и их использование в бетонных и растворных смесях должно быть технически и экономически обосновано Но несмотря на повышенную стоимость, бетоны, модифицированные такими ПАВ, эффективны, так как экономия цемента в них может достигать 50 кг/м и более Кроме того, применение суперпластификаторов дает возможность использовать литые бетонные смеси, что приводит к снижению трудозатрат и улучшению условий труда на производстве

1 2 2 Среднепластифицирующие добавки - это вещества гидрофильного типа, к которым относятся такие широко применяемые органические продукты, как лигносульфонаты, некоторые эфиры и другие вещества, каждая молекула которых содержит значительное число функциональных фупп разной полярности, перемежающихся с неполярными радикалами

При адсорбировании на частицы цемента не все полярные группы таких ПАВ обращены в сторону твердой фазы, некоторые наименее «фильные» из них, как и неполярные органические радикалы, обращены наружу Такое адсорбционное покрытие влияет прежде всего на исходную фазу -зерна цемента Хотя сама пленка может быть моно- или бимолекулярной (в зависимости от дозировки пластификатора), но за счет дальнодействующих вандерваальсовых сил она удерживает вблизи себя достаточно толстый слой воды По этой причине между твердыми частицами создается гидродинамическая смазка, обеспечивающая снижение коэффициента внутреннего трения Вместе с этим, благодаря физической адсорбции в устьях микрощелей и микротрещин клинкерной части цемента, происходит сглаживание шероховатостей микрорельефа- зерен, что также способствует пластификации бетонной смеси

Весьма важной особенностью гидрофильных ПАВ является их пептизирующее (диспергирующее) действие Пеп-тизация заключается в разделении афегатов на первичные

частицы под влиянием раздвигающего действия активной поверхности цементных частиц в процессе гидратации и гидролиза, что в свою очередь ускоряет взаимодействие цемента с водой и уменьшает количество непрореагировавшего клинкерного материала

Модифицирующее действие ПАВ приводит к замедлению роста зародышей кристалликов новообразований в результате образования на их поверхности адсорбционных слоев Замедление роста отдельных зародышей вызывает увеличение общего их числа, т е дисперсность кристаллических продуктов гидролиза и гидратации цемента значительно увеличивается, что может оказывать положительное влияние на плотность формирующейся структуры, деформатив-ную способность цементного камня и предельную растяжимость бетона

При адсорбции ПАВ на центрах кристаллизации алюми-нийсодержащих фаз происходит их стабилизация, заключающаяся в уменьшении скорости роста и накоплении большого количества мельчайших частиц новообразований (часто рентгеноаморфных или плохо закристаллизованных), т е дисперсность возникающих структур твердения при введении повышенных концентраций ПАВ возрастает Это относится как к размерам твердой фазы, так и к среднему эффективному диаметру пор и капилляров

Таким образом, добавки ПАВ, вводимые в небольших количествах - 0,2 0,25 %, замедляют процессы гидратации и твердения цемента прежде всего вследствии экранирования его зерен адсорбционными слоями

Необходимо принимать во внимание, что при больших дозировках добавок происходит повышение вязкости среды, а также адсорбция ПАВ на гидратных новообразованиях, приводящие к значительному замедлению процессов твердения бетона При передозировке гидрофилизирующих ПАВ возможно вовлечение в бетонную смесь пузырьков воздуха,

но они изолированы и легко удаляются из смеси при перемешивании

Как показали исследования, действие пластифицирующих добавок различно для отдельных минералов цементного клинкера При введении добавок следует учитывать их совместимость с цементами (из-за содержания в них CjA и гипса), минеральными дисперсными компонентами и между добавками при их комплексном введении Пластификаторы гидрофилизирующего действия (типа ЛСТ) адсорбируются по схеме С3А > C4AF > C3S > CjS, поэтому наиболее эффективно их применение в «жирных» бетонных смесях на высокоалюминатном цементе [3]

1 2 3 Механизм действия слабопластифицирующих добавок (пластифицирующе-воздухововлекающих), являющихся веществами гидрофобного типа, заключается в вовлечении в бетонную смесь мельчайших пузырьков воздуха и образовании на поверхности зерен цемента тонких (мономолекулярных) гидрофобных пленок Такое действие добавок резко уменьшает смачивание цементных зерен водой, что приводит к замедлению реакций гидратации и гидролиза клинкерных минералов и, следовательно, к сохранению на некоторое время начальной вязкости теста вяжущего

Количество вовлеченного воздуха может достигать ~ 5 % от объема смеси Вследствие этого увеличивается объем цементного теста, играющего роль смазки твердых компонентов смеси, и достигается эффект пластификации Это указывает на то, что использование пластификаторов гидрофобного типа наиболее эффективно в «тощих» смесях

В процессе перемешивания бетонной смеси адсорбированные на зернах цемента пленки молекул ПАВ механически сдираются, благодаря чему обеспечивается взаимодействие воды с цементом и не нарушается протекание процессов гидратации Слабопластифицирующие добавки, как и гидрофилизирующие, удлиняют срок начальной стадии