ВСН 2-85

НИИЖБ Госстроя СССР

Москва 1981

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА (НИИЖБ) ГОССТРОЯ СССР

по ПРИМЕНЕНИЮ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК В БЕТОНЕ

Москва СтроАиздат 1980

Рекомендовано к изданию научно-техническим советом НИИЖБ Госстроя СССР.

Руководство по применению химических добавок в бетоне /НИИЖ6 Госстроя СССР. —-М.: Стройиздат, 1980. — 55 с.

Содержит основные положения по применению пластифицирующих, пластифицнрующе-воздухововлекаю-щих, воздухововлекающях, газообразующих, уплотняющих, замедляющих схватывание, ускоряющих твердение, противомороэных, ингибирующих сталь и комплексных добавок в бетоне.

Для инженерно-технических работников предприятий сборного железобетона и товарного бетона, строительных и проектных организаций.

Табл. 53.

У ³⁰²Ниструкт.-яормдт., I вып.~71—80.    3203006000

047(01)—80

© Стройиздат, 1980

ПРЕДИСЛОВИЕ

В Руководстве приведены требования к материалам, рекомендации по выбору вида и количества добавок, особенности подбора состава бетона с добавками, рекомендации по приготовлению водных растворов или эмульсий добавок и бетонной смеси, по назначению режима тепловой обработки бетона, указания по контролю за производством работ и качеством бетона, по технике безопасности и охране труда.

Руководство разработано НИИЖБ Госстроя СССР (доктора тех. наук, профессора С. А. Миронов, Б. А. Крылов, В. М. Москвин, Ф. М. Иванов, С. Н. Алексеев, Л. А. Малинина; кандидаты техн. наук А. В. Лагойда, О. Е. Королева, В. Г. Батраков, Н. К. Розенталь,

A.    М. Подвальный, Е. С. Силина, Ю. А. Саввнна, Б. А. Усов) совместно с ВНИПИТеплопроектом Минмонтажспецстроя СССР (канд. техн. наук Б. Д. Тринкер, инж. Г. Г. Демина), Ростовским Г1ром-стройннипроектом Госстроя СССР (канд. техн. наук Ш. С. Алнмов, ннж, В. Ю Лисицын) и ЦНИИС Мннтрансстроя СССР (канд. техн. наук В. С. Гладков, инж. Э. П. Виноградова) к главам СНиП 11-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии» и СНиП III-15-7G «Бетонные и железобетонные конструкции монолитные».

В Руководстве использованы также результаты исследований МАДИ Минвуза СССР (д-р хим. наук В. Б. Ратинов), ГИСИ Минвуза РСФСР (канд. техн. наук В. С. Исаев), МХТИ Минвуза РСФСР (канд. техн. наук В. М. Колбасов), Донецкого Промстройннипроекта Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Ю. П. Чернышев, О. А. При-стромко), НИИСК Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Н. И. Сыт-няк, Г. С. Андрианова), ЦНИИПромзданий Госстроя СССР (инженеры Д. А. Аппак, В. И. Лувишук), УкрНИИГиМ Минводхоза СССР (кандидаты техн. наук В. Н. Лемехов, А. В. Загайчук), ВГПТИ «Союзоргтехводстрой» Минводхоза СССР (инженеры С. М. Петров,

B.    Д. Спирина), КТИ Минпромстроя СССР (инженеры |А. С. Соро-кнн|, Т. П. Белоусова), институт Гндроспецстрой Минэнерго СССР (ннж. А. Б. Тринкер), Красноярского Промстройннипроекта Мннтяж-строя СССР (кандидаты техн. наук А. И. Замощик, Н. Н. Ковальская), ВНИИГ Минэнерго СССР (кандидаты техн. наук В. Б. Судаков, Э. А. Литвинова, Ц. Г. Гинзбург), НИС Гидропроекта Минэнерго СССР (канд. техн. наук А. Д. Осипов), НИИЦемента Мин-стройматериалов СССР (д-р техн. наук {Ю. С. Малинин!, инж. Г. М. Тарнаруцкнй), МИИТ МПС (канд. техн. наук П. С. Костяев), ВНИИСТ Миннефтегазстроя (канд. техн. наук Т. И. Розенберг), ЛИИЖТ МПС (д-р техн. наук О. В. Кунцевич, канд. техн. наук

О. С. Попова), НИИСП Госстроя УССР (канд. техн. наук А. В. Зыс-кин, инж. О. Э. Гейхман), ПтИ «Оргтехстрой» Главсредазнрсовхоз-строя Минводхоза СССР (канд. техн. наук Р. С. Абрамова), ВЗИСИ Минвуза РСФСР (канд. техн, наук Н. М, Кашурников).

Замечания и предложения по содержанию Руководства просьба направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6, НИИЖБ Госстроя СССР, лаборатории № 9 и 13.

И

Дирекция НИИЖБ

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.L Настоящее Руководство распространяется на применение добавок в бетонах на плотных заполнителях и в бетонах марок М150 н выше на пористых заполнителях при изготовлении сборных н монолитных конструкций различного назначения с целью:

а)    снижения расхода цемента;

б)    улучшения технологических свойств бетонной смеси (удобо-укладываемость, однородность, нерассланваемость н др.);

в)    регулирования потерн подвижности бетонной смеси во времени, скорости процессов схватывания, твердения и тепловыделения;

г)    сокращения продолжительности тепловой обработки бетона, ускорения сроков его распалублнвания н загружения при естественном выдерживании;

д)    придания уложенному бетону способности твердения в зимнее время без обогрева или прогрева при охлаждении его до отрицательных температур;

е)    повышения прочности и морозостойкости, понижения водо- н газопроницаемости бетона;

ж)    повышения стойкости бетона и железобетона в различных агрессивных средах;

з)    усиления защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре.

Добавки для бетонов марок Ml00 и менее ка пористых заполнителях должны применяться в соответствии с СН 483-76 «Инструкция по изготовлению конструкций и изделий из бетонов, приготовляемых на пористых заполнителях» и «Руководства по заводской технологии приготовления наружных стеновых панелей из легких бетонов на пористых заполнителях» (М., Огройиздат, 1979), а для ячеистых бетонов—в соответствии с требованиями СН 277—70 «Инструкция по технологии изготовления изделия из ячеистых бетонов».

1.2.    В качестве добавок к бетону рекомендуется применять отдельные продукты или их сочетания, номенклатура которых приведена в табл. 1 и 2.

1.3.    Добавки, указанные в табл. 1 и 2, допускается вводить в состав бетонов в соответствии с указаниями, приведенными в табл. 3.

1.4.    Применению добавок в бетонах должны предшествовать испытания:

а)    на коррозионное воздействие по методике прил. I — для бетона с противоморозыыми добавками, содержащими нитрат кальция или поташ;

б)    на образование высолов на поверхности бетона с архитектурными требованиями или предназначенного для отделки красящими составами по методике прил. 2 — для бетона с добавками, содержащими соли щелочных металлов;

в)    свойств бетонных смесей и бетонов с добавками в соответствии с требованиями действующих стандартов, нормативно-технической или проектно-технологической документации.

1.5.    Для получения высокого качества бетона с добавками должны соблюдаться требования к материалам, бетонным смесям, бетонам, бетонным н железобетонным конструкциям, предусмотренные действующими стандартами, другой нормативно-технической и проектно-технологической документацией.

4

2. ВЫБОР ДОБАВОК И НАЗНАЧЕНИЕ ИХ КОЛИЧЕСТВА

2.1. Добавки необходимо выбирать с учетом требований п. 1.3. рекомендаций oil 2.2.—2.9 и технико-экономических показателей бетона.

Таблица I. Основные добавки к бетону

Ста ада рты я те хая ческяе условна яа добавка

ОСТ 81-79-74. ТУ 81-04-225-73 Миибуморома ОСТ 18-126-73

ТУ 59-109-77

Главмикробио-

промв

ГОСТ 13302-77 ТУ 81-05-34-73 Минбумпрома

ТУ 6-03-26-77 Мннхимпрома ТУ 6-02-696-72 Мннхимпрома ТУ 6-02-696*72 Мннхимпрома ТУ 38-101615-76 Мнннефтехим-прома СССР

ТУ 38-3022-74 Мниыефтехим-прома СССР

ТУ 81-05-7-74 Минбумпрома

ТУ 38-101253-77 Мнннефтехямпро-ма СССР ТУ 81-05-16-76 Минбумпрома ТУ 81-05-2-78 Минбумпрома ТУ 84-343-72 Мнихлм ГОСТ

1мпрома

8433-57

2-475

Вид догмой

Условное сок рощей «ос обозначение добавок

Стандарты ■ технические у слоена на добавки

4. Газообраэую-шие

5. Уплотняющие

6. Замедлители схватывания

7. Ускорители твердения

4J. Полигндроси-локсав

4.2.    Этнлгидрид-сесквноксан

4.3.    Пудра алюминиевая

5.1.    Нитрат кальция

5.2.    Сульфат алюминия

5.3.    Хлорид железа

5.4.    Нитрат железа

5.5.    Сульфат железа

5.6.    Диэтиленглн-колевая смола

5.7.    Триэтиленглн-колевая смола

6.1.    Сахарная патока (меласса)

6.2.    Сульфитнодрожжевая бражка

6.3.    Этилснлнко-нат натрия

6.4.    Метнлснлико-нат натрия

6.5.    Полигидроси-локсан

6.6.    Этилгидрнд-сесквноксан

6.7.    Тетраборат натрия

6.8.    Трикатрийфос-фат

7.1. Сульфат натрия

ГКЖ-94

ПГЭН

ПАК

НК

СА

ХЖ

НЖ

СЖ

ДЭГ-1

ТЭГ-1

СП

СДБ

ГКЖ-10

ГКЖ-11

ГКЖ-94

ПГЭН

ТБН*

ТНф*

СН

ГОСТ 10834-76, ТУ J1-154-69 Мнн-хнмлрома ТУ 6-02-280-76 Минхцмпрома ГОСТ 5494-71

ТУ 6-03-367-79 Мннхнмпрома ГОСТ 12966-75

ГОСТ 11159-76

ГОСТ 41II—74

ГОСТ 4148-66

ТУ 6-05-1823-77 Мннхнмпрома ТУ 6-05-1823-77 Мннхнмпрома

ТУ 18 РСФСР 409-71 Мннпвще-прома РСФСР См. п. 1.1 настоящей таблицы

См. п. 2.4. настоящей таблицы См. п. 2.5. настоящей таблицы См. п. 4.1 настоящей таблицы См. п. 4.2 настоящей таблицы ГОСТ 8429-77

ГОСТ 201-76*

ТУ 6-08-177-70 Мннхнмпрома. ГОСТ 6318-77, ТУ 38-10742-78 Ми н нефтехи мпро-иа СССР

Только для бетона с протнвоморозной добавкой поташа.

Продолжение табл. I

7

Воздухововлекающих добавок и ингибиторов коррозии стали

СНВ + НН

снв+ннк

СПД+НН

СПД+ННК

Продолжение табл. S

Таблица 3. Область применения добавок к бетонам

(знаки означают: + целесообразность введения добавки, (+) целесообразность введения добавки только в качестве ускорителя твердения, — запрещение введения добавки)

10

Добавка

ОП,

Продолжение

Продолжение табл. 3

Добавки

• При соотношении компонентов 1:1 по массе в расчете на сухое вещество.

•• Допускается в сочетании с добавкой замедлителя схватывания.

•^м Не допускается, за исключением ХК н ХЖ, в бетонных конструкциях.

Примечания: 1. Возможность применения добавок по поз. 1—4 настоящей таблицы должна уточняться с учетом требований поз. 6, а по поз. 1—3 —при наличии защитного покрытия по стали —с требованиями поз. 4.

2.    Ограничения по применению бетонов с добавками по поз. 4 и поз. 6 г, е, а также по поз. 6д настоящей таблицы для бетонов с добавкой поташа распространяются и на бетонные конструкции.

3.    По поз. 6 б настоящей таблицы в среде, содержащей хлор или хлористый водород, уплотняющие добавки, ускорители твердения н противоморозные добавки, за исключением НН и НИК, допускаются при наличии специального обоснования.

4.    Показатели агрессивности среды устанавливаются по главе СНиП 11-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии* ^••, наличие блуждающих постоянных токов от посторонних источников — по СН 65-76 «Инструкция по защите железобетонных конструкций от коррозии, вызываемой блуждающими токами*, включения реакционноспособного кремнезема в заполнителях — по ГОСТ 8735—75 «Песок для строительных работ. Методы испытаний» и сРу. ководству по применению бетонов с протнвоморозными добавками* (М., СтроЙиздат, 1978).

5.    К бетону конструкций, подвергаемых периодическому увлажнению водой, конденсатом или технологическими жидкостями, долж-

3—475

13

Продолжение табл. 3

ны предъявляться такие же требования, как и к бетону конструкций, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 60%.

6.    При изготовлении массивных конструкций из бетона с уплотняющими, ускоряющими твердение и противоморозными добавками следует предусматривать мероприятия, понижающие температуру бетона и предотвращающие растрескивание конструкций.

7.    Добавку НЖ запрещается применять в бетонах, подвергающихся тепловой обработке или периодическому нагреванию выше 70° С при эксплуатации.

Выбор добавок для бетонов, к которым предъявляются специальные требования по долговечности (морозостойкости, коррозионной стойкости, водонепроницаемости и другим показателям), следует производить по основному агрессивному воздействию на бетон.

Выбор добавки должен производиться в зависимости от технологии производства с учетом влияния добавок на свойства бетонной смеси и бетона.

При выборе добавки необходимо руководствоваться следующим: применение пластифицирующих и пластифнцирующе-воздуховов-лекаюших добавок без удлинения технологического цикла возможно в том случае, если он составляет не менее 13—14 ч для бетонов на портландцементах, 14—16 ч для бетонов на шлакопортландцементах или пуццолановых портландцементах. При этом конструкции до тепловой обработки выдерживаются не менее 2 ч, а скорость подъема температуры не превышает 20°С/ч либо с меньшим предварительным выдерживанием, но со скоростью подъема температуры не более 15° С/ч; при меньших циклах тепловой обработки указанные добавки могут применяться в случае использования закрытых форм или в сочетании с ускорителями твердения;

при введении пластифицирующих или пластифицируюше-возду-хововлекающих добавок в бетон, предназначенный для выдерживания в естественных условиях, необходимо учитывать замедление темпа его твердения, особенно в ранние сроки и при пониженных температурах, а при температурах ниже -МО⁰ С с добавками указанных видов, как правило, вводить ускорители твердения.

2.2 С целью уменьшения расхода цемента в состав бетонной смеси могут вводиться пластифицирующие, пластифицирующе-возду-хововлекающие, воздухововлекающие и ускоряющие твердение добавки, а также сочетания последних с добавками указанных видов. Ускорители твердения для сокращения расхода цемента целесообразно применять в тех случаях, когда из-за замедленного твердения не могут использоваться названные выше добавки и нх сочетания.

При приготовлении бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по долговечности, в состав бетонной смеси целесообразно вводить воздухововлекающие, пластифицирующе-воздухо-вовлекающие добавки или их сочетания с ускорителями твердения независимо от достигаемого эффекта по экономии цемента.

Для выбора добавки рекомендуется использовать ориентировочные данные по уменьшению расхода цемента благодаря введению до-

14

бавок в бетон, подвергающийся тепловой обработке (табл. I прил. 3).

2.3.    Для получения бетонной смеси с требуемыми технологическими свойствами в ее состав рекомендуется вводить следующие добавки:

а)    для увеличения подвижности или уменьшения жесткости — пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекаюшие, воздухововлекающие или комплексные добавки на основе указанных; ори. ентировочные данные по улучшению формовочных свойств бетонной смеси за счет введения в ее состав добавок приведены в прил 3 (табл. 2);

б)    для повышения однородности и связности (нерасслаиваемо-сти) — пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на основе указанных;

в)    для замедления времени загустевания или тепловыделения-добавку СП или СДБ, а в условиях сухого жаркого климата — добавку ГКЖ-10, ГКЖ-11 или ГКЖ-94;

г)    для ускорения процесса схватывания — добавку ускорителя твердения;

д)    для повышения электропроводности смеси — добавку ускорителя твердения, ингибитора коррозии арматуры или уплотняющую добавку.

2.4.    Для сокращения режима тепловой обработки, а также для ускорения твердения бетона в естественных условиях в состав бетонной смеси необходимо вводить добавку ускорителя твердения. Ориентировочные данные по влиянию указанных добавок на прочность бетона приведены в приложении 3 (табл. 3). Возможно применение комплексных добавок, состоящих из ускорителя твердения и пластифицирующей нли пластифицирующе-воздухововлекающей добавки.

2.5.    Для предотвращения замерзания бетона до начала тепловой обработки в условиях строительной площадки, полигона нли неотапливаемого цеха в состав бетонной смеси целесообразно вводить добавку ускорителя твердения бетона нли противоморозную добавку-нитрит натрия.

2.6.    Для обеспечения твердения бетона при отрицательных температурах в его состав следует вводить противоморозную добавку, выбираемую с учетом ожидаемой отрицательной температуры н данных по нарастанию прочности бетона согласно прил. 3 (табл. 4).

2.7.    При невозможности получения бетона с требуемыми по проекту фнзнко-техническнми свойствами в его состав необходимо вводить следующие добавки:

а)    для повышения прочности — пластифицирующие, пластнфи-цирующе-воздухововлекающне добавки или ускорители твердения, а также комплексные добавки, состоящие из ускорителей твердения и пластифицирующих или пластифнцирующе-воздухововлекающнх добавок;

б)    для повышения морозостойкости — пластифицирующе-возду-хововлекающие, воздухововлекающие, газообразующие или комплексные добавки на основе указанных; ориентировочные данные по повышению морозостойкости бетона при введении в его состав добавок приведены в прил. 3 (табл. 5);

в)    для повышения непроницаемости — уплотняющие, пластифицирующие, пластифицнрующе-воздухововлекающке, воздухововлекающие или комплексные добавки на их основе; ориентировочные данные по повышению водонепроницаемости бетона за счет введения в его состав указанных добавок приведены в прил. 3 (табл. 6);

3*    15

е) для повышения солестойкостн бетона — пластифнцирующе-воздухововлекающне, воздухововлекающие, газообразующие или комплексные добавки на основе указанных, а также ДЭГ-1 или ТЭГ-1.

2 8. Для повышения защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных хлоридных сред, в состав бетонной смеси следует вводить ингибиторы коррозии стали:

НН или ННК — для конструкций, предназначенных для эксплуатации в слабоагрессивных средах;

НН-ЬТБН, НН+БХН или HH-f БХК — для конструкций, предназначенных для эксплуатации в средне- и сильноагрессивных средах.

2 9. Для предотвращения появления выцветов на поверхности бетона в состав бетонной смеси рекомендуется вводить пластифици-руюше-воздухововлекающие, воздухововлекающие или газообразую-шие добавки.

2.10. Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона. При этом количество уплотняющих добавок, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали (от массы цемента), в том числе и в составе комплексных добавок, не должно превышать:

СН—1%, а при допустимости образования высолов на поверхности конструкций — 2%;

ХК, ХЖ — 2% в бетоне железобетонных конструкций, 3% — в бетоне неармированных конструкций;

НН, НН„ ТНФ, НК, ННК, ННХК, СА, НЖ, СЖ — 3%;

СП — 0.3%;

ДЭГ-1, ТЭГ-1 - 1,5%.

Рекомендуемые количества добавок приведены в табл. 4—8. Количество противоморозных добавок не должно превышать значений табл. 8.

Таблица 4. Рекомендуемое количество пластифицирующих и пластифицирующе-воздухововлекающнх добавок

Добавки в расчете на сухое вещество, % массы цемента

16

Таблица 5. Рекомендуемое количество воздухововлекающих, газообразующих и пластифииирующе-воздухововлекающей (ПАЩ-1) добавок

Примечание. Дозировка ГКЖ-94 дана в расчете на исходное вещество 100%-ной концентрации.

Таблица 6. Рекомендуемое количество добавок ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали

17

Таблица 7. Рекомендуемы* составы комплексных добавок

* При соотношении компонентов I : I по массе в расчете на сухое вещество.

Примечания I Концентрация раствора затвореиия (с учетом влажности заполнителей) не должна превышать 30* для П; 25% для НКМ. НК+М. ННК + М. ННХК. ННХК+М. ХН + ХК. НН+ХК. ХК+ННК; 20% для

2. При температуре бетона выше —5^е С вместо ХН возможно применение ХК в количестве до 3% массы це-

<о мента.