ВНВ

Применение ВНВ


Появление во второй половине 80-х годов эффективных добавок в бетоны, называемых суперпластификаторами, позволило существенно улучшить физико-механические свойства бетонов и технологические характеристики бетонных смесей. Уже тогда появилась возможность резко увеличить прочностные характеристики бетонов, доведя в отдельных случаях его прочность до 100–120 Мпа (1000–1200 кг/см2), широко применить для бетонирования особо сложных конструкций не только обычные, но и высокопрочные бетоны. В настоящее время найдены новые возможности усовершенствования вяжущих материалов и технологии бетонных работ.

Эти возможности связаны с принципиально новыми методами использования суперпластификаторов, созданием на основе нового класса вяжущих веществ -Вяжущих Низкой Водопотребности (ВНВ).

Применение ВНВ позволяет потенциально увеличить реальную активность цемента в 2–2,8 раза, и соответственно, прочность бетона в 2–2,5 раза. Дальнейшее повышение прочности ограничивается свойствами и характеристиками заполнителей.

Ясно, что такой прирост прочности может быть реализован в виде существенных технологических преимуществ.

Потенциальные возможности увеличения прочности бетона, как правило, могут быть преобразованы в различные превышенные другие его характеристики и особенно технологические его свойства. Внедрение ВНВ с этой точки зрения обеспечивает так же возможности расширения этихсвойств, которые позволяют говорить о принципиально новых технологических возможностях бетонных смесей. Заманчивые перспективы открываются передприменением ВНВ для изготовления всевозможных декоративных и отделочных изделий для применения их внутри зданий и в особенности на открытом воздухе. Одно то, что бетоны на основе ВНВ имеют в 2,5 разабольшую, чем обычные бетоны, морозостойкость (400–450 циклов) делает их куда более эффективными для изготовления наружных стеновых и цокольных панелей.

Вследствие того, что бетонные смеси на ВНВ не требуют еще и тепловой обработки, широкое применение в производстве декоративных элементов для интерьеров, фасадов и малых архитектурных форм, могут найти матрицы и вкладыши из каучукосодержащих материалов-тиокола или виксинта, что кроме всего прочего, существенно снизит затраты труда на их изготовление и стоимость самих изделии.

Монолитные бетонные и железобетонные конструкции в последние десятилетия в строительстве стали использоваться значительно чаще, ВНВ здесь находит достаточно эффективное применение, Преимущества в этом случае, в первую очередь, скажутся на объёме расходуемого цемента, и время набора прочности бетона за счет замены цемента на ВНВ. Необходимо отметить, что использование ВНВ вместо цемента с различными добавками, вводимыми в бетономешалку, значительно (в 2–3 раза) увеличивает время начала и окончания схватывания бетонной смеси, что позволяет перевозить ее на значительно большие расстояния. Это в свою очередь приведет к тому, что в целом по каждому району строительства можно будет обходится меньшим количеством бетонных заводов.

Применение ВНВ позволяет сократить в зимних условиях ухода за бетонной смесью, а также уменьшить продолжительность технологических перерывов, назначаемых обычно для набора прочности бетона. Может быть сокращено так же время ухода за свежеуложенным бетоном в жаркое время года и, естественно, снижены затраты труда, расход воды и т. д.

В целом же применение ВНВ в условиях стройплощадки, расширяя технологические и физико-механические свойства бетона и условия его применения не требует каких-либо существенных изменений в технологии бетонных работ.

Таким образом, применение ВНВ позволяет получить технический и экономический эффект практически во всех областях применения цементных вяжущих и по всем элементам, составляющим разнообразие технологии бетонных работ.

По прочности при сжатии ВНВ подразделяется на марки:
— ВНВ-100-90 Мпа (900 кг/см2)
ВНВ-90-80 МПа (800 кг/см2)
ВНВ-80-70 МПа (700 кг/см2)
ВНВ-70-60 МПа (600 кг/см2)
ВНВ-60-50 МПа (500 кг/см2)
ВНВ-50-40 МПа (400 кг/см2)

Под технологическими свойствами бетонной смеси, определяющими особенности технологии бетонных работ, обычно подразумевается:
— подвижность бетонной смеси,
— время начало и конца схватывания бетоннойсмеси скорость набора прочности.

Потенциальные возможности увеличения прочности бетона, как правило, могут быть преобразованы в различные повышенные другие его характеристики и особенно технологические его свойства.

Рассмотрим, в первую очередь, возможности применения ВНВ в условиях промышленного производства сборного железобетона, где это обещает болыпий экономический эффект.

Как правило, всякое производство сборного железобетона включает в себя следующие основные переделы:
— подготовка форм
— изготовление арматуры
— приготовление бетонной смеси
— формования изделий
— тепловлажностная обработка изделий.

Применение ВНВ позволяет изменить последние трипредела. При этом наибольший экономический эффект можно ожидать от внедрения так называемой беспропарочной технологии.

dia.jpg

Рис. 1

Сущность ее заключается в следующем. На рис. 1 показан график набора прочности бетона в обычных условиях при температуре +10–15°С. В течение первых 16 часов бетон в этих условиях надежно набирает прочность 18–20 Мпа (180–200 кг/см2), что соответствует отпускной прочности подавляющего количества типов сборных железобетонных элементов. С учетом того, что расход ВНВ-50 на один куб.м. бетона составит 250–350 кг куб.м., а применение ВНВ-100 расход собственно цемента может быть снижен на 100–200 кг / куб. м., представляется возможным, без каких-либо других мероприятий (кроме изготовления ВНВ) отказаться от пропаривания изделий, то есть отключить пар в пропарочных камерах.

График набора прочности бетонной смеси, приведенной нарис.1, (портландцемент) содержит в себе несколько элементов не вполне оптимально решающих проблему беспропарочного изготовления сборного железобетона. Более рациональным и экономным представляется режим набора прочности, приведенный на рис. 1 ВНВ-50, ВНВ-100. Очевидно, обеспечение такого режима позволило бы сократить время беспропарочноговыдерживания изделия до 10–12 часов, что соизмеримо со временем пропаривания на самых совершенных производствах. Возможность перехода на такой график позволило бы перейти к меньшему расходу цемента и затрат на энергоносители.

Современные средства воздействия на свойства бетонной смеси позволяют надеяться на получение возможности выдерживания сборных железобетонных изделий в наиболее экономичном режиме.

Следующим шагом, который можно сделать, внедряя ВНВ, является переход к безвибрационнойтехнологии формования сборного железобетона. Возможность его внедрения была отмечена при появлении суперпластификаторов. Безвибрационнаятехнология чаще всего применяется при бетонировании, в условиях строительной площадки, массивных железобетонных конструкций, насыщенных арматурой. Не исключена возможность, что с внедрением беспропарочной и безвибрационной технологий, стендовое производство сборного железобетона окажется более эффективным.

Бетонные смеси на ВНВ представляют собой значительный интерес, т. к. делается возможным получение материалов со свойствами керамики (черепица), асбоцемента (шифер), ацеида(электротехнические изделия) и даже способных в ряде случаев заменить металл.

В условиях специального строительства представляется возможным существенно повысить прочность уложенного в конструкции бетона, доведя ее величину до 150–180 Мпа (1500–1800 кг/см2). При применении литого бетона эта прочность несколько снизится, хотя и будет находиться в пределах 120–150 Мпа (1500–1800 кг/см2).

В целом применение ВНВ в условиях стройплощадки расширяет технологические и физико-механические свойства бетона и условия его применения не требует существенных изменений в технологии бетонных работ.

При подготовке публикации использовались материалы Научно-практического семинара «Технология производства и применения вяжущих низкой водопотребности» (г. Иваново).