Добавка солей t
При изготовлении бетонных и железобетонных изделий (из тяжелого и легкого бетонов) как с тепловой обработкой, так и без нее допускается применение хлористого кальция (СаС12), а также хлористого натрия (NaCl).
СаС12 должен удовлетворять следующим требованиям: безвод — нмй — ТУ НКХП № 1129-44, плавленый —ГОСТ 450-11 и жид — кий —ОСТ 10932-40; NaCl может применяться в виде пищевой поваренной соли, отвечающей требованиям ГОСТ 153-41, или в виде технической каменной соли, удовлетворяющей требованиям ТУ 1320-45.
Величина добавки солей (от веса цемента) для неармирован — ных конструкций не должна превышать 3% СаСЬ или 2% NaCl, а для армированных — 2% СаС12 или 1,5% NaCl. Влияние указанных добавок на эффективность пропаривания бетона на разных видах цемента приводится в табл. 1.
Добавка СаС12 ускоряет твердение бетона как при выдерживании в воздушных условиях, так и при тепловой обработке. При этом основная его роль, надо полагать, сводится к его электролитическому действию; он обусловливает энергичную коагуляцию гидратированных зерен цемента и способствует быстрому агрегированию новообразований.
Ускорение твердения бетона с добавкой СаС12 при нормальной температуре сказывается главным образом в возрасте 1—3 суток (табл. 2). С понижением температурні эффективность действия СаС12 увеличивается. При температуре твердения около 5° можно принимать коэффициент 1,15, а при близкой к 0° положительной температуре—1,25 к указанному в табл. 2 ускорению твердения при 15°.
Добавка NaCl возможна при пропаривании и при электропрогреве бетонных и железобетонных изделий.
Добавка солей позволяет:
1) сократить продолжительность воздушного выдерживания бетона или его тепловой обработки;
2) получить большую прочность бетона при тех же расходах цемента, продолжительности и режиме прогрева;
3) в некоторых случаях иметь экономию цемента (при необходимости получения высокой прочности бетона в короткий срок).
Добавка СаС12 более эффективна при пропаривании бетона на низко и средне ал юминатных и более тонкого помола цементах, а также при коротких и неполноценных режимах прогрева (при температуре 60° и ниже и влажности менее 80%).
При пропаривании бетона на пластифицированном цементе с Добавкой СаС12 или NaCl они вызывают освобождение адсорбиро-
Влияние добавок хлорных солей и кислот на эффективность пропаривания бетона
|
ванного пластификатором на зернах цемента воздуха, что может привести к вспучиванию поверхности бетона.
Существуют опасения, что добавка СаС12 может вызвать недопустимую коррозию арматуры при пропаривании изделий. Анализ применения СаС12 при пропаривании железобетонных изделий на производстве и результаты экспериментальных исследований позволяют отметить следующее.
Добавка СаС12 при изготовлении железобетонных изделий с Пропариванием в течение уже целого ряда лет применяется на мно-
Относительная прочность бетона с добавкой хлористого кальция
(в % к прочности бетона без добавки ускорителя)
Бетон на шлако-и пуццолановом
портландцемента*
добавка хлористого кальция в % ~ї | 2 I 3 | 1 | 2 | 3 Относительная прочность бетона
|
гих заводах и полигонах. При этом нет сколько-нибудь значительных указаний о повреждениях этих изделий при их эксплуатации вследствие коррозии в них арматуры, что является косвенным доказательством допустимости такой добавки.
Как показали опыты, проведенные в б. ЦНИПСе, коррозия арматуры в бетоне с добавкой (от веса цемента) 1,5% СаС12 или NaCl при пропаривании несколько увеличивается, причиной этого, очевидно, является повышенная температура и влажность среды. Однако эти условия, способствующие коррозии, сохраняются в течение короткого времени. С другой стороны, в процессе прогрева бетона ускоряются процессы гидратации трехкальциевого силиката, сопровождающиеся возникновением и сохранением щелочной среды в жидкой фазе цементного теста и камня и быстрым повышением плотности бетона при его ускоренном твердении. То и другое противодействует коррозии арматуры.
Отмеченное выше некоторое увеличение коррозии арматуры в пропаренном бетоне является незначительным и, можно считать, не снижает несущей способности арматуры. При этом необходимо применение плотного бетона и наличие защитного слоя с толщиной не менее 15 мм, отвечающей требованиям «Норм и технических условий на проектирование железобетонных конструкций» (НиТУ 133-55). В тощих бетонах с СаС12 коррозия арматуры усиливается. Поэтому содержание портландцемента в 1 л3 бетона с СаС12 или NaCl должно быть не менее 250 кг.
Добавку солей не следует применять в следующих случаях:
а) при пропаривании армированных конструкций из бетона на топливных и металлургических шлаках (содержащих несгоревший уголь и примеси серы) и приготовляемого на шлако — и пуццолановом портландцементах (ввиду увеличения опасности коррозии арматуры при отсутствии щелочной среды);
б) в конструкциях с рабочей арматурой диаметром менее 5 мм;
в) в железобетонных конструкциях, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности (цехи с большим паровыделением, бани, прачечные и т. п., а также закрытые железобетонные резервуары для еоды) или находящихся на открытом воздухе;
г) в железобетонных изделиях, приготовляемых на шлакопортландцементе и находящихся при эксплуатации в условиях постоянного одностороннего увлажнения грунтовыми или промышленными водами;
д) в сооружениях, возводимых в непосредственной близости к источникам тока высокого напряжения (электростанции, трансформаторные подстанции, фундаменты мачт электропередач и т. п.).
Добавка солей может вызвать появление на поверхности изделий выцветов* что имеет значение для архитектурных. деталей, стеновых панелей и т. п., однако при указанных выше дозировках солей, если такие выцветы и появляются, то они слабо удерживаются на поверхности изделий.
Добавка СаС12 увеличивает в 1,2—1,5 раза усадку бетона, но это не имеет практического значения для обычно изготовляемых железобетонных изделий и более существенно для предварительно напряженных конструкций.
СаС12 при добавке в бетонную смесь с температурой, не превышающей 20°, и при укладываемости смеси не более 30—40 сек. является также пластификатором. При более же высокой температуре смеси или при большей ее жесткости он резко ускоряет загу — стевание смеси. Поэтому нужно заранее определять ее укладывае — мость в условиях, которые будут иметь место на производстве.
При пропарке изделий, изготовляемых на алитовых цементах (с повышенным содержанием C3S), предпочтение следует отдавать СаС12, а при белитовых цементах (с повышенным содержанием C2S) — NaCl.
Добавки солей способствуют удержанию влаги бетоном при его высыхании, а поэтому их применение целесообразно при электропрогреве и прогреве бетона в среде с пониженной влажностью (сухой прогрев).
Недостатком применения солей является ржавление стальных форм, для устранения которого необходимо: а) хорошо очищать и смазывать формы; б) применять антикоррозийные покрытия поверхности форм; в) переходить на формы с пластмассовой облицовкой.
СаС12 и NaCl вводят в бетонную смесь в виде 30—35%-ного водного раствора. Все количество соли должно вводиться в барабан бетономеЩалки одновременно со всей водой затворения и дс поступления в него цемента.
Стоимость CaClo пока весьма высокая и составляет в пересчете на безводный продукт более 600 руб. за 1 т водного раствор* СаС12 и около 1 000 руб. за 1 т плавленого СаС12, что на 1 ж3 бето на дает 3—5 руб.