Модификаторы бетона

1.

ЛЕКЦИЯ МОДИФИКАТОРЫ БЕТОНА
Салимбаева З.Н.

2.

• Бетонның, бетон қоспасының қасиеттерін реттеу және
цементті үнемдеу үшін бетонға әртүрлі қоспалар
қолданылады.
• Олар екі топқа бөлінеді:
• 1) бетонға бетон қоспасы мен бетонның қасиеттерін қажетті
бағытта өзгерту үшін аз мөлшерде (цемент массасының 0,12,0%) қосылатын химиялық заттар
• 2) цементті үнемдеу үшін немесе цементтің аз шығындары
кезінде тығыз бетонды алу үшін 5-20% және одан көп
мөлшерде бетонға қосылатын жұқа ұнтақты материалдар.

3.

ЛЕКЦИЯ «ХИМИЯЛЫҚ ҚОСПАЛАР»
Салимбаева З.Н.

4.

БҰЛ ҚОСПАЛАР НЕГІЗГІ ӘСЕР БОЙЫНША ЖІКТЕЛЕДІ:
• Бетон қоспаларының реттеуші қасиеттері: пластификациялаушы-бетон қоспасының
қозғалуын ұлғайтатын; тұрақтандырушы-бетон қоспасының қатпарлануын ескертетін;
су ұстағыш-су бөлуді азайтатын;
• Бетонның ұстауын реттейтін және бетонның қатаюын реттейтін: жылдамдататын
айқасуды баяулататын, қатаюды жылдамдататын, қатаюды жылдамдататын, теріс
температурада қатаюды қамтамасыз ететін (аязға қарсы));
• Бетон қоспасы мен бетонның тығыздығын және кеуектілігін реттейтін: ауа
шығаратын, газ шығаратын, көбікті түзетін, нығыздайтын (бетон тесіктерін ауа
шығаратын және сақиналы) қоспалар — қоспаларды кеңейтетін бетонның
деформациясын реттегіштер.
• Бетонға арнайы қасиеттер беретін: гидрофобизирлеуші, яғни бетонның сулануын
азайтатын; коррозияға қарсы, яғни агрессивті орталарда төзімділікті арттыратын;
бетонның болатқа қорғаныш қасиеттерін арттыратын Болат коррозиясының
ингибиторлары; бояғыш; бактерицидті және инсектицидтік қасиеттерді арттыратын.

5.

I БЕТОН ҚОСПАЛАРЫНЫҢ ҚАСИЕТТЕРІН РЕТТЕЙТІН
ҚОСПАЛАР
• пластификациялаушы: суперпластифициялаушы,
пластификациялаушы;
• суредуцирлеүші: суперсуредуцирлеуші,
сурецирлеүші;
• тұрақтандырушы: қозғалғыштықтың сақталуын
реттейтін; ауа (газ) құрамын ұлғайтатын

6.

ПЛАСТИФИКАЦИЯЛАЙТЫН
ҚОСПАЛАРДЫҢ ӘРЕКЕТІ
•Бетон қоспасының қозғалысын арттыру
• Пластикалық қоспалар үш үлкен топқа
бөлінеді:
- күшті пластикалық
– орташа пластикалық
– әлсіз пластикалық

7.

8.

Таблица соответствия осадки конуса маркам подвижности
бетона
Осадка конуса, см
Марка подвижности
1-4
П1
5-9
П2
10-15
П3
16-20
П4
Более 20
П5

9.

10.

11.

12.

ПЛАСТИФИКАТОРЫ
• Пластификациялаушы
қоспалар
ретінде
көбінесе
қайталама өнімдерден және химия өнеркәсібінің
қалдықтарынан алынатын беттік-белсенді заттар (баз)
кеңінен қолданылады.
• Олар сұйық тұтқыр суспензиялар немесе ұнтақ
материалдар, олар қоспаға қосылған кезде сумен
әрекеттесіп, сәл сілтілі немесе бейтарап ерітінділер
түзеді.
П1-ден
П2-4-ке
дейін
қозғалғыштығын
арттырыңыз

13.

СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРЫ
• Бетон қоспасына цемент массасының 0,1-1,2%
мөлшерінде енгізілетін синтетикалық полимерлі заттар.
Бетон қоспасының қозғалғыштығы мен айналымын күрт
арттырады және бетонның Құрылыс және технологиялық
қасиеттерін едәуір жақсартады.
• Суперпластификаторлардың әсері, әдетте, оларды бетон
қоспасына енгізген сәттен бастап 2-3 сағатқа шектеледі
П1-ден П5-ке дейін қозғалғыштығын арттырыңыз

14.

СУ АЗАЯТЫН ҚОСПАЛАР
• Әсерінің негізгі әсері бойынша қоспалар I, II, III және IV топтарға бөлінген.
• I топтағы су азаятын қоспалар-бұл су шығынын 20% және одан да көп төмендететін және 4 сатыда және одан да көп су
өткізбеушілік бойынша бетон маркасын арттыратын қоспалар. Қоспалардың осы тобының өкілдері I топтағы
пластификациялаушы қоспалар — суперпластификаторлар және олардың негізіндегі кешенді қоспалар болып табылады.
• II топтағы су азаятын қоспалар-бұл су шығынын 12... 19% төмендететін және 2...3 сатыға су өткізбеушілік бойынша бетон
маркасын арттыратын қоспалар. Қоспалардың осы тобына күшті пластифицирленген қоспалар және олардың негізінде кешенді
қоспалар жатады.Бір мезгілде I және II топтағы су бөлетін қоспалар жылу бөлу қарқындылығын арттыруға алып келеді және
бетонның беріктігін, аязға төзімділігін және коррозияға төзімділігін арттыруға ықпал етеді.
• III топтағы су азаятын қоспалар-бұл су шығынын 6... 11% төмендететін және 1...2 сатыда су өткізбеушілік бойынша бетон
маркасын арттыратын қоспалар. Бұл топтың қоспалары орташа және әлсіз пластифицирлеуші қоспалар және олардың негізіндегі
кешенді қоспалар болып табылады.
• IV топтағы су азаятын қоспалар-бұл су шығынын 5% және одан аз төмендететін және су өткізбеушілік бойынша бетонның
маркасын 1 сатыға арттыратын қоспалар. Қоспалардың осы тобының өкілдері ауа-кенеп қоспалары, электролиттер және олардың
негізінде кешенді қоспалар болып табылады.
• III және IV топтағы су азаятын қоспалар жылу бөлу қарқындылығын арттырады және бетонның беріктігі мен коррозиялық
беріктігін арттыруға ықпал етеді.

15.

ТҰРАҚТАНДЫРҒЫШТАР
• Тасымалдау кезінде бетон қоспасын төсеу кезіндегі оның біртектілігін сақтау және талап етілетін қозғалғыштықты
қамтамасыз ету -негізгі технологиялық шарт болып табылады.
• Бетон қоспасының тасымалдануы және қатайған бетонның жобалық техникалық шарттарға сәйкестігі оны
тасымалдау, салу және тығыздау кезеңінде қоспаның бастапқы қасиеттерін сақтайтын арнайы қоспаларды енгізумен
қамтамасыз етіледі.
• Қоспалардың әсер ету механизмі оларды "цемент-су-толтырғыш" жүйесіне енгізген кезде қатты фаза бөлшектерінің
(бірінші кезекте цемент) қабатының қасиеттері өзгереді және үлбірлі және бос су арасындағы арақатынас өзгереді.
• Қоспалардың әсерінің нәтижесінде және үлбірлі су мөлшерінің көбеюі салдарынан бетон қоспасының қасиеттерінің
сақталуына және оның құбырлар бойынша жақсы айдалуына әкелетін жүйенің тұрақтануы басталады.
Тұрақтандырушы және су ұстағыш заттарды енгізгенде қатты фазаның дисперсиялығы артады, яғни еркін беттік
энергияның ұлғаюы. Бұл бөлшектер арасындағы молекулалық өзара әрекеттесудің дамуына ықпал етеді, бұл
олардың арасында көптеген контактілердің пайда болуына әкеледі және кеңістіктік құрылымдық тордың құрылуына
себепші болады. Бетон қатаю кезінде агрегаттарға бөлшектердің өздігінен ілінуі коагуляция деп аталады, ал бұл
ретте пайда болатын кеңістіктік құрылымдар — коагуляциялық деп аталады. Қатты фазаның дисперсиялығы жоғары
болған сайын, оның кеңістіктік құрылымдық торы тығыз болады, соғұрлым үлкен көлемді алады және соғұрлым аз
болады, демек, оның су және ерітіндіні бөлу қабілеті болады.

16.

ТҰРАҚТАНДЫРҒЫШТАР
- Полиоксиэтилен ПОЭ.
– Гипан ГП. Раствор 10… 17%-й концентрации, поставляемый в бочках.
– Метилцеллюлоза водорастворимая МЦ.
– Комплексная органическая добавка КОД-С.
– Бентонитовая глина БГ.
– Регенерационные стоки сахарорафинадного производства PC.
Добавки зарубежных производителей:
• – Аддимент СТ 2 (Addiment ST 2).
• – Эластосил 34 (Elastosil 34).
• – Зика Пумп (Sika Pump).

17.

II БЕТОН ҚОСПАЛАРЫН ҰСТАП АЛУДЫ ЖӘНЕ
БЕТОННЫҢ ҚАТАЮЫН РЕТТЕЙТІН ҚОСПАЛАР
• Қатаю үдеткіштері ретінде кальций хлориді, натрий сульфаты, кальций нитритнитраты-хлориді және т.б. қолданады. Бұл ретте осы қоспалардың жанама әсерін
ескеру қажет.
• Мысалы, кальций хлориді арматураның коррозиясына ықпал етеді, сондықтан
нормалар оның темір бетондағы ең жоғары мөлшерін (2% - дан кем) шектейді
және оны қолайсыз жағдайларда пайдаланылатын жұқа және алдын ала керілген
арматурасы бар конструкцияларда қолдануға жол бермейді. Натрий сульфаты
конструкцияның бетінде тұздықтар пайда болуын тудыруы мүмкін, бұл арнайы
сақтандыру шараларын қажет етеді.

18.

19.

АЯЗҒА ҚАРСЫ ҚОСПАЛАР
• Аязға қарсы қоспалар ретінде поташ, натрий хлориді,
кальций хлориді және т.б. қолданады. бұл қоспалар судың
қату нүктесін төмендетеді және теріс температураларда
бетонның қатуына ықпал етеді: қатаю температурасы
төмен болған сайын, әдетте қоспаның мөлшері жоғары
(цемент салмағының 10% дейін және одан да көп).

20.

ҰСТАУ ЖӘНЕ ҚАТАЮ БАЯУЛАТУШЫЛАРЫ
• Ұстау баяулатқыштарын қолдану ұстау басталуын 48 сағатқа дейін кейінге
қалдыруға мүмкіндік береді, бұл құрылымдарды бетондау бойынша жұмыс
кестесін БСУ жұмыс режимімен келісуге мүмкіндік береді.
Баяулатушы қоспаларды пайдаланудың тағы бір маңызды бағыты бетон
ерітіндісін едәуір қашықтыққа тасымалдау қажеттілігімен, сондай-ақ бетон
жұмыстары өндірісінде күтпеген үзілістер пайда болған кезде бетон
қоспаларының қасиеттерін сақтаумен байланысты.
• Бетонға қоспалар
• Sika® Retarder liquid
• Sika Retarder SikaTard®-930
• SikaTard 930 Sika® Retarder-12
• Sika® Retarder-12

21.

БЕТОННЫҢ ҚАТАЮЫН БАЯУЛАТУШЫ ҚАЛАЙ ӘРЕКЕТ
ЕТЕДІ
• Физикалық әрекет - бетон қатаюын баяулату арқылы цемент дәнінің бетінде қиын өткізбейтін пленка
жасайды.
Плюс: адгезия мен ылғалдан қорғауды арттыру.
Минус: беріктіктің төмендеуі.
• Химиялық әсер - бетон қоспасындағы кристалды торлардың өсуінің бәсеңдеуіне негізделген.
Плюс: бетонның кристалл торының табиғи өсуі баяулаған кезде ол неғұрлым күрделі және біркелкі
болып шығады, бұл бетон конструкциясының қорытынды беріктігінің айтарлықтай өсуіне әкеледі. Дайын
ерітіндінің сақталуы бес сағатқа дейін өседі, бұл бетон және сылақ жұмыстары үшін сөзсіз плюс.
Сондай-ақ, бұл дайын бетон конструкциясының су өткізбейтін және аязға төзімділігін арттырады.
Минус: химиялық әрекетті қатаю баяулатқыштарын пайдалану дәл дозалауды талап етеді. Оларды
ерітіндіде қайта толтыру бетонның беріктігіндегі елеулі шығындарға әкеледі.

22.

III
БЕТОН ҚОСПАСЫ МЕН БЕТОННЫҢ
ТЫҒЫЗДЫҒЫ МЕН КЕУЕКТІЛІГІН
РЕТТЕЙТІН ҚОСПАЛАР

23.

АУА ТАРТАТЫН ҚОСПАЛАР
• Оларды негізінен бетондар мен ерітінділердің аязға төзімділігін арттыру үшін пайдаланады.
• Бұл қоспалар бетонның беріктігін біршама төмендетеді (тартылған ауаның 1% - ы бетонның қысылу
беріктігін 3% - ға төмендетеді), сондықтан оны пластификациялау мақсатында бетон қоспасына ауа
алатын қоспалардың көп мөлшерін енгізу керек емес.
• Тартылған ауаның құрамы әдетте 4... 5%. Ауа алатын қоспа бетонның тесіктері мен капиллярларын
гидрофобизирлейді, ал ауа көпіршіктері үлкен ішкі кернеулерсіз суды қатуға арналған резервтік көлем
болып табылады.
• Нәтижесінде бетонның су өткізбеушілік және аязға төзімділігі едәуір артады. Ауа шығаратын
қоспалар цементтің аз шығыны бар бетондарда тиімдірек.

24.

КОЛЬМАТИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ
• – вещества, способствующие заполнению пор в бетоне водонерастворимыми
продуктами. Это обусловлено тем, что в результате ступенчатого гидролиза
добавок и реакций, протекающих между добавками, цементными минералами и
продуктами их гидрации, в порах структуры образуются труднорастворимые
вещества (гидроксиды железа), уплотняющие цементный камень.
• Кольматирующие добавки увеличивают плотность растворов и бетонов, что
способствует повышению их долговечности, особенно при эксплуатации в
агрессивных условиях органических или неорганических жидких или
газообразных сред.
• Водорастворимыми кольматирующими добавками (добавками- уплотнителями)
являются водорастворимые смолы и соли алюминия, железа и кальция.

25.

КОЛЬМАЛАУ ҚОСПАЛАР
• бетонды суда ермейтін өнімдермен толтыруға ықпал ететін заттар. Бұл қоспалар, цемент
минералдары және олардың гидрациясы өнімдері арасында өтетін қоспалар мен реакциялардың
сатылы гидролизінің нәтижесінде құрылым шегінде цемент тасын нығыздайтын қиын еритін
заттар (темір гидроксидтері) пайда болады.
• Кольмалау қоспалар ерітінділер мен бетондардың тығыздығын арттырады, бұл олардың ұзақ
мерзімділігінің жоғарылауына ықпал етеді, әсіресе органикалық немесе органикалық емес сұйық
немесе газ тәрізді орталарды агрессивті жағдайларда пайдалану кезінде. Бетондар мен құрылыс
ерітінділерінің құрамында сақиналы қоспалар ретінде гидравликалық немесе пуццоланды
белсенділігі бар жұқа дисперсті минералды заттар, сондай-ақ суда еритін қоспалар пайдаланылады.
• Суда еритін сақиналы қоспалар (тығыздағыш қоспалар) суда еритін шайырлар және алюминий,
темір және кальций тұздары болып табылады.

26.

IV
БЕТОНҒА АРНАЙЫ ҚАСИЕТТЕР БЕРЕТІН

27.

• Болаттың тоттану ингибиторлары – бұл оған қатысты агрессивті орталарда арматураның
жоғары тоттануға төзімділігін қамтамасыз ететін заттар. Болаттың коррозия ингибиторлары –
қоспаларының әсер ету механизмі олардың қатысуымен болаттың бетінде темір гидроксидінен
пассивті қорғаныс қабықшаларының пайда болуымен еківалентті темірдің еритін тотығының
қарқынды тотығуы орын алады. Біртіндеп тоттану ошақтарынан болат бетінің жаңа учаскелері
алынып тасталады және тоттану процесі тоқтатылады. Коррозияның тиімді баяулауы ингибитор –
агрессивті затқа қатысты осы жүйе үшін қажетті сәйкес келетін қоспа жеткілікті мөлшерде ғана
қамтамасыз етіледі. Кейбір қоспалар-болат коррозиясының ингибиторлары бетон қоспасының
қозғалғыштығын арттыруға, бетонның диффузиялық өткізгіштігін төмендетуге, бетонның электр
өткізгіштігін және аязға төзімділігін арттыруға ықпал етеді. Натрий тұздары негізіндегі
ингибиторлар, әсіресе, реакцияға қабілетті толтырғыштар қолданылса, сілтілі толтырғыш
реакциясының қорғаныш әлеуетін арттырады. Кешенді қоспалар құрамында болат коррозиясының
ингибиторлары ретінде металмен өзара іс-қимыл кезінде оны коррозиядан қорғайтын бетонның
болат арматурасының бетінде хелатты қосылыстардың (қорғаныс пленкаларының) пайда болуына
ықпал ететін химиялық заттар пайдаланылуы мүмкін.

28.

КОНЕЦ ЛЕКЦИИ
•Спасибо за внимание