МЕТОДИЧ ЕС КИЕ РЕКОМЕНДА ЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНОВ С ХИМИИ ЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

РД 12,18.076-88

Харьков 19 88

УТВЕРЖДЕНО

Первым заместителем начальника Главного управления проектирования и капитального строительства Минуглепрома СССР

Д.И. Кузнецовым 18 июля 1988

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНОВ С ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

РД 12.18.076-88

Харьков 1988

Тип добавки Условное!Дэзиров-обозна- ка(%) от чение массы цемента Технические условия Ориенти ровочная стоимость руб/т Сульфинированные на-фталинформальдегид-ные смолы З&ОЗ 40-03 0,4-1,0 0 4-10 о;4-о;в ТУ 6-14-625-80 320 ТУ 384-02-58-82 Модифицированные лигносульфонаты ЛСТМ 0,3-0,9 ТУ 38.107125-82 ТУ 65-0874-86 70 XT 13-287-86 Хромлигносульфонат кальция "Окэил" I,0-1,1 ТУ 84-229-76 Сульфинированные на-фталинфорыальдегид- С-4 "Дофен" 0,5-0,9 V/ I4-6-I88-8I 180

ные смолы и их про-иэводше

з. технология приготовления водах

РАСТВОРОВ ХИШ4ВСКИХ ДОБАВОК

3.1.    В качестве эффективных пластифицирупцих добавок используются модифицированные лигносульфонаты, приготавливаемые непосредственно на предприятиях стройиндустрии, и привозные, готовые к употреблению суперпластификаторы.

3.2.    Принципиальная схема технологической линии модификации добавок путем смешивания в определеншх пропорциях жидкого концентрата, модификатора и воды приведена на рис. 2. В реактор 5 додаются порция концентрированного раствора СДБ из бака I насосом-дозатором 2, порция концентрированного раствора-модификатора из бака 3 насос ом-доз втором 4 и порция вода из водопроводной сетн водомером 9. Из реактора 5 порция приготовленного концентрированного раствора модифицированного технического лигносульфоната насосом-дозатором 6 подается для приготовления рабочей концентрации в емкость 7, куда водомером дозируется вода.

3.3.    ЕЬбор параметров оборудования технологической линии по приготовлению химических добавок должен производиться исходя из производительности и количества бегоносмесительных установок (технические характеристики см. Приложение I).

ГО

I- бак c <3U>; 2,4,6- агрегат электронасос*** дозировочная типа НД; % бак с новинка торой ; 5- реактор ддя приготовлен** конзентр-ирозанкого раствора иоднфкпкрованной аобавк*; 7- еыкоста ддя приготовления рабочего рас-.вора моди$*п*рова*аоВ *)ба*к*;В- запориий вентиль ; 9- воаомер

3.4. Технологическая линия приготовления химических добавок должна быть оборудована следующими участками:

а)    для приема химдобавок;

б)    для хранения химдобавок;

в)    для приготовления рабочих водных растворов химических добавок;

г)    по транспортированию и дозированию водных растворов химических добавок с подачей их в бетоносмеситель.

З.Ь. Прием и хранение химических добавок.

3.5.1.    Дэбавки могут поступать на заводы и БРУ в виде растворов и твердых концентратов. Помещения, в которых хранятся жидкие и твердые добавки, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией.

3.5.2.    Твердые концентраты химических добавок могут поступать на заводы или ВРУ железнодорожным и автомобильшм транспортом в фасованном виде Смешки, пакеты, контейнеры и др.) и насыпью (затариваются при разгрузке). Участок по их приему должен быть оборудован грузоподъемными и транспортами средствами (автокарами) и закр-'тым складом для хранения в условиях, исключающих увлажнение.

3.5.3.    Концентрированные растворы химических добавок могут поступать в железнодорожных или автомобильных цистернах, бочках, флягах и др. емкостях, а участок по их приему должен быть оборудован средствами для разогрева глухим паром при температуре поступающего раствора ниже +5°С. В районах с низкими отрицательными температурами для разогрева прибывших в цистернах химических добавок целесообразно сооружать "тепляки”.

3.5.3.1. Слив растворов химических добавок из железнодорожных цистерн в емкости для хранения должен производиться самотеком или перекачиванием (рис. 3) агрегатом электронасосным типа Ш (технические характеристики см. Приложение 2).

Производительность насоса ( Qh » м³/^) для перекачки раствора определяется по формуле;

Рас. 3- Окема слава коноентрвроваивого раствора химаческп добавок аэ квлезаодороаных ивстерн в емко ста для хранения

I- велевюАороавая иастераа ; агрегат влектронасосчаЯ тала ® ; Э- вентиль запорем! ; емкость аля хранеюгя (склад \

5- устройство для рааогреве хшявешах добавок гхухди паром.

где v₄ - емкость цистерн, м³;

Т - нормативное время разгрузки, мин, в данном случае равное 11 ♦ 12 ⁺    ♦    t    * >

t_vt2»tj «t.4(мин) соответственно время установки цистерны для разгрузки, разогрева раствора химических добавок, установки и снятия всасывающего рукава, перекачивания раствора из цистерны.

3.5.3.2. Объем емкостей для хранения растворов химических добавок должен быть не менее двойной емкости цистерн, в которых поставляются растворы. При этом необходимо учитывать, что раствор ЛСТМ-2 должен храниться не более 80 дней в условиях жаркого и не более 260 дней в условиях северного и умеренного климата; температура хранения должна составлять от *5 до +25°С.

3.6.    Перемешивание концентрированных и рабочих растворов добавок можно выполнять или сжатым воздухом (барботаж), или насосом, или механизмами (рис. 4).

3.6.1.    При перемешивании сжатым воздухом (рис. 4а) в бак I устанавливается змеевик 2 с отверстиями, через которые выходит воздух и перемешивает раствор.

3.6.2.    Для перемешивания может использоваться (рис. 46) насос 2, установленный для технологических целей (подача растворов химических добавок). При этом вентиль 5 закрывают, а вентиль 4 открывают. При включении насоса 2 раствор засасывается из бака

I и по трубопроводу 3 через вентиль 4 вновь подается в бак I.

3.6.3.    Перемешивание с помощью механизмов (рис. 4в) производится в вертикальных аппаратах с перемешивающими устройствами или в мешалке пропеллерной СМ243В (см. Приложение 3). На крышке бака I расположен электродвигатель с редуктором 2, соединенный

с валом 3, на котором укреплены лопасти 4. При включении эгектро-двигателя вращаются лопасти и перемешивают раствор химических добавок. Перемешанный раствор по трубопроводу 5 насосом 6 подается для технологических целей.

3.7.    Приготовление водных растворов химических добавок.

3.7.1. Приготовление водных растворов добавок рабочей концентрации осуществляется в вертикальных аппаратах с перемешивающими устройствами или пропеллерных мешалках (Приложение 3), емкость ( V5, л), которых зависит от производительности бетоносмесительной установки и определяется по фор^ле:

14

а)    б)

сжатым иоэл/хэ* I- бак, б-)чеевяк а> шасэсом    I-    бак,    £-    иаоос,    3-    трубопровод,    4-    вентиль,    3-    вентиль

») с помодьэ мехаятмов I- бак, I- электроввнгатель с реауктором,

3- ~ал, а- лопасти, 5- тр-бопровоп. б- иаоос

V& =Q_c A T n• И •

где Q__c - производительность бетоносмесителя, vP/чх

А - расход водного раствора химических добавок на I м³ бетона, л/м³;

П - количество бетоносмесителей, шт;

Т - продолжительность работы бетоносмесителя в сутки, ч;

К - коэффициент неравномерной работы бетоносмесителя, равный 0,75-0,95.

Промышленность выпускает вертикальные аппараты с перемешивающими устройствами, емкость бака которых I; 2; 3,2; 6; 6,3; 10; 16 и 25 м³ и пропеллерные мешалки емкостью 4,0 м³.

3.7.2.    Приготовление концентрированных растворов производится растворением сухих химических добавок водой, а при последующем добавлении воды получают растворы рабочей концентрации.

Для повышения скорости растворения воду подогревают до 40-6 0°С.

3.7.3.    Бак с раствором добавки рабочей концентрации должен быть оборудован:

-    мерным стеклом(для контроля наполнения бак^;

-    датчиками верхнего и нижнего уровня (для автоматического отключения насоса при наполнении бака до контрольного уровня и включения насоса при опорожнении бака);

-    люком (для ремонта и. профилактических осмотров);

-    краном (для отбора проб);

-    крллкой;

-    змеевиком (для подогрева растворе);

-    ареометром (для замера плотности).

Внутренняя поверхность приготовительного бака должна быть покрыта (в два слоя) эмалью ЭП-5И6 по ГОСТ 25366-82.

3.7.4.    В качестве водных растворов химических добавок, как правило, используют растворы 5,ГО и 15£-ных концентраций (раствор рабочей концентрации). После полного растворения химических добавок проверяют плотность полученного раствора ареометром при температуре 20±2°С и доводят ее до заданной введением добавок или воды.

3.7.5. Количество воды, необходимой для получения раствора рабочей концентрации из концентрированного раствора, можно определить по "правилу креста". Требуемая концентрация раствора записывается в месте пересечения двух линий, а концентрации данных растворов - у концов обеих линий слева (большая - вверху, меньшая - внизу). Затем на каждой линии производится вычитание одного стоящего на ней числа из другого и разность записывается у свободного конца той же линии. Полученные числа (расположенные справа - вверху и внизу) указывают, сколько весовых частей каждого раствора следует взять, чтобы получить раствор требуемой концентрации.

Например, для получения 10% водного раствора химических добавок из 50% раствора следует взять 10 весовых частей 50% раствора и 40 весовых частей воды.

Ы

В приготовительный бак вначале следует подавать концентрированные химические добавки, а затем воду.

3.7.6. В приготовительный бак концентрированные растворы химических добавок перекачивают из склада для хранения агрегатом электронасосшм дозировочным типа НД (техническая характеристика см. Приложение 4} или подвозят в специальной емкости автотранспортом. Производительность агрегата выбирается из условий подачи концентрированных растворов за промежуток времени до одного часа.

3.8. Транспортирование и дозирование водных растворят химических добавок.

3.8.1. Транспоругирование и дозирование водных растворов химических добавок из бака с приготовленным раствором в бетоносмеситель может производиться по одной из двух технологических схем:

а) транспортирование и дозирование агрегатом электронасосам дозировочным типа НД (рис. 5);

Рис.5. Схема транспортирования и дозирования водного раствора химических добавок агрегатом электрона сосным дозировочным типа НД

I - приготовительный оак; 2 - агрегат электронасосный дозировочный типа пД; 3 - труоопровод; 4 - буферный бак; 5 - вентиль запорный; 6- дозатор для воды; 7 - вентиль запорный; 8 - смеситель

б) транспортирование - центробежным электронасосом типа ХМ2/25-А-2В(Х65-50-125-Л-С), дозирование - автоматических^ дозаторами типа ДОП (рис. 6). Характеристика дозаторов приводится в приложении 5.

3.8.2. По первой схеме (рис. 5) раствор рабочей концентрации засасывается из приготовительного бака I электронасосом дозировочным 2, по трубопроводу 3 отдозированная порция раствора подается в буферный бак 4, из которого она самотеком через открытый запорный вентиль 5 поступает в дозатор для воды 6, где смешивается с водой затворения и через открытый вентиль 7 поступает в бетоносмеситель 8.

3.8.2.1.    Емкость буферного бака (Vg) в литрах определяется по формуле.

Vgso.iq, ,

где    CJ,-    емкость бетоносмесителя по загрузке, л.

3.8.2.2.    Заполнение буферного бака отдозированной порцией раствора рабочей концентрации должна производиться в автоматическом режиме.

3.8.2.3.    Производительность насоса ((J_H, л/ч) определяется исходя из производительности бетоносмесителя по формуле:

q'h^cuak .

где Qq- производительность бетоносмесителя, м®/ч;

А - расход водного раствора химических добавок на I м³ бетона, л/м³;

К - коэффициент неравномерной работы бетоносмесителя, равный I,1-1,3.

3.8.3.    По второй схеме (рис. 6) раствор рабочей концентрации химических добавок засасывается из бака I центробежным насосом 2 и по трубопроводу 3 подается в буферный бак 4, из которого через запорный вентиль 5 поступает в объемный дозатор химдобавок 6. Определенный объем рабочего раствора химических добавок из дозатора 6 через запорный вентиль 7 поступает в дозатор для воды 8, где смешивается с водой затворения, затем через открытый вентиль 9 подается в бетоносмеситель 10.

3.8.3.1. Емкость буферного бака (Qg, м) должна быть не ме-

УДК 666.972.16

Методические рекомендации по технологии приготовления бетонов с химическими добавками-пластификаторами на предприятиях стройиндустрии Мицуглепрома СССР содержат требования к исходным материалам, рекомендации по подготовке и введению химических добавок в бетоносмеситель с использованием высокоэффективного надежного и простого в эксплуатации оборудования, выпускаемого отечественной промышленностью, изложение методов расчета основных технологических параметров производственного процесса и выбора оборудования, описание способов и ср>едств контроля качества бетонной смеси и бетона, а также требования техники безопасности и охраны окружающей среды.

При разработке рекомендаций использованы труды ЦНИИОМТП, НИИЖБ, ВНИИжелезобетона, ВНИИОМШСа и других организаций.

Методические рекомендации предназначены для практического использования проектно-технологическими и производственными предприятиями стройиндустрии, шахтостроительными и углестроительными организациями Минуглепрома ССС8.

Методические рекомендации составлены канд.техн.наук В.В.Черкасовым (научный руководитель) и А.Г.Бунаковым и инженерами Е.В.Мининой (отв.исполнитель) и В.И.Черетянко.

Pic. & Схема транспортирования водного раствора химических добавок наоооом к дозкровавмя объемным дозатором;

1-приготовительный баж ; 2-насос центробежный ; 3-трубопровод ; 4-буферный бак ; 5-вентнь запорный ; б-объемный дозатор хими-ческмх добавок; 7-вентиль запорный ; 8-дозатор для воки ; 9-вент*ль запорный ; 10-бетоносмеситель

Применение бетоншх смесей с химическими добавками-пластификаторами позволяет увеличить подвижность бетонных смесей с ^*5 до lb-20 см при сохранении заданной прочности либо снизить водопотребность на 8-20% и, соответственно, сократить расход цемента на величину такого же порядка.

Технология приготовления бетонных и растворных смесей с химическими добавками требует комплексного подхода к решению вопросов приемки, хранения, транспортирования и приготовления водных растворов добавок, что определяет необходимость создания на централизованных бетонорастворных узлах специальной линии по подготовке и введению химических добавок, увязанной с технологической линией по приготовлению бетонных и растворных смесей.

Б настоящих Методических рекомендациях изложены особенности технологии приготовления бетонных смесей с использованием суперпластификаторов и других эффективных пластифицирующих химических добавок с целью снижения расхода цемента и улучшения технологических свойств бетонных смесей.

Методическими рекомендациями предусматривается использование эффективных смесительных установок, а также оборудования для хранения, приготовления и дозирования водных растворов химических добавок-пластификаторов.

Приведенные в Методических рекомендациях сведения и исходные данные могут быть использованы для расчета технологических параметров, выбора оборудования и проектирования линии химических добавок на заводах по выпуску товарных бетонов и строительных растворов и по изготовлению сборного бетона и железобетона.

IЛ. Область применения методических рекомендаций по технологии приготовления бетонов с химическими добавками-пластификаторами распространяется на технологические линии по приготовлению бетонных смесей для производства сборных железобетонных изделий, в том числе для крупнопанельного домостроения, на технологические линии по производству товарного бетона и строительного раствора.

1.2.    Технология приготовления бетонных и растворных смесей с химическими добавками-пластификаторами требует комплексного подхода к решению вопросов приемки, хранения и подготовки химических добавок, приготовления растворов рабочей концентрации, их дозирования, основанного на обеспечении заданных технических и экономических показателей при минимальных затратах, в том числе ручного труда.

1.3.    Выбор оптимальной технологии приготовления бетонов с химическими добавками должен осуществляться для каждого конкретного предприятия строительной индустрии или централизованного бетонорастворного узла методом технико-экономического сравнения вариантов с учетом местных условий (виды и способы поставок химических добавок, возможность обеспечения требуемым оборудованием и т.д.).

1.4.    Введение химических добавок-пластификаторов в состав бетонной смеси должно производиться в виде водного раствора рабочей концентрации и дозироваться на каждый замес.

1.5.    Технология приготовления бетонных и растворных смесей с химическими добавками-пластификаторами должна обеспечивать экономию цемента не менее 10%.

1.6.    Область применения химических добавок-пластификаторов распространяется на производство конструкций и изделий сборного железобетона и монолитного бетона классов по прочности не ниже В 12,5 (М 150), а также строительных растворов М 100 и более.

1.7.    Режим обычного твердения бетона с химическими добавками-пластификаторами может приниматься таким же как и для бетонов без добавок. При тепловлажностной обработке изделий и конструкций из пластифицированных бетонов продолжительность

4

предварительного выдерживания перед началом пропарки должна составлять не мэнее 1,5 часа, а скорость подъема температуры не превышать 15-20^0 в час. Более высокая скорость подъема температуры может назначаться только после экспериментальных обоснований.

1.8. По заказам предприятий стройиндустрии отрасли ВНИИОШС будет разрабатывать техническую документацию технологических линий по введению химических добавок-пластификаторов и оказывать техническую помощь при внедрении.

2. ТРЕБОВАНИЯ К КОМПОНЕНТАМ БЕГОННШ СМЕСИ

2.1.    Для приготовления бетонных смесей с пластифицирующими добавками рекомендуется применять портланд-, шлакопортланд-и пуццолановые цементы с нормальными или замедленными сроками схватывания, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-85.

2.2.    В качестве крупного и мелкого заполнителя могут использоваться все его разновидности (щебень гранитный, песчаниковый, известняковый и др., гравий и щебень из гравия, пески с модулем крупности более I и песчано-гравийные смеси, а также отходы промышленных производств (зола-унос, эолошлаковые отходы, шлаки, отсевы щебеночных карьеров и т.д.), применение которых в бетонах разрешено соответствующей нормативно-технической документацией.

2.2.1.    Максимальные размеры зерен крупного заполнителя не должны превышать в бетонах на плотных заполнителях 40 мм, а на пористых - 20 мм.

2.2.2.    Максимальное содержание крупного заполнителя (частиц размером 5 мм и более) в кубическом метре бетонной смеси не должно превышать 0,85 м³.

2.2.3.    Рекомендуемый гранулометрический состав заполнителей в зависимости от подвижности бетонной смеси, обеспечивающий минимальней расход цемента, приведен на рис. I.

2.3.    Вода для затворения бетона должна отвечать требованиям ГХТ 23732-79.

2.4.    Выбор типа добавок-пластификаторов необходимо произ-

<*1

водить из условия получения максимального эффекта снижения расхода цемента от их применения с обязательным учетом требований, предъявляемых к бетону монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий.

2.4.1.    Пластификаторы типа СДБ (ЦДК) вводят в бетоны в пересчете на сухое вещество в количестве от 0,15 до 0,3% от массы цемента. Увеличение количества вводимой добавки СДВ допускается только после опытной проверки. Эти добавки целесообразно использовать для улучшения технологических свойств растворных и бетонных смесей с повышенным содержанием вяжущих (для повышения и сохранения удобоукладываемости смесей, для замедления сроков схватывания при транспортировании бетонных смесей на дальнее расстояние и при производстве бетонных работ в жаркую погод/).

2.4.2.    Суперпластификаторы на основе нафталинформальдегид-ных смол (С-3; 40-03) и меламинов (10-03) вводят в бетон соответственно в количестве 0,3-1,0% и 0,35-0,70% от массы цемента. Такие добавки целесообразно применять для получения литых бетонных смесей при изготовлении монолитных и сборных конструкций, к бетоцу которых предъявляются повышенные требования по прочности (марка 400 и выше), однородности и долговечности.

2.4.3.    Пластифицирующие воздухововлекающие добавки типа омыленной растворимой смолы (ВЛКХ), этилсиликоната натрия (ГКЖ-10) и другие вводят в бетон соответственно в количестве 0,15-0,25% и 0,06-0,35% от массы цемента. Такие добавки рационально использовать для получения однородных подвижных бетонных смесей (заданная подвижность смеси ОМ0-15 см), а также для повышения морозостойкости бетонов.

2.4.4.    Модифицированные технические лигносульфонаты (МЛС) типа ЛСТМ-2 целесообразно вводить в количестве 0,2-0,9% от массы цемента при приготовлении бетонов класса BI5 (марка 200) и выше, особенно на шлакопортландцементе.

2.4.4.1. Лигносульфонаты, модифицированные в присутствии хлористого натрия (продолжительность пластифицирующего действия 40-50 мин), рекомендуется применять в тех случаях, когда кроме пластифицирующего эффекта преследуется цель - ускорить набор прочности бетона в монолитных и сборных конструкциях и

изделиях. Ввиду наличия в этой добавке хлоридов (не более 1%), применение ее для бетонирования густоармированных конструкций должно допускаться только в комплексе с ингибиторами коррозии стали - нитритом натрия.

2.4.4.2.    Лигносульфонаты, полученные с использованием сернистого натрия, целесообразно применять для товарного бетона в качестве суперпластификаторе, сохраняющего пластифицирующий эффект в течение 60-80 мин и не влияющего на физико-механические свойства бетона.

2.4.4.3.    Лигносульфонаты, обработанные цементом, наиболее эффективно использовать для сохранения заданной подвижности высокоподвижных и литых бетонных смесей при необходимости их транспортирования в течение 1,5-2 ч и при производстве бетонных работ в жаркую погоду.

2.4.4.4.    Для улучшения технологических свойств бетонной смеси (подвижности, однородности, нерасслаиваемости, жизнеспособности), а также повышения плотности, прочности, морозостойкости готового бетона применяют лигносульфонаты, модифицированные высшими жирдами спиртами (ВЖС) фракции от Cjq до

(1У 38.30287-79) или кубовыми остатками от производства высших жирных спиртов (КОШС согласно ТУ 38.302III-8I).

2.4.5. Вид суперпластификатора и его дозировку рекомендуется назначать в зависимости от типа монолитных или сборных конструкций и изделий. Рациональная область применения суперпластификаторов приведена в табл. I.

Таблица 1

Монолитные и сборные конструкции и изделия	млс ;С-3 :10-03 (ЛСТМ-2)i |	40-03
Полы, дорожные покрытия, донная часть каналов из тяжелого и легкого бетонов марок 300-400	+ +
Фундаменты, подпорные стены, откосы каналов, блоки массивных сооружений из тяжелого и легкого бетонов марок 150-200	+
Опорные части мостов, эстакад путепроводов из тяжелого и легкого бетонов марок 250-400	+ +