Суперпластификаторы

Наиболее эффективным видом ПАВ являются суперпластификаторы. Воздействуя на процессы формирования структуры, особенно на начальной (коагуляционной) стадии, они изменяют реологические свойства цементной системы, способствуют сокращению ее водопотребности, что в дальнейшем отражается на параметрах кристаллизационной структуры.

Суперпластификаторы классифицируют по одному из двух признаков: по составу материалов и по основному эффекту в механизме действия (электростатического или стерического). Они бывают на основе сульфированных нафталинформальдегидных поликонденсатов, на основе сульфированных меламинформальде-гидных поликонденсатов, очищенных от Сахаров лигш-носульфонатов, поликарбоксилатов и полиакрилатов. В механизме действия последних преобладает стеричес-кий эффект (с большим отталкиванием частиц), и эти суперпластификаторы считаются более эффективными, что предполагает их меньший расход. Поликарбо-ксилаты и полиакрилаты наиболее дорогие, что приводит к совмещению их с другими пластификаторами.

Суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов обеспечивают также высокую сохраняемость бетонных смесей, что делает их привлекательными для монолитного строительства и при продолжительном транспортировании бетонных смесей. В настоящее время Ассоциацией «Полимод» и НИИЖБ реализуется крупный международный проект «Карбоцепторные суперпластификаторы», основной задачей которого является разработка, освоение и внедрение в практику строительства нового поколения высокоэффективных суперпластификаторов бетонных смесей.

Химические неорганические добавки являются в своем большинстве электролитами. По механизму действия их подразделяют на добавки, изменяющие растворимость минеральных вяжущих материалов, вступающие с этими минералами в химические реакции, являющиеся центрами кристаллизации. Подобное деление достаточно условно: одно и то же вещество для алюминатных фаз вяжущего может изменять их растворимость, а для силикатных - вступать в реакции присоединения, ионообменные или с созданием комплексов, и наоборот. К этим группам относятся многие ускорители схватывания и твердения, антифризы и пр.

Наиболее яркий представитель этой группы - хлорид кальция, являющийся в первую очередь добавкой - ускорителем твердения. Скорость гидратации трехкальциевого силиката в его присутствии возрастает в 1,5-2 раза. При дозировках хлорида кальция, не превышающих 2%, в процессе гидратации кристаллизуется гидрохлоралюминат кальция, что не сопровождается деструктивными процессами. При больших концентрациях образуется гидроксихлоридкальция, разложение которого в цементном камне при положительных температурах является причиной нарушения структуры и снижения прочности цементного камня. В бетоне сохраняются свободные хлориды, именно они интенсифицируют коррозию стали в железобетоне. Хлорид натрия, являясь эффективным ускорителем твердения бетона, обусловливает снижение прочности камня при его увлажнении. Все это является серьезными аргументами разумного ограничения применения хлоридов в бетонных смесях.

При замерзании жидкой фазы бетона (цементного теста) его твердение останавливается и возобновляется после оттаивания. При температурах -10'С и ниже гидратация цемента практически прекращается, останавливается процесс тепловыделения, отсутствует заметный набор прочности. Замерзание химически несвязанной воды затворения в бетоне приводит к резкому увеличению пористости цементного камня, а при высоких расходах воды - к разрушению бетона. Эти обстоятельства сильно затрудняют проведение бетонных работ в условиях пониженных температур, особенно при возведении монолитных конструкций. В соответствии со СНиП III-15-76 запрещается производство бетонных работ без применения специальных методов выдерживания бетона при ожидаемой среднесуточной температуре воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0*С.