалюминаты кальция, СА3-CaF2 + добавка, понижающая водопотребность [52]; глицерин [53]; NaOH и CaS04 [54].

Для предотвращения корро­зии стальной арматуры в при­сутствии хлоридов предложены композиции с ингибиторами, в том числе с Na2S04, гипсом и абиетатом натрия для изделий автоклавного твердения [55]; смесь NaP03 с силикатом нат­рия или ZnCU [56] ,и NaN02 или бензоатом натрия [57]. Запатентован также способ определения содержания нит­рита (в количестве 100—1000 млн"[32]) [58].

1979. Ускорение схватыва­ния и повышение долговечности достигалось при введении до­бавки, содержащей СаСІг, MgCl2, К2СО3 и FeS [59]. Дру­гая добавка, включающая фор­миат кальция или муравьиную кислоту, наряду с ускорением гидратации предупреждает кор­розию [60]. Для ускорения схватывания и улучшения проч­ностных характеристик бетона предложено много других ве­ществ: триэтаноламин+ + Na2C03 + K2C03 [61, 62]; Al2(S04)3 + Na0H [63]; Al2(0H)5Cl + NaN02 + CaS04- •0,5Н2О + Са(ОН)2 [64, 65]; 3CaS04 - K2S04-H20 + лимон­ная кислота [66]; NaN03 + -(-формальдегид-нафталино­вый поликонденсат, сополиме - ризованный с натриевыми соля­ми сульфоновых кислот1 [67]; Na2S203 + Na2S04 [68]; LiOH + + Li2C03 [69]; Ca(N03)2 + + CaCl2 + Fe(CH3CHOHCOO)3; Ca(H2P04)2 и [Сг(Н20)6] [Ac03] [70]; полиэтиленоксид или полиакриламид [71]; СаСЬ + этилсиликат [72];

NaH2P04 [73]; AI2(S04)3 + + K2SO4 + алюминат натрия+ + К2С03 [74]; CaS04 + + H2S04 + A1(0H)3-A12(S04)3- • rtH20 [75]; известь-|-алкил - сульфанол + ^аСІ [76]; бенто­нит + N а2С03 + полиэтиленок - сид+продукт конденсации НСНО с К2СО3 [77].

1980. Предложен ряд компо­зиций на неорганической и органической основе, как вклю­чающих хлориды, так и практи­чески бесхлоридных. Смесь, со­держащая 30—80 % алюмина­та кальция, 10—60% алюмина­та натрия и 10—30% Na2C03, предназначена для ускорения схватывания [78]. В других патентах описана смесь СаСЬ, Na2C03 и производных аммиа­ка [79, 80]. Комплексная до­бавка, содержащая 10—17 % Са (ОН] 2, 4,6—8,2% А1(ОН)3> 0,7—1,5% СаСЬ, 0,4—1,0% NaCl, повышает прочность бе­тона [81]. В других патентных формулах предложены: алюминат кальция [82]; NaCl + CaCb + + NaOH [83j; Na2S + K2Cr04 [84]; Na2C03-(- алюминат нат­рия [85]; алюминат кальция+ -(-глюконат натрия-(-лимонная кислота + К2С03 [86]; MgS04 или MgCl2 [87]; антрацен + -(-ацетобутират целлюлозы + К2Сг207 + К2С03 [88]; СаС12 [89]; NaH2P04 + + Na2S202 [90]; NaF + - j - Al 2 (S О4) 3 [91]; этиленгли- кольдиацетат [92]; СаСЬ + + CaS04 + Al 2 (S04) з + - j - Na2Cr04 + лигносульфонат кальция [93]; 3C4A3S-(- + CaS04 + CaCl2 [94, 95]; хло - ридсодержащий отход титано - магниевого производства [96];

А12(0Н)бС1.2,5Н20 + гипс + + Са(ОН)2 [97]; A12(S04)3 + -|-NaF + 6ypa [98]; высокогли­ноземистый цемент -(-Na2C03 + -(-лимоннокислый натрий [99].

1981. В этом году наблю­далась повышенная активность в отношении разработки раз­личных добавок. Было предло­жено множество органических и неорганических соединений для сокращения сроков схваты­вания и ускорения твердения цемента, раствора или бетона. Отмечены попытки найти заме­нители хлоридов.

При применении смеси эток - силата абиетиновой кислоты и СаСЬ наблюдались повышен­ная удобоукладываемость бе­тонной смеси и ускоренное твер­дение бетона [100]. Сочетание MgCb, СаС12, NaCl и СоС12 предложено для получения бо­лее прочного цементного камня [101]. Прочные цементные изделия были получены при введении смеси А1СІз и Na2S04 [102]. Другие хлорид - содержащие добавки включали CdCb [ЮЗ], NaCl -(-СаС12 [104] и отработанный травиль­ный раствор для печатных плат, содержащий смесь FeCl2, СиСЬ и НС1 [105]. Заявлены также патенты на два ингиби­тора коррозии: один — на осно­ве Ca(N02)2 [106], а другой — на основе тиоцианата натрия или кальция [107].

В качестве альтернативы хлориду кальция были предло­жены следующие бесхлоридные добавки: глицерин-(-этиленгли - коль-(-пропиленгликоль-|- -(- 1,5-пентандиол -(-этаноламид [108]; Na2S203-(-хромат" калия [109]; оксиполикарбоновая кислота+продукт гидролиза крахмала-)-декстроза[33]; лимон­нокислый натрий-(-компонент, снижающий водопотребность; добавка используется при про - паривании бетона (80 °С) для ускорения роста прочности во время изотермического прогре­ва [111]; натриевая соль тетрамуравьиной кислоты [112]; ІЧаОН + гидролизован - ный полиакрилонитрил [113]; Na-метилнафталин сульфо - нат-(-бис (2-гидрокеиэтил)- аминоксид [34] кокосового масла [114]; H2S04 [115]; фосфат алюминия при молярном отно­шении А1203/Р205= 1,5:3 + + алюминат натрия [116]; А12(S04)3 +CaF +С aS04 +до­бавка, снижающая водопотреб­ность [117]; ЫаМОг + алюмо - феррат кальция состава СбА2Р — СбАР2 + негашеная известь + молотый известняк + + НС1 [118]; H202 + FeS04 [119]; CaF2 + BaS04 [120]; мо­лочная кислота + наполнитель, предварительно обработанный Na2S04 или K2S04 [121]; хро - маты Fe, Ni, Со или Сг + + К [122]; H3P04 + TiN [123]; Na2S04 + Al2S04 [124]; [ М е 2 N +(CH2C02R) (CH2)„N+ (CH2C02R)Me2] 2C1 (здесь R = C7_9— гидро - оксинонилалкил') [125]; K. F + + полигидроксилоксан [126]).