Химические добавки для бетонов. Какие существуют добавки в бетон и сфера их применения. Добавки в бетон компании «Полипласт»

Несмотря на то, что современный бетон при его качественном производстве вполне готов к использованию, однако есть определенные специальные смеси, которые делают его еще лучше за счет увеличения:
прочности;
влагонепроницаемости;
подвижности;
трещино- и морозостойкости:
защиты от солей и прочих полезных качеств.

Добавки для бетона

Основные химические добавки в бетоны, что успешно используются в производстве, можно распределить по таким группам:

1. Добавки для бетона, влияние которых осуществляется на основные его свойства (образование пор, удержание воды, пластичность и прочие).
2. Добавки, которые влияют на быстроту затвердевания, процесс гидратации, твердения и прочности.
3. Противоморозные добавки, благодаря которым можно работать со смесями в минусовую температуру.
4. Улучшающие противостояние коррозии, морозостойкость и прочность добавки.
5. Специальные добавки в бетон, придающие полимерные, биоцидные свойства и прочие.
6. Расширяющие, что снижают усадку конструкций, повышают стойкость к образованию трещин и создающие самонапряжение железобетонных изделий.
7. Гидроизоляционные добавки в бетон.
8. Красители-пигменты.
9. Газо-, пенообразующие и прочие добавки, создающие в бетоне поры (используются для легких видов бетона).
10. Ингибиторы коррозии, которые более предназначены для стальной арматуры и предотвращающие ее разрушение.

Основные виды добавок в бетон

Добавки в бетон, состав которого существенно улучшается за счет их присутствия, есть самые разнообразные. Исходя из описанных выше групп, видов еще больше. На основных из них мы остановимся подробнее.

Пластификаторы и суперпластификаторы – это, пожалуй, одна из наиболее используемых среди остальных добавка. Основное назначение таких веществ – абсорбировать воду в смеси, а точнее уменьшить в ней соотношение цемента и воды. На практике, если уменьшать количество воды, то смесь получается жесткой и укладывать ее сложно. Потому для подвижности бетона воды добавляют больше, а чтобы конструкция была прочной, используют пластификаторы, а точнее уже суперпластификаторы – их усовершенствованные аналоги. Вследствие этого бетон становится:
пластичнее;
плотнее;
более морозостойким;
водонепроницаемым;
экономным в использовании.

При этом изделия из бетона прочнее в среднем на 25%, а свежеуложенные смеси не требуется вибрировать. Они легко заливаются и лучше сцепляются с арматурой. Однако, есть один несущественный недостаток – бетонные конструкции схватываются и твердеют немного дольше обычного. Хотя, для нейтрализации этого эффекта (если действительно важно, чтобы смесь быстрее застыла) используют ускорители твердения бетона.

Ускорители как добавки в бетон, состав его не меняют, но способствуют сокращению времени на затвердевание. Их используют преимущественно наряду с пластификаторами либо при заливках такого типа, когда нужно, чтобы конструкции схватились быстрее для продолжения работ. Как пример, ускорители твердения бетона используют при сооружении бассейных чаш. Также полезно такое свойство бетона в прохладную погоду.

Замедлители твердения бетона – это еще один вид добавок, действие которого обратное предыдущему. Их применение необходимо для увеличения живучести, например, при дальних транспортировках или тогда, когда скорая заливка невозможна. К этим добавкам относят водопонизители, которые также способствуют замедлению затвердевания.

Противоморозные добавки обеспечивают возможность укладки бетона в зимний период. Благодаря им даже в минусовую температуру готовые конструкции не требует прогрева. Благодаря тому, что есть такие добавки для бетона, даже при -25 можно продолжать работы. Конечно, сами по себе такие погодные условия для работы некомфортны, но в крайне экстремальных и срочных случаях противоморозные добавки будут полезными. Бетон для фундамента особенно необходимо усиливать специальными добавками и пластификаторами.

Воздухововлекающие добавки при замешивании смеси способствуют образованию мелких маленьких воздушных пузырьков, отчего структура бетона микропористая. От этого конструкции становятся более морозостойкими. Однако, уберегая от разрушения в составах цементный камень, эти добавки в бетон не защищают заполнители. Кроме того, конструкции с порами менее прочные, потому эти добавки используют не так часто.

Как правило, используют комплексно добавки в бетон и . Состав его от этого приобретает сразу несколько дополнительных свойств, а смесь – наиболее оптимальна по характеристикам для заливки. Есть даже специальные добавки двухкомпонентные, например, с суперпластификатором в основе и ускорителем затвердевания или воздухововлекающей добавкой в довесок. Благодаря этому получаются отличные высокопрочные смеси. Главное, ввести добавки в правильном соотношении и концентрации и правильно использовать их для разных видов бетонных конструкций.

Для улучшения качеств бетонной смеси производителями используется введение в его состав всевозможных добавок. Добавки в бетон улучшают многие характеристики используемой смеси. За счет изменения состава повышается устойчивость к низким температурам и коррозии, уменьшается время застывания, изменяется прочность и т. д.

Разновидности примесей

Каждая добавка отвечает за определенные свойства получаемой смеси. По качественным параметрам классификация на категории осуществляется следующим образом:

пластифицирующие (водорастворимые препараты, барда из сахарной патоки);
воздухововлекающие (сульфонол, древесная смола);
ускорители твердения (соли натрия и кальция, полиаминовая смола);
замедлители схватывания (этилсиликонат натрия, полигидроксилоксан, меласса);
уплотняющие (соли железа, нитрат кальция, сульфат алюминия, этиленгликолевые смолы);
ингибиторы коррозии (бихромат калия и натрия, нитрат натрия);
газообразующие (алюминиевая пудра, полигидроксилоксан);
противоморозные (хлорид кальция и натрия, нитрат кальция и натрия, мочевина) добавки в бетон.

Перечисленные виды могут использоваться как единичный компонент или применяться в комплексе друг с другом. Комбинаций добавляемых веществ большое количество. Рассмотрим свойства каждой примеси из перечисленной классификации.

Пластифицирующие

Чем меньше водно-цементное соотношение в бетонной смеси, тем прочнее получается конструкция из этого материала. Но при самом минимальном значении количества жидкости в составе, бетонная смесь превращается в густой конгломерат.

Включение дополнительных компонентов обеспечивает пластичность смеси без добавления лишней жидкости. Также пластификаторы в составе бетона повышают прочность и устойчивость конструкций к морозам.

Пластификаторы подразделяются на четыре группы по показателю уменьшения использования воды:

слабый (меньше 5%);
средний (5%);
сильный (10%);
сверхсильный (более 20%).

Воздухововлекающие

Добавление в состав таких примесей позволяет получать пористую структуру смеси. За счет этого увеличивается морозостойкость железобетонных конструкций.

Поры внутри материала дают свободное пространство для расширяющейся в процессе замерзания воды. Процент воздухововлекающей добавки должен быть минимальным, потому что большое количество примесей снижает прочность смеси.

Используются эти добавки для ускорения процесса застывания бетона. Низкая температура окружающей среды замедляет процесс гидратации бетона. Ускоритель значительно сокращает время твердения, что позволяет использовать многослойную заливку.

Технологический цикл также может быть замедлен добавлением других примесей, которые тормозят затвердевание. В этом случае ускоритель компенсирует потерю времени.

Замедлители схватывания

Они применяются в тех случаях, когда необходимо увеличить временной интервал сохранения живучести смеси. Использование в первом случае оправдывает себя тогда, когда готовую смесь необходимо доставить к месту строительства, которое находится в большой удаленности от места производства. Также когда технологический процесс предусматривает поэтапное использование бетонного раствора. Замедлитель в этом случае позволяет сохранять жидкое состояние раствора длительное время.

Уплотнители

Увеличение плотности смеси способствует ее долговечности. Уплотнитель заполняет пространство между зернами бетона, что приводит к увеличению прочности. Также эти компоненты способствуют уменьшению пор, что значительно увеличивает непроницаемость структуры.

Ингибиторы коррозии

Принцип их действия заключается в образовании оксидной пленки на аноде. Вводимые в небольших количествах добавки в бетон обеспечат защиту арматуры от коррозии. Ингибиторы нельзя использовать в комбинации с хлоридами, потому что они способствуют разрушению оксидной пленки.

Газообразующие

Добавки используются для производства газобетонов. Они обеспечивают повышение водонепроницаемости и снижение расслоения смеси. В процессе получения смеси происходит образование газов в объеме 1,5–3%. Такая структура бетона улучшает морозоустойчивость, но снижает прочностные свойства материала.

Противоморозные

Они позволяют выполнять работы по бетонированию при температуре до –25°С.

Главной задачей этих примесей является ускорение процесса вывода жидкости из раствора. Противоморозные добавки для бетона дают возможность проведения работ при минусовых температурах без дополнительного обогрева.

Выбор добавляемого компонента

Добавки, которые вводятся в бетон, необходимо выбирать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к технологии. Выбор определенных компонентов должен решать следующие задачи:

улучшать технологические свойства бетона;
увеличивать прочность и водонепроницаемость;
повышать устойчивость к морозам и коррозии;
уменьшать количество времени на тепловую обработку;
сокращать расход дорогого цемента и заполнителя;
регулировать подвижность смеси.

Также следует учитывать не только качественные показатели смеси, но и условия их эксплуатации. Для достижения требуемых условий выбираются различные классификации добавок и их комбинации.

Введение в состав пластифицирующих и воздухововлекающих примесей или их комбинации обеспечивает замедление процесса твердения, если выдержка производится в естественных условиях. В таком случае обязательно добавляются ускорители затвердевания.

Это условие особенно актуально, если температура окружающей среды менее 10°С. Добавки к бетону, которые ускоряют затвердевание, сокращают общее время до 2–3 часов.

Тепловая обработка

Если конструкции подвергаются температурному влиянию, то добавление пластифицирующих и воздухововлекающих составляющих без увеличения темпа схватывания осуществляется только в одном случае. Этот происходит, когда технологический цикл составляет 13–14 часов для портландцементов. Время выдержки до начала тепловой обработки должно составлять не менее 2 часов, а температуру в процессе цикла необходимо повышать не более чем на 15°С за один час.

Экономия цемента

Для снижения количества цемента в бетонный состав добавляются пластификаторы, водоотталкивающие примеси и ускорители твердения. Общее значение экономии цемента для слабых пластифицирующих компонентов составляет от 5 до 8% от общего объема.

Если используются эффективные пластифицирующие добавки для бетона, экономия возрастает до 12%.

Конструкции повышенной прочности

Бетонный раствор, из которого они изготавливаются, представляет собой многокомпонентный состав. В него входят эффективные пластификаторы, воздухововлекающие примеси и ускорители твердения. Вопрос об экономии цемента при изготовлении ответственных конструкций не ставится. Он остается основным компонентом, обеспечивающим прочностные параметры. Также для получения бетона повышенной прочности используются специальные технологии, которые обеспечивают необходимое качество конструкции.

Расчет количества добавки

Обеспечить необходимые качества материала позволяет только правильная дозировка примесей. Опытным путем количество добавки, которое добавляется в бетон, можно определить по следующей формуле:

Рд = Рц*х/ γ*с,
где Рд – расход цемента, кг; х – % дозирования примеси от массы цемента; γ – плотность раствора добавки; с – концентрация добавки, %.

Рц = Р(1 — а/100),

где а – значение снижения расхода вяжущего, %.

Пример

Рассчитаем количество добавки для марки М300. Расход цемента составляет 350 кг. Необходимо ввести пластифицирующий компонент – лигносульфонат технический. Снижаем расход цемента на 5%, плотность для этого показателя равна 1,021 г/см³. Выполняем расчет:

определяем расход цемента с учетом добавок: Рц=350 (1–5/100)=332,5 кг;
необходимо определить стандартные показатели, дозировка добавки, предназначенной для бетона, от массы цемента составляет 0,1–0,5%, выбираем среднее значение х – 0,3%;
вычисляем количество добавки: Рц=332,5*0,3/5*1,021=19,5 л.

Состав с включением добавки в раствор бетона изменится в таком соотношении: цемент – 332,5 кг, лигносульфонат технический – 19,5 л.

Хоть и говорится, что лучшее - враг хорошего, а вот технологи нашей Компании так не считают. Практически ни одно современное предприятие осуществляющее производство ЖБИ, цемента или бетонных смесей не обходится без применения специальных добавок для бетона, существенно улучшающих качество и характеристики смеси и регулирующих процессы схватывания цемента и его твердения.

Казалось бы, к чему эти добавки для бетона, если бетонная смесь изготовлена на современном оборудовании, и при её производстве не были нарушены все нормы и требования по времени и тщательности замешивания, соблюдён состав смеси, использованы качественные наполнители: цемент, песок, щебень, вода? Хорошая бетонная смесь - сама по себе хороша, но если есть возможность сделать её лучше: увеличить прочность, сделать её более подвижной, повысить её влагонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, защиту от солей, нефтепродуктов и так далее тому подобное, то почему бы это не сделать?

Современное производство бетона , ЖБИ и цемента на то и современное, что учитывает все возможности и нюансы, позволяющие сделать продукцию "быстрее, выше, сильнее". Вот здесь на помощь комбинатам производящим ЖБИ и различным бетонным заводам приходят специальные добавки для бетона, воздействующие на поведение цемента на различных стадиях схватывания и твердения, и влияющие на качественные характеристики изготовленного ЖБИ , или, монолитной железобетонной конструкции, в течении всего периода эксплуатации.

Давайте рассмотрим основные виды химических добавок, которые используются на современном бетонном и ЖБИ производстве. Их можно условно разделить на группы:

добавки в бетон, регулирующие основные свойства смеси, такие как подвижность, пластичность, водоудержание, порообразование и т.д.
виды добавок, регулирующих сохраняемость и отвечающих за скорость твердения бетона, скорость схватывания цемента, в основном, влияющие на процесс гидратации в начальной стадии схватывания, твердения и набора прочности бетона.
добавка для придания ЖБИ или железобетону специальных свойств: полимерная, биоцидная и т.д.
противоморозные добавки для бетона, позволяющие производить бетонирование при минусовых температурах.
добавка в бетон, повышающая его прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость.
ингибиторы коррозии стали, ибо стальная арматура , входящая в состав любых ЖБИ или монолитного железобетона, подвержена разрушающему воздействию агрессивных сред, в которых приходится работать многим железобетонным конструкциям.
расширяющие добавки в цемент, снижающие усадку, повышающие трещиностойкость, создающих самонапряжение ЖБИ и монолитных железобетонных конструкций.
красящие добавки - пигменты для бетона .
добавки в бетон для гидроизоляции, к которым можно отнести различные кольматриующие добавки, гидрофобизаторы и другие средства понижающие проницаемость бетонной конструкции.
различные поризующие виды добавок для лёгких бетонов: газообразующие, воздуховолекающие, пенообразующие и т.д.

Если у нас набралось столько групп, то сколько же будет добавок? Сразу скажу - много! Перечислять их всех - вряд ли хватит сил и времени. Выделим лишь основные, которые могут быть полезны широкому кругу строителей. Наверное не совру, если скажу, что, а вернее, его более продвинутый наследник - - самая используемая на сегодня добавка для бетона, используемая при производстве бетонных смесей. Во всяком случае Компания БЭСТО пластификатор с-3 используется практически всегда. Вообще, химические добавки, способствующие уменьшению водосодержания в составе бетонных смесей - наиболее востребованы. Очень много плюсов от их использования, а именно: повышается текучесть бетонной смеси без добавления лишней воды, она становится более пластичной, экономится цемент, повышается плотность, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

Вот здесь и приходят на помощь специальные добавки для бетона - пластификаторы , которые начали использовать ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, мы в основном имеем дело с их новой версией, так называемыми суперпластификаторами. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых. Безусловный лидер здесь - пластификатор с-3 . Одним из главных производителей суперпластификатора с-3 является компания "Полипласт". Чем же так хороши пластификаторы, давайте поглядим:

Экономия цемента. Для получения равнопрочного бетона одинаковой подвижности с применением пластификатора с-3 и без него, на один куб бетонной смеси расходуется цемента на 15% меньше. Достигается сиё великолепие за счёт снижения количества воды затворения. Но для сохранения необходимой подвижности смеси, производители обязательно вводят суперпластификаторы или пластификаторы в бетон. Таким образом одновременно снижается водоцементное отношение и при этом не снижается подвижность.
Без ущерба для прочности будущих ЖБИ и железобетонных конструкций повышается подвижность смеси. Что особенно актуально для монолитного строительства, где вовсю применяются бетононасосы и автобетононасосы , требующие для нормальной работы бетон п4-п5 (осадка конуса от 16 см).
Увеличение окончательных прочностных характеристик до 25%.
Благодаря улучшенной удобоукладываемости отпадает необходимость вибрирования свежеуложенной смеси!
Возможность без особых проблем заливать густоармированные конструкции: колонны, узкие опалубки стен и так далее.
Получение составов повышенной плотности (высокая непроницаемость), что положительно сказывается на водонепроницаемости ЖБИ и железобетонных конструкций в целом.
Повышение морозостойкости вплоть до F350 и трещиностойкости.
Снижается усадка твердеющего бетона или ЖБИ.
Возможность получать высокопрочные ЖБИ и бетоны, с показателями прочности на сжатие свыше 100МПа! К примеру: бетонный образец марки м-350 (B25) 28 суточного возраста обладает прочностью на сжатие всего лишь 25 МПа. То есть - в четыре раза меньшей. Применяя специальные модификаторы возможно получить смесь с марочной прочностью превышающёй марку используемого при затворении цемента.
Заводы выпускающие ЖБИ получают свою выгоду от использования пластификаторов за счёт сокращения времени пропаривания или снижения температуры в камерах. А это существенная экономия энергоресурсов, ускорение оборачиваемости формоснастки и как следствие - увеличение объёмов производства.
Увеличивается сцепляемость арматуры с бетоном аж в 1,5 раза (если не врут конечно физики-химики)

Мне кажется, что перечисленных плюсов вполне достаточно для того чтобы понять, что производить бетонные смеси или ЖБИ без пластификаторов - не самое выгодное мероприятие. Однако, в нашей бочке мёда есть и ложка дёгтя. Маленькая такая, но есть. И дёготь этот - незначительное замедление сроков схватывания и твердения бетонной конструкции. Можно считать это отрицательным эффектом, может кому-то он покажется и положительным, но суть одна. Для компенсации замедляющего действия пластификаторов иногда вводится специальная добавка для бетона - ускоритель твердения. Она и компенсирует всё, что подпортил пластификатор, а именно график нормального твердения отлитой конструкции.

На сегодняшний момент всё чаще и чаще применяются комплексные виды добавок в бетон. Как правило, они двухкомпонентные. Например: в основе пластификатор с-3, а в довесок ускоритель твердения, либо воздухововлекающая добавка, либо микрокремнезём и т.д. Благодаря таким комбинациям бетонные заводы получают высокопрочные смеси с уникальными характеристиками.

Другие виды добавок для бетонов и растворов

Ускорители твердения бетона Для компенсации действия пластификатора, немного тормозящего процесс твердения, иногда вводятся специальные добавки - ускорители твердения. Так же ускорители твердения могут применяться при нестандартных заливках, когда требуется быстрая схватываемость нижнего слоя бетонного массива, чтобы можно было без проблем продолжать лить дальше. Классический пример - монолитная чаша бассейна, когда в объединённую опалубку дна и стен бассейна необходимо уложить бетонную смесь так, чтобы при заливке в стены она не выдавила своей массой только что отлитое дно. Обычно этот процесс растягивается во времени, но его можно существенно сократить, если использовать ускорители твердения бетона. Ещё одна область применения ускорителей - бетонирование в холодную погоду. Ведь, чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленней происходит процесс гидратации цемента, начало и конец схватывания и набор прочности происходят в замедленном темпе. Здесь тоже помогают ускорители.

Замедлители твердения бетона По названию понятно - что делают подобные виды добавок. Применяют их для увеличения времени живучести бетонной смеси. В основном это может быть надо для транспортировки на дальние расстояния, при невозможности быстрой заливки и так далее. То есть, с применением замедлителей твердения мы берём тайм аут, чтобы успеть кое-что сделать: поесть пончиков, попить пива, поспать пока бетон будет отдыхать в бадье или корыте. Причем, растягивается это удовольствие аж на несколько часов. Как-то так. В группу замедлителей можно отнести водопонизители. Они так же оказывают замедляющий эффект.

Воздухововлекающие добавки Как Вы уже поняли из названия, они "вовлекают" воздух. При замешивании смеси создаются миллионы мельчайших микропузырьков воздуха. Для чего это нужно. Основная задача - создание в бетоне или ЖБИ микропористой структуры. Пористый шоколад помните? Вот тоже самое, только поры микроскопические. Благодаря наличию этих самых пор повышается морозостойкость бетонной конструкции или ЖБИ. Почему? Да потому как пропитавшей бетонную конструкцию воде, при замерзании, есть куда расширяться. В те самые поры. Дёшево и сердито.

Однако, и здесь не без дёгтя. Цементный камень то они уберегают от разрушения, а вот заполнители нет. Щебню так же достаётся от мороза и воды, как и без волшебных пузырьков. Но это уже совсем другая песня. Из минусов подобных добавок - снижение прочности бетонной конструкции. Незначительно, но есть. Во всяком случае, высокопрочный бетон с такими добавками не сделаешь. А морозостойкость можно повысить и другими способами, например: снизить водоцементное отношение, либо ввести в состав смеси золу уноса, при том же количестве цемента. Благодаря этому существенно повышается водонепроницаемость (коэффициент W в маркировке смесей) и плотность. Вода просто не попадает в бетонную структуру.

Противоморозные добавки для бетона Основное предназначение противоморозных добавок (ПМД) - обеспечение возможности зимнего бетонирования при минусовых температурах и отсутствии дополнительного прогрева залитой конструкции. Отдельные виды добавок позволяют производить бетонирование при температуре до - 25 градусов. Это "жесть" конечно, но если есть такая необходимость, то выбирать не приходится. Так как же действуют противоморозные добавки. Тем, кто знаком с "предметом" и так понятно, всем остальным постараюсь объяснить в нескольких фразах.

Главная суть застывания раствора или бетонной смеси - это так называемая гидратация цемента . Попросту - процесс кристаллизации минералов (силикатов, алюминатов) присутствующих в цементе, при взаимодействии его с водой. Скорость этого процесса существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При низких положительных температурах процесс схватывания цемента растягивается во времени (в несколько раз), при отрицательных температурах - он останавливается вовсе, по банальной причине замерзания той самой воды. Вот с двумя этими гадостями и борется, в силу своих возможностей, противоморозная добавка для бетона.

Главные задачи современных противоморозных добавок - сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона (в условиях низких температур), понизить температуру замерзания воды. По-русски выражаясь - сделать так, чтобы вода замерзала не при 0 градусов, а при -10 или -20. Наверное помните, что солёная вода - классический пример понижения температуры замерзания. Есть ещё одна задача у современных противоморозных добавок - не навреди. Прям как у Гиппократа: "...сообразно с моими силами и моим разумением, воздерживаясь от причинения всякого вреда..." А навредить они могут. Не все, но могут.

Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают все страшные грехи: и тебе коррозия арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости, и ещё пёс знает чего из того, что взбредёт в голову. К сожалению, я не химик и не естествоиспытатель, но попробую суммировать некогда прочитанное, услышанное и самим попробованное.

Миф первый: при применении противоморозных добавок, в монолитном железобетоне или самодельных ЖБИ происходит коррозия арматуры. Этот миф к нам пришёл из далёких времён - "когда деревья были большими". Взять самый распространённый в России нитрит натрия, так он наоборот является ингибитором коррозии. Многие противоморозные добавки положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. Я уж не говорю про современные комплексные добавки.

Миф второй: снижение прочности. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении классического подросткового возраста 28 суток лидирование лабораторного бездобавочного бетонного образца (твердеющего при +20 градусах) сходит на нет, и дальше часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками. Вот тебе бабушка и снижение прочности.

Однако, не стоит забывать и про ненормальное % введение добавки в бетон. Вот тут и кроются возможные неприятности. Здесь разговор может затянуться, если начать вспоминать всякие методики раннего замораживания и т.д. Поэтому, обойдёмся двумя репликами. При недостаточном введении ПМД, смесь замораживается, процесс гидратации цемента останавливается и возобновляется лишь с приходом температуры достаточной для оттаивания замерзшей жидкости. В большинстве случаев это проходит безболезненно. Если конечно это не мост и не несущий ригель, который успели за зиму загрузить чем-нибудь тяжёленьким.

У совсем бездобавочных бетонов, случайно замерзших при резком снижении температуры, дело обстоит несколько хуже, но тоже вполне терпимо, при условии, что отлитые конструкции не нагружены. Однако, многое зависит от размера (объема) отлитого ЖБИ. Опять же, важно - когда конкретно бетон замёрз: в какой стадии находился цемент , набралась ли критическая прочность; воздействовала ли вода (дождь, снег тающий) на неокрепшую бетонную поверхность и т.д. Вот тут пожалуй возможна потеря прочности в среднем до 20% и в отдельных случаях снижение морозостойкости процентов до 50, так же наблюдается отшелушение верхнего слоя, эррозия и т.д.

Если рассматривать результаты лабораторных и натурных испытаний, можно сделать вывод, что противоморозная добавка для бетона (особенно комплексная) положительно влияет на результирующие характеристики бетонной конструкции, или железобетона. Увеличивается плотность (водонепроницаемость), обещается позитивное ингибирующее воздействие на арматуру, повышается проектная прочность в сравнении с бездобавочным бетоном.

Опять же, всё это возможно при одном условии, что добавка не левая. Если уверенности нет, то риск сродни "Русской рулетке". Есть проверенный временем Полипласт, но где гарантия, что это Полипласт, а не Равшанпласт разлитый в соседнем ангаре на строительном рынке. Контрафакт - наша всеобщая беда. Одно дело черкизовские Гучи и Карден, и совсем другое - когда эрзац-продукт касается здоровья и строительства. Если задуматься о возможных последствиях, становится немного не по себе.

Добавок конечно много. Перечислить их и описать - задача непростая. Я упомянул лишь самые используемые. По мере возможностей и сил постараюсь со временем дополнить эту страницу описанием проигнорированных ныне составов. А пока, что есть - то есть. С суперпластифицированным незамерзающим приветом, Эдуард Минаев.

Бетон – строительная смесь цемента, песка и щебня с какими либо добавками, либо без них. Бетон является одним из самых распространенных в строительстве материалов. Он идет на фундамент, стены, оконные и дверные проемы, черновую заливку пола, плиты перекрытия, бассейны – и это лишь небольшая часть спектра его применения. Характеризуется прочностью, долговечностью и экологичностью.

Чего же еще добавлять, и зачем? Добавить разных улучшений и модификаций, оказывается, можно очень много, и о них и пойдет речь в статье.

Классификация видов добавок для бетона по назначению

Для чего вообще применяются добавки? Их использование позволяет с минимальными материальными и энергетическими издержками значительно улучшить какие-либо определенные качества раствора.

Ниже перечислены самые популярные и распространенные их виды, а в интернете есть немало фото добавок для бетона.

Модификаторы

С их помощью можно изменить время застывания бетона, его морозостойкость, повышают его подвижность, продлевают срок эксплуатации, придают водоотталкивающие свойства.

Классифицируются в зависимости от цели их применения – для колодцев, стяжек, фундаментов, бассейнов. Таким образом, спектр их свойств наиболее широкий.

Пластификаторы

Увеличивают прочность бетона при меньшем расходе цемента, делают его пластичнее и подвижнее, плотнее. Подразделяются в зависимости от эффективности действия на слабые, средние, сильные, а также супер-пластификаторы.

Технология не нова, первые присадки этого типа появились в середине ХХ века. Позволяют снизить затраты цемента на 10%, при том же качестве раствора, а также сделать работу с ним легче и удобнее.

Регуляторы подвижности

Применяются при транспортировке бетонной смеси на значительные расстояния, чтобы за время доставки не началось ее схватывание. Позволяют замедлить процесс отвердевания при высоких температурах воздуха, что актуально при заливке стяжки летом.

Морозостойкие добавки

Позволяют работать со смесями при температуре до -15..-25 градусов Цельсия. Принцип их действия заключается в изменении температуры замерзания содержащейся в смеси воды. Самый популярный компонент этой серии – нитрат натрия.

Присадки для ускорения схватывания

Применяются при необходимости быстрого отвердевания бетона сразу после заливки. Повышают также конечную механическую прочность состава. Применяются при строительстве конструкций с агрессивной внешней средой, повышенной влажностью.

Добавки к самоуплотняющимся смесям

Применяют при заливке элементов конструкции малой толщины. К ним относят супер-пластификаторы, дающие ощутимый выигрыш в экономии материала без потери качества.

Антикоррозийные

Принцип действия основан на связывании свободного гидроксида кальция, не давая ему возможности реагировать с окружающей средой.

Таким образом достигается выигрыш по времени службы бетона. Кроме того, он становится плотнее, и усиливаются его водоотталкивающие свойства.

Существуют также комплексные добавки, придающие раствору полезные свойства сразу из двух и более классов. Лучше применять именно такие присадки, потому что непредсказуем эффект от смешивания двух и более отдельных добавок – ингредиенты могут оказаться несовместимы.

Классификация по составу

Добавки по составу подразделяются на тонкомолотые и химические. Радикальное различие между ними в их количестве, добавляемом в смесь. Спектр действия химических добавок перечислен выше.

Тогда как к химическим относятся растворы, порошки и эмульсии, добавляемые в малых количествах, то тонкомолотые – минеральные добавки из производственных отходов, предназначенные по большей части для экономии цемента. Их добавляют в значительно больших количествах, чем химические, то есть они выполняют функцию наполнителей.

Производители добавок

Как и в любой отрасли, в производстве присадок для бетона есть свои лидеры. Из отечественных производителей можно выделить компании «Мастер», «Суперпласт», «МетаПро», из зарубежных хорошо зарекомендовала себя компания BASF.

На рынке предостаточно продуктов разного качества и цены, благодаря чему каждый может подобрать себе то, что его устроит по обоим критериям.

Фото лучших добавок в бетон

Бетонный раствор постепенно перестаёт быть просто смесью камня и цементного молока. Современная химическая промышленность предлагает ряд соединений, способных улучшить рабочие и эксплуатационные качества бетона, что расширяет область его применения. Какие из них можно только приобрести, а какие сделать самостоятельно — вы узнаете сегодня.

Какие бывают добавки в бетон

Классификация добавок для бетона довольно обширна, но все разновидности делятся на две основные группы. В первую входят добавки, улучшающие рабочие качества смеси: время схватывания, подвижность, склонность к расслоению и прочие. Во вторую группу входят примеси, способствующие оптимизации эксплуатационных характеристик бетона: морозостойкости, водопоглощения , прочности, скорости корродирования. Заранее отметим, что многие добавки оказывают комбинированный эффект.

Можно провести различие по природе действия добавок. Часть из них химические, часть — механические. К первому типу добавок можно отнести пластификаторы, регуляторы гидратации и многие другие, практически все их разновидности, принцип действия и область применения описаны в строительном каталоге Госстроя СК-4.4.3 и ГОСТ 24211-91. Механические добавки — это всякого рода микроволокна , пористые наполнители и частицы тонкого помола, воздействие которых на структуру бетона наиболее очевидно и предсказуемо.

В данном обзоре мы будем рассматривать варианты замены популярных комбинированных добавок теми химическими соединениями, которые присутствуют в свободной продаже и производятся не строительными торговыми марками. Они вполне пригодны для улучшения наиболее важных характеристик самостоятельно приготовленного бетона, но без переплаты за именитый бренд продукта.

Средства для увеличения подвижности смеси

Подвижность бетона определяет его способность занимать форму опалубки без образования пустот. Для улучшения подвижности смеси используют поверхностно активные вещества (ПАВ) гидрофильного типа. Это, преимущественно, олеат и стеарат натрия, составляющие основу бытовых моющих средств, а также сульфитно-дрожжевая бражка (лигносульфонат) — отход целлюлозной промышленности, широко применяемый в производстве сухих строительных смесей.

Добавлять в бетон можно как смеси, содержащие указанные вещества (жидкое или хозяйственное мыло), так и жидкие/твёрдые концентраты. В последнем случае хорошо решается вопрос правильной дозировки добавок. Для справки, содержание ПАВ в бытовой моющей химии составляет от 35 до 70%, при этом всегда нужно исходить из расчёта максимальной концентрации, чтобы не превысить дозировку. Оба описанных типа пластификаторов добавляются в бетон в количестве 0,2-0,35% от массы цемента.

Побочные эффекты от применения пластификаторов в основном положительные. Это незначительное замедление схватывания смеси, снижение водоцементного соотношения на 10-15%, незначительное повышение пористости. Правильное применение лигносульфоната позволяет при сохранении объёма используемой воды сократить на 7-10% содержание в смеси цемента с сохранением марочной прочности.

Стабилизаторы расслоения

Расслоение бетонной смеси заключается в осаждении твёрдых частиц цемента и наполнителя со всплытием воды на поверхность, следствием чего является недостаток влаги для гидратации. В основном бетон расслаивается из-за чрезмерного вибрационного воздействия или при сбросе с большой высоты. Практически все пластификаторы на основе ПАВ улучшают равномерность коллоидной системы бетонной смеси, однако иногда требуется дополнительная стабилизация, например при отливке массивных монолитных конструкций.

Один из способов защитить бетон от расслоения — добавление молотых твёрдых частиц с высокой удельной площадью поверхности, за счёт чего цементная пыль лучше связывается с водой. Примером таких веществ можно назвать сажу, трепел, каолин, а также металлургические золы. Важно, чтобы используемые материалы были именно тонкого помола, иначе особого толку от них не будет. Такие добавки применяют в количестве до 10-15% массы цемента.

Иначе добиться качественной стабилизации бетонной смеси можно введением небольших порций метилцеллюлозы (МЦ) — до 0,5% от массы цемента. При использовании цемента из пластифицированного клинкера содержание МЦ снижается вдвое, также эта добавка может вводиться меньшими порциями при использовании связующего высоких марок.

Воздухововлекающие агенты и уплотнители

Пластификаторы на основе ПАВ вовлекают в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха, за счёт чего повышается пористость бетона. Такое действие вторично и имеет слабо выраженный характер, при необходимости пористость бетона можно существенно увеличить или, наоборот, сделать его более плотным.

В качестве газообразующего агента широко применяется пудра-серебрянка в очень малых дозах, порядка 0,02-0,05% от массы цемента. При желании можно использовать органосиликатный гидрофобизатор под названием ГКЖ-94. Чтобы качественно приготовить добавку для бетона на его основе, концентрированную жидкость следует развести и тщательно смешать с водой в соотношении 1:3 до образования устойчивой эмульсии, а затем этим составом доводить смесь до нужной консистенции. Итоговое содержание концентрированной ГКЖ-94 в бетоне составляет порядка 2-3% от объёма используемой воды.

Если нужно сделать бетон более плотным, в него при затворении добавляют трёхвалентное хлорное железо в концентрации около 0,1% от массы цемента. Это один из наиболее распространённых и общедоступных химикатов, применяемый в травлении печатных плат. Иначе повысить плотность бетона можно с помощью менее распространенных сульфата железа или кальциевой селитры, но их содержание в смеси сильно зависит от качеств цемента и минерального наполнителя.

Замедлители схватывания

Практически все добавки, повышающие пористость и пластичность бетона, замедляют схватывание, а уплотняющие добавки способствуют более быстрому течению гидратации. Чем больше времени остается у смеси на начальном этапе твердения, тем выше итоговая прочность конструкции. Кроме того, замедлители схватывания показаны для приготовления больших порций бетонной смеси, особенно в жаркую погоду, а также при поэтапной заливке объёмных конструкций для устранения холодных швов.

Основным средством замедления схватывания смеси являются различные формы сахара, однако эту добавку следует применять с особой осторожностью. Нормальное замедление схватывания происходит при концентрации около 0,3-0,5 грамма на каждый литр используемой для затворения воды. В более высоких дозах сахар способен нарушить течение гидратации, а то и вовсе сделать процесс твердения незавершённым. По этим причинам вместо чистого сахара применяют патоку с его содержанием, которая облегчает расчёт дозировки.

Иногда суммарный эффект от многочисленных добавок делает схватывание смеси слишком медленным, из-за чего требуется ускорить гидратацию. Для сокращения времени схватывания применяют смесь поташа и алюмината натрия или пищевой соды. Смешивать эти вещества нужно в соотношении 4-6:1, полученная смесь добавляется в сухой цемент в количестве 0,5-1 % от массы. Ускорители схватывания нужно также применять осторожно, ибо они могут негативно сказаться на прочности бетона.

Повышение морозостойкости и гидрофобности

Распространено мнение, что морозостойкий бетон обязательно должен быть плотным, ведь разрушение структуры происходит преимущественно из-за расширения воды в порах. Однако закрытая структура пор не вызывает подобной уязвимости, совсем наоборот: наличие микроскопических полостей помогает снять внутренние напряжения, вызванные линейными температурными деформациями.

Можно утверждать, что большинство воздухововлекающих пластификаторов и стабилизаторов благоприятно влияют на морозостойкость бетона. Иначе добиться требуемой устойчивости к низким температурам можно путём затворения смеси на воде с 2-2,5 % содержанием кальциевого жидкого стекла. Такая добавка надёжно закрывает поры и препятствует образованию микротрещин, за счёт чего водопоглощение бетонной конструкции снижается в разы.

Чтобы иметь возможность проводить бетонные работы при отрицательных температурах , цементное тесто затворяют на смеси воды с нитритом-нитратом-хлоридом кальция (ННХК). Такое соединение не приготовить самостоятельно, оно токсично и может использоваться только для негидрофобизированных смесей. Тем не менее других альтернатив для зимнего бетонирования практически не имеется. Бетон с применением этой добавки сохраняет повышенную морозостойкость также и при эксплуатации.

Добавки для повышения прочности

Чтобы укрепить структуру бетона, его уплотняют описанными выше методами, либо вводят механические армирующие примеси. Классический материал для дисперсного укрепления — минеральная, стальная или полимерная фибра. Её количество в бетонной смеси может составлять до 30% от объёма наполнителя. Вводят фибру либо путём сухого смешивания с цементом перед затворением, либо небольшими порциями в уже готовую смесь с тщательным механизированным перемешиванием.

Также повышение прочности происходит почти всегда при добавлении пластификаторов и стабилизаторов. Даже воздухововлекающие агенты имеют повышение прочности на сжатие в качестве вторичного эффекта, увеличивающаяся пористость компенсируется более оптимальными условиями твердения цемента.

Заключение

Промышленная разработка модификаторов бетона — довольно сложный и кропотливый процесс. Соотношение добавляемых химических соединений определяется не универсальными правилами, а разновидностью, составом и сроком хранения используемого цемента. Отдельно учитывается также тип минерального наполнителя и содержащиеся в нём пылевидные примеси.

Собирая «коктейль» из многочисленных компонентов нельзя гарантировать, что их совместное влияние на бетон не окажется негативным. Даже на предприятиях, производящих ЖБИ, количество и состав добавок в бетон определяются опытным путем через серию промежуточных испытаний. Это все говорит о том, что лучше использовать модификаторы в количествах, заведомо меньше рекомендуемых, не стремиться приготовить универсальную многокомпонентную добавку, а, наоборот, улучшать только обоснованно требуемые качества.