Воздухововлечение бетонной смеси (аэрация бетона)

Для чего нужен воздух в бетоне?

Для вовлечения воздуха в бетонный раствор в него добавляют специальные воздухововлекающие добавки, изготавливаемые на основе поверхностно-активных веществ. При их введении в смеси образуются воздушные пузырьки определенного размера, которые сохраняются при схватывании.

В результате увеличивается содержание воздуха в бетонной смеси, за счет чего достигается требуемая степень пористости бетона, которая необходима, в первую очередь, для увеличения морозостойкости. При недостаточном количестве пор или их слишком малом размере капиллярная влага при увеличении и уменьшении объема во время циклов замерзания-оттаивания создает значительные внутренние напряжения в цементном камне. Это приводит к образованию в нем трещин и постепенному разрушению. При соблюдении норм воздухововлечения бетонной смеси по ГОСТу количество и размер пор достаточны для того, чтобы расширяющаяся при замерзании жидкость просто занимала свободный объем, не создавая дополнительных внутренних напряжений. Этому дополнительно способствует равномерное распределение пор по объему бетона.

Определение воздухововлечения бетона в соответствии с ГОСТом 10181-2014 ― методы и используемые приборы

Методы определения воздухововлечения бетонной смеси и требования к используемому для этого оборудованию регламентируются нормами ГОСТ 10181-2014. В соответствии с этим стандартом для оценки содержания воздуха могут использоваться два критерия:

• объем воздуха в растворе после уплотнения;
• объем межзерновых пустот.

Первый критерий используют для оценки воздухововлечения бетонных смесей на пористых и плотных заполнителях. Второй метод применяют только для растворов на пористых заполнителях.

В соответствии с ГОСТ 10181-2014 предусматриваются следующие методы определения воздухововлечения бетонной смеси:

• Объемный метод. Для испытаний используется прибор объемомер. С его помощью специалисты определяют объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси по ГОСТу с погрешностью не более 0,1 %.
• Компрессионный метод. Оценка вовлечения производится при помощи поромеров разного типа. Современные приборы обеспечивают точность измерений до 0,01 %.
• Расчетный метод. Выполняется расчет объема вовлеченного воздуха в бетонной смеси на основании исходных параметров, характеризующих ее состав. К таким параметрам относятся массы и плотности всех компонентов раствора.

Метод оценки воздухововлечения выбирается в зависимости от состава и характеристик бетона.

Плюсы и минусы использования воздухововлекающих добавок для бетона

Введение в состав раствора добавок, улучшающих воздухововлечение, обеспечивает эффективное увеличение морозостойкости бетона. Кроме этого, достигается ряд дополнительных преимуществ, в том числе:

• повышение пластичности раствора без добавления дополнительного объема воды, что улучшает удобоукладываемость;
• повышение теплоизоляционных и шумоизоляционных качеств бетонных конструкций;
• повышение стойкости смеси к расслоению.

За счет воздухововлечения можно уменьшить плотность раствора на 50-250 кг/м3. Это позволяет изготавливать легкие бетоны с добавлением обычных, а не более дорогих пористых заполнителей.

Главный минус от воздухововлечения состоит в снижении прочности бетона. Более всего страдает прочность на сжатие. При увеличении содержания воздуха на 1 % она снижается в среднем на 5,5 %. Показатель прочности на изгиб снижается значительно меньше. Сильнее всего прочностные параметры уменьшаются при проведении тепловлажностной обработки. Чтобы не допустить значительного снижения прочности при изготовлении бетонных смесей уменьшают водоцементное соотношение или применяют дополнительные модифицирующие добавки, ускоряющие схватывание.