Замедляющее действие ПАВ возрастает с увеличением числа групп, способных образовывать водородные связи с поверхностями зерен цемента.
Поверхностно-активные вещества приводят к изменению состава гидроалюминатов кальция. В присутствии лигносульфонатов, сахаров, глюконатов происходит стабилизация гексагональных гидроалюминатов СгАН 8 и C 4 AHi 3. Влияние лигносульфоната кальция на гидратацию цемента зависит от содержания S0 3, причем введение ПАВ требует увеличения количества вводимого гипса.
Снижение количества С 3 А в цементе с ПАВ замедляет гидратацию-цемента и усиливает влияние S0 3 на этот процесс. Исследованы процессы гидратации и структура цементного камня в присутствии пластификаторов — сульфированных полициклических ароматических соединении. Существенных отличий продуктов гидратации и структуры в присутствии добавки в цементном камне раннего возраста не обнаружено. В образцах пластифицированного цемента наблюдается значительное количество аморфной составляющей, образующейся в результате взаимодействия пластифицирующей добавки с нонами хлора и др.
В последнее время в качестве пластифицирующих добавок к цементам и бетонам изучены такие ПАВ, как синтетическая поверхностно-активная добавка (СПД), водорастворимый полимер ВРП-1, анионактивное полимерное соединение (АПС), водорастворимые сополимеры сульфанола, модифицированный технический лигносульфонат (ТЛС). В ЧССР для улучшения удобообрабатываемости бетона используют добавки пластификатора S, «Вусал», «Силфикс» и др.
В последние годы в СССР и зарубежных странах получили распространение суперпластифицирующие и суперразжижающие добавки, позволяющие снизить расход воды и цемента в бетонах, улучшить текучесть, удобообрабатываемость и другие характеристики бетона. Вводятся они в бетонную смесь в количестве 0, 1 — 1, 2% от массы цемента.
Пластифицирующее действие указанных добавок, как правило, ограничено 2—3 ч с момента их введения. Под действием щелочной среды они подвергаются деструкции и переходят в другие вещества, безвредные для бетона и не тормозящие процессы его гидратации и твердения. Использование суперпластификаторов особенно эффективно в производстве сборного железобетона, где применение обычных пластификаторов ограничено.
В Японии разработаны суперпластифицирующие добавки на основе меламиновой «смолы (Л-300), Мейтей — производная нафталинсульфокислоты, являющаяся продуктом конденсации алкиларилсульфоната и др. Испытание трех типов суперпластификаторов-, полибензолароматических (NL). высокополнмера триагина (NN) и нафталиновой кислоты (МТ). вводимых в количестве 0, 25—2%, показало, что они снижают водопотребность бетона соответственно на 5, 19 и 24%)- Указано, что введением суперпластификаторов (до 1%) через 1 сут можно получить бетон с прочностью до 500 кгс/см 2.
В работе сообщается, что в качестве суперпластификаторов используются сульфированные меламинформальдегидные или нафталинформальдегидные конденсационные смолы и модифицнроваииые или очищенные лигносульфонаты. Снижение водопотребности на 25—35% приводит к увеличению прочности в 1-суточном возрасте на 50—75%.
Для бетонов с суперпластнфицирующей полимерной добавкой „Triagin«в ранние сроки твердения характерны значительные деформации усадки и ползучести.
В НИИЖБ и ВНИИ Железобетон разработаны суперпластификаторы НСП, 10-30, 30-03, 20-30, являющиеся производными меламнновой смолы или нафталинсульфокислоты. Указанные добавки в сочетании с цементом марки „500«позволяют получить высокопрочные бетоны марок „700—800«, а при использовании цемента марки „600« — бетоны марок „800—-1000«с высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью. Эффективным разжижителей бетонных смесей является добавка ВС, полученная на основе водорастворимых сульфированных циклических соединений.
Из вышеизложенного видно, что качество бетона и его долговечность повышаются, если бетонная смесь обладает высокой подвижностью при небольшом водоцементном отношении. Пластифицирующие поверхностно-активные добавки определенно улучшают технологические свойства цементных смесей и бетонов. Высокая пластичность, а следовательно, и удобо-укладываемость бетонной или растворной смеси повышают качество бетона, представляется возможность ускорить темпы его укладки. Хорошая удобоукладываемость бетонов с ПАВ позволяет получать качественные тонкостенные изделия вследствие лучшего и более быстрого заполнения форм. Высокая удобообрабатываемость растворов и бетонов позволяет уменьшить энерго- и трудозатраты при их приготовлении и укладке.
Пластифицирующее действие различных синтанов — СПС, БНС, НК и экстракта дубового — определялось на портландцементе заводского изготовления. За меру пластичности принимался расплыв конуса цементного раствора на встряхивающем столике. Добавки ПАВ вводились с водой затворения цемента. Зависимость пластичности портландцемента от вида и количества ПАВ приведена в табл. 33. Установлено, что из исследованных ПАВ наибольшим пластифицирующим действием обладает синтан СПС [88, 198—201]. Пластифицирующее действие синтанов БНС, НК, экстракта дубового значительно ниже. Заметное увеличение пластичности раствора портландцемента при введении этих добавок наблюдается при концентрациях 0, 3% и выше.
Таким образом, лучшим пластифицирующим действием обладает синтан СПС. Поэтому все дальнейшие исследования минералов, цементов и цементных растворов проводились на трех добавках — синтане СПС, техническом лпгносульфонате магния и сульфитно-спиртовой барде (для сравнения).
