К важнейшим задачам промышлен­ности сборного железобетона относятся экономное использование материальных ресурсов, прежде всего цемента, увели­чение производительности и улучшение условий труда, повышение качества про­дукции. Перспективным направлением их решения является химизация техно­логии бетона, в частности применение поверхностно-активных веществ в ка­честве пластифицирующих добавок.

Разработаны и применяются высоко­эффективные разжижители — суперпла­стификаторы бетонной смеси на основе сульфированных меламин - и нафталин - фирма льдегидных смол (10—03; С—3; 40—03 и др.). Наряду с суперпластифи­каторами, применение которых еще ог-' раинчено, используют более доступные и дешевые добавки технических лигно - сульфонатов (ЛСТ) марок А, В и Е по ОСТ 13—183—83, известные как СДБ. Применение ЛСТ позволяет повысить подвижность бетонной смеси с 1...4 до

5.. .10 см или экономить 3...7% цемента. Однако использование ЛСТ нередко со­провождается замедлением гидратации цемента и воздухововлечением, что сни­жает прочность бетона и ухудшает ка­чество конструкций. В связи с этим воз­никает необходимость удлинения на 2...

■1 ч предварительной выдержки и соот­ветственно всего цикла тепловлажност­ной обработки изделий. Эффективность ЛСТ повышается при совместном исполь­зовании с ускорителями твердения, на­пример с сульфатом натрия или нитрит - нитратом кальция и др. В настоящее время широкое применение комплексных добавок сдерживается дефицитом уско­рителей твердения.

Наиболее перспективно применение пластификатора цемента и бетона ка ос­нове ЛСТ в виде модифицированных продуктов. В мировой практике известны такие способы модифицирования ЛСТ, как очистка и фракционирование, раз­рушение углеводов и продуктов их окис­ления, введение пеногасителей, химичес­кое модифицирование лигносульфокатов (окисление, обработка химическими ре­агентами и др.).

Эти направления в нашей стране ре­ализуются в основном непосредственно на отдельных заводах ЖБИ или товар­ного бетона. Так готовят добавки ХДСК-1 (механо-хнмнческая обработка шелочыо), НИЛ-20 (обработка цементной суспен­зией), НИЛ-21 (введение пеногасителя пропинола и сульфата натрия), МТС-1 (введение высших жирных спиртов) и др. При дефиците добавок это безусловно оправдано, но ориентация на нецентра - чизованное производство в целом не открывает широких возможностей.

ВНИИжелезобетон, НИИцемент и Пер­мский филиал ВНИИБ Минлссбумпрома

СССР изучали эффективность освоения в промышленности сборного железобетона пластификатора ЛСТМ-2 (лигносульфо наты технические модифицированные) Его получают путем оптимизации режи­ма упаривания ЛСТ для улучшения мо лекулярно-массового распределения и химической их обработки аминосодержа­щими веществами. Это приводит к уси­лению пластифицирующего действия лиг- носульфонатов, снижению воздухово влечения и ослаблению действия добав­ки иа замедление гидратации и тверде­ния цемента в начальные сроки (табл. 1 ).

Благодаря подобранным адсорбционно - диспергирующим свойствам модифициро­ванный продукт можно вводить при по­моле для изготовления пластифициро­ванных цементов fil и с водой затворе - ння непосредственно для пластификации бетонных смесей![21.

Пластификатор ЛСТМ-2 изготовляют на Камском целлюлозно-бумажном ком­бинате (ЦБК) по ОСТ 13—287—85. Вы­пуск его составил в тыс. г: в 1985 г.—

10, в 1986 г. —15, в 1987 г. —20; к 1990 г. планируется 100 тыс. т, из кото-

Рис. 1. Влияние ЛСТМ-2 на вязкость цемент- ног^! теста Белгородского завода

/ ; бсч пластификатора; 2 — с СДБ; 3 — с ЛСТМ-2 рых для изготовления бетонных и желе­зобетонных изделий и конструкций 70 и цемента 30 тыс. т. Предусматривается заменить большую часть используемых ЛСТ более эффективным пластификато­ром. Намечено также организовать вы­пуск ЛСТМ-2 на одном из ЦБК в евро­пейской части СССР.

Добавка имеет стабильные свойства, хорошо растворима в воде, не токсична, не взрыво - и не пожароопасна. Гара­нтийный срок хранения при температу­ре +5...-г-25°С — 9 мес. Пластификатов поставляется в 50...60-тонных железно­дорожных цистернах в виде водного ра­створа 47...50%-ной концентрации. В хо­лодное время года добавку при разгруз­ке необходимо подогревать паром, пода­ваемым в глухие регистры, опускаемые в цистерну через верхний люк.

В настоящее время проводятся рабс - ты по улучшению технологических свойств ЛСТМ-2. снижению вязкости и температуры замерзания, повышени?: бактерицидной стойкости и др. Это по­зволит в 1988 г. организовать выпуск до­бавки ЛСТМ-2 высшей категории каче­ства.

Добавку следует применять в вид? рабочего раствора 5...10°/о-ной концент­рации, приготовляемого из расчета ке более суточной потребности механичес­ким перемешиванием товарного продук­та и воды в смесителях и подаваемого затем в расходные емкости. Для дозиро­вания раствора рекомендуется применять весовой дозатор жидких химически? Добавок типа 6145-АД-30-2БЖ, изготов­ляемый Кировоградским опытным заво­дом дозирующих автоматов.

Оптимальная дозировка добавки уста­навливается экспериментально с учетом конкретных условий производства, ка­чества применяемых материалов, требо­ваний к бетонной смесн и бетону, уста­новленных режимов ТВО изделий.

Введение добавки ЛСТМ-2 изменяет реологические свойства цементного теста - вибровязкость снижается в 2...4 раза или водопотребиосгь при постоянной вяз­кости на 15...25% (рис. 1). Снижешь вязкости теста предопределяет разжиже-

Ние смеси и изменение ее реологических и технологических свойств, что позво­ляет использовать добавку для увеличе­ния подвижности бетонной смеси или снижения расхода воды и цемента (рнс. 2 н табл. 2), или повышения проч­ности бетоиа (рис. 3), а при необходи­мости — получения комбинированного эф­фекта путем частичного использования вышеуказанных.

Практический опыт показал, что до­бавку ЛСТМ-2 наиболее целесообразно применять для увеличения подвижности бетонной смеси без перерасхода цемента, для экономии цемента и для расшире­ния сырьевой базы мелкого заполнителя в регионах, располагающих запасами в основном мелких песков.

При использовании дробленых песков эффективность ЛСТМ-2 сопоставима с действием суперпластификатора С-3. Со­вместное использование пластификатора и зол ТЭС в мелкозернистых бетонах по­зволяет решить проблему их изготовле­ния без перерасхода цемента. Прн этом из-за недефицитности и низкой стоимо­сти добавки ее применение в этих слу­чаях более целесообразно, чем С-3.

Пластифицированные бетонные смеси с ЛСТМ-2 характеризуются также пони­женными водоотделением и расслаива - емкостью, а бетоны на их основе—улуч­шенной структурой и повышенной мо­розостойкостью. Этот эффект достигает­ся при оптимальном содержании песка в смеси.

Цементный камень и бетон с добавкой ЛСТМ-2 нормального и гидротермально­го твердения характеризуется мелкопо­ристой структурой с пониженным на

10.. .30% содержанием крупных пор. Улуч­шение поровой структуры и упрочнение контактной зоны между заполнителем и растворной частью способствует повыше­нию морозостойкости бетона даже при неизменном В/Ц. Это позволяет исполь­зовать пластификатор отдельно или при необходимости совместно с воздухово­влекающей добавкой для конструкций, к бетонам которых предъявляются повы­шенные требования по морозостойкости.

Опыты показали, что бетоны класса В 15 из высокопо д в и жнык смесей для

I ■— без пластификатора; 2 — с ЛСТМ-2

Таблица 2

Кассетного производства без добавки вы­держивают около 100 циклов, а такие же с ЛСТМ-2 — до 250 циклов заморажи­вания н оттаивания. При правильном подборе материалов бетоны классов В 25...В 40 из умеренно жестких смесей с ЛСТЛ1-2 выдерживают более 500 цик­лов.

Бетонные смеси, пластифицированные добавкой ЛСТМ-2, целесообразно при­менять при изготовлении конструкций с большой высотой формования (в кассет­ных установках, в формах для труб и т. п.).

Эффективность применения пластнфи - катора ЛСТМ-2 определена примени­тельно к смесям на цементах 50 заводов. Установлено, что она снижается как у большинства пластификаторов фенольно­го н карбоксильного типов с увеличением содержания в цементе С3А и С2&, а так­же тонкодисперсных добавок осадочного происхождения и кислых шлаков, в присутствии в цементе при неполноте обжига клинкера промежуточных фаз С5А3, С12А7 или ЛСвАз, при использова­нии цементов с «ложным» схватыванием и заполнителей с повышенным содержа­нием глинисты к примесей.

Многолетняя практика свидетель - ■ ствует, что добавка ЛСТМ-2 эффектна-“ на для промышленных цементов различ­ной номенклатуры. Обобщенные резуль­таты лабораторных и промышленных испытаний ЛСТМ-2 в бетонах на низко - и средиеалюмииатных портландцемента* с активными минеральными добавками и шлакопортландцементах показывают, что при ее применении осадка конуса бетонной смеси без изменения водосо - держания увеличивается с 2... 4 до 12 ... 15 см, водопотребность уменьша­ется на 7... 15%, расход цемента в рав­нопрочных бетонах снижается на 7... 12%, прочность бетона без изменения расхода цемента повышается на 15... 20%, а морозостойкость бетона при по­стоянном В/Ц — на марку и более.

Применение ЛСТМ-2 в качестве эф­фективного пластификатора рекомендо­вано ГОСТ 26633—85 и СНиП 3.09.01— 85.

В настоящее время накоплен положи - тельиый опыт использования пластифи­катора ЛСТМ-2 в промышленности сборного железобетона при изготовлении изделий широкой номенклатуры по по­точной и стендовой технологиям И пра производстве напорных виброгидропрес - сованных труб (изготовлено более 10 млн. м3 железобетонных изделий и кон­струкций). С пластификатором ЛСТМ-2 работает более 80 предприятий сборного железобетона в разных регионах страны, в том числе ПО Курскстройдеталь, ПО Железобетон и ПО Белгородтяжстрой Минюгстроя СССР, Дмитровский ДСК и другие заводы Главмособлстроя, пред­приятия Главленстройматериалов н Главленинградстроя, Новоборовский за­вод ЖБИ ПО Укрнромжелезобетон, пред­приятия Минсевзапстроя СССР и Мин- водхоза СССР, а также предприятия в Новосибирске, Минске, Владивостоке, Кургане, Чимкенте и др.

На отдельных предприятиях не был достигнут максимальный эффект от ис­пользования ЛСТМ-2 из-за нарушений технологических требований: разбавление добавки при разгрузке на складе, хра­нение разбавленного рабочего раствора более суток, нарушение точности дози­рования. При значительной передозиров­ке ЛСТМ-2 качество поверхности изде­лий может ухудшиться и прочность бе­тоиа после ТВО снизиться.

Промышленный опыт показал. чт<» 1 т добавки 47. ..50%-ной концентрации

Стоимостью 57 р. обеспечивает получение 1 тыс. м3 пластифицированной бетонной смеси, и следовательно, затраты на пла­стификатор не превышают 10 к. на 1 м5 бетона. При этом экономия цемента со­ставляет 15...40 кг на 1 м3 бетона, тру­дозатраты на формование и текущий ре­монт форм снижаются на 10... 20%. улучшаются условия труда рабочих н повышается качество продукции.