Расчет плотности водного раствора добавок

В одной из статей мы уже приводили пример расчета гидравлической добавки. Однако тема добавок в бетонную смесь является чрезвычайно широкой и бурно развивающейся – номенклатура добавок постоянно расширяется, и их возможности увеличиваются. В помощь строителям при подборе состава бетона приходят новые методы проектирования, в том числе и метод математического моделирования, который в настоящее время развивается с большой скоростью.

Одной из распространенных добавок является сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ), которая образуется при производстве кормовых или пищевых дрожжей при переработке сульфитно-спиртовой барды. СДБ относится к классу поверхностно-активных добавок и широко используется как гидрофильная пластифицирующая добавка. Мы приведем формулу для расчета плотности раствора СДБ в зависимости от концентрации G, поскольку значение плотности раствора добавки является важным технологическим параметром. Эта плотность вычисляется по формуле:

ρ = 237/(237 ‑ G), г/см3.

Например, плотность раствора СДБ 10-ной концентрации примет по этой формуле значение 1,044 г/см3.

Если нам, например, задана плотность товарной СДБ, то можно определить значение товарной концентрации. При ρт = 1,17 г/см3 получим

G = 237(ρт‑1)/ρт = 34,5%.

Количество воды В для разбавления 1л товарной СДБ с концентрацией G1 до заданной концентрации G2 рассчитывается по формуле:

В = ρт(G1G2 ‑ 100)/100, л.

По этой формуле, например, количество воды на 1л товарной СДБ плотностью 1,16 г/см3 для получения 10%-ного раствора будет равно

G1 = 237(ρт‑1)/ρт = 32,6%

В = 1,16(32,6·10‑100)/100 = 2,5 л

Примером гидрофобной воздухововлекающей добавки является омыленный древесный пек (ЦНИПС‑1). Гидрофобный означает не взаимодействующий с водой. ЦНИПС‑1 представляет собой пасту темно-коричневого цвета (черную) поставляющуюся 15-ти килограммовыми мешками. Эту пасту следует растворить в воде (до достижения 10% раствора), чтобы было удобнее проводить дозировку. Плотность раствора определяется формулой:

ρ = (420 + G)/420.

Например, расход добавки на 1 м3 бетона и плотность водного раствора при 10%-ти концентрации, при оптимальной величине добавки в 0,05% по массе цемента расхода 300 кг на 1 м3, будут равны:

0,0005·300 = 0,15 кг,

ρ = (420 + 10)/420 = 1,024.

Расход водного раствора пластификатора вычисляется по соотношению:

0,05/0,1 = 0,5% по массе цемента,

и на 1 м3 бетона потребуется 0,005·300 = 1,5 кг раствора (1,5/1,024 = 1,46 л). Количество воды, содержащееся в этом растворе: 1,5 – 0,15 = 1,35 л.

Иногда, чтобы ускорить твердение бетона, добавляют хлористый кальций в бетонную смесь. Вычислим сколько потребуется безводного хлористого кальция и раствора 33%-ной концентрации (ρ = 1,315 г/см3) на 1 м3 бетона при расходе цемента в 350 кг/м3 и 1,5% добавки по массе цемента.

Расход безводного хлористого кальция равен

0,015·350 = 5,25 кг,

расход водного раствора

1,5/0,33 = 4,55%

от массы цемента. Тогда на 1 м3 бетона получим:

0,0455·350 = 16 кг (16/1,315 = 12,1 л).

Отметим, что в случае использования смешанных добавок, необходимо подходить к данном вопросу более тщательно, так сами добавки могут между собой взаимодействовать, что в итоге не даст желаемых результатов.

Комментарии закрыты.