Добавки в бетон

Классификация добавок в бетон

При производстве готовых бетонных растворов используются разные виды модификаторов. Выделяют значительное количество типов добавок для бетона. Основной признак, по которому они классифицируются, ― назначение. По этому критерию можно выделить такие виды добавок в бетон:

• противоморозные;
• для водонепроницаемости;
• для увеличения прочности;
• пластификаторы;
• ускорители твердения;
• другие добавки.

Рассмотрим эти виды добавок для бетона и их назначения.

Противоморозные добавки в бетон

Распространенный тип химических добавок для бетона в условиях российского климата. Технология бетонирования предусматривает, что твердение смеси должно проходить при положительной температуре воздуха окружающей среды. Это ограничивает возможность строительства теплым временем года. При отрицательных температурах вода, входящая в состав раствора, кристаллизуется, что нарушает режим твердения. В результате снижается прочность конструкции.

Противоморозные модификаторы ― специальные добавки в бетон, внесение которых позволяет строителям проводить бетонирование при отрицательной температуре. В зависимости от типа и характеристик состава температура ведения работ может снижаться до -20 °C и ниже.

По принципу действия противоморозные добавки в бетонную смесь бывают таких типов:

• Антифризы. Снижают температуру замерзания воды. Благодаря этому бетон успевает застыть быстрее, чем замерзнет раствор.
• Сульфаты. Активные добавки в бетон, которые при смешивании с другими его компонентами выделяют тепло, а также повышают скорость твердения.
• Химические сухие модификаторы. Вступают в реакцию с компонентами строительной смеси, образуя соли, что снижает температуру замерзания.

Сегодня, как правило, применяют противоморозные добавки комплексного действия, которые содержат два или три из этих активных компонентов.

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Многие типы бетонных конструкций эксплуатируются при повышенной влажности или под открытым небом. В таких условиях они регулярно контактируют с водой, воздействие которой приводит к их эрозии и разрушению. Гидрофобизирующие добавки, применяемые в бетоне, увеличивают его водоотталкивающие свойства, повышают водонепроницаемость. Это обеспечивает увеличение срока службы конструкции.

Модификаторы этого типа добавляют в растворы, которые изготавливаются для заливки фундаментов, строительства подземных частей зданий, подземных сооружений, для оштукатуривания фасадов, выполнения кладочных работ. Также их применяют в бетоне для строительства эксплуатируемых под открытым небом конструкций. Гидрофобизирующие компоненты добавляют в состав сухих строительных смесей и товарного бетона для монолитного строительства, для заливки полов в помещениях с высокой влажностью.

По принципу действия бетонные добавки для увеличения водонепроницаемости бывают таких типов:

• Проникающие составы. Включают активные компоненты, действие которых повышает стойкость бетона к воде и агрессивным химическим компонентам.
• Фибро-присадки. Содержат специальные волокна, которые обеспечивают объемное армирование. При их введении достигается увеличение прочности бетона, а также его влагостойкость.
• Модификаторы для увеличения адгезии и пластичности раствора. Повышают влагостойкость материала.

Применение гидрофобизирующих добавок позволяет эффективно защитить бетонные конструкции от воздействия воды и агрессивных сред. Кроме этого, они значительно уменьшают проникновение влаги в структуру материала, что позволяет защитить элементы арматуры от коррозии.

Добавки для увеличения прочности

Прочность ― один из главных показателей, характеризующих качество бетона. Классическая технология предусматривает повышение прочностных параметров при помощи металлической арматуры. Однако далеко не всегда ее использование возможно по конструктивным причинам. Например, при заливке полов часто установка арматурного каркаса оказывается невозможной из-за малой толщины бетонного слоя. В таких случаях эффективно увеличение прочности бетона добавками. Они позволяют довести прочностные параметры до нужного уровня без использования арматуры.

В качестве добавок в бетон для прочности сухие или жидкие присадки разного принципа действия. Большинство из них дополнительно повышают морозостойкость и водонепроницаемость материала. Благодаря этому достигается комплексное улучшение свойств и характеристик конструкций. Для увеличения прочности нужны добавки в бетон разной интенсивности действия. По этому параметру они бывают слабые, средние, сильные. Подбор модификатора осуществляют в зависимости от нужной степени повышения прочности.

Кроме этого, повысить прочность бетона можно при помощи фиброволокна, которое добавляют в раствор при его приготовлении. В результате обеспечивается объемное армирование. Эта технология представляет собой альтернативу использованию обычной металлической арматуры.

Пластификаторы

Подвижность бетона ― важный показатель в тех случаях, когда технология ведения работ требует высокой пластичности и растекаемости состава. В том числе такая необходимость может возникать при устройстве стяжек и заливке полов, штукатурных работах, изготовлении железобетонных конструкций и изделий сложной формы, в производстве тротуарной плитки. Также пластификаторы применяют в производстве блочных стеновых материалов, например, пенобетона, газобетона. Кроме этого, высокая подвижность нужна для товарного бетона, чтобы обеспечить сохранение эксплуатационных свойств смеси при ее доставке и подаче к месту заливки.

Для увеличения подвижности применяют специальные добавки для бетонов и строительных растворов. Присадки этого типа помогают достичь нужного уровня текучести свежей смеси без увеличения содержания воды в ее составе. Раствор с добавлением пластификатора не только приобретает повышенную текучесть, но и дольше сохраняет ее. Благодаря этому действию пластифицирующих добавок повышается удобство работы с бетоном, он легко и равномерно распределяется по поверхности основания, ему можно легче придать нужную форму. При этом сохраняется нормальная скорость твердения и требуемый по технологии уровень прочности конструкции.

Кроме этого, введение в состав добавок, повышающих подвижность бетонной смеси, дает следующие дополнительные преимущества:

• снижение расхода цемента;
• обеспечение высокой стойкости поверхности к истиранию;
• уменьшение степени усадки;
• повышение стойкости к трещинообразованию;
• простое получение гладкой и ровной поверхности;
• улучшение адгезии с арматурой или со скрепляемыми блоками (для кладочных растворов);
• снижение требований к уплотнению состава при заливке, в том числе достигается возможность заливки без виброуплотнения;
• уменьшение рисков раннего твердения и расслоения.

Этот вид добавок обеспечивает продление срока жизни смеси. В результате достигается высокая экономическая эффективность их применения благодаря уменьшению потерь раствора в результате раннего твердения.

Ускорители твердения

При бетонировании по стандартной технологии срок твердения залитого раствора составляет 28 дней. В течение этого срока бетон набирает марочную прочность и не может подвергаться полноценным эксплуатационным нагрузкам. Это создает значительные паузы в строительных и монтажных работах, что в целом увеличивает сроки строительства. Часто возникает необходимость сокращения этих сроков. В этом помогают ускорители твердения ― специальные добавки-модификаторы бетона, которые увеличивают скорость набора распалубочной и марочной прочности, повышают подвижность раствора, улучшают взаимодействие между компонентами смеси.

Жидкие и сухие добавки для бетона этого вида широко используются в монолитном строительстве, при заливке полов, устройстве фундаментов. Их применяют при изготовлении кладочных, ремонтных растворов, смесей на пористых заполнителях, при производстве железобетонных изделий.

Такие добавки выступают катализатором химической реакции гидратации цемента. В результате достигаются следующие эффекты:

• увеличение распалубочной (первичной) прочности материала в диапазоне 20-40 %;
• увеличение марочной прочности в диапазоне 10-20 %;
• уменьшение расхода цемента на 5-10 %;
• повышение подвижности смеси;
• повышение долговечности монтируемых конструкций.

Эффективность добавок зависит от их составов и концентрации. Некоторые их типы позволяют достигать набора полной марочной прочности в срок 7-10 дней, что существенно ускоряет строительный процесс.

Другие добавки

Помимо перечисленных присадок используется значительное количество других типов добавок для бетона и раствора. К наиболее распространенным видам таких модификаторов относятся:

• Водоредуцирующие. Дают возможность приготавливать бетонные смеси с уменьшенным содержанием воды. Их применение позволяет добиться повышенной плотности состава. В результате достигается повышенная долговечность, возрастает морозостойкость и надежность конструкций. Этот вид добавок широко применяют в монолитном, дорожном строительстве, при заливке фундаментов.
• Воздухововлекающие. Специальный вид химических модификаторов на основе поверхностно-активных веществ. Их введение в состав смеси позволяет получить пористую структуру с однородным диаметром пор и их равномерным распределением по объему. Благодаря этому повышается морозостойкость бетона. Кроме этого, воздухововлекающие добавки улучшают показатель удобоукладываемости, тепло- и шумоизоляционные свойства конструкции, делают смесь более стойкой к расслоению.
• Антикоррозионные. Специальные присадки, введение которых повышает стойкость бетонного состава к химическому воздействию кислот, щелочей, солей, других агрессивных веществ. Это уменьшает эрозию искусственного камня, защищает от коррозии арматуру, детали несъемной опалубки, другие металлические элементы, которые контактируют с бетоном. Модификаторы этого вида используют при строительстве конструкций и сооружений, которые эксплуатируются в условиях химического воздействия агрессивных сред.
• Добавки для улучшения самоуплотняемости. Предназначены для бетонирования густоармированных или тонкостенных конструкций, для которых осложняется использования традиционных технологий уплотнения. Бетонные смеси с включением добавок этого типа эффективно уплотняются под действием собственного веса. Благодаря этому значительно упрощается технология бетонирования.

Отдельный вид ― комплексные добавки для бетона. Они содержат компоненты разного типа для улучшения сразу нескольких свойств смеси. Например, одна комплексная присадка может ускорять твердение, повышать морозостойкость, подвижность. Большая часть современных добавок рассчитаны именно на комплексное действие.

Добавки для бетона из подручных средств

Для улучшения качества бетонных растворов строители издавна использовали разные виды подручных средств. Некоторые из них применяют и сейчас. Среди наиболее известных добавок такого типа можно назвать:

• Куриные яйца. Использовались для увеличения плотности смеси, улучшения сцепления между ее компонентами.
• Мыло, моющие средства. Применяются для увеличения пластичности состава.
• Соль. Обеспечивает увеличение морозостойкости. При использовании соли важно соблюдать ее концентрацию не более 2 % от объема сухой смеси.
• Гашеная известь. Добавляется в бетонные растворы в качестве пластификатора.
• Клей ПВА. Также используется как бюджетный пластификатор.

Применение таких народных средств нецелесообразно при возведении зданий и сооружений с высокими требования по прочности, морозостойкости, надежности другим ключевым параметрам. Для серьезного строительства застройщики применяют заводские добавки узкого или комплексного действия, которые демонстрируют высокую эффективность и позволяют качественно улучшать нужные свойства бетона.