водоредуцирование бетона что такое
Водоредуцирование бетона что такое
Водоредуцирующие добавки — это вещества, позволяющие получать бетонную смесь требуемой удобоукла-дываемости с пониженным расходом воды. По основному эффекту действия добавки разделены на водоредуцирующие I, II, III и IV групп.
Водоредуцирующие добавки I группы — это добавки, снижающие расход воды на 20% и более и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 4 ступени и более. Представителями этой группы добавок являются пластифицирующие добавки I группы — суперпластификаторы и комплексные добавки на их основе.
Водоредуцирующие добавки II группы — это добавки, снижающие расход воды на 12… 19% и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 2…3 ступени. К этой группе добавок относятся сильнопластифицирующие добавки и комплексные добавки на их основе.
Одновременно водоредуцирующие добавки I и II групп приводят к повышению интенсивности тепловыделения и способствуют повышению прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона.
Водоредуцирующие добавки III группы – это добавки, снижающие расход воды на 6… 11% и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 1…2 ступени. Добавками этой группы являются средне- и слабопластифицирую-щие добавки и комплексные добавки на их основе.
Водоредуцирующие добавки IV группы – это добавки, снижающие расход воды на 5% и менее и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 1 ступень. Представителями этой группы добавок являются воздухововлека-ющие добавки, электролиты и комплексные добавки на их основе.
Водоредуцирующие добавки III и IV групп повышают интенсивность тепловыделения и способствуют повышению прочности и коррозионной стойкости бетона.
Характеристики и дозировка водоредуцирующих монодобавок приведены в предыдущих главах, а комплексных добавок – будут представлены в 6 главе.
Благодаря водоредуцирующему действию добавок I и II групп, в цементном тесте снижается объём межзернового пространства и обеспечивается более тесный контакт между оболочками из гидратных продуктов на поверхности соседних зерен вяжущего, что способствует объединению их в более плотный и прочный конгломерат. Подобное уплотнение структуры цементного камня проявляется в резком снижении его пористости и существенным ростом прочности.
При использовании суперпластификаторов в качестве водоредуцирующих добавок большое значение имеет также эффект адсорбционного модифицирования гидратных новообразований, вызываемый добавками. Быстрая адсорбция суперпластификатора на поверхности вновь образующихся в процессе гидратации частиц твердой фазы фиксирует их размеры на ранней стадии гидратообразования, препятствуя дальнейшему росту. Таким образом, наступает стабилизация гидратов в тонкодисперсном, рентгеноаморфном состоянии, что способствует оптимизации структуры цементного камня и обеспечивает повышение плотности и прочности бетона.
Виды и характер воздействия водоредуцирующих добавок на показатели назначения бетона отражены в табл. 7. В таблицу включены добавки российских производителей. Аналогичные добавки зарубежных производителей, используемые для водопонижения бетонных смесей, также могут являться водоредуцирующими.
Анализ табличных данных показывает, что применение водоредуцирующих добавок, как комплексных, так и монодобавок, является весьма эффективным технологическим приемом. Снижение водосодержания в большей или меньшей степени способствует формированию оптимальной структуры бетона, что подтверждается увеличением прочности бетона, а также повышением его водонепроницаемости и морозостойкости.
ВЛИЯНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЯ НА ВОДОРЕДУЦИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРА В БЕТОНАХ
Коровкин М.О., Калашников В.И., Разживалова А. В.
Пензенская государственная архитектурно-строительная академия
Для эффективного использования суперпластификаторов необходимо выявить факторы, влияющие на величины водоредуцирующего и пластифицирующего действия этой группы химических добавок в бетонных смесях.
К числу малоизученных факторов, определяющих эффективность суперпластификаторов, можно отнести влияние заполнителя на водоредуцирующий эффект (ВР).
По современным представлениям механизм действия СП основан на диспергировании агрегатов частиц цементного теста, что приводит к снижению предельного напряжения сдвига и вязкости теста. Исходя из этого, при увеличении доли заполнителя должно наблюдаться монотонное снижение пластифицирующего эффекта, обусловленное снижением доли матрицы водо-вяжущего теста и соответствующим повышением трения между зернами заполнителя. Однако некоторые авторы [1,2] отмечают более сложный характер зависимости пластифицирующего эффекта от соотношения цемента и заполнителя. Среди возможных причин отмеченных эффектов называют структурообразующее воздействие поверхности заполнителя на цементное тесто [1] и взаимодействие СП с поверхностью заполнителя [2].
Для выявления закономерностей влияния заполнителя на водоредуцирующий эффект СП были проведены исследования указанного эффекта в растворных и бетонных смесях с различным содержанием заполнителя. На первом этапе исследовались растворные смеси, в которых соотношение вяжущего и песка (n) изменялось интервале от 0,5 до 15, что охватывает практически весь диапазон изменения этой характеристики в растворах и растворной составляющей бетонов различного назначения – от высокопрочных и обычных бетонов, до кладочных и штукатурных растворов, дорожных подготовок и др.
В исследованиях также были использованы бетонные смеси с различным соотношением щебня и цемента (m) при постоянном соотношении цемента и песка в растворной матрице n = 2.
В экспериментах использовался цемент ПЦ 400 Д 0 ОАО «Вольскцемент», речной песок Сурского месторождения с Мкр = 1,54 и отсев песчанно-гравийной смеси с Мкр = 2,07.
Водоредуцирующий эффект от введения в смесь 1 % суперпластификатора С-3 определялся для составов с различной удобоукладываемостью смесей, которая определялась по расплыву смеси на стандартном встряхивающем столике. Значения ВР рассчитывались по формуле ВР = ((В/ЦН – В/ПП)/ В/ЦН )ּ100%, где (В/Ц)Н и (В/Ц)П – водоцементное отношение непластифицированной и пластифицированной смесей, имеющих равный расплыв.
Для уменьшения влияния случайных экспериментальных погрешностей, а также учитывая линейный тип зависимости РК от В/Ц [1], водопотребность смесей рассчитывалась по корреляционным зависимостям, полученным по опытным данным. Пример такой зависимости приведен на рис. 1.
По математическим зависимостям, полученным для различных отношений n, рассчитывались значения ВР. График зависимости ВР от n приводится на рис. 2.
Установлено, что с увеличением доли заполнителя n в цементно-песчаной смеси водоредуцирующий эффект снижается с 22-16 % в составах с n = 0,5 до 3-5 % в составах с n = 15. Снижение водоредуцирующего эффекта в смесях от цементного теста до очень тощих цементно-песчаной композиции происходит не монотонно: в узком интервале при n = 1–2 отмечен ярко выраженный локальный минимум.
Для подтверждения установленной аномалии ВР в интервале n = 1…2 и исключения влияния процессов схватывания цемента на полученные результаты был проведен аналогичный эксперимент с модельной системой, в которой цемент был заменен молотым известняком, измельченным до удельной поверхности близкой к цементу – 382 м 2 /кг. Результаты эксперимента, приведенные на рис. 3 подтверждают выявленные закономерности с некоторым смещением минимума.
Причина локального минимума водоредуцирующего эффекта в области n = 1…2 на рис.2-3 становится понятна при сопоставлении зависимостей водопотребности равноподвижных составов от содержания песка (рис. 4)
Как видно из графиков зависимости водопотребности пластифицированной и не пластифицированной смесей эти зависимости имеют точки перегиба, причем для пластифицированной смеси точке перегиба соответствует меньшее значение n, чем для непластифицированной смеси. Подобное несоответствие было установлено авторами монографии [1] при исследовании пластической прочности равноплотных и равноподвижных растворных смесей.
Удобоукладываемость бетонной смеси оценивалась по осадке конуса смеси и по расплыву конуса на встряхивающем столике. Водоредуцирующий эффект рассчитывался по приведенной выше формуле. Результаты определения водоредуцирующего эффекта для смесей с различным содержанием щебня m приводятся на рис. 5.
Как видно из графиков на рис. 5 для смесей с низким содержанием щебня при m = 1-2 с повышением подвижности водоредуцирующий эффект возрастает с 20 до 40 %, а в смесях с m = 3 повышение подвижности не ведет к заметному изменению водоредуцирующего эффекта.
Экспериментальные данные указывают на то, что водоредуцирующий эффект в цементном тесте и пластичных смесях выше чем жестких при отношении заполнителя и цемента менее 3. При соотношении песка к цементу около 3,2 эффективность добавки одинакова для составов при различных значениях удобоукладываемости. С увеличением n более 3,2, когда цементного теста не хватает для заполнения межзерновых пустот заполнителя, водоредуцирующий эффект выше в жестких смесях (рис. 1).
Проведенные исследования позволили установить составы, в которых применение суперпластификатора наиболее эффективно. Это пластичные бетонные смеси с повышенным расходом вяжущего для изготовления высокопрочных и самоуплотняющихся бетонов.
Водоредуцирование бетона что такое
В настоящее время в России бетоны практически всех составов разрабатываются и производятся с химическими или минерально-химическими добавками. Химические добавки, применяемые в бетоне, производятся как в нашей стране, так и за рубежом. Причем количество названий, а соответственно и добавок, растет в геометрической прогрессии. Институт патентной экспертизы, получая заявки на патент, фиксирует, что добавки с разными названиями с сдержат практически одинаковые составляющие как по названию, так и в количественном соотношении. При этом обозначены одинаковые основные показатели эффектов действия при разном уровне эффективности.
Такой результат получен, вероятно, потому, что технические требования на добавки в бетон (ГОСТ 24211-2003) по многим показателям, а особенно по водоредуцирующему (водопонижающему) эффекту, не указаны, а по воздухоеовлечению они вовсе отсутствуют.
Современные добавки позволяют существенно повысить строительно-технические характеристики бетона. На сегодняшний день бетон без каких-либо добавок применяется все реже.
На стадии приготовления и укладки бетонной смеси введение добавок позволяет:
• снизить содержание воды при заданной удо- боукладываемости бетонной смеси
• обеспечить заданную удобоукладываемость без повышения содержания воды на единицу объема бетонной смеси
• уменьшить потерю подвижности смеси в период транспортирования и укладки
• замедлить или ускорить схватывание бетонной смеси
• снизить или устранить контракционную усадку или даже создать небольшое расширение
• снизить водоотделение и расслоение смеси
• улучшить перекачиваемость смеси при ее подаче бетононасосом и др.
После затвердевания бетонной смеси в процессе нарастания прочности и на стадии эксплуатации применение добавок позволяет:
• замедлить твердение бетона с целью снижения выделения тепла в процессе гидратации цемента и набора прочности
• ускорить процессы твердения с целью повышения оборачиваемости опалубки
• повысить прочность бетона в раннем и позднем возрасте
• снизить проницаемость бетона и обеспечить его сопротивляемость агрессивным воздействиям
• повысить сцепление арматуры с бетоном
• увеличить прочность сцепления старого и нового бетона
• улучшить защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре и закладным деталям
• обеспечить заданную морозостойкость бетона.
Испытания добавок производят, применяя различные процедуры, определенные соответствующими стандартами; при этом решаются следующие основные задачи:
1) оценка эффективности действия добавки на улучшение свойств бетонной смеси и затвердевшего бетона, а также установление стабильности проявляемых свойств добавки;
2) определение соответствия технологических свойств добавок требованиям технических условий на них;
3) оценка эффективности добавок применительно к используемым для приготовления бетона материалам и к конкретным условиям производства.
Водоредуцирующие добавки применяются с целью снижения водоцементного отношения (В/Ц) при той же подвижности смеси и содержании цемента или увеличения подвижности при том же водоцементном отношении и содержании цемента.
Важно отметить способность бетона с водоредуцирующими добавками более активно набирать прочность во времени благодаря снижению водоцементного отношения и более гомогенной микроструктуре материала. Следует иметь в виду, что побочным эффектом действия большинства водоредуцирующих добавок является замедление схватывания бетонной смеси.
Эффекты водоредуцирования при введении этого вида добавок проявляются в бетоне по-разному, в зависимости от вида цемента, значений В/Ц, температуры приготовленной смеси, окружающей температуры, условий производства работ.
Водоредуцирующие добавки с повышенным эффектом действия в отечественной практике чаще называют суперпластификаторами, хотя это не совсем точное определение. Эффект пластификации нужен только на момент укладки и уплотнения бетона, в то время как избыточная вода, увеличивая пористость структуры, снижает долговечность бетона в течение длительного эксплуатационного периода. Не случайно в американском стандарте ASTM С 494 «Химические добавки в бетон. Технические условия» этот тип добавок (всего таких добавок в этом стандарте четыре) называется именно водоредуцирующими добавками (water-reducing admixtures). Согласно этому стандарту, сильноводоредуцирующей добавкой считается та, с помощью которой можно снизить количество воды затворения на 12% и более (а не увеличить подвижность смеси, как записано в нашем стандарте).
Водоредуцирующие добавки, особенно лигносульфонаты, при перемешивании в определенной степени вовлекают воздух (объем его может колебаться от 2 до 8%). Однако этот воздух присутствует в бетоне в виде крупных нестабильных пор, что может повлиять на снижение его прочности и морозостойкости.
При подборе состава бетона с этим видом добавок следует иметь в виду, что соотношение объемов растворной составляющей и крупного заполнителя должно оставаться постоянным. Изменения расхода воды, количества цемента и содержания воздуха, как результат введения добавки, следует компенсировать соответствующим изменением содержания мелкого заполнителя, с тем чтобы объем растворной части в бетоне не изменился.
Воздухововлекающие добавки, вводимые с целью повышения морозостойкости бетона, существенно меняют свойства бетонной смеси на стадии ее приготовления. При одинаковой осадке конуса смеси с воздухововлекающими добавками имеют лучшую удобоукладываемость, по сравнению с бетонной смесью без добавки. Также отмечено снижение водоотделения и расслаиваемости. Воздухововлечение обычно снижает прочность бетона при умеренном и повышенном расходах цемента, несмотря на некоторое снижение водопотребности. При одинаковом расходе цемента снижение прочности может быть компенсировано уменьшением водоцементного отношения и расхода мелкого заполнителя. Поэтому бетон, содержащий максимально возможное количество крупного заполнителя, при введении воздухововлекающей добавки может не снизить, а даже увеличить проектную прочность. Поскольку воздухововлечение улучшает удобоукпадываемость бетонной смеси, воздухововлекающие добавки целесообразно применять также для жестких, плохо уплотняемых смесей.
Контроль воздухововлечения должен осуществляться периодически на месте укладки бетона, а также при снижении плотности бетонной смеси, а значит при изменении содержания в ней воздуха. Существуют различные способы этого контроля. Важен также контроль структуры пор, поскольку только мелкие равномерно распределенные поры обеспечивают необходимый эффект повышения морозостойкости.
Такие добавки, как водоредуцирующие и воздухововлекающие, нельзя вводить в бетон одновременно. Если рекомендуется их совместное применение, одна из добавок должна быть тщательно перемешана в бетоне до того, как туда будет введена другая добавка.
Ускорители твердения уменьшают время начала схватывания бетонной смеси. Сокращение этого периода зависит от дозировки добавки, температур смеси и окружающего воздуха.
Ускорители твердения не рекомендуется использовать в качестве противоморозной добавки. При обычно применяемых дозировках ускорители твердения обеспечивают лишь незначительное понижение температуры замерзания смеси (не более чем на 2°С). Среди ныне применяемых ускорителей нет таких, которые, существенно понижая температуру замерзания воды, при этом отрицательно не влияли бы на другие характеристики бетона.
Контроль качества и эффекта действия добавок следует проводить по соответствующим стандартам на методы испытаний, которые должны включать определение содержания твердой фазы (для водных растворов добавок), плотности, содержания хлор- ионов, щелочей, pH и других показателей, влияющих на снижение долговечности бетона.
При определении эффекта действия добавки в бетоне следует оценить влияние ее на следующие характеристики бетонной смеси и затвердевшего бетона: водопотребность, воздухововлечение, возможные потери воздухововлечения в процессе транспортировки, подвижность (осадка конуса), водоотделение, время до начала и конца схватывания, прочность, плотность, морозостойкость и водонепроницаемость. Эти процедуры достаточно сложны и длительны, поэтому проектирование составов бетонов с добавками для крупных (желательно и для средних) объектов следует выполнять до начала строительства.
Для того, чтобы при подборе состава бетона эффективно и направленно применять добавку, необходимо иметь Технические условия (ТУ) на данную добавку. Наличие ТУ на добавку при ее поставке является обязательным. Изготовители добавок для разработки ТУ обычно привлекают специализированные организации, иногда готовят этот документ и сами. Разработку Технических условий на добавку в бетон во всех случаях следует начинать с проверки ее на соответствие требованиям ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технический условия», используя процедуры, излаженные в ПОСТ 30459-2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Методы определения эффективности».
Закон «О техническом регулировании», указывая на добровольность применения того или иного стандарта, в то же время требует, чтобы отечественные стандарты были гармонизированы с международными аналогами (статья 12). Поэтому изготовитель добавок, планирующий экспорт своей продукции или предложение ее иностранным фирмам, ведущим строительство в Российской Федерации или странах СНГ, должен проверить свою добавку и на соответствие требованиям евростандарта EN 934:2-2001 «Добавки для бетона. Определения, требования, соответствие, маркировка и этикетирование», проводя испытания по EN 480.1 и по методикам других стандартов из этой серии.
Гармонизация с евростандартами также необходима в части табл. 1 «Общие требования» EN 934:2- 2001. В разработанном в 2003 г. ГОСТ 24211 отсутствует раздел «Общие требования», где следовало бы указать ограничения, в том числе по содержанию хлора, щелочей и величине водородного показателя. Т.е. особенно важны те требования, содержащиеся в международных стандартах, выполнение которых обеспечит заданную долговечность бетона.
При пересмотре ГОСТ 24211 целесообразно перейти к укрупненным классификационным группам, например:
• воздухововлекающие добавки для обеспечения заданной морозостойкости
• ускоряющие схватывание и твердение бетона
• противоморозные с различными дополнительными эффектами.
В ГОСТ 24211 в редакции 2003 г. все аналогично, но не указано значение отрицательной температуры в климатической камере. Между тем очевидно, что и в той, и в другой редакциях ГОСТ 24211 заданные уровни эффективности не правомерны, так как при современной технологии строительства при отрицательных температурах действие противоморозной добавки в бетоне необходимо лишь на период транспортировки бетонной смеси, ее укладки и уплотнения, до укрытия гидро- и теплоизоляцией и начала прогрева бетона конструкции. Очевидно, что методику испытаний и оценку основного эффекта действия этого вида добавок следует пересмотреть.
При пересмотре этого ГОСТа добавки достаточно узкого применения, например такие, как биоцидные или повышающие стойкость к высолообразованию, или повышающие стойкость против коррозии, вызванной реакцией кремнезема заполнителей со щелочами цемента и добавок, следует исключить, имея в виду разработку отдельных ТУ на эти добавки, контролируя их свойства, указанные в общих требованиях на добавки.
Применение бетона с добавками это наиболее быстро развивающаяся область технологии бетона вообще, что диктует необходимость достаточно частого пересмотра стандартов. Поэтому разработка единой согласованной стратегии в этой области является общей задачей составителей ГОСТов на добавки, производителей добавок, а также производителей бетона.
Эффекты и классификация добавок
Пластифицирующие добавки могут вводиться без изменения состава смеси или при сокращении расхода воды.
В первом случае происходит увеличение подвижности смеси, т. е. пластификация. Если же при введении добавки количество воды сокращается таким образом, что подвижность смеси остается постоянной, имеет место водоредуцирующий эффект.
Действующий ГОСТ разделил эту группу добавок на две: пластифицирующие и водоредуцирующие. На оба эффекта добавок взаимосвязаны. В частности, каждый из них можно ориентировочно пересчитать в другой, пользуясь графиками водопотребности смеси. Более того, возможно и одновременное использование обоих эффектов. Каждый из них при этом будет реализован лишь частично.
Поэтому разделение пластифицирующих добавок на две группы представляется искусственным, а название «пластифицирующе-водоредуцирующие», принятое в предыдущей редакции ГОСТ, — более удачным.
Если говорить об эффекте как характеристике добавки, то более информативным является водоредуцирование. По его величине можно определить снижение В/Ц и оценить улучшение свойств бетона при введении пластификатора.
Два эффекта добавок соответствуют двум основным вариантам их применения:
Эффекты пластификаторов, к сожалению, не являются постоянными, а зависят от ряда факторов. В первую очередь это вид цемента и расход цемента в бетоне.
В то же время результат на цементе, применяемом на производстве, может существенно отличаться от результата стандартных испытаний. Поэтому при выборе и оценке добавки для конкретных условий следует использовать те материалы и составь; бетона, в которых ее предполагается применять.
Отдельным вопросом является определение оптимальной дозировки добавки. Здесь, по-видимому, следует, как рекомендует стандарт, предусмотреть три дозировки добавки в интервале, указанном изготовителем.
Классификация пластифицирующих добавок по действующему стандарту производится по степени пластификации или водоредуцирования бетонных смесей.
Пластифицирующие добавки должны повышать подвижность с П1 до П2-П4, суперпластифицирующие — до П5. Водоредуцирующие добавки должны снижать водопотребность смесей от 7% до 20%, суперводоредуцирующие (по терминологии) — более 20%.
Влияние суперпластификаторов на прочность
Суперпластификаторы обычно замедляют гидратацию цемента в раннем возрасте и увеличивают сроки схватывания.
Это объясняется «экранированием» поверхности гидратирующихся зерен цемента их молекулами, что затрудняет доступ к воды к поверхности зерен. При повышенных дозировках добавки эти эффекты становятся более выраженными и продолжительными.
Водоредуцируюший и пластифицирующий эффекты СП могут быть ослаблены, а иногда и обесценены его тормозящим влиянием на набор прочности бетона.
Рассмотрение влияния СП на прочность осложняется тем, что существуют две характерные прочности бетона с СП:
Следует отметить, что эти две прочности связаны между собой величиной снижения В/Ц.
В первом случае прочность бетона с СП остается на уровне прочности контрольного бетона. Но возможны и ее отклонения, например, вследствие тормозящего действия СП на процессы твердения цемента или воздуховлечения.
Во втором случае прочность повышается, величина ее роста может быть ориентировочно оценена по уменьшению В/Ц. Но, как и в первом случае, на ней будет отражаться и возможное воздуховлечение, и — при повышенных дозировках добавки — ее возможное отрицательное влияние на набор прочности.
СП также по-разному может влиять на прочность бетона в стандартном и раннем возрасте.
Прочность в стандартном возрасте.
При пластифицировании бетона она, по многочисленным данным, незначительно отличается от прочности контрольного бетона (обычно на ± 5-10%). Это и понятно, так как состав бетона не меняется и В/Ц — главный фактор прочности — остается постоянным. ГОСТ ограничивает допускаемое снижение прочности величиной 5%.
Но в ряде случаев прочность снижается более значительно. Это происходит, когда тормозящее твердение цемента действие СП сохраняется до месячного возраста. Оно связано с совместимостью цемента с добавкой, но существенно зависит и от дозировки СП.
Поэтому определение прочности бетона неизменного состава с СП можно рассматривать как тест на совместимость добавки с цементом. Если же применять различные дозировки СП, можно выявить его максимальный расход, при котором еще нет заметного снижения прочности.
Прочность бетона с СП при водоредуцировании повышается в соответствии со снижением В/Ц. Но это происходит только при дозировках СП, не превышающих оптимальные.
Их величина зависит от вещественного состава цемента и в первую очередь от содержания в нем алюмината.
Характерные данные получены обработкой экспериментальных результатов, приведенных в работе для 22 портландцементом и суперпластификаторов 10—03 (нафталинформальде-гид) и 40-03 (меламкнформальдегид). Результаты сгруппированы по цементам с разным содержанием алюминатов.
Водоредуцирование с ростом количества СП несколько снижается, при этом оно выше для бетонов на низкоалюминатных цементах. В то же время рост прочности таких бетонов замедляется при СП > 0,5%, а при СП > 0,75% наблюдается ее уменьшение (несмотря на продолжающееся снижение расхода воды). Прочность бетонов на высокоалюминатных цементах при повышении расходов СП продолжала расти.
Бетоны на среднеалюминатных цементах (С3А = 6—8%) по влиянию СП на их прочность занимают промежуточное положение. В то же время даже внутри этой группы поведение цементов достаточно индивидуально.
Спад прочности начинается при разных дозировках добавки.
Из представленных результатов следует:
Расчет является ориентировочным по двум причинам:
1. Формулы прочности, в том числе, разработаны для бездобавочных бетонов, т. е. для случая, когда Ц/В повышается путем увеличения расхода цемента. При этом не только снижается пористость цементного камня, но и увеличивается его объем. Поэтому прочность растет несколько в меньшей степени, чем при увеличении Ц/В при постоянном объеме цементного камня.
При введении СП расход цемента не меняется, а снижается расход воды. Поэтому уменьшение Ц/В сопровождается уже сокращением объема цементного камня. Дополнительный эффект зависит от величины водоредуцирования и при снижении расхода воды на 40 л/м 3 (т. е. 20—25%) составит примерно 10%.
2. С другой стороны, СП оказывает тормозящее действие на твердение бетона, его прочность может быть ниже, чем рассчитанная по формуле прочности. Поэтому если фактическая прочность бетона с СП при водоредуцировании окажется ниже расчетной, можно предполагать тормозящее действие добавки. Но более надежно оценить совместимость СП с цементом можно, как уже отмечалось выше, при сравнении прочности бетонов с СП и контрольного при неизменном составе.
Прочность бетона в раннем возрасте еще в большей степени подвержена тормозящему влиянию СП, чем стандартная прочность. С другой стороны, в целом ряде случаев наблюдается и ускорение твердения бетонов с СП в двух-трехдневном возрасте. Литературные данные по этому вопросу наиболее противоречивы.
Применение СП в варианте пластификации может наиболее неблагоприятно отразиться именно на ранней прочности, так как замедляются процессы гидратации, а В/Ц смеси не снижается. Тем не менее при «разумных» дозировках СП прочность бетона 2-3-дневного возраста может оставаться на том же уровне, что и контрольного бетона, либо незначительно снижаться. Так, в бетоне с С-3 на низкоалюминатном цементе 3-дневная прочность составила 103%, на высокоалюминатном цементе — 90% от прочности контрольных образцов.
Прочность бетона при снижении В/П в значительном числе случаев существенно увеличивается, иногда до 50-75% в 2-3-суточном возрасте. Это значительно больше, чем наблюдается в стандартном возрасте (30—45%). Видимо, вклад в этот эффект оказывает и само снижение В/Ц, ускоряющее раннее твердение.
В то же время при повышенных дозировках СП ранняя прочность может снижаться даже при водоредуцировании. Исследование 20 цементов при введении 1% С-3 и снижении В/Ц дало следующие результаты. Растворы на 10 цементах повысили 1-суточную прочность на 7-34%. В то же время для 10 других цементов она понизилась и составила лишь 17—85% от прочности контрольных образцов. И даже в трехсуточном возрасте прочность шести из изученных цементов лишь незначительно превысила прочность контрольных образцов.
Тормозящий твердение эффект СП можно уменьшить, сокращая его дозировку в ущерб пластификации в зависимости от того, какие требования предъявляются к ранней прочности бетона.