Таблица 2

Таблица 3

По методике (5) были определены составы бетонов с оптимальным количеством добавок и исследованы их физико-технические свойства (табл.2). В качестве вяжущего применяли портланд-цемент марки М400 Здолбуновского завода, содержащего 7,25 % С3А, щебень гранитный  Гниваньского карьера крупностью 5 – 20 мм, песок речной днепровский 

Мкр -1,53. Для данного цемента оптимальное количество СДБ составляет 0,2 % сухого вещества от массы цемента, Са(NO3)2 – 1 %.

Таким образом, введение добавок в бетонную смесь с различным водоцементным отношением способствует снижению расхода цемента и воды на 10 – 15 %, при этом несколько улучшаются свойства проваренного бетона по сравнению с бетоном без добавок (табл. 3).

Основываясь на положительных результатах исследований, начиная с 1973 г. на Каховском, Бориспольском, Симферопольском и других заводах ЖБИ треста  Укрводожелезобетон в состав гидротехнического бетона для железобетонных лотков, труб, плит облицовок каналов и других конструкций гидромелиоративных сооружений систематически вводятся комплексные добавки. Это позволяет уменьшить расход цемента, например, в бетонах марки М300 с 420-450 до 370-385 кг/м3 и при крупности щебня 5 – 20 мм, довести начальное водосодержание в бетонной смеси (с подвижностью смеси 2 – 3 см) с 180 – 190 до 150 – 160 л/м3. В 1973 г. с комплексной добавкой было изготовлено 61, а в 1974 г. 128 м3 бетона.

Успешному внедрению бетонов с добавками способствуют разработанная совместно с заводами ЖБИ простая схема установки для приготовления и полуавтоматического дозирования добавок (5).

Функциональная схема полуавтоматического объемного дозирования добавок.

1 – бачок-дозатор раствора добавки; 2 – датчик уровня электродный; 3 – электромагнитный вентиль; 4 – универсальный переключатель; 5 – реле уровня электродное; 6 – принципиальная электрическая схема управления дозирования раствором добавки.

Установка состоит из четырех емкостей для приготовления раствора пластификатора СДБ, растворения до заданной концентрации добавки-ускорителя, смешивания обоих растворов и хранения готового раствора комплексной добавки. Расходную емкость устанавливают в дозаторном отделении БСУ. Все емкости соединены между собой системой трубопроводов воды, пара и сжатого воздуха. Перемешивание растворов производится путем наполнения емкости до определенного уровня (по водомерной трубе) вначале раствором СДБ, а затем раствором ускорителя не менее чем за 3 – 4 ч до перекачивания в расходную емкость при постоянном перемешивании сжатым воздухом или механическим путем.

Из расходной емкости через объемный дозатор рабочий раствор комплексной добавки попадает в дозатор для воды и вместе с водой затворения подается в бетономешалку. Объемный дозатор для растворения добавки представляет собой бачок с дном в виде усечённого конуса (см. рисунок), к которому подведены трубопроводы для его наполнения и опорожнения водой через вентили типа МИМ или МЭМ. Внутри бачка установлены датчики уровня, при помощи которых регулируется объем раствора добавки в объемном дозаторе на замес бетона. В электрической схеме включение выпуска добавки сблокировано с включением исполнительного механизма наполнения воды на замес в дозатор. Диаметр трубы для слива раствора из объемного дозатора подбирается из расчета его опорожнения в 1,5 – 2 раза быстрее наполнения дозатора для воды.    

Выводы:

Комплексная добавка в составе 0,15 – 0,3 % СДБ и 0,5 - 1,5 % нитрата кальция или нитрата аммония обеспечивает уменьшение начального водосодержания и расхода цемента в бетонах марок М300 – М400 на 8 – 10 %. При этом сохраняются заданная удобоукладываемость бетонной смеси и физико-химические свойства пропаренного бетона без увеличения продолжительности тепловлажностной обработки. Введение этой добавки, при условии снижения расходов цемента и воды, повышает водонепроницаемость бетона на 1-2 ступени.

Разработанная методика определения оптимального количества составляющих комплексной добавки и установка для приготовления и дозирования добавок в бетонную смесь успешно прошли производственные испытания и могут быть рекомендованы для широкого практического использования.

 Кандидат техн. наук В. Н. Лемехов, А. С. Загайчук,
инженеры А. И. Деменьтева, А. Ф. Бабак
[УкрНИИ гидротехники и мелиорации]