Добавки для усиления бетона. Добавка для бетона «эластобетон-а» технология. Полиуретановое и акриловое защитное покрытие

Инструкция

Увеличить показатель прочности можно несколькими способами. Первый и чаще всего применяемый - увеличить в составе количество цемента. Чем больше в составе содержание цемента, тем эффективнее готовый состав сопротивляется различным нагрузкам извне. Но важным фактором, о котором нельзя забывать, является то, что увеличивается прочность лишь до определенного момента. После прохождения этой черты добавление цемента в вяжущий материал будет иметь противоположный эффект. Излишнее количество цемента сильно снизит надежность, и поэтому полностью игнорировать специальные таблицы для достижения еще большей прочности нецелесообразно.

Основной запас прочности бетона обеспечивается крупным заполнителем. Играет роль и размер компонентов, и их количество. К примеру, гораздо больше прочности готовой смеси придаст добавление в нее щебня или гранита, нежели известняка и гравия. Поэтому в высоких марках бетона, которые будут впоследствии использоваться в сооружениях со значительными нагрузками, рекомендуется именно их использование. Армирование применяется в бетонных конструкциях повсеместно, но практика показывает, что наличие каркаса очень незначительно повышает прочность бетона на . Основное повышение прочности при этом приходится на сопротивление боковым нагрузкам и на растягивающее воздействие. В строительной сфере это важный фактор, позволяющий использовать различные варианты использования конструкций.

Уход за бетонной смесью после ее укладки и различные воздействия тоже влияют на последующую прочность. К этому фактору в основном относится проведение разных операций, связанных с уплотнением бетонной смеси. Если проводить после заливки вибрирование, прочность бетона возрастает. Эта процедура устраняет мелкие пузырьки воздуха, неспособные подняться самостоятельно и помогает добиться монолитной массы. Вибрация не должна проводится излишне долго, так как неизбежно произойдет расслоение смеси.

Для того чтобы бетон приобрел необходимую прочность, требуется время. Это обеспечивает компонентам возможность схватывания и образования прочных связей между компонентами. Набор прочности бетоном представляет собою именно процесс схватывания компонентов между собой. При наличии идеальных условий температуры и влажности срок созревания бетона составляет 28 дней, и после этого прочность достигает показателя в 100%. При этом процесс набора прочности на этом не заканчивается, а продолжается, увеличиваясь еще достаточно длительный период времени, что гарантирует некоторый запас.

Бетон - строительная смесь, обеспечивающая долговечность, надежность, стойкость готовой конструкции к воздействиям любой природы. Растущие требования к стройматериалам стали причиной возникновения необходимости улучшать их свойства. Специальные добавки для бетона улучшают характеристики раствора и , ускоряют темпы строительства, сокращают расходы материалов и энергоресурсов. Вопрос, какие существуют категории добавок, подробно раскрыт ниже.

Для чего применяются?

Применение химических добавок - простой, доступный и эффективный способ улучшения качества бетонных растворов. Их применение сегодня важно, как и основных компонентов. Добавки для бетона предназначены для:

достижения высоких эксплуатационных качеств цементного камня;
ускорения или замедления твердения;
улучшения водонепроницаемости;
повышения стойкости к температурным перепадам и морозам;
исключения необходимости дозированной подачи раствора;
получения бетона с заданными характеристиками.

Их количества для той или иной смеси подбираются в экспериментальных условиях по технологии скайтрейд.

Виды добавок для бетона

Существует два типа добавок к бетону: жидкие, порошковые. Преимущественно они влияют на конкретные свойства свежего раствора - удобоукладываемость, начало затвердевания. Добавки в бетон нужно вносить либо в воду затворения, либо в готовую смесь.

Существует отдельный вид специфичных присадок - воздухововлекающие, пенообразующие. Например, добавка в бетон кальматрон д. Этот тип модификаторов отличается комплексным действием. Его добавляют для улучшения нескольких параметров одновременно. Добавка для бетона существенно снижает затраты, позволяет избежать несовместимости нескольких отдельных присадок.

Ускорители и замедлители твердения также важны. Популярны присадки для бетона этой категории такие, как хлорид кальция, сульфат натрия, нитраты кальция и натрия. К многокомпонентным составам относятся: нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция. Ниже представлена видовая классификация добавок.

Модификаторы

Комплексный протеиновый модификатор «Биотех».

Модифицирующие соединения - категория веществ, улучшающая прочность, долговечность, стойкость к низким температурам. Они снижают проницаемость бетона. Работать с модифицированным продуктом удобнее, так как улучшается ее подвижность. Раствор ложится равномерно, заполняя все щели и углубления.

Модификаторы классифицируются по назначению получаемого бетона. Например, существуют добавки в бетон, предназначенные для сооружения колодцев, бассейнов. Другой тип присадок применяется при строительстве фасадов или формировании стяжки полов. Такой регулятор, улучшающий эксплуатационные качества строительной массы, снижает ее влагопроницаемость.

Пластификаторы

Эта группа наиболее востребованная. Существует четыре :

Сильные.
Слабые.
Средние.
Новейшие суперпластификаторы.

В добавках последней категории включены вещества для комплексного решения поставленных задач, повышающие несколько характеристик цементной массы. В зависимости от схемы воздействия на бетоны и химии процесса, пластификаторы бывают:

Увеличивающие подвижность при неизменном количестве воды.
Сокращающие расход цемента до 10% без изменения подвижности.
Увеличивающие прочность при постоянной подвижности.

Добавкам свойственны такие преимущества, как:

экономия расходного материала;
улучшение подвижности песко-цемента;
рост надежности на 20-25%;
производство удобоукладываемой массы;
возможность заливки тонкостенных или густоармированных конструкций;
уплотнение цементного состава;
улучшение морозостойкости и трещиноустойчивости;
экономия энергоресурсов благодаря сокращению времени получения цементной массы.

Недостаток пластификаторов - ускорение скорости твердения. Поэтому рекомендуется дополнительная химия для бетона, ускоряющая этот процесс. Полученные бетоны широко применяются в сооружениях, где нужны идеально ровные полы и стены.

Антиморозная

Добавки для бетонов и строительных растворов необходимы для снижения точки замерзания воды, которая включена в их состав. Химия, повышающая антиморозные характеристики этих продуктов, облегчает процесс кладки раствора, ускоряет процесс в холодное время года. Эти показатели позволяют экономить расходные материалы, продлевать срок службы готового изделия. Цементы получают морозостойкие свойства. Нитрит натрия - наиболее популярное присадочное вещество. Предлагаются и другие воздухововлекающие компоненты.

Регуляторы подвижности

Эти специфичные присадки, добавляемые с целью сохранить пластичность раствора в неблагоприятных условиях, активно применяются жарким летом. Бетонные регуляторы также пригодны при транспортировках строительного раствора длительное время. Регуляторы улучшают удобство растворов при кладке стяжки пола.

Добавки в бетон для набора прочности

Одним из видов присадок комплексного действия являются ускорители набора крепости или бетонные упрочнители. Они наделены качествами как суперпластификаторов, так и ускорителей твердения. В их состав включены органические и неорганические соединения без щелочей. Ускорители имеют широкую область использования в строительстве, промышленности, дорожной и транспортной сфере при получении товарного продукта или области, где нужны .

Химические присадки

Существует несколько целевых категорий хим добавок, примешиваемых в раствор для бетонирования. Классификация производится по оказываемому ими эффекту.

Бетонные модификаторы подвижности и пластичности смеси.
Вещества для снижения влагоиспарения из раствора.
Гидроизоляционные присадки.
Бетонные стабилизаторы процесса расслаивания песко-цементной массы.
Отвердители.
Замедлители схватываемости.
Противоморозные присадки.
Пенно- и газообразователи.
Защитные соединения.
Воздухововлекающие соединения.
Бетонные присадки, улучшающие стойкость к коррозии, воздействию живой органики (плесени, грибков).

Хим вещества могут влиять на несколько свойств, но проявляться будет только одно. Принцип действия присадок подобен действию ПАВ и могут образовывать материал с пространственной структурой. К этой категории относятся присадки на основе нитрит соединений. Такая химия очень опасна, поэтому работать с ней нужно осторожно, руководствуясь инструкциями скайтрейд.

Ускоряющие процесс вяжущие материалы в бетонной промышленности пользуются большим спросом. При этом следует различать, какой из процессов в бетоне требуется ускорить - схваты-вание или твердение . Для ускорения схватывания применяются испытанные системы. Например, в случае с торкретбетоном для обеспечения схватывания в минутном диапазоне используются щелочесодержащие (щелочные силикаты и алюминаты) или бесщелочные (сульфат и гидроксид алюминия) ускорители. Для ускорения твердения при достаточном периоде сохранения удобоуклады-ваемости существует пока очень ограниченное число методик. Традиционные технологические подходы к повышению начальной прочности, такие как повышение содержания цемента, снижение водоцементного отношения и использование цементов более высокого класса прочности, не всегда приводят к удовлетворительному результату. Применение ускоряющих добавок допускается в ограниченном объеме, поскольку большое количество этих добавок может стать причиной коррозии стальной арматуры, в силу чего для железобетона или преднапряженного бетона они не годятся. В промышленности сборного железобетона в силу отсутствия альтернатив зачастую для повышения начальной прочности прибегают к тепловой обработке. Однако, ввиду растущих цен на энергию и, не в последнюю очередь, проблем с качеством, целесообразность тепловой обработки все чаще ставится под сомнение.

Процесс гидратации цемента во времени происходит не равномерно, а в несколько этапов. Непосредственно после затворения водой цемент вступает в фазу интенсивной химической реакции (индукционная фаза), которая, однако, не ведет к набору более или менее значительной прочности. На этом первом этапе компоненты алюминатных клинкерных фаз образуют эттрингит, который в системах традиционного портландцемента способен обеспечить лишь минимальную прочность. За этой бурной начальной реакцией следует многочасовой период покоя (период «спячки»). Только по истечении этого периода начинается гидратация силикатосодержащих фаз цемента и связанное с этим образование фаз C-S-H, которые лежат в основе прочности бетона . Для ускорения набора начальной прочности необходимо как сократить период покоя, так и интенсифицировать последующее формирование фаз C-S-H. Путем добавления стимуляторов с высокой удельной поверхностью становится возможным целенаправленно регулировать оба эти фактора.

Применение быстротвердеющего цемента позво-ляет на несколько часов сократить период покоя (фазу «спячки»). Это означает более раннее образование фаз C-S-H и нарастание прочности. Во-вторых, быстротвердеющий цемент интенсифицирует выделение теплоты гидратации. Наряду с более ранним формированием фаз C-S-H положительный эффект на прочность также оказывает большее (по сравнению с нормальным цементом) количество фаз C-S-H.

Взаимодействие цемента и суперпластификаторов в бетоне.

Для того чтобы, с одной стороны, обеспечить необходимое время удобоукладываемости (не менее 60 минут) и, с другой стороны, избежать снижения требуемой начальной прочности, следует тщательно подойти к выбору суперпласти-фикатора для бетона . Суперпластификатор неподходящего диапазона действия может серьезно нарушить функциональность системы быстротвердеющего цемента или даже привести к замедлению набора начальной прочности. Высокой начальной прочности в сочетании с достаточно продолжительным временем удобоуклады-ваемости (сохранения подвижности) бетона, как правило, можно достичь, используя супер-пластификаторы нового поколения на основе эфиров поликарбоксилата (ЭПК). При этом следует учитывать то, что структура суперпластификатора на базе ЭПК должна быть рассчитана на производство сборного железобетона и обладать достаточно длинными боковыми цепочками. Традиционные супер-пластификаторы на основе сульфонатов лигнина, меламина или нафталина слишком сильно замедляют начальную реакцию и поэтому не подходят для быстротвердеющих бетонов. При правильном выборе суперпластификатора можно добиться достаточного времени удобоукладываемости, не вмешиваясь в набор начальной прочности. Ошибки при выборе суперпластификатора ведут к нейтрализации эффекта ускорения за счет замедляющего действия суперпластификатора или утрате бетоном текучести. Консистенция свежеприготовленного быстро-твердеющего бетона , как и в случае с обычным бетоном, может регулироваться в зависимости от его назначения: от жестких до самоуплотняющихся бетонов.

) сводятся к введению в бетонную смесь различных добавок, которые обладают разным действием.

Пластификатор

Пластификатор РС представляет собой водный раствор высокоэффективного неионогенного поверхностно-активного вещества, обеспечивающая снижение водоотделения строительных растворов, увеличивающая удобоукладываемость и время сохранения свойств растворных смесей. Добавка придает строительным растворам высокую связность, как при транспортировании, так и на стройплощадке, стабильное воздухосодержание в течение всего времени использования.

Добавка предназначена для приготовления растворных смесей на цементной основе, которые применяют при каменной или кирпичной кладке, монтаже строительных конструкций при возведении зданий и сооружений, для устройства стяжки и оштукатуривании различных поверхностей. Допускается применение добавки для производства легких растворов и бетонов различной плотности. Не содержит соединений хлора.

Суперпластификатор

Суперпластификатор С-3 применяется в бетонах для:
придания бетонным смесям высокой подвижности без снижения прочностных характеристик бетона (повышение подвижности от исходной 2-4 см до 18-22 см);
улучшения физико-механических свойств бетона (прочности на 125- 140 % от исходной, морозостойкости на 1-1,5 марок, водонепроницаемости на 3-4 марок)
сокращения сроков тепловлажностной обработки или сроков распалубки бетона, твердеющего в естественных условиях.
снижения расхода цемента на 15-25%.
дозировка 0,5-0,8% от массы цемента.

Пластификатор необходимо предварительно развести в теплой воде до полного растворения, в жидком виде пластификатор сразу начинает работать в бетоне, если Вы добавляете его в сухом виде, то потребуется дополнительное время для его растворения и перемешивания бетона. Пластификатор должен быть разведен предварительно в воде, лучше при температуре 25-30 градусов за час до применения. Расчетное количество суперпластификатора вводят в бетонную смесь с водой затворения. Для повышения технологического эффекта (достижения большей подвижности бетонной смеси или повышения ее сохраняемости, при неизменном расходе добавки) целесообразно вводит С-3 с частью воды затворения спустя 1-5 минут после затворения бетонной смеси основным объемом воды.

Суперпластификатор ПК-1 представляет собой водный раствор на основе эфиров поликарбоксилатных соединений. Является базовым продуктом, не содержащим солей лигносульфонатов или нафталинформальдегидов. Не содержит замедлителей или ускорителей твердения и противоморозных модификаторов.

Основное назначение добавки – увеличение подвижности с марки П1 до П5 или снижение водопотребности (до 30 %) растворных и бетонных смесей. Применяется для производства различных бетонных и железобетонных изделий (в т.ч. преднапряженных): панелей, колонн, плит тротуарных, свай, фасадных изделий, блоков, мелкоштучных изделий и пр. Добавка эффективно работает с различными видами цементных вяжущих. Не вызывает водо- и раствороотделение. Повышает прочность бетона как на ранней (1 сутки), так и на поздней (28 суток) стадии твердения. Позволяет снизить продолжительность виброуплотнения. Добавку разрешено применять для бетонов, контактирующих с питьевой водой. Позволяет частично или полностью отказаться от тепловлажностной обработки.

Суперпластификатор ПК-2 представляет собой водный раствор на основе органических эфиров поликарбоксилатных соединений. Добавка предназначена для производства товарного бетона.

Основное назначение добавки – увеличение подвижности бетонной смеси с марки П1 до П5 и снижение ее водопотребности (водоредуцирующий эффект до 30 %) при сохранении подвижности во времени (не менее 2 часов). Обеспечивает высокую начальную и конечную прочность. Не вызывает водо- и раствороотделение. Позволяет снизить продолжительность виброуплотнения. Не содержит соединений хлора. Добавку разрешено применять для бетонов, контактирующих с питьевой водой.

Суперпластификатор ПКЛ-1 представляет собой водный раствор на основе поликарбоксилатных соединений и лигносульфоната. Не содержит замедлителей или ускорителей твердения и противоморозных модификаторов.

Основное назначение добавки – увеличение подвижности с марки П1 до П5 или снижение водопотребности (не менее 25 %) бетонных смесей. Применяется для производства различных бетонных и железобетонных изделий (в т.ч. преднапряженных): панелей, колонн, плит тротуарных, свай, фасадных изделий, блоков, мелкоштучных изделий и пр. Добавка эффективно работает с различными видами цементных вяжущих. Не вызывает водо- и раствороотделение. Повышает прочность бетона как на ранней (1 сутки), так и на поздней (28 суток) стадии твердения. Позволяет снизить продолжительность виброуплотнения. Добавку разрешено применять для бетонов, контактирующих с питьевой водой. Позволяет частично или полностью отказаться от тепловлажностной обработки.

Суперпластификатор ПКЛ-2 представляет собой водный раствор на основе смеси органических эфиров поликарбоксилатных соединений и лигносульфоната.

Добавка предназначена для производства бетонной смеси. Основное назначение добавки – увеличение подвижности бетонной смеси с марки П1 до П5 или снижение ее водопотребности (водоредуцирующий эффект до 25 %) при сохранении подвижности во времени (не менее 2 часов). Обеспечивает повышенную начальную и конечную прочность. Не вызывает водо- и раствороотделение. Позволяет снизить продолжительность виброуплотнения. Не содержит соединений хлора. Добавку разрешено применять для бетонов, контактирующих с питьевой водой.

Пластификаторы и суперпластификаторы с маркировкой "Зима" могут применяться при отрицательных температурах окружающей среды до -25°С.

Микрокремнезем

Микрокремнезем применяется для получения высокопрочных бетонов, дозировка 10% от массы цемента, в бетонах применяется вместе с суперпластификатором.

Применение микрокремнезема позволяет:

получить бетоны высокой прочности и водонепроницаемости
повысить стойкость бетона при воздействии кислот и повышенной температуры
заменить часть цемента (до 30-40%) при сохранении прочности растворов и бетонов.

Ускоритель твердения (кальций хлористый)

Добавка хлористый кальций применяется в производстве пенобетона, полистиролбетона, бетона, стеновых камней, тротуарной плитки и др.

"Узкое место" в производстве таких бетонных изделий таких как газобетон и пенобетона - формы, в которых происходит схватывание и твердение цементного раствора. Раствор должен находиться в формах длительное время при определенной температуре и влажности для получения достаточной (нормативной) прочности. Сложности возрастают при понижении температуры, когда время "простоя" форм увеличивается в несколько раз.

Для снижения себестоимости продукции требуется уменьшить расход цемента без потери прочности. В связи с этим в настоящее время считается технологически и экономически выгодным применение ускорителя твердения. Рекомендуемая дозировка добавки составляет 1-2 % от массы цемента.

Гидрофобизирующая добавка Гидромикс предназначена для повышения марки по водонепроницаемости и снижения водопоглощения конструкций из бетона и железобетона, цементно-песчаных оснований, испытывающих давление грунтовых, сточных и дождевых вод.

Добавка Гидромикс представляет собой сухой порошкообразный материал, содержащий активные химические вещества, которые уплотняют структуру бетона (раствора) и придают ему водоотталкивающие свойства. Добавка не влияет на подвижность бетонной или растворной смесей, незначительно снижает их расслаиваемость и водоотделение, не оказывает замедляющего или ускоряющего эффекта на твердение бетона. Добавка совместима практически с любыми пластифицирующими добавками.

Добавка повышает марку бетона по водонепроницаемости до 3 ступеней (0,6 МПа) и снижает его водопоглощение не менее чем на 30 %. Добавка способствует повышению морозостойкости бетона и защищает его от действия различных агрессивных сред. Без ограничений применяется для эксплуатации в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

Введение добавки позволяет поднять марку бетона по водонепроницаемости с W8 до W14.

Добавку применяют в количестве 2 кг. на 1 м3 бетонной или растворной смеси.

Пропитка гидрофобизирующая

Агрессивное воздействие воды на сооружения из кирпича и бетона – давно установленный факт, ибо данные материалы имеют достаточно пористую структуру. Вода проникает в сооружение снизу. Это – грунтовая вода, т.е. растворы солей: хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов, которые затем после испарения воды “украшают” фасады, разрушают фундаменты, срывают штукатурки и облицовку.

Вода угрожает и сверху, и это воздействие весьма неоднозначно. Дождевая вода, проникая в поры материала, при отрицательных температурах увеличивается в объеме и может вызвать локальную деструкцию. Кроме того, строго говоря, дождевая вода – это тоже раствор. Дождевые потоки захватывают из атмосферы большое количество газообразных производственных выбросов, таких как оксиды углерода, серы, азота и фосфора, таких как аммиак, хлор и хлористый водород. Эти газы, растворяясь частично в воде, превращают дождь в кислотный раствор, разрушающе действующий на бетон, мрамор, силикатный кирпич и другие материалы. При этом увеличивается количество пор, капилляров и микротрещин, являющихся все новыми очагами агрессии, и степень разрушения материала существенно возрастает. Даже очень небольшое содержание в воздухе кислотных оксидов серы и азота, а также хлористого водорода способно вызвать смещение такого экологического параметра атмосферы как углекислотное равновесие.

При этом существенно повышается содержание в воздухе свободной углекислоты, называемой в таком случае “агрессивной”. Агрессивным углекислый газ является по отношению к минеральным строительным материалам (извести, мрамору и бетону), превращая нерастворимый кальцит в водорастворимый гидрокарбонат кальция. Происходит элементарное вымывание материала с дополнительным образованием трещин, пор, раковин и т.д. Бетон стареет, штукатурки отшелушиваются, мрамор тускнеет, на его поверхности появляются характерные “потеки”.

Проблема защиты материала от воздействия влаги решается различными способами гидрофобизации (водоотталкивания). Это применение всевозможных методов гидроизоляции, использование жидкого стекла, закрывающего поры, получение высокоплотных материалов с минимальной пористой структурой и т.д.

Одним из перспективных направлений гидрофобизации является использование различных кремнийорганических составов , обладающих способностью к гидрофобизации. Кремнийорганические жидкости, основу которых составляет кремнекислородная цепочка (-O- Si-O-Si-O-Si-)n регулируемой длины, содержат около атомов кремния гидрофобные углеводородные радикалы разной величины: С2Н5, С3Н7, С nH2n-1, что сообщает им в зависимости от назначения как разную степень гидрофобизирующих свойств, так и различную способность проникновения в материал. Вариации этих сочетаний позволяют получать водоотталкивающие системы, применяемые в самых разнообразных целях, связанных с проблемой гидрофобизации. Это краски, покрытия, пропитки, гидрофобизующие добавки в бетоны и растворы и ряд других направлений.

Существенно важным обстоятельством при этом является способность кремнийорганических жидкостей не закрывать, а выстилать поры, создавая на их поверхности тончайшую водонепроницаемую пленку.

Полиуретановое и акриловое защитное покрытие

Полиуретановые и акриловые покрытия являются высокоэффективным средством защиты поверхностей, даже при крайне небольших толщинах слоя при расходе от 0,25 кг/м2. При обработке камня или бетона подчеркивает структуру поверхности, создаёт эффект мокрого камня. Малая рабочая толщина слоя делает покрытие пожаробезопасным. При воздействии на него источника пламени покрытие не горит, а лишь разлагается под воздействием температуры, не создавая при этом опасности распространения пожара.

Указанные покрытия обладают высочайшей адгезией к обрабатываемым поверхностям, имеют большой срок службы (внутри помещений до 50 лет, в условиях открытой атмосферы не менее 15 лет), не наносят вреда здоровью человека даже при непосредственном постоянном контакте с питьевой водой и продуктами питания.

Полиуретановые покрытия обеспечивают гидрофобность строительным материалам (бетон, раствор, кирпич, гипс, картон, древесина и т.п.), а, соответственно, не дают впитываться в них водным субстанциям, соляным растворам, маслам, нефтепродуктам, кислотам, щелочам и другим материалам, которые могут повлиять на целостность и долговечность этих материалов.

Защитное покрытие представляет собой двухкомпонентный состав. Применяется в качестве прозрачного защитного лакокрасочного покрытия для поверхностей из бетона, металла, дерева. Полностью высохшее покрытие обладает высоким глянцем, прочностью, эластичностью, а также стойкостью к истиранию и химическому воздействию и полностью сохраняет все декоративные качества.

Полипропиленовые волокна (фиброволокно)

В 1998 году исполняется 15 лет с того момента, как полипропиленовые волокна (фиброволокно, ППВ) для бетона стали широко использоваться во всем мире. Сегодня в США 10% всего товарного бетона содержит ППВ, а в Великобритании уложены миллионы кубометров такого бетона. В настоящее время волокна используются в конструкционном бетоне для морских укреплений, мостов и водохранилищ, а также в сборном бетоне и торкрет-бетоне. Новые разработки включают антибактериальный бетон, тонкий бетон для покрытия асфальтированных дорог, бетон с обнаженным заполнителем - с шуршащей поверхностью, бетон, менее подверженный взрывному откалыванию при воздействии огня.

Полипропиленовые волокна - это олефиновые волокна, изготовленные из полимеров или сополимеров пропилена. Расплавленный полипропилен подвергается штамповке с вытяжкой, образуя ровные листы или волокна. Затем из него можно получить два типа ППВ. Ровные листы расщепляются на мелкие волокнистые элементы, из которых состоит основная структура, и разрезаются на части различной длины. Эти фибриллированные волокна в поперечном сечении имеют форму, близкую к прямоугольной. Волокна с круглым поперечным сечением также разрезаются на части различной длины для получения моно- и мультифиламентных волокон. ППВ - чистое, безопасное, простое в использовании, химически нейтральное и совместимое со всеми вяжущими веществами и добавками волокно.

Количество, тип и длина используемых волокон зависит от требований проекта. Обычная дозировка составляет 0,1% по объему или 0,6 - 0,9 кг/м3 бетона. Для удобства в применении ППВ поставляется в растворимых мешках по 0,6 - 0,9 кг. На каждый кубометр бетона добавляется один мешок - или в смесительную установку на бетонном заводе или прямо в автобетономешалку. Достаточно всего 5 минут смешивания в автобетономешалке для равномерного рассеивания без образования комков и скоплений. Более высокая дозировка, особенно фибриллированных волокон, используется в сборном бетоне, торкрет-бетоне и других видах бетона, где важна прочность и устойчивость к раскалыванию.

При дозировке 0,1-1% ППВ не обеспечивает первичного армирования. Теория показывает, что количество волокна, которое выдерживает нагрузку после растрескивания - критический объем волокна - для ППВ составляет примерно 2% по объему. Такое количество трудно ввести в бетонную смесь и оно неприемлемо с коммерческой точки зрения. Однако, дозировка 0,1-1% ППВ по объему действительно дает определенные преимущества бетону как в пластичном, так и в затвердшем состоянии. Волокна оказывают эффект немедленно, повышая сцепление бетонной смеси, препятствуя оседанию крупных, тяжелых частиц при уплотнении и облегчая подачу бетонной смеси насосом. ППВ повышает способность бетона к деформации без разрушения в критический период схватывания, что мешает образованию микротрещин внутри застывшего бетона, а также сдерживает расширение видимых поверхностных трещин, возникших при пластической усадке. ППВ препятствует перемещению и последующему испарению воды, повышая гидратацию цемента на поверхности, но не заменяет надлежащих процедур выдерживания бетона. 16 лет независимого тестирования по всему миру, теперь подкрепленного сертификатом ВВА, показали, что ППВ в количестве 0,1% по объему обеспечивает устойчивость к выступанию воды, оседанию, растрескиванию при пластической усадке, истиранию, циклам замораживание/оттаивание, сопротивление удару, а также огнестойкость, остаточную прочность, антимикробную защиту и пониженную проницаемость.

Вышеописанные преимущества означают, что ППВ можно использовать во всех областях применения бетона. Выгода ППВ видна при анализе затрат даже на такие сооружения как мосты, водохранилища и стенки набережных. Но с наибольшим успехом этот материал использовался в бетонных плитах покрытий, особенно там, где он служил заменой вторичной стальной проволочной арматуры. Расчеты для бетонных плит покрытия с ППВ ничем не отличаются от обычных, изложенных в техническом отчете N 34 Общества Бетона. ППВ не увеличивает допустимую нагрузку бетонной плиты заданной прочности и толщины. Простота в применении, устранение стальной арматурной проволочной сетки и беспрепятственный доступ для выгрузки бетонной смеси делают укладку бетона с ППВ более быстрой и экономичной. Учитывая уже описанные преимущества поверхности такого бетона, нетрудно понять, почему он с таким успехом используется в плитах покрытий. Преимущества торкрет-бетона с ППВ заключаются в лучшем сцеплении бетонной смеси, что cнижает отскок и ускоряет укладку.

При высокой дозировке более длинных фибриллированых волокон его прочность может сравниться с бетоном, содержащим 25-30 кг стальной арматуры. Преимущества сборного бетона с ППВ заключаются в уменьшении опасности случайного повреждения при распалубке и последующей транспортировке, пониженной проницаемости и, следовательно, меньшей подверженности коррозии. Преимущества бетона с ППВ при использовании скользящих опалубок заключаются в лучшем сцеплении бетонной смеси, что способствует повышению темпов строительства и снижению объемов ремонтных работ.

Бетон с высокими рабочими характеристиками, обладающий прочностью 60-100 МПа и более, приобретает все большую популярность во всей Европе. Однако, как показал пожар в туннеле под Ла-Маншем, такой бетон подвержен взрывному откалыванию при температуре выше 200 гр.С. ППВ обеспечивает безопасный выход перегретого пара через капилляры на поверхность, когда плавится полипропилен при температуре 160-170 гр.С, и в настоящее время ППВ вводится в спецификации бетона для туннелей и других областей применения, где взрывное откалывание может угрожать жизни.

Омагничивание воды затворения

Без воды невозможно начало химической реакции, превращающей разрозненные компоненты бетонной смеси в единый монолит. Её роль в этом процессе сложно переоценить. Поэтому вполне объяснимо стремление модифицировать многие химические процессы, происходящие в присутствии воды, в том числе и образование цементного камня, именно по пути изменения некоторых её свойств.

В бетоноведении роль модифицированной воды – одна из самых скандальных и мало изученных тем. При всем притом, что с периодичностью примерно в 10 лет, ученые-бетоноведы всего мира вновь и вновь возвращаются к этой теме, факторы, влияющие на изменение характеристик бетонов, обусловленные применением модифицированной воды остаются еще во многом не ясными. Все это обусловило разделение ученых-бетоноведов на два противоборствующих лагеря. Одни, с пеной у рта, утверждают, что шаманить над водой – чистой воды шарлатанство, недостойное серьезных исследователей. Другие, столь же ожесточенно, доказывают обратное. Истина, как всегда, где-то посредине.

Говоря о роли внешних факторов внешних наводок при омагничивании водных систем, нельзя обойти молчанием так называемую сезонную зависимость результатов (хотя этот вопрос рассматривается учеными – геоцентристами неизменно скептически). Так, например, неоднократно подтверждался тот факт, что омагничивание воды, применяемой для затворения цементных растворов, наименее эффективно в мае-июле. Многократно проводившиеся эксперименты убедительно и однозначно свидетельствуют, что в абсолютно идентичных условиях прирост прочности образцов затворенных омагниченной водой составил в январе 50 – 60%, мае 2 – 5%, сентябре 20 – 25%, октябре – 40%. Причины таких проявлений сезонности, точно не установлены. Можно только предполагать, что в эксперимент “вмешивалось” геомагнитное воздействие солнца. Во всяком случае, их нельзя связать с поступлением талых вод, поскольку опыты проводились с использованием бидистилятов.

В любом случае даже не зная как “ЭТО” работает, человечество давно и очень эффективно научилось использовать магнитное воздействие на вещества, в том числе и воду, в своих целях.

В СССР начало применения омагниченной воды при затворении бетонов относится к 1962 г. (Нейман Б.А. свид. СССР № 237664, от 1962 г.). С тех пор велись и по сей день ведутся значительные исследования в этом направлении. Известно, что в процессе твердения цементного камня одновременно протекает ряд сложных процессов: растворение и гидратация цементных минералов с образованием пересыщенных растворов, самопроизвольное диспергирование этих минералов до частиц коллоидных размеров, образование тиксотропных коагуляционных структур и, наконец, возникновение, рост и упрочнение кристаллизационных структур. И омагничивание воды влияет на все эти процессы. Следовательно, влияние магнитной обработки воды, используемой для растворения, на твердение и свойства цементного камня является вполне закономерным.

Опытами установлено, что затворение цемента омагниченной водой приводит к значительному повышению прочности камня. Причем зависимость прочности от напряженности поля имеет экстремальный характер.

Все улучшения прочностных характеристик бетона обусловлены несколькими факторами, на которые влияет омагничивание воды. Главные из них, это ускоренное нарастание пластической прочности цементного камня, измеряемой по предельному напряжению сдвига. При затворении обычиой водой имеется значительный индукционный период выкристаллизовывания цемента. В случае же затворения омагниченной водой пластическая прочность начинает активно расти почти сразу же после затворения. При этом отмечается более быстрое диспергирование частиц до микронных размеров.

Микроскопические исследования также показали увеличение скорости гидратации цемента в омагниченной воде. Причем значительно возрастает количество кристаллов сульфоалюмината кальция и гидроокиси кальция, а размеры их уменьшаются. Кристаллы находятся не только на поверхности зерен гидратирующегося цемента, как обычно, но и в объеме всей массы. Исследование цементного камня трехдневного возраста под электронным микроскопом показало, что в омагниченмой воде структура камня гораздо более мелкозернистая. Кроме того многочисленные эксперименты показали, что эффект магнитной обработки воды, во многом зависит, также и от её химического состава. Примеси ионов железа и хлоридов чаще всего оказывают положительное влияние. Некоторые газы – остаточный хлор, аммиак – отрицательное. Очень большую роль играют соли жесткости как сами по себе, так и их взаимное соотношение. Достоверно установлено, что наилучшие результаты достигаются при следующих концентрациях солей: сульфата магния – 1.2 г/л, сульфата кальция – 1.2 г/л, хлорида магния – 2.8 г/л.

Многочисленные эксперименты по оценке влияния омагниченной воды на бетоны однозначно свидетельствуют – эффект магнитообработки носит экстремальный характер. Существует некий оптимум, как по напряженности магнитного потока, так и по скорости протекания воды, а также её минералогическому составу. Для каждой отрасли промышленности, использующей омагниченную воду, он разный. Глубоко ошибочной, порочной и даже вредной следует признать практику бездумного использования омагничивающих приборов, ориентированных на работу в других технологических цепочках.

Самое интересное в конструкции омагничивающего устройства – она, абсолютно не нуждается в какой либо защите от копирования. Можно прибор распилить, измерить, хоть на вкус попробовать. Пока не разгадаете магнитосилу применённых магнитов – все ваши потуги изготовить аналогичный прибор будут тщетны – просто не получите нужного эффекта.

Бетон, приготовленный на основе качественного цемента и качественных наполнителей, имеет достаточную прочность без внесения добавок. Тем не менее, существует ряд факторов, когда по условиям эксплуатации требуется упрочнение бетона с помощью внесения специальных присадок.

Для чего нужны добавки?

Для увеличения прочности высоконагруженных и специальных бетонных конструкций, используются специальные присадки, которые добавляются непосредственно в готовящийся цементно-песчаный или бетонный раствор.

После схватывания и полного твердения, смеси в которые были добавлены упрочнительные добавки приобретают дополнительные эксплуатационные свойства: водонепроницаемость, коррозионную стойкость, морозостойкость и существенно большую прочность на сжатие и изгиб.

Учитывая относительно высокую стоимость бетона и цементного раствора с добавками, их применение экономически целесообразно в следующих случаях:

Повышенные требования по морозостойкости и водостойкости бетонных конструкций;
Использование в качестве заполнителя нестандартных материалов. К примеру, очень мелкий песок;
Изготовление высоконагруженных ЖБИ. К примеру, производство тротуарной плитки, фундаментных блоков и т.п.;
Приготовление мелкозернистого бетона;
Строительство монолитных зданий и сооружений, в которых используются расширяющие присадки.

Виды упрочняющих добавок для цемента

Пластификатор . На данный момент времени, лучшая добавка в цемент для прочности, повышающая прочность конструкции в среднем на 125-140%. При этом основная задача пластификатора – увеличить подвижность раствора.

Также применение добавки этого вида позволяет увеличить морозостойкость бетона на 1,5 марки, водонепроницаемость до 4 марок и сократить расход связующего на 25%. Популярный «народный» пластификатор – обычное жидкое мыло или стиральный порошок.

Ускоритель набора прочности . Задача присадки этого вида – увеличение скорости схватывания и твердения бетона и соответственное повышение его марочной прочности на изгиб и сжатие.

Самым популярным и самым недорогим ускорителем набора прочности является обычный хлористый кальций. Используется в производстве: тротуарной плитки, пенобетонных блоков, стеновых и фундаментных блоков, полистиролбетона и пр. Благодаря применению ускорителей твердение значительно сокращается время его экспозиции в форме. Соответственно повышается производительность, увеличивается выход годного, а также происходит увеличение прочности ЖБИ на несколько процентов.

Противоморозные добавки . В соответствии с названием, назначение противоморозной добавки – дать возможность проводить бетонные работы в условиях низких температур (до минус 25 градусов Цельсия).

Параллельно с этим, происходит увеличение прочности бетона, увеличение водонепроницаемости, уменьшение расслаиваемости готового бетона при транспортировке, а также улучшение удобоукладываемости. Самая популярная противоморозная добавка – нейтрализованная смола в смеси с гидрофобизатором Софексил-гель или Типром-С.

Комплексные присадки . Ускоряют твердение, увеличивают прочность, значительно уменьшают пылеотделение, увеличивают морозостойкость. В частности за счет использования комплексной присадки можно достигнуть: увеличения прочности бетона на 70-110%, при одинаковой подвижности, снижения усадки на 60-70% и двух-троекратного увеличения водопроницаемости. Одним из самых популярных видов отечественной комплексной присадки для бетона является добавка «Эластобетон»: А, Б или С (в зависимости от назначения ЖБИ или сооружения).

Тонкости применения

Все виды добавок в бетон следует разводить или растворять в теплой воде. Если добавка смешивается с цементно-песчаным раствором в жидком агрегатном состоянии, она начинает работать сразу после добавления.

Сухая присадка начнет «работать» только после полного растворения и тщательного перемешивания. Дозировка добавок зависит от конкретного материала, конкретных задач и требований инструкции предприятия изготовителя. В общем случае, количество добавок не должно превышать 1% по весу связующего (цемента).