Производственный опыт применения битумных дисперсий

Битумные дисперсии по характеру влияния на бетоны (растворы) имеют свою специфику, поэтому, описывая производственные работы по применению гидрофобно-пластифицирующих добавок, битумные дисперсии выделяем в особую группу.

Как показал практический опыт, производство битумных дисперсий и главным образом битумных эмульсий легко организовать на местах потребления, что часто представляется целесообразным при рассредоточенном размещении строительных объектов. Добавки БЭ эффективны, дешевы и прошли широкую проверку в производстве бетонных конструкций для жилых домов, складов минеральных удобрений, полов и стен животноводческих помещений, покрытий дорог. Бетоны с БЭ, как правило, готовят с уменьшением В/Ц и в ряде случаев с понижением расхода цемента.

Легкие бетоны с добавкой БЭ

Работы по изготовлению керамзитобетонных стеновых панелей типа ПО-3 и плит для полов типа ПРП-1 с добавкой БЭ были проведены на Жуковском ДСК треста крупнопанельного домостроении Главмособлстроя. Добавка БЭ 5% массы цемента позволила в керамзитобетоне марки М50 снизить В/Ц с 0,89 до 0,77, а в бетоне марки М100 — соответственно с 0,76 до 0,68 при сохранении необходимой удобоукладываемости.

Выло показано, что водопотребность смесей с добавкой БЭ может быть определена но формуле

где В — водопотребность бетонной смеси с добавкой, л/м³; В₁ — водопотребность бетонной смеси без добавки, л/м³; В₂ — разница в количестве воды при одинаковой удобоукладываемости сравниваемых составов, л/м³; Р — расход битумной эмульсии 50%-ной концентрации, л/м³.

С момента окончания уплотнения керамзитобетонной смеси до начала тепловой обработки изделия выдерживали не менее 2 ч. Пропаривали изделия по следующему режиму: подъем температуры до 85—90°С — 3 ч, выдержка при 85—90°С — 4 ч, снижение температуры — 1 ч.

Остаточная влажность изделий после пропаривания снизилась на 16—18% по сравнению с изделиями из обычных смесей; контрольные образцы с добавкой БЭ имели более высокую прочность и повышенную морозостойкость но сравнению с образцами без добавки. Жилые дома из битуминированных керамзитобетонных панелей были построены преимущественно в Раменском районе Московской обл. После трех лет эксплуатации не было обнаружено каких-либо дефектов в материале стеновых конструкций.

На заводе крупнопанельного домостроения Перми изготовляли керамзитобетонные панели с добавкой битумной эмульсии дли строительства комбината «Уралкалий» в г. Березники. При добавке 5% битумной эмульсии объемная масса бетона была больше обычного на 4—5%. Влажность битуминнрованного керамзитобетона после пропаривания уменьшилась на 15—17%, прочность оказалась в среднем на 15% выше, чем у бетона без добавки. После пяти лет испытания в условиях действия сильноагрессивной среды панель с добавкой БЭ сохранилась в удовлетворительном состоянии. Стена из силикатного кирпича, находившаяся в аналогичных условиях, оказалась почти полностью разрушенной.

Керамзитобетон, изготовленный с добавкой БЭ, получил широкое применение для устройства полов и стен в животноводческих зданиях. Эти конструкции находятся в тяжелых условиях эксплуатации, так как подвергаются действию воды, экскрементов животных и дезинфицирующих веществ. В коровниках, откормочниках и других помещениях обычно бывает высокая влажность (до 95%), а увлажненные стены часто испытывают многократное замораживание и оттаивание.

В результате совместных исследований МИСИ им. В. В. Куйбышева и института Росгипрооргсельстрой легкие битуминированные бетоны внедрены на ряде объектов Минсельстроя РСФСР (в этих работах принимали участие А. Д. Мамырбеков, Ю. С. Шилов, Р. П. Лезина, О. И. Торопов). Для приготовления битумной эмульсии Рязаньоблсельстроем была создана (в совхозе «Сотницы-но») специальная установка с акустическим диспергатором АД-8. Приготовление одной порции битумной эмульсии объемом 100 л длится 20 мин. Подобные установки были смонтированы также в управлении Горьковоблсельстрой, в Кировсельстрое и других трестах.

Керамзитобетонные смеси для полов обычно готовили в передвижном смесителе типа С-739 объемом 250 л. Примерный средний расход материалов на 1 м³ бетона: цемента 250 кг, керамзитового гравия 1000 л, керамзитового песка 240 л. Добавку БЭ вводили с водой затворения в количестве 5% массы цемента. Бетонную смесь с добавкой БЭ укладывали на уплотненный щебнем грунт. Толщина слои укладки составляла 80 мм. Керамзитобетон покрывали цементно-песчаной стяжкой, для гидрофобизации которой также вводили битумную эмульсию- Такие полы часто называют битуминированными.

Испытание образцов бетона, отобранных из различных участков пола в животноводческих комплексах после трех лет эксплуатации, показало, что капиллярное всасывание и водопоглощение битумированного керамзитобетона в 1,5—2 раза меньше, чем обычного, а прочность на 15—207о выше. Результаты натурного обследования состояния битуминированных керамзитобетонных полов в животноводческих помещениях подтвердили их хорошие эксплуатационные качества [176]. По отзывам строителей, работников ветеринарной службы и зоотехников, полы из керамзитобетона с добавкой БЭ оставались ровными, сухими, без выбоин и других признаков разрушения. В то же время деревянные волы, находившиеся в аналогичных эксплуатационных условиях, как правило, подвергали ремонту.

В животноводческих помещениях полы служат ложем для животных: на полах скот лежит в среднем 12 ч в сутки, поэтому полы должны быть теплыми и быстро высыхать после смывания навоза. Кроме того, полы должны сопротивляться агрессивному влиянию экскрементов животных и дезинфицирующих средств. Качество полов оказывает влияние на продуктивность животноводства. Наблюдения работников ветеринарной и зоотехнической служб в ряде хозяйств показали, что у животных, содержавшихся на битуминированных керамзитобетонных полах, было меньше простудных заболеваний, а у молодняка среднесуточный привес был больше, чем при нахождении скота в помещениях с обычными полами. Хорошие санитарно-гигиенические условия, в число которых входят и усовершенствованные полы, способствовали, в частности, повышению удойности коров (по данным Госплемзавода «Константиново»).

Тяжелые бетоны с добавкой БЭ

По рекомендации НИИМосстроя и МИСИ им. В. В. Куйбышева строительные организации Главмоснижстроя построили основания под асфальтобетон из тощего бетона с добавкой битумной эмульсин. При изготовлении этих цементно-бетонных смесей расход цемента был уменьшен на 30 кг/м³. Удобоукладываемость смесей была такой же (20 с), как и при использовании обычной смеси без эмульсии, но первые меньше расслаивались и лучше уплотнялись, чем обычные.

Обследованиями установлено, что опытные участки дорог, построенных с применением битуминированного бетона, после четырех лет эксплуатации находятся в хорошем состоянии. Испытании кернов, высверленных из дорожного полотна опытного участка, показали, что прочность битуминированного бетона почти на 10% выше, а водопоглощение на 20—25% ниже, чем у бетона без добавки.

Представляют также интерес результаты обследования конструкции из тяжелого сборного бетона, гидрофобизованного добавкой БЭ, после 12 лет эксплуатации в складе минеральных удобрений Латсельхозтехники при ст. Пецава. По наблюдениям треста Балттрансстрой, бетонные конструкции этого склада, построенного в 1964 г., в 1976 г. находились значительно в лучшем состоянии, чем в одновременно возведенных складах из бетонных изделий без применения добавок. Испытания, проведенные В. С. Гицеревым, показали что естественная влажность бетона, содержавшего добавку БЭ, оказалась меньше, а прочность выше, чем бетона без добавки. Было установлено также, что эффект гидрофобизации сохранился в битуминированном бетоне и что его капиллярная пористость значительно меньше, чем в обычном (по данным ртутной порометрии).