ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЕМА НА УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ

Одним из важнейших результатов развития бетонов в конце двадцатого века можно считать создание концепции «High Performance Concretes» – высококачественного бетона [1] (или по другой терминологии [2] бетона высокой функциональности). Такими материалами называют бетоны с высокими технологическими эксплуатационными характеристиками. Ключевыми элементами технологии высококачественного бетона являются применение микрокремнезема (МК) и суперпластификаторов (СП) [1]. Однако, МК является высокодисперсным, низкоплотным, пылящим материалом, что создает проблемы при его транспортировании, хранении, дозировании и перемешивании с другими компонентами бетона [3]. Кроме того, микрокремнезем значительно повышает водопотребность цемента, что делает его применение без водоредуцирующих добавок не эффективным. В связи с этим, в последние годы были разработаны добавки, включающие в свой состав МК и СП, иногда и другие материалы различного назначения, например регуляторы твердения. Применение комплексной добавки упрощает технологию бетона с МК [3].

В настоящее время на российском рынке присутствуют подобные добавки различных отечественных и российских производителей – модификаторы МБ–01 и МБ–C (ООО «Предприятие Мастер Бетон», г. Москва), Мапефлюид ПЗ 500 (Мапеи, Италия), КМХ (ЗАО «Биотех-Д»), Sikacrete PP1-HR (Sika AG, Швецария) и др. Одной из таких добавок, разработанной Всероссийским институтом гидротехнического строительства имени Б. Е. Веденеева и производимой ЗАО «НПО ЦМИД» (г. Санкт- Петербург) является ЦМИД-4.

Эта добавка предназначена для приготовления бетонов с высокими требованиями по прочности, в том числе в раннем возрасте 1-3 суток, морозостойкости и водонепроницаемости. В состав ЦМИД-4 не входят соли ускорители, поэтому он может использоваться для повышения прочности и ускорения ее набора в бетонах, используемых в ответственных конструкциях, в том числе в мостостроении. Рекомендуемая дозировка –6-8 % от массы цемента. Состав добавки ЦМИД-4 разработчик и производитель не раскрывают. По некоторым признакам нами был сделан вывод о содержании в составе этой добавки около 15 % СП на основе нафталинформальдегидных соединений.

Исследования эффективности ЦМИД-4 проводились на цементно-песчанных растворах состава 1:2. Был использован цемент ПЦ 500 Д0 производства ОАО «Кавказцемент» (г. Черкесск). Нормальная густота цементного теста составила 25,5 %, активность – 51 МПа и песок Сурского месторождения с Мкр = 1,52. При введении добавки она вводилась взамен цемента, то есть количество смешенного вяжущего в смеси во всех составах оставалось постоянным. Дозировка ЦМИД-4 составляла от 3 % до 12 % от массы смешанного вяжущего.

Консистенции смеси определялась на по расплыву не встряхивающем столике [4]. В эксперименте использовалась малая форма-конус высота – 31 мм, диаметр основания -63 мм, диаметр части – 47 мм.

Результаты определения дозировки ЦМИД-4 на консистенцию смеси, водоредуцирующую эффективность и прочность в различные сроки приводится на рис. 1., рис. 2. и рис. 3.

Как видно из рис. 1. добавка ЦМИД-4 снижает водопотребность смеси при повышении дозировки добавки, что объясняется увеличением вводимого в растворную смесь с комплексной добавкой СП. Снижение прочности цементно-песчанного раствора в возрасте 3 и 7 суток при повышении дозировки добавки можно объяснить блокирующим действием вводящего в состав ЦМИД-4 СП. При дозировке комплексной добавки 6 % в растворную смесь водится по нашим подсчетам 0,9 % СП, что является выше его эффективной дозировки [5], то есть дозировки, при которой не наблюдается снижения прочности в ранние сроки.

Рис. 1. Зависимость консистенции раствора от В/Ц для составов с различным содержанием ЦМИД-4 (обозначение дозировок на рисунке)

Рис. 2. Зависимость водоредуцирующего эффекта от дозировки ЦМИД-4 для растворов с различной консистенции (обозначение дозировок на рисунке)