Разнообразие химических присадок для бетона очень велико. Человеку без специального образования может быть сложно понять, какие из них нужны для конкретной задачи.
Общую классификацию добавок по ГОСТ мы приводили в статье Виды добавок для бетона. А на этой странице мы сфокусируемся на практической стороне вопроса. Мы расскажем, какие присадки можно использовать для решения тех или иных проблем, возникающих в ходе строительства.
Правила подбора добавок и их дозировок можно найти в следующих документах:
При желании вы можете ознакомиться с ними самостоятельно. А ниже мы приведем выжимку основных рекомендаций с пояснениями.
Итак, перед строителем, который работает с бетоном, могут возникнуть такие задачи:
- Снизить расходы на строительство
- Улучшить технологические характеристики бетонной смеси
- Улучшить характеристики бетона
- Устранить проблемы, которые возникают при твердении бетона
В этой статье мы разберем первые два пункта.
Добавки для снижения расходов на строительство из бетона
У любого проекта есть два ограничивающих фактора: бюджет и сроки. В эти рамки нужно вписываться как при строительстве простой загородной дачи, так и при возведении огромной спортивной арены за миллиарды рублей.
Повысить эффективность строительных работ можно такими путями:
- Ускорить твердение бетонных конструкций
- Снизить расход цемента в бетонных смесях
Давайте остановимся на каждой задаче подробнее.
Добавки для ускорения твердения бетона
Бетон после заливки требует длительной выдержки, в ходе которой он набирает прочность. Этот процесс может растягиваться на целый месяц. Поэтому естественный порыв многих строителей – ускорить твердение смеси.
Помочь ему в этом могут специальные добавки.
Ускорители твердения используют для того, чтобы:
- Быстрее снять опалубку с монолитных конструкций из бетона
- Обеспечить твердение бетона при температурах ниже +5°C
- Сократить время пропаривания заводских изделий из бетона и железобетона
- Устранить побочные эффекты других добавок, которые замедляют твердение бетона
Для наглядности приведем пару примеров.
Представьте, что идет строительство загородного дома. Если залить фундамент быстротвердеющим бетоном, то уже примерно через одну-две недели можно будет снять опалубку и приступить к возведению стен. Таким образом, все работы по возведению жилища будут закончены гораздо раньше, чем если бы строители использовали обычный бетон.
Или, например, возьмем производство заводских изделий. На предприятиях никто не выдерживает бетон 28 суток – вместо этого материал пропаривают в специальных цехах. Но на это тратится огромное количество воды и электроэнергии. При помощи добавок можно сократить длительность цикла обработки, а значит – и снизить расходы.
Отметим, что эффективность ускорителей твердения зависит от содержания в цементе трехкальциевого алюмината – C3A.
Вяжущее бывает:
- Высокоалюминатным – с содержанием C3A свыше 10%
- Среднеалюминатным – от 6% до 10%
- Низкоалюминатным – не более 6%
К первой группе относятся все быстротвердеющие портландцементы, а к последней – цементы с добавками шлака и пуццоланов. Уточнить химический состав своего вяжущего вы можете у производителя.
В таблице ниже показано, какие ускорители подходят для разных цементов.
Важно помнить, что у любой добавки для бетона есть побочные эффекты действия. О них нужно знать, чтобы потом не столкнуться с неприятными сюрпризами.
Так, у ускорителей твердения они следующие:
- Ускорение схватывания смеси
Смесь с такими добавками быстро теряет подвижность, поэтому ее нужно использовать как можно быстрее после изготовления. - Увеличение тепловыделения при твердении
Это значит, что в первые сутки после заливки бетон сильно нагревается. Если его поверхность при этом быстро остывает, то из-за перепада температур материал может потрескаться. - Вероятность образования высолов
Ускорители твердения – это растворимые соли. При испарении воды они оставляют на поверхности материала белесый налет. Он не опасен, но портит внешний вид конструкций.
Чтобы устранить эти недостатки, можно использовать готовые комплексные присадки.
Добавки для снижения расхода цемента
Прочность и стойкость готового бетона во многом зависят от содержания цемента. Чем больше вяжущего, тем прочнее и долговечнее будет материал.
Вместе с тем цемент, особенно высокомарочный – это самый дорогой компонент бетона. А еще он часто бывает в дефиците. Поэтому снизить его расход – не теряя при этом прочность бетона – стремятся все строители.
Для этого применяют:
- Ускорители твердения
В «Руководстве по применению химических добавок» рекомендуют использовать сульфат калия, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция ННК, хлорид натрия, хлорид кальция и нитрат-нитрит-хлорид кальция. - Пластификаторы
Традиционно используют сульфитно-дрожжевую бражку СДБ и сульфитно-спиртовую барду ССБ. Также большой популярностью пользуются суперпластификаторы С-3, 10-03, ДФ и другие. - Воздухововлекающие добавки
К ним относятся нейтрализованная смола СНВ, поверхностно-активная добавка СПД и омыленный пек ЦНИПС-1. Также можно использовать мылонафт, омыленную смолу ВЛХК, кремнийорганические жидкости ГКЖ – они имеют небольшой пластифицирующий эффект. - Комплексные добавки
Пластификаторы имеют свойство замедлять твердение цемента. Чтобы убрать этот нежелательный эффект, их часто комбинируют с ускорителями твердения.
В следующей таблице вы можете увидеть примерные результаты применения этих добавок.
Как видите, наибольший результат практически во всех случаях дает комплексная добавка на основе пластификаторов и ускорителей твердения.
В следующем разделе мы поговорим о том, как при помощи добавок можно облегчить работу с бетонной смесью.
Добавки для изменения свойств бетонной смеси
Чтобы бетон получился прочным и долговечным, мало просто использовать качественные компоненты. Ведь его показатели зависят еще и от того, насколько хорошо бетонная смесь сохраняет свои свойства на этапе транспортировки и укладки.
Добавки применяют для:
- Повышения подвижности (удобоукладываемости) смеси
- Повышения связности (однородности) смеси
- Замедления схватывания смеси
- Заливки бетона при минусовых температурах
Остановимся на каждой задаче подробнее.
Добавки для повышения подвижности (удобоукладываемости) бетонной смеси
Удобоукладываемость характеризует то, насколько легко смесь поддается формовке и уплотнению. Это очень важный показатель.
Повышают подвижность смеси для того, чтобы:
- Понизить водоцементное отношение (В/Ц) смеси и сделать бетон более прочным
- Улучшить формовочные свойства смеси
- Получить литую самоуплотняющуюся смесь
- Повысить перекачиваемость бетонной смеси
Для решения этой задачи в смесь можно вводить:
- Пластификаторы и суперпластификаторы
- Воздухововлекающие добавки
- Комплексные добавки
Принцип действия у них немного разный, но эффект один – разжижение цементного теста и придание ему текучести.
Сравнение этих добавок приведено в следующей таблице.
Для получения максимального эффекта используют суперпластификаторы и комплексные составы на их основе.
Добавки для повышения связности (однородности) бетонной смеси
В состав бетона входят компоненты разной плотности. С течением времени такая смесь естественным образом расслаивается – тяжелые материалы осаживаются, а легкие, наоборот, поднимаются. Это негативно влияет на качество готового бетона. Он получается неоднородным: более прочным в одних местах и слабым – в других.
Чтобы решить эту проблему, используют специальные присадки.
Они необходимы:
- При транспортировке смеси на дальние расстояния
- Если заполнители смеси сильно различаются по плотности – с этим часто сталкиваются при изготовлении легких бетонов
- Если работы по бетонированию ведутся медленно, и смесь долго стоит без перемешивания
Для повышения связности (нерасслаиваемости) в бетонную смесь вводят такие добавки:
- Суперпластификаторы
- Мылонафт
- ВЛХК
- Полиоксиэтилен (ПОЭ)
- Метилцеллюлозу (МЦ)
Из современных добавок также можно отметить ассоциативные загустители на основе полимеров: поликарбоксилата, эфиров целлюлозы.
Добавки для замедления схватывания бетонной смеси
Схватывание бетонной смеси происходит в среднем через 1-2 часа после ее замеса. Но иногда строителям нужно отсрочить этот момент.
Такая потребность возникает, когда:
- Смесь нужно перевезти на дальнее расстояние
- Необходимо уложить большой объем бетона за один заход
- Бетон заливают в очень жаркую погоду
Вообще, эффект замедления схватывания имеют все органические добавки для бетона. К ним, в частности, относятся пластификаторы и воздухововлекающие присадки.
Наибольшей эффективностью обладают:
- Лигносульфонаты (в повышенных дозировках)
- Пластификаторы СДБ и ССБ
- Кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, ГКЖ-11 и ГКЖ-94
Последние в списке присадки применяют для заливки бетона в условиях высокой температуры и сухости.
Добавки для бетонирования при отрицательной температуре
Реакция между цементом и водой в бетонной смеси прекращается, когда вода замерзает. Это значит, что материал перестает набирать прочность.
При изготовлении бетона для зимнего строительства используют уже знакомые нам соли – ускорители твердения. Принцип действия у них ровно такой же, как и у противогололедных реагентов: они понижают температуру замерзания воды, благодаря чему она не превращается в лед.
Существует две разновидности зимнего бетонирования:
- Теплое
В этом случае гидратация цемента протекает за счет дополнительного прогрева. Для этого используют обогреваемую опалубку, греющий кабель, электроды, индукцию или инфракрасное излучение. Роль противоморозных добавок заключается только в том, чтобы защитить смесь от замерзания при транспортировке. - Холодное
Такая смесь набирает прочность без прогрева извне, за счет собственного самонагрева. В ее состав вводят более активные присадки, которые не только понижают температуру замерзания воды, но и ускоряют тепловыделение цемента.
Для изготовления этих смесей используют разные ускорители твердения. Самые популярные разновидности мы привели в следующей таблице.
Большой популярностью также пользуются комплексные противоморозные добавки. В их состав – помимо ускорителей – могут входить пластификаторы, ингибиторы коррозии и воздухововлекающие присадки в нужных дозировках.
Теперь вы знаете, как при помощи добавок можно изменить ключевые характеристики бетонной смеси.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
