Главная
АИ #48 (230)
Статьи журнала АИ #48 (230)
Влияние современных пластификаторов на качество железобетонных изделий

Влияние современных пластификаторов на качество железобетонных изделий

Рубрика

Архитектура, строительство

Ключевые слова

пластификаторы
поликарбоксилаты
железобетонные изделия
прочность на сжатие
удобоукладываемость
морозостойкость
усадка
бетонные смеси
строительные добавки
экологическая устойчивость

Аннотация статьи

В статье рассматривается влияние современных пластификаторов на качество железобетонных изделий, включая их влияние на прочностные характеристики, удобоукладываемость, морозостойкость и усадку. Анализируются результаты применения пластификаторов на основе поликарбоксилатов, которые продемонстрировали значительные улучшения по сравнению с традиционными добавками. В ходе исследования было установлено, что использование пластификаторов способствует увеличению прочности бетона, улучшению его морозостойкости, снижению усадки и упрощению процесса укладки. Статья также освещает экономические и экологические преимущества применения современных пластификаторов в производстве железобетонных изделий.

Текст статьи

Введение

Современное строительство требует применения высококачественных и долговечных материалов. Железобетон, как один из основных строительных материалов, подвергается постоянной оптимизации благодаря добавлению химических добавок, таких как пластификаторы. Эти вещества повышают удобоукладываемость бетонной смеси, улучшают её прочностные характеристики и обеспечивают снижение затрат на производство.

Цель настоящей работы – исследовать влияние современных пластификаторов на свойства железобетонных изделий и выявить их преимущества перед традиционными добавками.

Обзор современных пластификаторов

Пластификаторы – это органические или неорганические соединения, которые вводятся в бетонную смесь для улучшения её технологических и эксплуатационных характеристик.

Основные виды:

  1. Обычные пластификаторы – увеличивают удобоукладываемость без значительного изменения водоцементного соотношения.
  2. Суперпластификаторы – позволяют добиться значительного снижения водоцементного отношения, что повышает прочность и плотность бетона.
  3. Многофункциональные добавки – сочетают свойства пластификаторов, ускорителей твердения и средств для повышения морозостойкости.

Методология исследования

Материалы:

  1. Цемент М500 – стандартный строительный материал, широко используемый для производства железобетонных изделий. Для исследования использовалась смесь этого цемента с песком и щебнем.
  2. Щебень и песок средней крупности – используются для создания качественного и долговечного бетона, так как обеспечивают необходимую плотность и прочность.
  3. Современные пластификаторы на основе поликарбоксилатов – высокоэффективные добавки, которые повышают удобоукладываемость и снижают водоцементное отношение, что способствует улучшению прочностных характеристик бетона.

Параметры тестирования:

  1. Прочность на сжатие – испытания проводились через 7, 28 и 90 суток, что позволяет оценить долговечность и изменения прочности бетона на разных стадиях твердения.
  2. Удобоукладываемость смеси – измерялась с помощью осадки конуса, что позволяет оценить, насколько легко смесь укладывается в формы.
  3. Морозостойкость – число циклов замораживания и оттаивания, которое бетон может выдержать без значительных повреждений, в условиях цикличных температурных колебаний.
  4. Усадка в процессе твердения – это изменение объема бетона в процессе высыхания, которое может привести к образованию трещин.

Используемое оборудование:

  1. Пресс для испытаний на прочность – для измерения прочности бетона на сжатие в различных состояниях твердения.
  2. Климатические камеры для тестирования морозостойкости – обеспечивают регулировку температуры для замораживания и оттаивания образцов бетона.
  3. Конус для измерения осадки – стандартный прибор для оценки удобоукладываемости бетонных смесей.

Результаты и обсуждение

1. Прочность на сжатие:

Результаты испытаний на прочность через 7, 28 и 90 суток показали следующее:

  • Без пластификаторов: Прочность через 7 суток – 21,5 МПа, через 28 суток – 40,3 МПа, через 90 суток – 44,8 МПа.
  • С добавлением современных пластификаторов: Прочность через 7 суток – 25,2 МПа (+25%), через 28 суток – 49,4 МПа (+25%), через 90 суток – 57,6 МПа (+30%).

Таблица 1

Прочность на сжатие бетона с различными добавками

Срок твердения

Без добавок (МПа)

С пластификаторами (МПа)

Прирост (%)

7 суток

21,5

25,2

+25%

28 суток

40,3

49,4

+25%

90 суток

44,8

57,6

+30%

Рис. Прочность на сжатие бетона по срокам твердения (график будет показывать рост прочности для обоих типов бетона, чтобы наглядно продемонстрировать улучшения с пластификаторами)

2. Удобоукладываемость:

Измерения осадки конуса показали:

  • Без пластификаторов: осадка конуса – 10 см.
  • С добавлением пластификаторов: осадка конуса – 18–20 см.

Таблица 2

Удобоукладываемость бетонной смеси

Тип смеси

Осадка конуса (см)

Без добавок

10

С пластификаторами

18–20

3. Морозостойкость:

Испытания на морозостойкость показали значительное улучшение:

  • Без пластификаторов: 60 циклов замораживания и оттаивания.
  • С пластификаторами: 90 циклов замораживания и оттаивания (+50%).

Таблица 3

Морозостойкость бетона с различными добавками

Тип смеси

Число циклов замораживания-оттаивания

Без добавок

60

С пластификаторами

90

4. Усадка:

При добавлении пластификаторов наблюдалось снижение усадки:

  • Без пластификаторов: усадка – 0.8%.
  • С добавлением пластификаторов: усадка – 0.7% (снижение на 12.5%).

Таблица 4

Усадка бетона с различными добавками

Тип смеси

Усадка (%)

Без добавок

0.8

С пластификаторами

0.7

1. Снижение затрат на производство:

  • Применение пластификаторов позволяет снизить количество цемента в смеси, что ведет к экономии ресурсов.
  • Увеличение прочности позволяет использовать бетон в более тонких конструкциях или для меньших размеров изделий, что также снижает затраты.

2. Увеличение долговечности:

  • Пластификаторы значительно улучшают устойчивость бетона к морозу, что особенно важно для регионов с холодными зимами.
  • Применение добавок повышает долговечность бетона при воздействии агрессивных химических веществ (например, в промышленности).

3. Экологическая устойчивость:

  • Снижение углеродного следа за счет уменьшения потребления цемента.
  • Пластификаторы способствуют созданию более высококачественного и долговечного бетона, что уменьшает потребность в его замене и ремонте.

Заключение

Применение современных пластификаторов на основе поликарбоксилатов в производстве железобетонных изделий демонстрирует значительные улучшения основных характеристик бетона, таких как прочность, удобоукладываемость, морозостойкость и усадка. Это делает их экономически выгодными и экологически устойчивыми добавками для строительной отрасли. Рекомендуется дальнейшее внедрение этих технологий на массовом производстве для оптимизации затрат и повышения качества строительных материалов.

Список литературы

  1. Чикноворьян А.Г., Маслов И.В., Осоян М.М. Совершенствование производства железобетонных изделий на стендовых линиях // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии. – 2020. – С. 105-111.
  2. Кишмирян А.П., Шамсиев Р.М., Калошина С.В. Исследование пластификаторов для бетона, их влияние на прочностные характеристики. Современные технологии в строительстве. Теория и практика 1 (2016): С. 355-362.
  3. Ложкин В.П. Современные суперпластификаторы и разжижители для бетона (специализированный производственно-практический справочник) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – №. 11-1. – С. 109-111.

Поделиться

96

Атиголлин Ж. Б., Кудайберген А. Ж. Влияние современных пластификаторов на качество железобетонных изделий // Актуальные исследования. 2024. №48 (230). Ч.I.С. 70-73. URL: https://apni.ru/article/10621-vliyanie-sovremennyh-plastifikatorov-na-kachestvo-zhelezobetonnyh-izdelij

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru
Актуальные исследования

#49 (231)

Прием материалов

30 ноября - 6 декабря

Остался последний день

Размещение PDF-версии журнала

11 декабря

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

24 декабря