Водоотделение бетонной смеси причины
Водоотделение бетонной смеси причины
Механизм воздухововлечения. Вовлечение воздуха происходит на стадии перемешивания смеси, причем добавки лишь стабилизируют воздушные пузырьки, образовавшиеся в смеси при ее перемешивании. В этом случае происходят как бы два процесса. Один из них заключается в захвате воздуха при перемешивании, который диспергируется затем на пузырьки меньших размеров на стадии приложения сдвиговых нагрузок, зависящих от конструкции бетоносмесителей. Второй процесс, в котором участвует заполнитель, носит название пространственного заслона; он нужен для захвата и фиксации пузырьков воздуха при всевозможных перемещениях бетонной смеси в процессе перемешивания. Таким образом, термин «воздухововлекающие добавки» не вполне удачен, так как при приготовлении бетонной смеси в ней оказывается некоторое количество воздуха, которое зависит от условий ее перемешивания и указанных выше функций заполнителя.
Главное, что обеспечивает введение так называемых воздухововлекающих добавок,— повышение содержания пузырьков воздуха по сравнению со смесью без добавок и уменьшение их размеров. Иными словами, следует различать возду-хововлечение как процесс и систему воздушных пор (объем пор и характер распределения по размерам), имея в виду, что воздухововлекающие добавки в бетоне уменьшают размеры пузырьков воздуха и способствуют их сохранению в бетоне.
При отсутствии воздухововлекающих добавок пузырьки воздуха, попавшие в бетонную смесь, в большинстве случаев сравнительно быстро коалесцируют и улетучиваются из нее.
Стабилизирующее действие воздухововлекающих добавок обеспечивается благодаря их адсорбции на поверхности воздушных пузырьков. Молекулы ПАВ ориентированы полярными функциональными группами в сторону воды, а неполярными — в сторону пузырьков воздуха, которые, заряжаясь одноименно, отталкиваются один от другого, что препятствует их коалесценции. Механизм этого процесса аналогичен эмульгирующему и стабилизирующему эмульсии действию ПАВ.
Еще один результат действия подобных добавок — их ориентация на межфазной границе вода — пузырьки воздуха толщиной в несколько молекул в виде так называемого частокола. Это также стабилизирует воздушные пузырьки. Подобный механизм «срабатывает» и в том случае, когда используют неионогенные ПАВ и на поверхности пузырьков не возникают одноименные заряды. Возможно, однако, что поэтому неионогенные вещества обладают более слабым возду-хововлекающим действием и в их присутствии пузырьки воздуха крупнее, чем при введении ионогенных ПАВ.
Следует отметить, что воздухововлекающие ПАВ, сорбируясь на границе раздела воздух—жидкость, уменьшают величину поверхностного натяжения последней, а это в конечном счете повышает термодинамическую устойчивость пузырьков, так как в результате снижается тенденция к их коалесценции. Кроме того, при снижении величины поверхностного натяжения с помощью ПАВ удается диспергировать крупные пузырьки воздуха при меньших усилиях. Поскольку способность пузырьков воздуха всплывать на поверхность, а отсюда, по-видимому, и тенденция к потере жизнеспособности прямо пропорциональны кубу их размеров, уменьшение диаметра пузырьков обеспечивает их большую сохранность.
Образование адсорбционных слоев и соответственно понижение поверхностного натяжения могут обеспечить увеличение прочности пузырьков воздуха против механических деформаций и повреждений за счет так называемого эффекта Марангони. Он проявляется в способности деформированных пузырьков к восстановлению формы вследствие уменьшения толщины адсорбционного слоя и соответственно местного увеличения поверхностного натяжения. Аналогичный механизм определяет стабилизацию пен.
Следующая причина воздухововлекающего действия анионактивных ПАВ, по-видимому, связана с их выпадением в осадок под влиянием жидкой фазы бетонной смеси. Практическое значение имеет содержание гидроксида кальция, образующего с ПАВ труднорастворимые кальциевые соли, так как (в результате гидратации цемента) уже через несколько минут раствор оказывается перенасыщенным относительно Са(ОН)2. Поскольку в результате адсорбции концентрация ПАВ у поверхности пузырьков выше, чем в объеме, логично предположить, что соответственно и пленки труднорастворимых солей, стабилизирующие пузырьки, также имеют достаточную толщину и прочность, чтобы предохранить эти пузырьки от коалесценции . Подобный эффект используют и для стабилизации пены; при этом применяют коллоиды животного происхождения, образующие вокруг пузырьков газовой фазы прочные пленки.
Из сказанного можно заключить, что если в труднорастворимые соли связывается практически все количество введенной добавки, то ее почти не остается в жидкой фазе для понижения поверхностного натяжения. Из-за ограниченного числа экспериментальных данных этот вопрос носит дискуссионный характер: одни авторы соглашаются с тем, что от таких добавок нельзя требовать снижения величины поверхностного натяжения жидкой фазы, другие — что должно оставаться некоторое количество несвязанной добавки для обеспечения удовлетворительного воздухововлечения.
Следует помнить, однако, что многие воздухововлекающие добавки представляют собой смеси ПАВ, одна часть которых связывается в труднорастворимые соединения, а другая остается в жидкой фазе и снижает поверхностное натяжение. Кроме того, известно, что неионоген-ные и катионактивные вещества, которые не образуют труднорастворимых соединений в цементных системах, тоже способствуют воздухововлечению. То же самое можно сказать и о тех анионактивных веществах, кальциевые соли которых водорастворимы, например о сульфопроизводных: они обладают хорошим воздухововлечением. Таким образом, можно предположить, что механизм, предусматривающий формирование вокруг пузырьков воздуха пленок из труднорастворимых соединений, существенной роли в воздухововлечении не играет.
Еще один путь стабилизации системы пузырьков — адсорбция ПАВ на частицах цемента. После контакта с водой частицы цемента быстро покрываются экранирующими их продуктами гидратации, состоящими преимущественно из гидросиликатов кальция. Эти пленки из-за малой проницаемости для воды способствуют появлению индукционного периода при гидратации цемента, соответствующего (округленно) времени до начала схватывания и до закрепления системы воздушных пузырьков в бетонной смеси.
Продукты гидратации цемента заряжены положительно, что обусловлено адсорбцией кальций-ионов.Высказано предположение, что воздухововлекающие вещества адсорбируются затем на этих заряженных частицах за счет сил электростатического притяжения, т. е. отрицательно заряженными ионами анионактивных ПАВ. В результате обеспечивается гидрофобизация твердых частиц; такие частицы фиксируются на пузырьках, и, поскольку их размеры значительно меньше, чем размеры пузырьков, они экранируют пузырьки, препятствуя тем самым коалесценции. Этот процесс аналогичен процессу флотации, применяемой при обогащении руд.
После образования системы воздушных пузырьков происходят дальнейшие процессы, которые влияют на окончательное формирование поровой структуры в затвердевшем бетоне. Эти процессы состоят из растворения пузырьков воздуха и их диффузионного переноса.
Таким образом, в маленьких пузырьках давление может быть значительным. Поскольку растворимость газов в жидкости пропорциональна их давлению, то и концентрация воздуха в жидкой фазе вблизи маленьких пузырьков выше, чем вблизи более крупных. Поэтому происходит диффузионный перенос газа в соответствии с градиентом концентрации, что в конечном счете приведет к перемещению воздуха от мелких пузырьков к более крупным и, следовательно, к смещению кривой их распределения вправо, т. е. в сторону этих последних. Практически это означает, что самые мелкие пузырьки воздуха исчезнут. Ориентировочные расчеты, выполненные в соответствии с законом Генри и коэффициентом распределения Генри для растворения воздуха в воде, показывают, что диаметр таких пузырьков должен быть примерно 4 мкм. По-видимому, этот приближенный расчет справедлив, так как микроскопическое определение показало, что в затвердевшем бетоне отсутствуют пузырьки меньших размеров.
Факторы, влияющие на количество вовлеченного воздуха. Как отмечалось ранее, общее количество воздуха в бетоне — не самая важная характеристика для оценки его морозостойкости, но единственная из возможных для бетонной смеси. Одной из самых значимых характеристик считается «фактор расстояния» между пузырьками: чем он ниже, тем выше долговечность бетона.
Дозировка добавок. С увеличением содержания добавок возрастает и количество в бетоне вовлеченного воздуха. Для большинства добавок эта зависимость носит параболический характер и имеет тенденцию к достижению определенного уровня при значительном их содержании. Однако не существует строгого соотношения между количеством введенной добавки и степенью воздухововлечения: одни добавки могут оказаться более эффективными, другие менее.
Осадка конуса. Чем выше осадка конуса бетонной смеси, тем больше воздухововлечение. Так, увеличение осадки конуса примерно до 75 мм способствует повышению содержания воздуха на 1 %; чем больше воды в бетонной смеси, тем она более подвижна, поэтому воздуху легче оказаться в смеси при перемешивании. Однако если осадка конуса составляет более 175 мм, воздух легко удаляется при перемешивании и укладке бетонной смеси, т. е. снижается воздухосодержание.
Влияние крупного заполнителя. С повышением максимальных размеров заполнителя содержание воздуха в бетоне снижается. Согласно АО-методу подбора состава бетона, можно вовлечь 7,5 % воздуха при использовании заполнителя размером фракции около 10 мм и только 5 % — размером 50 мм. Этот результат косвенный, поскольку максимальный размер заполнителя подбирается с учетом растворной части бетонной смеси, причем эта зависимость обратно пропорциональная.
Влияние мелкого заполнителя. Мелкие заполнители способствуют воздухововлечению благодаря тому, что, во-первых, служат «ловушкой» для воздуха, и, во-вторых, удерживают его. Наличие воздухо-вовлекающих добавок стабилизирует образовавшуюся систему воздушных пор. Чем больше содержание песка в общем количестве заполнителей, тем выше содержание воздуха в бетонной смеси. Однако помимо этого понятного соотношения следует учитывать еще и эффект размера и гранулометрического состава частиц, проявляющийся наиболее сильно в тощих бетонных смесях.
Установлено, что максимальное воздухосодержание обеспечивают фракции песка со средними размерами от 150 до 600 мкм. Для более жирных бетонных смесей роль заполнителей в образовании воздушной полости менее существенна. Иногда влияние различных характеристик песка на содержание воздуха в бетонной смеси трудно понимаемо. В некоторых случаях проблему можно решить путем применения песка других месторождений. Песок — наиболее важный фактор воздухововлечения, и подчеркивается необходимость контроля за его однородностью.
В случае если песок загрязнен примесями природного происхождения или промышленными, воздухововлечение может измениться в сторону как увеличения, так и уменьшения.
Влияние высокодисперсных материалов. Присутствие таких дисперсных материалов, как зола-унос, других минеральных добавок и пылеватых фракций песка снижает воздухововлечение и требует поэтому увеличения содержания воздухововлекающих ПАВ. Действие подобных минеральных материалов, по-видимому, двояко: во-первых, на их смачивание требуется значительное количество воды, которая вследствие этого уже не может выполнять воздухововлекающие и воздухоудерживающие функции; во-вторых, на высокодисперсных материалах сорбируется больше молекул воздухововлекающих добавок, и это тоже отражается на содержании воздуха в смеси. Это относится и к золам, характеризующимся большими потерями при прокаливании из-за значительного содержания в них несгоревших частиц угля. Чтобы компенсировать сильное снижение содержания воздуха, необходимо ввести в бетонную смесь дополнительное количество воздухововлекающих добавок.
Аналогичная проблема может возникнуть при использовании загрязненного песка: его применение приводит к необходимости существенного увеличения дозировки воздухововлекающих добавок. Для жирных бетонных смесей, т. е. смесей с повышенным содержанием цемента, также характерно снижение воздухововлечения, особенно если используют высокодисперсный цемент.
Влияние температуры. Чем выше температура бетонной смеси, тем меньше в ней воздуха. Это справедливо и в том случае, если водоцементное отношение изменяют таким образом, чтобы сохранить неизменной осадку конуса. Хотя в принципе можно ожидать, что при повышении температуры в бетонной смеси будет содержаться меньше воздуха, однако детали, раскрывающие природу этого эффекта, недостаточно ясны. Этот результат более важен для высокого значения осадки конуса смеси. Так, при осадке конуса смеси 175 мм повышение температуры на 15 °С снижает содержание воздуха на 1 %, тогда как при осадке 25 мм такое же изменение температуры практически не влияет на содержание воздуха в смеси.
Влияние других добавок. При введении лигносульфонатов в качестве пластифицирующих или замедляющих схватывание цемента добавок требуется меньше воздухововлекающих веществ для обеспечения заданного содержания воздуха. Это объясняется тем, что лигносульфонаты сами обладают некоторым воздухововлечением.
Хлорид кальция немного повышает содержание воздуха в присутствии воздухововлекающих добавок, однако этот эффект незначителен. Хлорид кальция, как и все другие вещества, следует вводить отдельно от воздухововлекающей добавки.
Влияние химического состава цемента. Цементы с высоким содержанием щелочей легче вовлекают воздух, чем с низким, поэтому для смесей на них требуется меньше воздухововлекающих добавок (однако следует контролировать фактор расстояния между пузырьками). Исследования показали, что высокое содержание щелочей в цементе приводит к возрастанию фактора расстояния при использовании в качестве воздухововлекающей добавки винсоловой смолы и к понижению — при введении лигносульфонатов.
Возможны случаи загрязнения цемента маслами или другими веществами, влияющими как на увеличение, так и на уменьшение воздухововлечения. Это может быть причиной различия в воздухововлечении при изготовлении бетона на цементе одинакового состава. Некоторые виды цемента чувствительны к тем или иным агентам, хотя причины этого труднообъяснимы; соответственно возникают трудности в исключении этого явления путем замены цемента или применения добавок.
Влияние условий перемешивания. С увеличением интенсивности перемешивания смеси растет и содержание в ней воздуха, которое может превысить допустимое. Удлинение сроков перемешивания сначала приводит к незначительному повышению воздухововлечения, но дальнейшее перемешивание вызывает снижение содержания воздуха в смеси, причем время достижения максимума наступает тем раньше, чем меньше начальная осадка конуса. Понижение воздухосодержания при продолжительном перемешивании, по-видимому, можно связать с наблюдающимся при этом уменьшением подвижности смеси.
Загрязнение лопастей мешалки, в том числе затвердевшим бетоном, уменьшает содержание воздуха, равно как и работа бетоносмесителя с перегрузкой.
Вибрация бетонной смеси. Вибрация снижает содержание воздуха, поскольку при этом возможно слияние крупных пузырьков. Более продолжительное вибрирование смеси слабо изменяет фактор расстояния, хотя содержание воздуха при этом ощутимо уменьшается. Это обстоятельство важно для получения прочного бетона в результате отсутствия расслоения смеси.
Подбор бетонной смеси с заданным содержанием воздуха. Два принципиальных фактора отличают технологию подбора смеси с заданным воз-духововлечением от аналогичной технологии, не требующей воздухововлечения. Первый из них — воздушные пузырьки повышают подвижность смеси, второй — они снижают прочность бетона. Благодаря повышению подвижности нужно вводить в смесь меньше воды для сохранения неизменной величины осадки конуса. При подборе состава бетона методом аб солютных объемов требуется также уменьшение объема мелкого заполнителя. Для сравнительно жирных и поэтому достаточно прочных бетонов повышение их прочности вследствие снижения водоцементного отношения перекрывает снижение прочности вследствие воздухововлечения, а для более тощих — наоборот. Следовательно, при подборе составов бетонов следует ориентироваться на некоторое повышение расхода цемента.
Влияние воздухововлечения на свойства бетонной смеси. Воздухововлечение, повышая подвижность смеси, улучшает технологичность: ее легче транспортировать, укладывать и формовать без расслоения. Этот эффект вызван «подшипниковым» действием пузырьков воздуха, которых содержится около четверти миллиона в 1 см3 цементного теста. Реологические характеристики бетонной смеси можно измерить, например, используя такие параметры, как пластическая вязкость и др, однако пока еще имеется мало данных о влиянии на них воздуха. Удобообрабатываемость в результате воздухововлечения улучшается для любых бетонных смесей, но особенно высок этот эффект при работе с жесткими смесями на природных легких заполнителях.
Водоотделение и расслоение. Наличие в бетонной смеси воздуха уменьшает опасность водоотделения и расслоения. Отделение твердой фазы может приводить к образованию каналов, расположенных по вертикали и заполненных водой. В отдельных случаях отделившуюся воду удается вновь ввести в состав бетонной смеси при ее последующей укладке, в других — образуется затвердевшая корка и вода оказывается под этим затвердевшим бетоном в виде каверн, ослабляющих материал. Решение одной из важнейших проблем, связанных с водоотделением, — своевременное возвращение воды в бетонную смесь — облегчается с помощью воздухововлечения.
Сегрегация (расслоение) — разделение твердых частиц бетонной смеси вследствие различия их гранулометрического состава — проявляется либо при транспортировании смеси, либо при уходе за нею. Воздухововлечение в бетонную смесь уменьшает опасность расслоения, хотя этот прием нельзя рассматривать как метод борьбы с расслоением. Детали механизма, ответственного за положительное влияние воздухововлечения на водоотделение и расслоение смеси, еще недостаточно ясны. По-видимому, пузырьки воздуха, вовлеченные при использовании ПАВ, улучшают когезионные свойства и гомогенизируют неустойчивые смеси. Кроме того, они повышают их жизнеспособность, уменьшая тенденцию к расслоению. Наконец, пузырьки воздуха, занимая примерно четвертую или пятую часть цементного теста в смеси, уменьшают ее расслоение и водоотделение, т. е. выполняют примерно те же функции, что и частицы песка. Однако в связи с тем, что адсорбционные пленки введенных ПАВ тормозят осушение пен, воздухововлечение играет большую роль, чем частицы песка.
Влияние воздухововлечения на отделочные операции. Бетонные смеси, содержащие воздух благодаря введению добавок, обычно труднее поддаются отделке, так как они обладают большей «связностью» и меньше выделяют воды. Однако при использовании соответствующих приспособлений отделочные операции с такими составами не вызывают особых затруднений. Кроме того, следует принимать во внимание, что в связи с уменьшением опасности водоотделения проведение таких операций упрощается, а поверхности оказываются более долговечными. Воздухововлечение не влияет на сроки схватывания цементов в бетонной смеси.
Определение воздухосодержания. Известны три метода для определения содержания воздуха в смеси: гравиметрический (С 138), под давлением (С231) и волюмометрический (С 173). Первый из них включает взвешивание пробы для определения ее истинной плотности. Значение состава смеси и истинной плотности ее компонентов позволяет рассчитать содержание воздуха. Этот метод обычно не используют при полевых испытаниях.
Наиболее широко распространен второй метод, основанный на законе Бойля. Пробы бетонной смеси помещают в контейнер, затем его соединяют с другим, в котором предварительно создают заданное давление. Степень понижения давления зависит от воздухововлечения в пробах: манометр обычно тарируют таким образом, чтобы по его показаниям непосредственно получить данные о воздухосодержании в пробах.
Основной недостаток этого метода состоит в том, что не удается отделить воздух, вовлеченный в бетон, от воздуха, который содержится в заполнителе. Поэтому приходится вводить поправочный коэффициент, значение которого находят заранее, помещая в контейнер только заполнитель. Ошибка при введении поправочного коэффициента для пористого заполнителя значительна, поэтому для легких бетонов этот метод не рекомендуется.
При волюмометрическом методе пробу закрепляют в верхней половине контейнера, нижнюю половину которого (конической формы) заполняют водой до метки на мерном стекле. Затем контейнер встряхивают и по изменению уровня жидкости вычисляют воздухосодержание. Метод пригоден и для измерения воздухосодержания в легких бетонах.
Существует мини-вариант метода, основанный на том же принципе, но образцы представляют собой растворную часть, отобранную из бетонной смеси (объем образцов всего несколько см3). Методология работы с таким прибором предусматривает его калибровку по «стандартному» растворному образцу, отобранному из бетонной смеси; поскольку анализируемые пробы существенно отличаются от взятой для калибровки, этот метод менее точен и дает больший разброс результатов. Его достоинство — быстрота измерения.
В другом варианте волюмометрического метода предусмотрено введение малых доз спиртов в воду для пеногашения, что повышает точность измерения. Однако волюмометрическая жидкость не должна быть на спиртовой основе из-за его контракции при смешении с водой. Это приводит к систематической ошибке — определению повышенного против реального содержания воздуха в образцах.
Как уже указывалось, общее воздухосодержание — не самая важная характеристика бетонной смеси. Другие факторы (геометрические — размеры заполнителей и их соотношение) значительно важнее, однако пока их удается определить только в затвердевшем бетоне.
Водоотделение бетонной смеси. Что делать?
убедиться, что водоотделение есть. Поскольку поверхность бетонной смеси идеально сухой не бывает, и некоторые тонкую водную пленку считают водоотделением. Для этого нужно замерить водоотделение по ГОСТу (в ГОСТе 7473 указаны допустимые значения водоотделения, в ГОСТе 10181 указано, как замерить водоотделение);
понять критичность данного эффекта (небольшое или всё же много воды);
узнать, есть ли жалобы с объектов.
Производственные проблемы
Операторы переливают воду (получается осадка конуса больше необходимой и высокое водоцементное отношение)
Уменьшаем количество добавляемой воды (которую просто переливают - убираем; увеличиваем расход добавки - снимаем лишнюю воду)
Завод отгружает осадку выше, чем требуется
Проверяем количество воды и осадку конуса, какая требуется П и какая выпускается П
Водители разбавляют бетонную смесь водой на объекте, следствие этого - возможно в/о
Проверяем разрешено ли водителям добавлять воду на объектах? Корректируем
Проблемы связанные с добавкой
Недостаточный расход добавки
- Проверить дозировку добавки
- Увеличить количество добавки, чтобы снизить количество воды
- Проверяем расходы добавки, возможно недостаточно пластифицирующего и водоредуцирующего эффекта. В зависимости от ситуации увеличиваем или уменьшаем
- Некорректно подобрали добавку, проводим новые испытания
Используемая добавка плохо работает с данными материалами
- Испытать другую добавку
- Изменить набор материалов
Концентрированная добавка
Недостаточное время перемешивания не дает добавки "сработать" - увеличиваем время перемешивания
Проблемы связанные с заполнителями
Некорректно дозирует инертные (состав получается запесоченный/щебенистый - это может повлиять на расход воды, необходимой для достижения нужной подвижности)
- Проверяем расходы заполнителей песка и щебня, корректируем смесь по отношению песок/щебень
- Проверяем модуль крупности песка (мелкий, средний, крупный). Если крупный, то желательно добавить мелкого или добавить минерального наполнителя. Если мелкий, то уменьшить расход песка
- Если песок слишком чистый - вводить пыль в смесь
- При смене партии/поставщика усиливаем входной контроль материалов
Изменился модуль крупности песка
Песок/щебень содержит много/мало пыли
Промороженные инертные (со снегом, льдом)
Смена поставщика песка, щебня, цемента
Смена партии песка, щебня, цемента
Проблемы связанные с цементом
У цемента имеется большое водоотделение
- Узнать, менялись ли поставщики по материалам? Проверялся ли на водоотделение цемент? Нет ли у других производств, работающими на том же цементе данной проблемы? После проверок:
- Сделать замер в/о цемента
- Попробовать тот же состав на другом цементе
- Добавить вместо части цемента или совместно с цементом минеральный порошок, доломитовую муку, золу, микрокремнезём
Водоотделение является формой расслоения, при котором некоторая часть воды из смеси стремится подняться к поверхности свежеуложенного бетона. Это вызывается неспособностью твердых составных частей смеси при их оседании удерживать всю воду затворения. В результате водоотделения ослабляется сцепление растворной части с заполнителями и арматурой, что ведет к образованию не прочных поверхностных слоев, повышается водонепроницаемость и уменьшается прочность изделий
Решить проблему водоотделения поможет добавка ST 3.0.5 и модификатор вязкости ST MV
Остались вопросы? Свяжитесь с нами!
Телефон: 8 (800) 555 29 32
Подпишитесь на нашу email-рассылку, чтобы не пропускать новые статьи!
Подписаться на рассылку
водоотделение
Вопрос: каким образом хим. добавки могут вызывать водоотделение смеси?
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Карма: 235.5
Звание: Опытный
Статус: премодерация
28.02.10 22:58
Усиливать, а не вызывать. Мы ж в аналоговом мире то живём, а не цифровом.
Пластифицирующие - легко.
незнайка на луне00000
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Пользователь
29.04.10 18:03
Правильно. усиливать.
Пластификатор адсорбируется на цементных составляющих, тем самым меньшее количество воды необходимо для гидротации, по крайней мере на 1-2 стадии. остается несвязная вода, которая и вытесняется на поверхность. всего навсего.
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
29.04.10 19:14
| Цитата |
|---|
| Eldar пишет: Правильно. усиливать. Пластификатор адсорбируется на цементных составляющих, тем самым меньшее количество воды необходимо для гидротации , по крайней мере на 1-2 стадии. остается несвязная вода, которая и вытесняется на поверхность. всего навсего. |
Для гидратации требуется ровно столько, сколько войдет в реакцию с цементом и пластификатор тут не рулит. Он создает эффект отсроченной адсорбции , как вы правильно заметили - на 1-2 стадии, если он гидрофобного типа или модифицирует (смазывает) гидратные пленки на зернах, если он гидрофильного типа.
Водоотделение произойдет, если кол-во пластификатора превысит возможность (кол-во) поверхности зерен цемента или микронаполнителя его принять. Чем меньше удельная пов. на которую садится пав, тем скорее наступит водоотделение с меньшим кол-вом пав. Чем выше удельная - тем сильнее водоудержание, тем большее кол-во можно применить пав.
Вытеснить на поверхность всю несвязанную воду - не реально. В бетоне полно "ёмкости" для воды. То, что мы видим - это только часть несвязанной воды. Смысла нет надеяться на то, что вся "лишняя вода" выдет наверх.
Плотность упаковки, соотношение пав-поверхность, водопонижение (пластификация) - вот что рулит.
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Пользователь
29.04.10 23:48
ув. Рязанец согласен конечно с вами, цемент способнен связать только 15% воды, но на первых двух стадиях для достижения необходимой подвижности потребуется меньше воды. пластификатор блокирует доступ воды первоначально, вот тогда и вытесняется часть воды на поверхность. потом связь между СП и цементом разрушается и начинаются следующие этапы, тогда водоотделение прекращается.
Бетонная смесь сильно пузырится
Здравствуйте! Уже неделю боремся с проблемой: бетонная смесь очень сильно пузырится и появляется водоотделение. Пробовали поменять все материалы, все равно одно и тоже. Сейчас перешли на добавку Линамикс ПК, работаем на четырехсотом цементе, все равно пузырится. В чем проблема?
Анастасия Меркурьева
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Карма: 2181.4
Звание: Опытный
02.03.13 23:19
А что производите? И каков % пластификатора?
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Пользователь
02.03.13 23:33
Производим разные бетонные смеси от в7,5 до В50. Расход добавки 0,7%
Анастасия Меркурьева
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Пользователь
04.03.13 8:26
Дайте для примера состав бетона, пусть В25 П3. Цемент, песок - не меняли?
Дмитрий Калита
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Пользователь
04.03.13 17:34
Пример: Бетон В7,5П4
Цемент ПЦ400 Д20 (Пикалево)=290кг.
Щебень (гранит)=1020кг.
Песок (сеяный)=900кг.
Линамикс ПК=0,7% (пробовали и 0.35%)
Меняли материалы, брали с другого БСУ (но такие же)
Анастасия Меркурьева
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Новичок
04.03.13 21:27
Есть такая же проблема, пришли к выводу что всему виной интенсификатор помола в цементе, правда от производителя цемента ничего вразумительного не добились.Попробовали на нормированном цементе- и все отлично. А то уже от нас почти сбежали все производители добавок, первое время на них думали -))
Пользователь
Была ли полезна информация? да отчасти нет
Звание: Пользователь
11.03.13 8:22
а что значит - пузырится бетон? повышенное воздухововлечение? тогда:
1. попробуйте другую добавку,
2. смените цемент,
3. варьируйте отношение песка и щебня.
И вообще проверьте воздухововлечение на смеси с добавкой, на смеси без добавки, на разных цементах, чтобы понять откуда идет воздух.
Какова плотность получаемой бетонной смеси?
Водоотделение и водоудерживающая способность цементного теста.
При затворении цемента водой как при лабораторных испытаниях так и в процессе изготовления растворов и бетонов на стройках наблюдается водоотделение, величина которого различна. Одни цементы прочно удерживают во время схватывания взятую для затворения воду, другие же отделяют некоторое ее количество в виде слоя той или иной толщины. С уменьшением количества воды затворения уменьшается и водоотделение цементов. Однако даже при определении сроков схватывания цементного теста, когда водоцементное отношение составляет в среднем 0,25, можно заметить, что некоторые цементы дают в кольце прибора для определения сроков схватывания довольно заметный отстои воды. Это явление еще более заметно в бетоне.
Водоотделение препятствует получению однородного бетонного тела и полноценному сцеплению твердеющего в бетоне цемента с крупным заполнителем и стальной арматурой. Отделяющийся от бетона слой воды скапливается над последовательно укладываемыми слоями бетона. Это мешает сцеплению слоев и вызывает образование между соседними слоями более слабой по прочности прослойки с относительно большим содержанием воды. Такое расслаивание нарушает однородность бетонного монолита и в конечном счете ослабляет его прочность.
Расслаивание происходит не только по поверхности слоев уложенного бетона, но и внутри него, близ заполнителей. Отделяющаяся от цементного раствора вода обычно скапливается внутри бетонного тела под нижней поверхностью заполнителей и арматуры. Наличие же в этих местах даже очень тонкого слоя или пленки отделившейся воды ослабляет связь цементного камня с крупным заполнителем и арматурой. Кроме того, при испарении этой отделившейся воды образуются поры, которые облегчают проникновение агрессивных при родных вод внутрь бетона.
На крупных стройках с централизованными бетонными заводами бетон приходится транспортировать на относительно большие расстояния. В этом случае расслаивание бетонной смеси особенно недопустимо.
Таким образом, необходимо добиваться не только уменьшения водоцементного отношения, но и повышения водоудерживающей способности цемента, что обеспечивает равномерное распределение воды по всей массе бетона. Это дает возможность получать однородный бетон с повышенным сцеплением между цементным камнем, с одной стороны, и крупным заполнителем и арматурой, с другой.
Водоудерживающая способность имеет значение и при изготовлении из цементов растворов, причем при быстром водоотделении растворы теряют удобоукладываемость и перед укладкой их нужно дополнительно перемешивать.
В некоторых случаях большое водоотделение не оказывает вредного влияния и может быть даже полезным, например. При бетонировании конструкций небольшого поперечного сечения, опалубка для которых заполняется бетонной смесью в один прием, или при изготовлении центробежным способом бетонных труб. В этих случаях выделение воды вызывает некоторое уменьшение водоцементного отношения в твердеющей массе, что повышает ее механическую прочность. Чтобы уменьшить водоцементное отношение, в бетоне для таких сооружений устанавливают специальные водоотсасывающие опалубки.
Повышение тонкости помола, а следовательно, и удельной поверхности уменьшает водоотделение цементов. Влияет также увеличение содержания в цементе С3А, который, быстро гидратируясь и взаимодействуя с гипсом, ускоряет, структурообразование. Введение ряда добавок (трепел, глина, бентонит, известняк, доломит и ряд других) уменьшает водоотделение цементов, причем наиболее эффективно действуют трепел, глина, бентонит. Добавка доменного шлака, наоборот, несколько увеличивает водоотделение цементов.
Причины и последствия водоотделения
ВОПРОС: Логуновой Анны Леонидовны, начальника лаборатории, ООО «Козерог», Россия:
Каковы причины и последствия водоотделения бетонной смеси? Как устранить или снизить водоотделение?
На вопрос отвечает:
Алексей Сергеевич Брыков, д-р техн. наук, проф., Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Россия:
| Автор вопроса: А.Л. Логунова |
| Автор ответа: А.С. Брыков |
| Рубрика: Вопросы и ответы |
| Ключевые слова: бетон, водоотделение |
Заказать этот номер журнала «Цемент и его применение» или подписаться с любого месяца можно по ссылке
Водоотделение бетонной смеси причины
Home / Бетон в Красногорске / Водоотделение и расслоение бетонной смесиВодоотделение и расслоение бетонной смеси
В свежеуложенной пластичной бетонной смеси в результате оседания твердой фазы может произойти водоотделение. В тощих смесях это приводит к появлению отдельных каналов и фильтрации воды, захватывающей и выносящей на поверхность некоторое количество твердых частиц. Водоотделение может поэтому ослабить поверхность, сделать ее недолговечной, содержащей менее плотный цементный камень с более мелкими частицами заполнителя.
Если водоотделение при работе со смесями обычного состава не вызывает нежелательных явлений, то такое водоотделение называют «нормальным». Его не обязательно следует рассматривать как отрицательное явление: вода, испаряясь, может снизить водоцементное отношение (В/Ц) и соответственно повысить прочность бетона.
Водоотделение можно уменьшить путем введения должного количества тонких фракций заполнителя, использования высокощелочного и высокоалюминатного цемента, повышения содержания цемента или путем введения в смеси пуццолановых, воздухововлекающих добавок или хлорида кальция. Этот показатель измеряют согласно стандарту ASTM C232 — по степени водоотделения.
По этой методике определяют относительное количество воды затворения, остающейся в поверхностном слое смеси, уложенной в цилиндр. В заданные периоды времени измеряют количество выделившейся воды, которую определяют как водоотделение. По количеству бетонной смеси, оставшейся на дне цилиндра в ходе измерения водоотделения, оценивают «пластическую усадку».
При транспортировании может произойти некоторое отделение крупного заполнителя от бетонной смеси, что приведет к потере ее однородности. Это явление называют сегрегацией (расслоением). Расслоение может вызвать дефекты в бетоне, в некоторых случаях в виде раковин.
Расслоение возникает не только при транспортировании, но и при укладке, вибрировании бетонной смеси и ее отделке. Первопричина сегрегации бетонной смеси — различие в ее истинной плотности и размерах частиц.
Тенденция к увеличению расслоения возрастает с ростом подвижности смеси, снижением расхода цемента, повышением максимального размера зерен заполнителя и его количества. Процессом удается управлять, контролируя условия транспортирования и соотношения между составляющими бетонной смеси. Не существует стандартной методики определения расслоения бетонной смеси. Для бетонной смеси, подвергаемой вибрации, склонность к сегрегации можно установить после ее 10-минутного вибрирования в формах-кубах и измерением отделившегося крупного заполнителя.
Водоотделение бетонной смеси причины
Home / Бетон в Красногорске / ВодоотделениеВодоотделение является формой расслоения, при котором некоторая часть воды из смеси стремится подняться к поверхности свежеуложенного бетона. Это вызывается неспособностью твердых составных частей смеси при их оседании удерживать всю воду затворения. Пауэре трактует водоотделение как особый случай седиментации, который можно выразить количественно как общее оседание на единицу высоты бетона. Способность к водоотделению и его скорость можно определять экспериментально по стандарту ASTM С 232—58.
В результате водоотделения поверхность каждого слоя бетона может оказаться слишком влажной и бетон в следующем слое будет пористым, слабым и недолговечным. Если отделяющаяся вода вновь перемешивается при окончательной обработке поверхности верхнего слоя, то образуется недолговечная поверхность. Этого можно избежать, если не производить окончательной отделки до полного испарения отделившейся воды, а также применять деревянные мастерки и избегать переработки поверхности. С другой стороны, если испарение воды с поверхности идет быстрее, чем водоотделение, то может произойти растрескивание вследствие пластической усадки.
Часть поднимающейся вверх воды задерживается под нижней поверхностью крупного заполнителя или арматуры, нарушая этим сцепление. Эта вода оставляет за собой капилляры, а поскольку все поры ориентированы в одном направлении, то может повыситься проницаемость бетона в горизонтальной плоскости. Небольшое количество пор такого типа имеется почти всегда, но следует избегать значительного водоотделения, при котором увеличивается опасность повреждения бетона при замораживании. Водоотделение может быть значительным в тонких плитах, например плитах дорожных покрытий; именно для них мороз обычно составляет главную опасность.
Водоотделение не всегда бывает разрушительным. Если оно происходит без помех, а вода испаряется, то водоцементное отношение может понизиться, в результате чего повысится прочность. С другой стороны, если поднимающаяся вода несет с собой значительное количество тонких частиц цемента, то образуется слой цементного молока. Если он образуется на поверхности плиты, то создается пористая, постоянно «пыльная» поверхность. На поверности слоя бетона цементное молоко препятствует сцеплению и связи его с последующим слоем бетона, поэтому слой цементного молока следует всегда снимать щетками и смывать.
Водоотделение зависит главным образом от свойств цемента и от некоторых химических факторов. Величина водоотделения меньше, если в цементе высокое содержание щелочей, СзА, а также при добавлении хлорида кальция. Повышение температуры увеличивает скорость водоотделения, однако общая способность к водоотделению, по-видимому, не изменяется. Физические свойства мелкого заполнителя, особенно имеющего размеры менее 0,15 мм, могут также влиять на водоотделение. Жирные смеси менее склонны к водоотделению, чем тощие. Уменьшение водоотделения может быть достигнуто введением добавок пуццоланы или алюминиевой пудры. Применение воздухововлекающих добавок значительно снижает водоотделение.
Процесс водоотделения в бетоне продолжается до тех пор, пока цементный камень не станет достаточно твердым и не прекратится седиментация.
Читайте также: