Указания по применению воздухововлекающих и пластифицирующих добавок поверхностно-активных веществ в дорожном бетоне

УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ВОЗДУХОВОВЛЕКАЮЩИХ И ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ДОРОЖНОМ БЕТОНЕ

Общие сведения

В технологии бетонных работ широкое применение нашли пластифицирующие и воздухововлекающие поверхностно-активные вещества*, существенно улучшающие технологические свойства бетонной смеси (связность, нерасслаиваемость, удобообрабатываемость) и повышающие долговечность бетона в конструкции.

Бетонные покрытия автомобильных дорог в процессе эксплуатации подвергаются агрессивному совместному воздействию попеременного замораживания и оттаивания и хлористых солей, применяемых для борьбы с гололедом. Обеспечение гарантированной морозостойкости дорожного бетона при одновременном воздействии мороза и хлористых солей связано с созданием в структуре бетона определенного объема воздушных пор, образующих условно-замкнутую, «резервную» пористость, воспринимающую внутренние напряжения при образовании льда.

Воздушные поры образуются при введении в бетонную смесь воздухововлекающих добавок, в частности смолы нейтрализованной воздухововлекающей (СНВ).

При введении в бетонную смесь СНВ** поверхностно-активные вещества, входящие в ее состав, являются активными микропенообразователями, способствуют образованию и удержанию в смеси воздушных пузырьков диаметром 25-250 мкм.

Пузырьки воздуха придают бетонной смеси большую связность и нерасслаиваемость во время технологической переработки, а также удобообрабатываемость при укладке в конструкцию.

Объем вовлекаемого в смесь и удерживаемого ею воздуха определяется множеством факторов: количеством добавки, зерновым составом и минералогической природой заполнителей, содержанием цемента и его химико-минералогическим составом, долей песка в смеси заполнителей, коэффициентом раздвижки щебня раствором, температурой бетонной смеси, способом и продолжительностью перемешивания. Практически воздух вовлекается растворной частью смеси и, прежде всего, зернами песка размером 0,3-0,6 мм. Если в песке увеличивается содержание зерен мельче 0,3 мм и особенно мельче 0,14 мм, то при одном и том же количестве добавки уменьшается объем вовлекаемого и удерживаемого в бетонной смеси воздуха.

Следует иметь также в виду, что объем воздуха, вовлеченного при данном режиме перемешивания и одном и том же количестве воздухововлекающей добавки ПАВ и прочих равных условий, увеличивается с ростом подвижности смеси, повышением коэффициента раздвижки щебня раствором и уменьшается с увеличением содержания цемента и повышением температуры смеси.

Поскольку морозостойкость бетона определяется не начальным объемом воздуха, вовлеченного в смесь при перемешивании компонентов, а объемом воздушных «условно-замкнутых» пор в структуре затвердевшего бетона, необходимо учитывать влияние технологической переработки при строительстве покрытий на объем остаточного воздуха в уплотненном бетоне.

При технологической переработке бетонной смеси начальный объем вовлеченного воздуха не остается стабильным, а уменьшается, особенно интенсивно в первые 10-20 мин после выгрузки из смесителя. Уменьшению объема вовлеченного воздуха способствует и переработка смеси, связанная с периодическим ее разрыхлением и уплотнением при транспортировании, выгрузке и распределении. Наконец, объем остаточного воздуха в смеси и, следовательно, в бетоне уменьшается с увеличением продолжительности вибрирования, особенно при глубинном высокочастотном виброуплотнении.

Обеспечение нормированного объема вовлеченного воздуха приводит к определенному уменьшению прочности дорожного бетона по сравнению с бетоном без воздушных пор и, следовательно, к увеличению расхода цемента. Чтобы получить дорожный бетон гарантированной стойкости против совместного воздействия мороза и хлористых солей и экономичный по расходу цемента, помимо воздухововлекающей добавки СНВ следует вводить также пластифицирующую добавку СДБ (ССБ)*, т.е. применять в дорожном бетоне комплексную добавку СНВ + СДБ (ССБ).

Пластифицирующий эффект добавки СДБ (ССБ) увеличивается с повышением содержания цемента в бетонной смеси, тонкости его помола уменьшением содержания С3А, повышением начальной подвижности смеси и уменьшением крупности песка. При использовании бетонных смесей на мелких песках добавки СДБ (ССБ) способствуют вовлечению в смесь до 2-3% воздуха по объему.

Следует иметь ввиду, что комплексное применение воздухововлекающей СНВ и пластифицирующей СДБ приводит к усилению их индивидуального положительного влияния на технологические свойства бетонной смеси, пластифицирующего и воздухововлекающего эффекта.