Цементный раствор м25 пластифицированный для заполнения межтрубного пространства
Пластифицированный портландцемент
Получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) или кальциевой соли лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15. 0,25 % от массы цемента. Марки этого цемента 400 и 500. Пластифицированный цемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды. Эффект пластификации используют для уменьшения воды в бетоне и растворе, повышения их плотности, морозостойкости и водонепроницаемости. ППЦ рекомендуется для изготовления бетонов, используемых в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве.
Рекомендуемые области применения цементов
Марки 500, 600,быстротвердеющий и особобыстротвердеющийа) для монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций где не используются специальные свойства этих цементов ( быстрое твердение, высокая марка);
б) для конструкций подвергающихся действию агрессивных сред, со степенью агрессивности, превышающих установленные нормы
Для бетонных и железобетонных конструкций подвергающихся систематическому переменному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию ( в пресной воде).
Для обычных монолитных бетонных и железобетонных конструкций
Для бетонных и железобетонных конструкций подвергающихся систематическому переменному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию ( в пресной воде).
Для обычных монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Для бетонирования в отдаленных районах в случае необходимости длительного транспортирования и хранения цемента.
Для производства обычных и предварительно напряженных сборных бетонных и железобетонных конструкций. При применении тепловлажностной обработки предварительно экспериментально должен быть установлен рациональный режим.
Для обычных и пластифицированных строительных растворов.
Для облицовочного слоя крупных панелей, блоков, штукатурных покрытий. Для архитектурно-отделочных работ в виде растворов, бетонов и побелок.
Для изготовления строительных изделий и конструкций, дорожных знаков, элементов ограждений, скульптур и т.п.
Для производства цветных асбестоцементных изделий. Для изготовления цементных красок.
При марке цемента 300 и выше для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций с применением тепловлажностной обработки. Для бетонных и железобетонных надземных, и так же подземных и подводных конструкций.
Для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений и для массивных фундаментов промышленных конструкций и оборудования.
Для бетонных и железобетонных конструкций подвергающихся систематическому переменному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию ( в пресной воде).
Для производства бетонных и железобетонных работ в жаркую и сухую погоду без тщательного соблюдения влажностного режима твердения.
Для производства бетонных и железобетонных работ при температуре ниже + 10 С без специальных мер по ускорению твердения бетона.
Быстротвердеющий шлаковыйДля монолитных и сборных железобетонных конструкций, где не используется быстрое твердение этого цемента.
Для производства бетонных и железобетонных работ в жаркую и сухую погоду без тщательного соблюдения влажностного режима твердения.
Без предварительной эксперементальной проверки для бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся систематическому замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию
ПуццолановыйДля бетонных и железобетонных надземных конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности.
Для бетонных и железобетонных надземных, а так же подземных и подводных конструкций с учетом норм агрессивности среды
Для бетонных и железобетонных конструкций подвергающихся систематическому переменному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию ( в пресной воде).
Для производства бетонных и железобетонных работ в жаркую и сухую погоду без тщательного соблюдения влажностного режима твердения.
Для сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, где не используются специальные свойства этих цементов (быстрое твердение, высокая марка)
Для конструкций подвергающихся действию агрессивных сред со степенью агрессивности, превышающей установленные нормы.
Для строительных растворов
Для получения расширяющихся и безусадочных бетонов и растворов и заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций.
Для производства железобетонных изделий и конструкций при кратковременном пропаривании.
Для изготовления строительных изделий и конструкций с применением автоклавной обработки.
При работе конструкций в эксплутационных условиях при температуре выше + 100 С.
Глиноземистый ГОСТ 969-65Для бетонных и железобетонных конструкций при необходимости получения высокой прочности бетона в короткие сроки твердения при температуре твердеющего бетона + 25 С, а так же при систематическом попеременном замораживании и оттаивании или увлажнении и высыхании.
Для жароупорных и некоторых химически стойких бетонов. Для получения различных видов расширяющихся цементов. Для бетонных и железобетонных конструкций подвергающихся при температуре + 25 С воздействию сульфатных вод или сернистого газа.
Для зимнего бетонирования тонкостенных конструкций.
Для аварийных и ремонтных работ.
Для надземных, подземных и подводных бетонных и железобетонных конструкций, в которых в результате тепловыделения цемента в начальные сроки твердения или в результате нагрева, по различным причинам и последующие сроки твердения температура бетона может поднятся выше +25 С.
В массивном бетоне
Водонепроницаемый расширяющийся (ВРЦ) ТУ МСПТИ-66-50Для зачеканки и гидроизоляции тюбингов, раструбных труб и замоноличивания стыков железобетонных конструкций.
Для заделки фундаментных болтов в бетонных и железобетонных конструкциях, подливки под машины и т.д.
Водонепроницаемый безусадочный (ВБЦ) СНиП I-B.2-69В сооружениях, хотя бы временно находящихся в условиях недостаточной влажности.
В случаях когда не используются специальные свойства этого цемента.
Гипсоглиноземистый расширяющийся (ГРЦ) ГОСТ 11052-64Для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов, гидроизоляционных штукатурок и заделки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций.
При работе конструкций при эксплуатационных условиях при температуре выше + 80 С.
Для изготовления напорных труб, резервуаров и дорожных покрытий.
Для омоноличивания и усиления конструкций
В случаях когда не используются особые свойства этого цемента.
При работе конструкций при эксплуатационных условиях при температуре выше + 80 С.
Способ заполнения раствором межтрубного пространства тоннельного перехода магистрального трубопровода
Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при сооружении и/или реконструкции переходов магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия, построенные бестраншейными методами. В предложенном способе заполнение раствором межтрубного пространства осуществляют поэтапно. На каждом этапе раствор нагнетают в межтрубное пространство и после застывания раствора осуществляют подачу раствора последующего этапа. Заполнение межтрубного пространства осуществляют посредством двух нагнетательных трубопроводов, которые подают в межтрубное пространство с одного из концов тоннельного перехода на расстояние L. Для заполнения межтрубного пространства используют раствор, обладающий плотностью не менее 1100 кг/м 3 , вязкостью по Маршу не более 80 с и временем схватывания не менее 98 ч. Технический результат: повышение качества заполнения межтрубного пространства пластичным материалом при организации тоннельных переходов магистрального трубопровода под естественными или искусственными препятствиями, преимущественно заполненных водой, за счет создания сплошного, без образования пустот, пластичного демпфера, предотвращающего повреждение трубопровода при возможных механических или сейсмических воздействиях. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Способ заполнения раствором межтрубного пространства тоннельного перехода магистрального трубопровода
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при сооружении и/или реконструкции переходов магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия, построенные бестраншейными методами.
Из уровня техники известен способ изготовления системы перехода магистрального трубопровода через дорогу, заключающийся в расположении трубопровода под дорогой в защитном кожухе и обеспечении герметичности межтрубного пространства между трубопроводом и защитным кожухом с помощью торцевых уплотнений. При этом межтрубное пространство между трубопроводом и защитным кожухом заполняют жидкой пластической массой на основе синтетических высокомолекулярных соединений (патент RU 2426930 C1, дата публикации 20.08.2011, МПК F16L 7/00).
Недостатком известного способа является его узконаправленное применение на переходах небольшой длины, преимущественно под автомобильными и железными дорогами с прямым профилем прокладки. Кроме того, вышеуказанный способ не применим для реализации работ по заполнению межтрубного пространства на тоннельных переходах с возможностью одновременного вытеснения воды.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создание пластичного демпфера в межтрубном пространстве, предотвращающего повреждение трубопровода при возможных механических и сейсмических воздействиях.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении качества заполнения межтрубного пространства пластичным материалом при организации тоннельных переходов магистрального трубопровода под естественными или искусственными препятствиями, преимущественно заполненных водой, за счет создания сплошного, без образования пустот, пластичного демпфера, предотвращающего повреждение трубопровода при возможных механических или сейсмических воздействиях.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, способ заполнения раствором межтрубного пространства тоннельного перехода магистрального трубопровода характеризуется тем, что заполнение раствором межтрубного пространства осуществляют поэтапно, на каждом этапе раствор нагнетают в межтрубное пространство и после застывания раствора осуществляют подачу раствора последующего этапа, при этом заполнение межтрубного пространства осуществляют посредством двух нагнетательных трубопроводов, которые подают в межтрубное пространство с одного из концов тоннельного перехода на расстояние L, при этом для заполнения межтрубного пространства используют раствор, обладающий плотностью не менее 1100 кг/м 3 , вязкостью по Маршу не более 80 с и временем схватывания не менее 98 ч.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения расстояние L составляет 0,5-0,7 длины тоннельного перехода.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения дополнительно осуществляют устройство вспомогательного котлована для установки машины горизонтально-направленного бурения, осуществляющей подачу нагнетательных трубопроводов в межтрубное пространство.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения нагнетательные трубопроводы снабжают роликовыми или безроликовыми опорно-направляющими кольцами, обеспечивающими беспрепятственное перемещение нагнетательных трубопроводов в межтрубном пространстве.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения по мере заполнения межтрубного пространства нагнетательные трубопроводы выводят из межтрубного пространства.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения в процессе подачи нагнетательных трубопроводов в межтрубное пространство обеспечивают непрерывный контроль их скорости подачи и визуальный контроль положения относительно трубопровода.
Сведения, подтверждающие реализацию изобретения
На рис. 1 изображен общий вид приемного котлована с нагнетательными трубопроводами;
на рис. 2 изображен общий вид тоннельного перехода под водным препятствием с размещенными нагнетательными трубопроводами;
на рис. 3 изображен тоннельный переход с размещенными нагнетательными трубопроводами (поперечный разрез);
на рис. 4 изображен общий вид роликового опорно-направляющего кольца (поперечный разрез).
Позиции на чертежах имеют следующие обозначения:
1 - межтрубное пространство;
1 1 - тоннельный переход;
2 - естественное препятствие;
3 - приемный (стартовый) котлован;
4 - вспомогательный котлован;
5 - машина горизонтально-направленного бурения;
6 - стена приемного (стартового) котлована;
7 - технологическое отверстие в стене приемного (стартового) котлована;
8 - нагнетательные трубопроводы;
9 - опорный стол;
10 - роликовые опоры;
11 - роликовые опорно-направляющие кольца;
13 - стальной хомут опорно-направляющего кольца;
14 - прокладочный фрикционный материал опорно-направляющего кольца;
15 - ролики опорно-направляющего кольца;
16 - держатели роликов;
17 - тоннельная обделка;
18 - насосная станция.
Способ реализуется следующим образом.
Перед проведением работ по заполнению межтрубного пространства 1 тоннельных переходов 1 1 магистральных трубопроводов через естественные или искусственные препятствия 2, построенных бестраншейными методами (микротоннелированием), проводят вспомогательные технологические работы (рис. 1). Рядом с приемными (стартовыми) котлованами 3, выполненными с обоих концов тоннельного перехода 1 1 , обустраивают вспомогательные котлованы 4 под установку машины горизонтально-направленного бурения 5 для подачи нагнетательных трубопроводов, например машины горизонтально-направленного бурения (ГНБ) и иного вспомогательного оборудования (не показано). В стене 6 приемного (стартового) котлована 3 при помощи алмазного стенореза (не показано) пропиливают технологические отверстия 7 размерами 1,0×1,0 м, через которые пропускают два нагнетательных трубопровода 8, предназначенных для подачи заполнителя, приготовленного в виде раствора, в межтрубное пространство 1. В приемном (стартовом) котловане 3 производят монтаж опорного стола 9 с роликовыми опорами 10, обеспечивающими плавную подачу нагнетательных трубопроводов 8 в межтрубное пространство 1. В предпочтительном варианте реализации изобретения способ можно использовать как при организации тоннельных переходов 1 1 , имеющих прямолинейный профиль прокладки, так и при организации тоннельных переходов 1 1 , имеющих криволинейный профиль прокладки, включающий по существу наклонные концевые части и по существу прямолинейную центральную часть. Нагнетательный трубопровод 8 представляет собой сборно-разборный трубопровод, выполненный, например, из полиэтиленовых труб.
Подачу раствора в межтрубное пространство 1 (рис. 2) осуществляют посредством не менее двух нагнетательных трубопроводов 8, прокладку которых начинают с одного из концов тоннельного перехода 1 1 , заполненного водой. Прокладку нагнетательных трубопроводов 8 осуществляют на расстояние L, предпочтительно составляющее 0,5-0,7 длины тоннельного перехода 1 1 , что обеспечивает возможность подачи раствора в требуемую зону межтрубного пространства 1 и равномерное заполнение межтрубного пространства 1 без образования пустот с одновременным вытеснением воды в направлении приемного котлована 3, находящегося на конце тоннельного перехода, с которого начинают заполнение межтрубного пространства. Подачу нагнетательных трубопроводов 8 в межтрубное пространство 1 осуществляют с помощью машины 5 горизонтально-направленного бурения и нескольких роликовых опорно-направляющих колец 11, установленных на нагнетательные трубопроводы 8 (рис. 3), или безроликовых опорно-направляющих колец (не показаны). Роликовое опорно-направляющее кольцо 11 (рис. 4) включает в себя стальной хомут 13, устанавливаемый на нагнетательный трубопровод 8 через фрикционную прокладку 14, обеспечивающую надежную фиксацию кольца 11 с трубопроводом 8, по меньшей мере четыре полиуретановых колеса (ролика) 15, установленных в держателях 16, предпочтительно под углом 90° друг к другу. При этом по меньшей мере два ролика 15 опираются на поверхность тоннельной обделки 17, и по меньшей мере один из роликов 15 опирается на поверхность трубопровода 12, что обеспечивает плавное перемещение нагнетательных трубопроводов 8 по поверхности трубопровода 12 в межтрубном пространстве 1 в заданном направлении (рис. 3). Использование не менее двух нагнетательных трубопроводов 8 позволяет равномерно заполнять межтрубное пространство 1 раствором с обеих сторон от трубопровода 12, что позволяет сохранять проектное положение трубопровода. Для исключения «всплытия» трубопровода 12 заполнение межтрубного (тоннельного) пространства 1 раствором производится поэтапно. На каждом этапе раствор нагнетается в межтрубное пространство 1, где он, застывая, обретает свои прочностные свойства, и только после этого осуществляют подачу раствора последующего этапа. Таким образом, обеспечивается сплошное равномерное заполнение межтрубного пространства 1 раствором с одновременным вытеснением воды в приемный котлован 3 с последующей откачкой ее при помощи насосной станции 18. По мере заполнения межтрубного пространства 1 раствором нагнетательные трубопроводы 8 извлекаются из межтрубного пространства 1. После этого аналогичные операции по заполнению оставшейся части межтрубного пространства 1 проводят с другого конца тоннельного перехода 1 1 . При этом прокладку нагнетательных трубопроводов 8 осуществляют на расстояние незаполненной раствором части тоннельного перехода 1.
Применение предложенного способа обеспечивает возможность сплошного равномерного заполнения межтрубного пространства тоннельного перехода 1 1 без образования пустот. Кроме того, способ заполнения межтрубного пространства 1 позволяет производить работы на эксплуатируемом переходе магистрального трубопровода без остановки перекачки продукта.
Для обеспечения непрерывного контроля движения и положения нагнетательных трубопроводов 8 при перемещении в межтрубном пространстве 1, а также оценки общего состояния межтрубного пространства 1 на нагнетательные трубопроводы 8 могут быть установлены средства видеофиксации, например web-камера (не показаны). При перемещении нагнетательных трубопроводов 8 в тоннельном переходе 1 1 изображение со средства видеофиксации в режиме реального времени поступает на средство отображения информации, размещенное в машине 5 горизонтально-направленного бурения (не показаны). На основании получаемой информации оператор может ограничить скорость подачи нагнетательных трубопроводов 8 в зависимости от фактического положения выходных отверстий нагнетательных трубопроводов 8, например, в случае обнаружения каких-либо препятствий или отклонения нагнетательных трубопроводов 8 от заданной траектории.
Для создания пластичного демпфера, предотвращающего повреждение трубопровода 12 при сейсмических воздействиях, в качестве заполнителя применяется раствор, обладающий достаточной прочностью и упругопластичными свойствами. Межтрубное пространство 1 заполняется раствором, приготовленным на основе бентонитоцементного порошка с добавлением полимеров. В результате застывания раствора образуется материал, обладающий достаточной прочностью и упругопластичными свойствами и позволяющий защитить трубопровод 12 от возможных механических и сейсмических воздействий. Для приготовления раствора применяются смесительные станции (не показано). Для обеспечения требуемых характеристик материала раствор должен удовлетворять следующим характеристикам: плотность раствора не менее 1100 кг/м 3 ; условная вязкость раствора по Маршу не более 80 с; время схватывания (потеря подвижности) не менее 98 ч.
После заполнения межтрубного пространства 1 проводят вспомогательные технологические работы: установку герметизирующих перемычек на торцах тоннельного перехода (не показано), демонтаж нагнетательных трубопроводов 8 и вспомогательного оборудования, заделку технологического отверстия 7 в стене 6 приемного (стартового) котлована 3 и засыпку вспомогательного котлована 4.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает сплошное, без образования пустот, заполнение межтрубного пространства пластичным материалом путем подачи раствора по нагнетательным трубопроводам с возможностью одновременного вытеснения воды (в случае необходимости) на переходах магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия, построенных бестраншейными методами (микротоннелирование).
1. Способ заполнения раствором межтрубного пространства тоннельного перехода магистрального трубопровода, характеризующийся тем, что заполнение раствором межтрубного пространства осуществляют поэтапно, на каждом этапе раствор нагнетают в межтрубное пространство и после застывания раствора осуществляют подачу раствора последующего этапа, при этом заполнение межтрубного пространства осуществляют посредством двух нагнетательных трубопроводов, которые подают в межтрубное пространство с одного из концов тоннельного перехода на расстояние L, при этом для заполнения межтрубного пространства используют раствор, обладающий плотностью не менее 1100 кг/м 3 , вязкостью по Маршу не более 80 с и временем схватывания не менее 98 ч.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расстояние L составляет 0,5-0,7 длины тоннельного перехода.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют устройство вспомогательного котлована для установки машины горизонтально-направленного бурения, осуществляющей подачу нагнетательных трубопроводов в межтрубное пространство.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагнетательные трубопроводы снабжают роликовыми или безроликовыми опорно-направляющими кольцами, обеспечивающими беспрепятственное перемещение нагнетательных трубопроводов в межтрубном пространстве.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по мере заполнения межтрубного пространства нагнетательные трубопроводы выводят из межтрубного пространства.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе подачи нагнетательных трубопроводов в межтрубное пространство обеспечивают непрерывный контроль их скорости подачи и визуальный контроль положения относительно трубопровод.
Цементные растворы марок от М50 до М400. Где можно применять, пропорции и характеристики для тех, кто строится
Сегодняшнюю статью я решил посвятить строительству, а если быть точнее – замешиванию цементного раствора. В зависимости от того, сколько в нём будет цемента, а сколько песка, варьируются его области использования.
Для примера я буду использовать самый популярный портландцемент М400 Д20 (ЦЕМ II 32,5Н) . Данная маркировка означает, что в нём содержится 20% добавок . При этом прочность цемента на сжатие спустя 28 дней после его заливки достигнет как минимум 32,5 Мпа , что составляет 400 кгс/см2.
Кроме цемента в растворе содержится заполнитель – песок. Для замешивания берут речной песок, либо песок из карьеров.
Непосредственная сфера применения раствора зависит от количества ингредиентов в нём. Некоторые виды подходят для выполнения отделочных работ, другие используются при ремонте, а третьи – оптимальны при выполнении гидроизоляции.
Сегодня я решил оперировать объёмными соотношениями ингредиентов. Зачастую вычислять непосредственную массу песка и цемента довольно сложно, поскольку иметь весы на строительной площадке – дорогое удовольствие. Куда удобнее отмерять сыпучие материалы вёдрами или лопатами.
Не открою Америку, сказав, что прочность готового раствора определяется пропорциями цемента и песка. Этот показатель маркируется буквой М.
К слову, отличить раствор от бетона можно по наличию щебня (в первом случае он отсутствует). Именно поэтому растворы, как правило, применяют при отделочных работах.
Для начала я хочу рассмотреть смеси М50 и М75 , которые являются наиболее слабыми. Можно встретить растворы М25 и М10 , но я не советую пользоваться ими при строительстве домов, мало ли что…
Растворы марок М50 и М75
В растворе М50 пропорции цемента и песка такие 1:7,4. Кроме того, в смеси имеется 0,85 объёма воды. Говоря о марке М75 , пропорции в ней следующие: 1:5,4:0,8 (цемент, песок и вода, соответственно).
Как правильно приготовить рабочий раствор пластификатора
Пластифицирующие добавки для бетона продаются как готовые к применению водные растворы, так и в виде сухой порошкообразной смеси. Принципиальной разницы какой из них использовать нет, вопрос в экономике больше.
Жидкие, готовые к использованию пластификаторы – это в основном те же самые сухие, но изготовленные (разведенные до необходимой концентрации) на производстве. Как обычно, в пересчете на сухой остаток, жидкие пластификаторы обходятся дороже, и это не удивительно, т.к. требуются затраты на растворение концентрата, в цену также заложена стоимость тары (канистры, бочки, еврокубы). Транспортные расходы так же выше, вы понимаете, что гораздо дешевле перевезти из точки А в точку Б сухой порошок, чем сухой порошок плюс энное количество воды.
Кроме этого готовые растворы имеют меньший срок хранения, чем исходный сухой порошок.
Примерно так выглядит пластификатор в сухом виде. Примерно так выглядит пластификатор в сухом виде.Покупая готовый пластификатор в жидком виде обязательно надо смотреть дату производства. Как обычно средний срок хранения составляет не более полугода. Сухой пластификатор может хранится несравненно дольше. Единственный и главный параметр, влияющий на срок хранения – влажность. В сыром помещении пластификатор может скомковаться и его потом очень проблематично будет развести.
Массовая доля сухого вещества в готовых растворах обычно составляет 30-35 %. В домашних условиях лучше делать меньшую концентрацию, так как при пониженных температурах высококонцентрированные растворы могут кристаллизоваться, и соответственно потеряются полезные свойства пластификатора из за снижения активного вещества в растворе. Восстановить раствор можно только хорошо его разогрев и активно перемешивать.
Для домашнего использования, тем более если работы с бетоном производятся от случая к случаю, рекомендую делать раствор меньшей концентрации. Преимуществ в данном случае больше, так как существенно уменьшается вероятность кристаллизации раствора и в большем объеме воды проще развести раствор. Рекомендуемая дозировка (по сухому остатку) – не более 20% . Оптимальную дозировку необходимо рассчитать исходя из рекомендаций производителя для конкретного вида пластификатора. Наиболее распространенный С-3 в зависимости от производителя может иметь максимальную дозировку от 0,6 до 1,5 % по сухому остатку от веса цемента. Если взять усредненное значение 1%, то на 1 мешок цемента весом 50 кг максимальная дозировка пластификатора составляет 500 грамм.
Теперь перейдем к практическим расчетам. Чтобы выбрать какой концентрации сделать раствор перво-наперво необходимо выяснить, сколько цемента будет использоваться на замес.
Для этого, даже если вы готовите раствор по принципу «три лопаты песка, четыре щебня, две лопаты цемента», взвешайте эти «две лопаты цемента». Как обычно в наиболее распространенных бытовых бетоносмесителях на замес идет 10-15 кг цемента. Добавлять в бетон пластификатор удобней какой-то стандартной ёмкостью, например банкой объёмом 0,5 или 1 литр. Согласитесь, что отмерять к примеру 370 мл гораздо проблематичней. Вот от этого и будем отталкиваться.
Для начала читаем инструкцию, выясняем минимальную и максимальную дозировку пластификатора. Оптимальной считаются средние значения. Если заводская инструкция гласит от 0,5 до 1%, то оптимальной будет 0,7 – 0,75 %.
Небольшая ремарка. Если у вас не принудительный бетоносмеситель, а гравитационный, типа «груша», то лучше работать на максимальной дозировке. Превышать ее крайне не рекомендуется в домашних условиях, так как иначе можно получить обратный эффект. Превышение дозировки возможно не более чем на 10%.
Примем условно что на замес нам необходимо 12 кг цемента.
Минимальное количество пластификатора на замес составит 48 грамм, максимальное – 84 грамма. Будем использовать в замесе максимальную дозировку, т.е. 84 грамма.
Определяем для себя, чем будем дозировать раствор пластификатора при изготовлении бетона. Варианты: стакан 200 мл, стакан 250 мл, банка 500 мл и т.д.
Выбираем стакан 250 мл. В 1 литре раствора должно быть 336 грамм пластификатора, то есть концентрация больше 30%. Многовато получается (смотри рекомендацию выше). Выбрасываем стакан (или убираем на полку) и достаем банку на пол литра.
В 500 мл готового пластификатора должно быть 84 грамм сухого, т.е в литре 168 грамм. Вот это уже гораздо лучше! Концентрация около 20%, шансов что выпадет осадок минимум, растворять легко. Ищем подходящую емкость для готового раствора. Как обычно это канистра 10 или 20 литров. Таким образом у нас на 10 литров необходимо 1,68 кг сухого пластификатора. Если вы приобретали у нас пластификатор в мелких фасовках по 2 кг, то чтобы не оставалось остатков проще сразу развести 2 кг. Для этого веса у нас должно получится 11,9 литров готового раствора.
Берем примерно 7-8 литров горячей воды, кипяток не обязательно, достаточно 40-50 градусов. Для растворения удобно использовать строительное пластиковое ведро объемом 12 литров. На многих таких ведрах внутри есть мерные метки, что очень удобно. Для размешивания используем дрель или шуруповерт с миксером. Удобнее это делать вдвоем, но при определенной сноровке и одному получится. Из полиэтиленового пакета сухой пластификатор лучше пересыпать в жесткую емкость типа ковшика.
Включаем дрель, создаем водоворот в ведре и тонкой струйкой засыпаем сухой пластификатор. Перемешиваем 3-5 минут. Желательно проконтролировать что всё растворилось без остатка. У вас получится 10-11 литров раствора. Доливаем воды, можно и холодной до 11,9 литра. Можно и до 12, погрешность минимальная. Аккуратно переливаем в канистру. Если на дне ведра обнаружили не растворенные соли, налейте в любую емкость пару литров готового раствора, нагрейте погорячей, вылейте в ведро и активно перемешивая растворите кристаллы, затем перелейте в канистру и перемешайте.
Всё! Рабочий раствор готов!
Для других видов пластификатора с другими дозировками или с другим количеством цемента на замес в каких пропорциях разводить можете посчитать самостоятельно. Это простая арифметика на уровне 4-5 класса. Если вы уже успели забыть что такое дроби и как их считать, попросите своего ребенка, внука (нужное подчеркнуть) помочь вам.
С уважением, компания ТИСА-СТРОЙ.
При перепечатке ссылка на данную статью обязательна. Подробнее: Авторское право
Пластифицированный портландцемент
Первоочередная задача каждой строительной бригады – создать конструкцию, которая будет максимально прочной и долговечной даже в условиях переменчивого климата. Если присутствуют временные ограничения, к тому же бюджет небольшой, необходимо использовать специальные виды цемента, которые имеют большую пластичность, а значит, упрощают и даже ускоряют укладку. Такие пластифицированные цементы достаточно популярны, ведь действительно позволяют облегчить работы и уменьшить затраты.
Основные характеристики
Пластифицированный портландцемент характеризуется содержанием гидрофильных добавок, которые делают цементный раствор более подвижным, пластичным и удобным для укладывания.
В качестве добавок используются несколько веществ, объединенных под названием сульфатно-дрожжевая бражка (СДБ). Если количество СДБ соответствует содержанию гипса и алюмината в общей массе раствора, то на скорость затвердевания она не влияет и свойства пластифицированной смеси подобны стандартному раствору.
Однако если обыкновенный портландцемент при обычном водоцементном отношении имеет расплыв конуса не более 110мм после 30 встряхиваний, то материал с гидрофильными добавками дает результат не менее 125мм.
Что касается затвердевания, то лучше, чтобы оно проходило во влажной среде, по крайней мере первые 14-15 суток после заливки. Повышать установленную стандартами дозировку СДБ не стоит: это может замедлить процесс твердения и привести к пониженной прочности даже через 28 суток.
Особенности изготовления пластифицированного цемента
Изготовление более текучего и гибкого варианта цементной смеси возможно только в заводских условиях, ведь процесс требует точного измерения количества как основного компонента, так и добавок.
Главная добавка, которая и придает пластифицированному цементу уникальные свойства, называется сульфитно-дрожжевой бражкой и представляет собой кальциево-натриевые соли лигно-сульфоновых кислот. Такая бражка:
- Окрашена в темно-коричневый цвет;
- Имеет специфический запах;
- Густая и вязкая по консистенции.
Вязкость напрямую зависит от концентрации веществ и их температуры, однако основные свойства такого гибкого и упругого раствора практически не отличаются от свойств обычного портландцемента: затвердевает от постепенно и максимальной твердости достигает только через 28 дней после заливки.
Важно уточнить, что добавку можно вводить в клинкер как в сухом виде, так и в форме водного раствора. СДБ должна составлять 0,15-0,25% от общей массы цемента в пересчете на сухое вещество. Однако, вычислить оптимальное содержание бражки достаточно сложно: для этого нужно учесть и состав клинкера, и тонкость его помола и количество добавок активного типа.
Когда стоит применять пластифицированный цемент?
Так как главной особенности данного вида является повышенная пластичность, то и применять его стоит тогда, когда она действительно необходима. Приобрести именно пластифицированный цемент стоит. Если:
- Нужно не только повысить прочность бетона, но и сделать его максимально морозостойким. Зачастую это делают за счет снижения соотношения воды и цемента, что не влияет на пластичность;
- Необходимо ускорить бетонирование и качество укладки бетона;
- Хотелось бы снизить расход портландцемента, то есть уменьшить его количество в готовой цементной смеси.
Пластифицированный портландцемент дает возможность сделать укладку более легкой и удобной для строителей, а также гарантирует дополнительное уплотнение при изготовлении изделий из бетона. Конструкции, созданные с помощью такой пластифицированной смеси остаются все такими же долговечными и прочными, а вот расход цемента значительно понижается.
Пластифицированный портландцемент
Пластифицированный портландцемент — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением портландцементпого клинкера и гидрофильной поверхностно-активной добавки при обычной дозировке гипса. В качестве поверхностно-активного вещества применяют концентраты сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 0,15—0,25% массы цемента в пересчете на сухое вещество. По прочностным показателям пластифицированный портландцемент не отличается от обычного портландцемента (имеет марки 400, 500, 550 и 600). Главная его особенность заключается в повышении пластичности бетонной смеси. В результате:
снижается трудоемкость при укладке бетонной смеси, ускоряется бетонирование и повышается качество укладки бетона в сооружениях;
уменьшается расход портландцемента в бетоне в результате меньшей дозировки цемента и воды (цементного теста) при сохранении заданной пластичности бетонной смеси;
повышается прочность и морозостойкость бетона за счет снижения водоцементного отношения при сохранении заданной пластичности бетонной смеси.
Технология пластифицированного портландцемента была разработана С. В. Шестоперовым, П. А. Ребиндером, Б. Г. Скрамтаевым, С. М. Рояком, Ю. С. Малининым. Цемент этот изготовляют на заводах c помощью точного дозирующего устройства, равномерно подающего сульфитно-дрожжевую бражку в цементную мельницу при помоле клинкера. Выпускают пластифицированный портландцемент тех же марок, что и портландцемент. Пластификации могут подвергаться разновидности портландцемента, а также пуциолановый портландцемент и шлакопортландцемент.
В качестве пластификатора цемента применяют смесь кальциево-натриевых (аммониевых ) солей лигно-сульфоновых кислот с примесью редуцирующих веществ. Они выпускаются в виде концентратов сульфитно дрожжевой бражки в зависимости от содержания в них сухих веществ двух марок: КБЖ и КБТ (ОСТ 81-79-74). СДБ представляет собой густую вязкую темно-коричневого цвета жидкость со специфическим запахом. Вязкость ее, как коллоидного раствора, зависит от концептрации и температуры; при понижении температуры вязкость СДБ 50% концентрации существенно увеличивается.
Очень ценна способность малых количеств поверхностно-активных адсорбирующихся добавок интенсифицировать процессы механического измельчения твердых тел. При добавке СДБ на поверхности цементных зерен образуется коллоидно-адсорбционная пленка лигносульфоната кальция. Эта пленка, покрывая поверхность цементного зерна и возникающих гидрат-ных новообразований, удерживает толстый слой воды, частично связанной с поверхностью непосредственно молекулярными силами и частично удерживаемой адсорбционным слоем поверхностно-активного вещества.
Эти достаточно толстые адсорбционно-гидратные слои воды на поверхности цементного зерна увеличивают подвижность (текучесть ) цементной растворной или бетонной смеси, так как ослабляют силы сцепления между зернами цемента и являются как бы гидродинамической смазкой. Вместе с тем они затрудняют диффузию воды к поверхности цементного зерна, что тормозит гидратацию клинкерных минералов. Аналогичное действие оказывают молекулярно-растворимые в воде и молекулярно-адсорбирующиеся сахара, являющиеся составной частью СДБ. Эти сахара не только не препятствуют пластифицирующему действию сульфитно-спиртовой барды, но и, в известной степени, даже обусловливают его.
Необходимо, однако, иметь в виду, что образовавшиеся на поверхности адсорбционные слои активного органического вещества не только не содействуют росту гидратных образований (зародышей кристаллов), но и сильно замедляют их рост. Это приводит к образованию при гидратации значительно большего числа центров кристаллизации, причем кристаллы оказываются более мелкими. Происходит так называемое адсорбционное модифицирование кристаллов. Данные исследований под электронным микроскопом показывают, что изменяется также и форма кристалликов. Это особенно заметно у гидроалюминатов кальция, которые в присутствии небольших добавок СДБ выкристаллизовываются уже не в виде гексагональных симметричных пластинок, а в виде длинных игл.
Итак, вследствие адсорбции поверхностно-активного вещества сцепление между цементными зернами ослабевает и между ними появляется жидкостное трение. В результате увеличивается жидкотекучесть растворной или бетонной смеси, что является основным показателем пластификации. На основе многочисленных экспериментальных и производственных данных можно сделать выгод, что у растворных и бетонных смесей, изготовленных на пластифицированных портландцементах, подвижность увеличивается.
Увеличение пластичности растворных и бетонных смесей дает возможность снизить водоцементное отношение. Следовательно, понижение водоцементного отношения вызывает повышение средней плотности.
Процессы твердения пластифицированного портландцемента, содержащего 0,15—0,25% концентрата СДБ, зависят, в первую очередь, от минералогического состава клинкера, содержания в цементе гипса и активных добавок, а также от тонкости помола цемента. Современные пластифицированные цементы с расчетным содержанием в клинкере 55—65% C3S и менее 8% С3А, при обычной дозировке гипса и удельной поверхности цемента 3000 см2/г, почти не отличаются по прочностным показателям в растворе состава 1:3 (в стандартные сроки испытания) от обыкновенного портландцемента. Повышенная пластичность стандартных растворов состава 1:3 позволяет при сохранении заданной прочности уменьшить водоцементное отношение, что является одним из самых важных факторов, определяющих повышение прочности при увеличении плотности и значительном улучшении ряда других важных свойств бетона. Можно получить также бетон с запроектированной прочностью при нужной пластичности, но при некотором снижении (на 8—10%) удельного расхода цемента. Характерная особенность пластифицированного портландцемента — несколько замедленные сроки схватывания цементного теста.
При использовании пластифицирующего эффекта и сокращении вследствие этого расхода цемента на 8— 10% прочность бетона с добавкой концентратов СДБ не снижается. При некотором уменьшении содержания редуцирующих веществ в СДБ можно получить более высокую прочность цемента, что позволит еще в большей степени сократить расход цемента.
Применение пластифицированного портландцемента не снижает прочности сцепления бетона с арматурой, тепловыделение у пластифицированного портландцемента почти такое же, как и у портландцемента при условии, что количество добавки СДБ будет соответствовать содержанию алюминатов и гипса в цементе. Для пластифицированного портландцемента показательны сравнительно меньшие размеры объемных изменений (усадки и расширения); желательно, чтобы твердение его в течение не менее чем первых 15 сут после затворения проходило во влажной среде.
При пропаривании бетона на пластифицированном портландцементе следует учесть, что при малой (несколько часов) выдержке отформованного бетонного изделия в процессе пропаривания на верхней его грани образуется пористый, легко отделяющийся слой толщиной в несколько миллиметров. При большей выдержке, которая должна устанавливаться для каждого вида цемента, этого не бывает. Пропаренный бетон отличается высокой плотностью и прочностью. Концентраты СДБ придают цементу способность к воздухововлечению и образованию в затвердевшем камне замкнутых пор, что является одной из важнейших причин повышения морозостойкости бетона.
Установлено, что превышение установленной дозировки СДБ может значительно замедлить твердение цемента. Растворы и бетоны будут иметь пониженную прочность не только через 28 сут твердения, но и в более поздние сроки.
Применение пластифицированного портландцемента обусловливает улучшение некоторых других строительно-технических свойств бетона — деформативной способности, ползучести. В меньшей степени проявляются деформация усадки и способность к трещинообразованию. Наблюдается иногда ускорение сроков схватывания у пластифицированных высокоалюминатпых портландцементов, что можно предотвратить несколько большей добавкой воды.
Читайте также: