Дәрісті өту жоспары:

1. Бетон мен құрылыс ерітінділерінің қасиеттерін реттеуші қоспалардың негізгі түрлері.

2. Пластификациялаушы қоспалар, олардың жіктелуі және әсер ету механзмдері.

3. Пластификаторларды қолданудың техника-экономикалық тиімділігі.

4. Кеуектіліктің түрлері мен бетонның қасиеттеріне әсері.

5. Ауажинақтаушы қоспалар, әсер ету механизмі, тиімділігі.

6. Көбіктүзуші қоспалар, әсер ету механизмі, тиімділігі.

7. Газтүзуші қоспалар, әсер ету механизмі, тиімділігі.

Пластификациялаушы қоспалар.

Пластификациялаушы эффектіне байланысты қоспалар бірнеше топқа жіктеледі:

1. Суперпластификаторлар (С-8, СМФ сұйылтқыштары, Дофен, 10-03 – суперпластификаторлары, НКНС 40-03 суперпластификаторлары, алипласт, изола ФМ – 86. т.т) сынаудың барлық мерзімінде бетонның беріктігін төмендетпей, бетон араласпасының жылжымалығын П1 ден П5 дейін арттырады. ( 2-4 см-ден 21-25 см дейін)

2.Күшті пластификациясылаушы (Аплассан, Личнопан Б-3, личносульфанат) бетонның беріктігін төмендетпеген оынң жылжымалығын П1 ден П4 дейін арттыратын қоспалар. ( 2-4 см-ден 16-20 см)

3.Орташа пластификациялаушы (техникалық личносульфанат, С-1 суда етитін препараты, ВРП-1 суда еритін препараты, монолит М-1 т.б.) бетонның беріктігін төмендетпей оның жылжымалығын П1 ден П3 ке-дейін арттыратын қоспалар ( 2-4 см-ден 10-15 см).

4. Нашар пластификациялаушы (бейтараптанған қара контакт, мылонафт М, синтетикалық пластификациялаушы қоспа). Бетонның беріктігін төмендетпей оның жылжымалығын П1 ден П2 ге-дейін арттыратын қоспалар.

Цемент толық гидратацияланғаннан кейін де байланыстырған суының мөлшері 20% аспайды. Ал бетон аралампасын ыңғайлы қалыптастыру үшін қажетті судың мөлшері, қолданылатын тұтқыр затпен толтырғыштың түріне байланысты цемент массасының 45-65% құрайды.

Осылайша қатаю суының тек ¼ бөлігі ғана цементпен химиялық байланысқа түседі. Судың тағы да осынша мөлшері цементпен физикалық байланысқан болады (капиллярлық, қабықшалық), ал қалған судың 30% тек бетон араласпасының ыңғайлы қалыптастыруға жұмсалады. Бетонның беріктігін жоғарлату үшін, бетондағы судың мөлшерін азайту қажет, ал бетон араласпасының ыңғайлы қалыптастыру үшін оның мөлшерін арттыру қажет. Бұл қарама қайшылық бетонды қалыптастыру кезінде оның құрамына бетон араласпасының жылжымалығын арттыратын плассификациялаушы қоспаларды ендіру арқылы шешіледі.

Пластификациялаушы қоспалар бетонның беріктігін төмендетпей, оның жылжымалығын бірнеше есе арттыру қабілетіне ие.

Пластификациялаушы эффект цементтегі жаңа түзілімдер бөлшектерінің гидратты қабықшасындағы судың өзгеруімен анықталады. Қоспаның қаттты фаза бетінде адеорбациялану нәтижесінде гидратты қабықшадағы судың мөлшері азаяды, ал бос судың мөлшері арта түседі. Бұл реологиялық қасиеттердің жақсаруына алып келеді, брақ цементтің қаттаюы мен құрылым түзілу үрдісін біраз нашарлатады.

Суперпластификаторлар өзінің табиғаты бойынша анионбелсенді, құрамында хлорлы топтарты мол калойдты өлшемдегі органикалық заттар. Сұйылтқыш қоспалар цемент дәндерімен жаңа түзілімдерде адсорбцияланған күйде суды тебу эффектісін тудырады. Гидраттар мен цемент дәндері бетіндегі зарядтың сипатымен тізбектің пішіміне негізделген бұл эффект, бетон және ерітінді араласпаларының ұзақ мерзімді сақталуын қамтамасыз етеді. Суперпластификаторлардың мұндай механикалық әсері бетон араласпасының жылжымалығын 3-4 есе арттырады. Суперпластификаторлардың әсері 2-3 сағатпен шектеледі, бастапқы гидраттация үрдісінің баяулауы мен коагуляциялық құрылымының қалыптасуынан соң, бетонның қатаюның жылдамдауы басталады.

Суперпластификаторларды бетон араласпаларына сулы ерітінді түрінде жұмысшы ерітіндіге, цемент массасының 0,7-1,5% мөлшерінде ендіреді. Оған қосымша жоғары алюминатты цементтер үшін суперпластификаторлардың мөлшері көп болуы тиіс.

Бетон араласпасының уақыт өтуімен жыжымалылығын төмендету тиімділігі де цементтің алюминаттылығына тәуелді болады.

Суперплпстификаторлар негізінен синтетикалық полимерлік заттар, сондықтан қымбат. Бірақ оларды қолдану цементті 50 кг/м³ үнемдеуге мүмкіндік береді.

Орташа пластификациялаушы қоспалар негізінен гидрофильді, тізбектерінің құрамында полярлы топтары көп органикалық заттар.

Цемент бөлшектеріне адеорбцияланған кезде полярлы топтардың негізгі бөлігі қатты фазаға емес, сыртқа бағытталаған болады. Мұндай адеорбциялану негізінен цемент дәнінің бастапқы фазасына әсер етеді. Түзілген қабықша моно немесе бимолекулярлы болуына қарамастан, алысқа әсер ететін вандервальстік күштердің әсерінен өзінің айналасында судың қалың қабатын ұстап тұра алады. Соның салдарынан қатты бөлшектердің арасында үйкелу коэффициентін төмендететін гидродинамикалық смазка пайда болады.

Яғни 0,2-0,25% мөлшерде қосылған ББЗ цемент дәндерін адсорбциялық қабатпен перделеу арқылы цементтің гидратациясы мен қатаюын баяулатады. Егер қоспаны көп мөлшерде қоссақ ортаның тұтқырлығы мен гидратты жаңа түзілімдердегі ББЗ адсорбциялануы артады да олар бетонның қатаю үрдісін баяулатады.

Қоспалардың цемент клинкерінің жеке минералдарына әсері әр түрлі. Сондықтан оларды қолданғанда олардың цементпен және дисперсті минералды компонентпермен сәйкестілігін ескеру қажет. Гидрофилдік әсері бар пластификаторлардың адсорбциялануы мына сызбамен жүреді.

С₃А > C₄AF> C₃S> C₂S

Сондықтан бұл қоспаларды жоғары алюминатты цементтерге қолданған тиіміді.

4) Гидрофобты заттар болып еметелетін әлсіз пластификацалаушы қоспалардың әсері бетон араласпасына ауа көпіршікетерін ендірумен цемент дәндерінің айналасында гидрофобты қабықша түзеуге бағытталған. Қоспаның мұндай әсері цемент дәндерінің сумен шайылуын күрт төмендетіп, гидратация реакциясының және клинкерлік минералдардың гидролизденуінің жылдамдығын баяулатады, соның салдарынан тұтқыр заттың қамыры бастапқы тұтқырлығын біршама уақытқа дейін сақтайды.

Ауа көпіршіктерінің енуінен цемент қамырының көлемі ұлғаяды да пластификациялық эффеккт пайда болады.

Бетон қоспасын араластыру барысында цемент дәндерінде адсорбцияланған ББЗ қабықшасы сырылып, гидрация үрдісі жылдамдайды. Әлсіз пластификациялаушы қоспалар, гидрофильдеуші қоспалар сияқты құрылым түзілудің бастапқы сатысын ұзартады, бетонның уақыт өтуімен пластикалық беріктігінің өсуін баяулатады.

Әлсіз пластификациялаушы қоспалар, гидрофильдеуші қоспалардан өзгеше силикатты минералдарға жақсы адсорбцияланады.

С₃S > C₂S > C₄AF > C₃A