Комплексная добавка для бетонов обеспечивает уменьшение начального водосодержания и расхода цемента. При этом сохраняются заданная удобоукладываемость бетонной смеси и физико-химические свойства пропаренного бетона без увеличения продолжительности тепловлажностной обработки.

 Введение этой добавки, при условии снижения расходов цемента и воды, повышает водонепроницаемость бетона на 1-2 ступени.

Современные сборные железобетонные конструкции гидромелиоративных сооружений характеризуются малой толщиной стенок (6 -8 см) и значительной открытой поверхностью. Особенность приготовления бетонов для таких конструкций заключается в снижении количества воды затворения при сохранении заданной  удобоукладываемости смеси. Для выполнения этого условия применяют поверхностно-активные вещества, среди которых наибольшей пластифицирующей способностью обладает сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ). Однако СДБ не получила широкого распространения в технологии сборного железобетона из-за замедляющего действия на процессы гидратации и начального структурообразования цементного камня.

Для уменьшения расхода воды и цемента за счет максимального использования пластифицирующего эффекта СДБ без увеличения продолжительности термообработки изделий УкрНИИ гидротехники и мелиорации исследовал бетоны с комплексными добавками. Замедляющее действие СДБ устраняли введением нитратов кальция и аммония, которые, как показали исследования (1), ускоряют твердение цемента, не подавляют пластифицирующего эффекта СДБ и способствуют уплотнению цементного камня (2). В отличие от хлоридов они не усиливают коррозии стальной арматуры в бетоне (3).

Введение 0,5 – 1,5 % от массы цемента ускорителей  твердения приводит к значительному сокращению сроков схватывания цементного теста (табл. 1). В опытах использовали портландцемент марки М 400 Здолбуновского завода.

Замечено, что если период от начала до конца схватывания цементного теста с добавками короче, чем без добавок, то прочность с таким количеством добавок после пропаривания и через 28 сут. соответственно на 10 – 15 % ниже прочности бетона того же состава без добавок. Это объясняется механизмом действия электролитов, в данном случае Са(NO3)2 или NН4NО3, которые по классификации (4) относятся к добавкам первого класса. В основе этого явления лежит повышение или понижение электролитами растворимости вяжущего и конечных продуктов его гидратации вследствие изменения ионной силы раствора. Кроме того, ускорители типа нитрата кальция вступают с гидроалюминатами и гидроалюмоферритами кальция в реакции присоединения, образуя двойные соли-гидраты, например гидронитроалюминаты кальция. При введении ускорителей в повышенном количестве возможна их реакция с гидроокисью кальция с образованием соответствующих двойных солей. По данным (4), молекулярный объем этих новообразований больше молекулярного объема цементных фаз, при взаимодействии с которыми они кристаллизуются, что способствует образованию на поверхности гидратированных частиц цемента разововыраженных экранирующих пленок, тормозящих дальнейшие процессы гидратации.

Эти положения учтены при разработке методики определения количества составляющих комплексной добавки для бетонов, которая заключается в экспериментальном установлении количества добавки ускорителя в сочетании с СДБ (0,15 % сухого вещества от массы низкоалюминатного и 0,25 % от массы среднеалюминатного цемента) и определении количества СДБ. При оптимальном объеме ускорителя период от начала до конца схватывания цементного теста с комплексной добавкой должен быть не меньше, чем цементного теста без добавок. При такой продолжительности создаются условия для достаточно полной гидратации цемента и обеспечивается необходимая длительность индукционного периода накопления активности цементно-водной системы. Подтверждением этого является одинаковая интенсивность нарастания прочности бетонов с оптимальным количеством добавок и без добавок ( при одинаковом режиме тепловой обработки). Оптимальное количество добавки устанвливают исходя из условий наибольшего снижения водосодержания в бетонной смеси и расхода цемента при постоянном водоцементном отношении, удобоукладываемости смеси и прочности бетона по сравнению с бетоном без добавок. Для этого изготавливают контрольные составы бетона без добавок и с добавкой СДБ в количестве 0,15; 0,1; 0,25 и 0,3 % сухого вещества от массы цемента с выбранным для данного цемента оптимальным количеством добавки-ускорителя.

Таблица 1