Добавка для бетона вира

Обновлено: 03.05.2024

В лаборатории технологии бетона и новых материалов ОАО "ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева" проведены исследования эффективности действия в бетоне (растворе) добавки СНВ. Добавка СНВ - смола нейтрализованная воздухововлекающая представляет собой твердое вещество темно-коричневого цвета. На основании выполненных исследований и полученных результатов по эффективности действия добавки установлено следующее.

1. По основному эффекту действия СНВ относится к поверхностно-активным добавкам воздухововлекающего типа, кроме того, обладает незначительным пластифицирующим эффектом.

2. По показателям качества добавка отвечает требованиям ТУ 13-00281074-75-98.

Добавка обладает хорошим пенообразованием, обеспечивает высокую устойчивость пены во времени.

3. Оптимальная дозировка добавки СНВ при введении в бетоны (растворы) находится в пределах 0.01-0.025% от массы цемента.

Концентрация рабочих растворов добавки СНВ не должна превышать 5%.

Для приготовления рабочих растворов добавку растворяют в теплой воде при температуре 30-40оС.

4. Эффективность добавки СНВ в бетонных (растворных) смесях

Введение добавки СНВ в бетонную смесь в указанном количестве обеспечивает снижение водоотделения, расслоения смесей, повышение связности, однородности, удобоукладываемости.

Вовлеченный с помощью добавки воздух создает условия легкого взаимного перемещения заполнителей, увеличивает подвижность смесей, одновременно препятствуя ее расслоению. Бетонные смеси с добавкой лучше укладываются при вибрации, больше времени сохраняют подвижность и удобоукладываемость во времени.

При указанной дозировке обеспечивается требуемое содержание вовлеченного воздуха в бетоне 2÷8% по объему, что соответствует требованиям ГОСТ 24211-91.

5. Эффективность добавки СНВ в бетоне (растворе).

Морозостойкость бетона (раствора) с добавкой СНВ может быть повышена на 3÷5 ступеней по сравнению с морозостойкостью бетона (раствора) контрольного состава.

Введение добавки СНВ увеличивает стойкость бетона (раствора) к воздействию агрессивных сред, в частности солестойкость.

Снижение прочности бетона с добавкой СНВ пропорционально объему вовлеченного воздуха (V_в.в. ) и может быть компенсировано путем применения совместно с добавкой СНВ добавок поверхностно-активных веществ пластифицирующего действия (путем снижения водоцементного отношения В/Ц).

6. Материалы для приготовления бетонных (растворных) смесейс добавкой СНВ

Для приготовления бетонов, растворов и сухих строительных смесей с добавкой СНВ могут использоваться обычные материалы (цементы, заполнители), отвечающие требованиям соответствующих стандартов.

При введении совместно с добавкой СНВ других поверхностно активных веществ необходимо проверять их совместимость, т.е. отсутствие коагуляции при смешивании рабочих растворов.

Добавки-модификаторы - такой же обязательный компонент бетонной смеси, как вяжущие заполнители и вода. Рассмотрим основные виды и назначение добавок к бетонам.

Хлористый кальций используется при работе в холодное время для увеличения скорости нарастания прочности бетона. Применение хлористого кальция (хлористого натрия, углекислого калия (поташа)) позволяет увеличить производительность при изготовлении изделий из цемента. Он позволяет бетону затвердевать и набирать достаточную прочность при температуре -20-30 град.С (тогда как обычный бетон замерзает уже при -5 град.С). При наступлении плюсовых температур бетон оттаивает и набирает оставшуюся прочность.

Хлористый кальций обычно добавляется в количестве, равном 2% от веса цемента. При такой его концентрации возрастает прочность бетона (особенно в начале) и несколько сокращается срок схватывания. Повышение содержание хлористого кальция уже не дает заметного роста прочности, а вот усадка при этом увеличивается.

Гидравлические минеральные добавки - вещества, обладающие гидравлической активностью, т.е. способностью связывать известь или окись кальция, выделяющуюся в цементе при его твердении с образованием труднорастворимых силикатов.

Гидравлические добавки увеличивают долговечность бетона, его сопротивляемость к агрессии сульфатов, болотных вод и т. д. Используются для производства пуццоланового портландцемента, сульфатостойкого пуццоланового портландцемента, известково-пуццолановых вяжущих.

Молотый доменный шлак - отход производства чугуна, гранулированный материал. От размалывается примерно до степени дисперсности портландцемента и вводится в раствор, также применяется при изготовлении сборных бетонных изделий.

Шлак обладает вяжущими свойствами. При добавлении в бетон способствует развитию его прочности. Шлаком можно заменить до 50% портландцемента (в ряде случаев этот показатель достигает 80%).

Зола образуется при сжигании пылевидного угля, основным ее поставщиком являются тепловые электростанции. Зола оказывает на бетон тройное действие. Как и инертные добавки, она делает его более плотным. Создает пластифицирующий эффект, что позволяет снизить количество воды в бетоне, повысить его прочность и плотность. И, наконец, введение золы способствует химическому уплотнению и уменьшению пор в затвердевшем бетоне.

Гидрофобизаторы. Чем опасна вода для бетона? Ее впитывание и последующее испарение приводит к выщелачиванию. Из бетона вымываются соединения кальция, он становится менее прочным. Одновременно вода, особенно дождевая, приносит в бетон минеральные соли, которые могут стать причиной трещин.

Действие гидрофобных добавок направлено на защиту бетона от воды. В качестве гидрофобизаторов применяют соли жирных кислот и некоторых металлов, ПАВ (поверхностно-активных вещества), составы на основе кремнийорганики (силиконаты и силоксаны). Силиконовые гидрофобизаторы повышают коррозионную стойкость и морозостойкость бетона, позволяют регулировать подвижность, водопотребность, удобоукладываемость бетонной смеси.

Ускорители схватывания. В ряде случаев при бетонировании конструкций нужно ускорить рост прочности уложенного бетона и сократить срок его выдержки перед распалубкой.

Основной критерий эффективности добавок-ускорителей - ускорение процесса схватывания на 25% и более (при температуре окружающего воздуха 20 град.С). По требованию надежности необходимо повышение прочности бетона на 20% и более в возрасте 1 суток нормального твердения.

В качестве добавок-ускорителей применяются карбонат калия, хлорид кальция, тринатрийфосфат и другие.

Воздухововлекающие добавки применяются главным образом для повышения морозостойкости бетонов и растворов. Эти добавки в некоторой степени понижают прочность бетона (1% вовлеченного воздуха снижает прочность бетона на сжатие на 3%).

Воздухововлекающие добавки гидрофобизируют поры и капилляры бетона, а воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без образования больших внутренних напряжений. В результате повышаются водонепроницаемость и морозостойкость бетона.

Суперпластификаторы. Эти добавки увеличивают подвижность и текучесть бетонной смеси, улучшают строительно-технологические свойства бетона и могут в значительной степени сэкономить цемент.

В большинстве своем суперпластификаторы - это синтетические полимерные вещества, которые вводят в бетонную смесь в количестве 0.1-1.2% от массы цемента.

Применение суперпластификаторов позволяет применять бетоны с низким водоцементным соотношением и получать высокую прочность, сократить время формования изделий, уменьшить расход цемента и пр. Применение суперпластификатора позволяет увеличить подвижность бетонной смеси без снижения прочности и долговечности бетона.

Биоциды - модификаторы, применяемые для защиты бетона и других строительных материалов от биоповреждений. Они предназначены для придания биоцидности (бактерицидности, фунгицидности). В качестве химических средств защиты бетона используются неорганические соединения (окислы и соли бора, меди, хрома, цинка, мышьяка и др.), органические соединения (фенолы и хлорфенолы), элементоорганические и комплексные соединения олова, меди, свинца, мышьяка, кремния, ртути и пр.

В зависимости от условий эксплуатации бетона, дозировка биоцидов составляет 0.5-2% от массы цемента. Оловоорганический биоцид - ластонас - вводится в количестве 0.1-0.3% от массы цемента.

Биоцидные добавки выбираются в зависимости от вида бетона или строительного раствора, видов микроорганизмов, которые могут поселиться на поверхности или внутри железобетонных конструкций. Биоциды должны обладать высокой активностью и не воздействовать на окружающую среду.

Бетон – один из древнейших строительных материалов. Его получают из смеси вяжущего вещества, заполнителей и специальных добавок с водой после ее формирования и твердения. Из него строили сооружения еще в Египте, Китае, Индии, Древнем Риме, начиная с 3600 г. до н.э. Однако для массового строительства бетон и железобетон стали использоваться только во второй половине XIX в. после получения портландцемента, ставшего основным вяжущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций.

Основной тенденцией в строительстве является использование бетона с высоким пределом прочности при сжатии. В настоящее время высокопрочным считается бетон, предел прочности при сжатии которого находится выше общепринятого уровня и составляет более 60 Н/мм2. При применении обычных исходных веществ и способов укладки создаются строительные конструкции с пределом прочности при сжатии до 150 Н/мм. В наши дни ведется разработка строительных растворов и бетонов с пределом прочности до 800 Н/мм2.

Благодаря отличному соотношению прочности к объемной плотности, высокой плотности и долговечности высокопрочный бетон все чаще используется для решения различных практических задач строительства (производства неармированного бетона, железобетона и предварительно напряженного бетона).

Высокопрочным бетоном называют плотные бетоны класса прочности от C 55/67 до C 100/115, а также легкий высокопрочный бетон с классами прочности от LC 55/60 до LC 80/88.

Для производства высокопрочного бетона водоцементное отношение (отношение В/Ц) должно быть значительно ниже 0,4, за счет чего уменьшается пористость и повышается прочность матрицы цементного камня. При минимальном отношении В/Ц и низком содержании воды в смеси удобоукладываемость бетона в реальных условиях достигается лишь за счет увеличения содержания вяжущего и особенно за счет добавления пластификатора. Нижний предел водоцементного отношения определяется в настоящее время степенью достижения достаточной удобоукладываемости бетонной смеси и равен 0,20.

Зерна заполнителя должны обладать высокой прочностью и модулем упругости. Также необходимо очень хорошее сцепление между зернами заполнителя и матрицей цементного камня. Результат достигается за счет добавления пуццолановых вяжущих. Имеется положительный опыт применения базальта, диабаза и мелафира.

В качестве вяжущих могут употребляться все стандартные типы цементов. При выборе цемента следует обратить внимание на совместимость цемента и пластификатора; водопотребление или тонкость помола; характер нарастания прочности и желаемое значение конечной прочности; характер выделения тепла в процессе гидратации с учетом размеров строительной конструкции.

Чтобы получить высокую начальную прочность, используют портландцемент (допустимо и стандартный цемент). При производстве крупногабаритных элементов или при повышенной температуре окружающей среды целесообразно скомбинировать портландцемент и шлакоцемент, заменив также одну часть портландцемента на золу-унос каменного угля. Чтобы выйти на прочность выше 100 Н/куб. мм, рекомендуется применять мелкий базальтовый, габбровый или гранитный щебень. Для обеспечения достаточной удобоукладываемости бетонной смеси целесообразно соблюдать низкое водопотребление. Как правило, содержание цемента в бетонной смеси составляет от 350 кг/м3 до 500 кг/м3.

В качестве минеральных добавок при производстве высокопрочных бетонов используются микрокремнезем, зола-унос каменного угля, метакаолин, нанокремнезем (кремневая кислота) и каменная мука (кварцевая и известняковая мука).

Обязательным условием при изготовлении высокопрочных бетонов является использование пластификаторов в качестве химических добавок, в этой роли последнее время находят применение эфиры поликарбоксилата.

Главной задачей при производстве высокопрочных бетонных смесей является обеспечение достаточной удобоукладываемости бетонной смеси. Удобоукладываемость бетона проверяется в ходе соответствующих испытаний в реальных условиях (смешивание, транспортировка, укладка, последующий уход за бетоном). Для высокопрочных бетонов рекомендуются высокоподвижные смеси, они легко поддаются перекачке бетононасосом.

Благодаря относительно высокому содержанию цемента, использованию микрокремнезема и низкому водоцементному отношению высокопрочные бетоны при затвердевании характеризуются (в сравнении с традиционными бетонами): более быстрым нарастанием температуры в строительной конструкции; повышенной скоростью потребления и связывания воды в процессе гидратации; ускоренным нарастанием прочности в первые дни.

Недостатком подобных бетонов по сравнению с традиционными бетонами является их более интенсивная аутогенная усадка, которая становится причиной повышенной склонности к трещинообразованию. Наиболее эффективным средством борьбы с трещинообразованием в высокопрочных бетонах, вызванным аутогенной усадкой, является внутренний уход путем введения равномерно распределенных по всему объему бетона микровключений, содержащих свободную воду.

Высокопрочные бетоны значительно быстрее набирают прочность, чем традиционные бетоны. Причиной этому служит низкое водоцементное отношение, а также более активное выделение тепла вследствие быстрой гидратации и высокого содержания цемента.

При укладке, если в бетонную смесь не добавлялся замедлитель, то следует рассчитывать на более быстрое схватывание высокопрочного бетона по сравнению с бетоном обычной прочности. Укладка высокопрочного бетона в скользящую или подъемно-передвижную опалубку возможна в том случае, если свежеприготовленная бетонная смесь имеет низкую вязкость.

Высокопрочные бетоны отличаются большей хрупкостью по сравнению с традиционными бетонами, что обусловлено их более гомогенной структурой в отличие от бетонов обычной прочности. Трещины быстро распространяются по всей структуре, что приводит к образованию плоскостных изломов и к растрескиванию зерен заполнителя.

Рекомендуемое время выдерживания внутренних строительных элементов составляет минимум 2 дня, наружных - 3 дня. Благоприятно на качестве бетона сказывается выдерживание с подводом воды, результате низкого водоцементного отношения, что может привести к образованию микротрещин. Мероприятия по выдерживанию бетона необходимо начинать проводить сразу же после его уплотнения.

Для высокопрочных бетонов характерны более низкие темпы проникновения агрессивных сред (что является преимуществом с точки зрения коррозионной защиты арматуры), и более высокая устойчивость к химическому воздействию.

Сверхэффективный (сверхпрочный) бетон имеет прочность в пределах 150-250 МПа и позволяет создавать конструкции и сооружения, отличающиеся высокой несущей способностью, тонкостью контуров и долговечностью. Термин «сверхпрочный бетон» указывает на то, что при различном использовании критерии долговечности имеют первостепенное значение и, соответственно, представляют интерес для определения прочности.

Применение высокопрочных бетонов позволяет уменьшить габариты опалубки для колонн, балок и стеновых элементов; снизить строительную толщину или увеличиить несущую способность конструкций, работающих на изгиб; создавать более изящные контуры при увеличении длины пролетов конструкций, работающих на изгиб (большепролетные мосты); сократить расходы бетона и арматуры; получить более высокую плотность, водо- и газонепроницаемость, износостойкость, стойкость к химически активным веществам, повысить коррозионную защиту арматуры.

Высокопрочные бетоны применяются при высотном строительстве, возведении мостов, облицовке водоочистных установок, устройстве промышленных напольных покрытий.

Требования к строительным материалам и смесям повышаются. Каждая фирма, производящая стройматериалы, добавляет различные примеси, способствующие улучшению либо изменению их характеристик.

Химические добавки для бетона

Созданные на основе полимерных веществ материалы смесей из бетона, как сухих, так и жидких, называются пластификаторами. При добавлении получается кладочный раствор, обладающий пластичностью, повышенной эластичностью, текучестью, а также влагопоглощением.

Эти примеси ничем не пахнут, у них пониженная летучесть, они устойчивы к любым растворителям. Улучшается подвижность бетона.При заливке не образуются пустоты, готовая конструкция получается монолитной. С помощью химических добавок повышается взаимодействие смеси с арматурой. Размеры пор уменьшаются из-за добавленных в раствор химических примесей. Это помогает улучшить прочность, придать долговечность, водопроницаемость составу.

При помощи добавок для твердения бетона повышается порог замерзания жидкости в растворе., предотвращая возможное разрушение при резком перепаде температур. Их можно разделить на два вида: сухие и влажные. Сухие – это специальные порошки. Влажные примеси продаются в виде готовых к использованию концентратов.

Жидкие пластификаторы для бетона

Добавки для твердения бетонной заливки ускоряют застывание смеси. Можно добиться ускорения заливочных работ, сокращается потребление воды. Чтобы предотвратить расслаивание бетонного раствора, при его создании добавляют пластификаторы.

При использовании добавок для цементного раствора снижается расход цемента примерно на 15%. Заливка становится удобной при самых низких температурах, качество смеси не страдает. Не требуется влажностная либо тепловая обработка.

Применение пластификаторов

Бетонные и цементные растворы применяются в строительных, а также отделочных работах.

Фундамент. Для изготовления фундамента используется бетонная смесь класса В25 и В30. Требуется в два раза меньше воды, соответственно соотношение можно определить, как 2:1.

Стяжка пола. Пластификаторы помогают добиться ровной поверхности.

Теплый пол. Пластификатор для бетона теплого пола помогает уменьшить толщину стяжки примерно на 15%, добавки нужны для создания равномерного прогрева пола.

Для улучшения свойств бетона при его приготовлении добавляются различные присадки. Они позволяют увеличить прочность сооружений или повысить пластичность. Чтобы раствор не терял своих первоначальных качеств, используются специальные добавки в бетон.

Для чего применяются

При замешивании бетонной смеси между его наполнителями, связующим веществом и водой происходит гидратация — химическая реакция, в ходе которой вода распадается на молекулы, образуются кристаллы и бетон затвердевает. Чем больше наполнителей содержится в составе, тем большее количество необратимых реакций произойдет в разное время. Для регулирования скорости гидратации в смесь добавляются вещества, с помощью которых структура бетона может изменяться.

Присадки способствуют протеканию различных процессов:

снижение температуры застывания;
усиление текучести;
повышение адгезионных свойств;
уменьшение объема бетона и его расхода;
предотвращение образования трещин;
увеличение водоотталкивающих свойств;
сужение пор и пр.

Кроме того, добавки бетонные используются для получения строительного материала с требуемыми характеристиками. Практически все компоненты в своей основе имеют химические соединения и производятся в сухом и жидком видах.

Виды добавок для бетона

Все добавки можно разделить на несколько групп:

пластифицирующие и модифицирующие;
замедлители и ускорители твердения бетона;
газообразующие и воздухововлекающие;
антиморозные;
гидроизоляционные;
уплотняющие;
пигментные красители.

Каждый вид обладает своими свойствами, благодаря которым бетонная смесь приобретает те или иные характеристики для строительства.

Модификаторы

Добавки-модификаторы предназначены для улучшения таких свойств бетона, как продолжительный срок службы, прочность сооружений, устойчивость к низким температурам. Добавление модифицирующих присадок снижает проницаемость бетона, а также повышает подвижность раствора, способствуя более глубокому и равномерному заполнению пор и щелей.

Выбор модификатора обуславливается сферой применения бетона. Например, для сооружения площадок подходит один вид модифицирующего вещества, а при строительстве колодца или бассейна — другой.

Пластификаторы

Этот вид добавок является самым востребованным, поскольку с его помощью можно добиться текучести и нужной подвижности бетона. Действие пластифицирующих веществ заключается в уменьшении силы сцепления частиц смеси и предотвращении ее расслаивания.

Основное достоинство пластификаторов — экономичность. Благодаря добавлению присадок, можно снизить потребляемый объем цемента. Вторым преимуществом является возможность быстрого заполнения раствором тонкостенной опалубки или отливки отдельных сегментов из бетона (бордюров или плитки для садовых дорожек).

Кроме того, пластифицирующие примеси в составе увеличивают морозостойкость сооружений.

Добавки-пластификаторы могут различаться по степени уменьшения использования жидкости (воды). Классификация выглядит следующим образом:

Из недостатков отмечается снижение скорости застывания бетона вследствие повышения пластичности и подвижности раствора, поэтому рекомендуется использовать одновременно пластификаторы и ускорители отвердения.

Антиморозная

Для повышения морозостойкости бетонных сооружений в смесь на стадии приготовления добавляется противоморозная присадка. Ее действие заключается в снижении температуры застывания раствора. Это значит, что бетонная смесь может застыть и при отрицательной температуре воздуха.

Главное достоинство противоморозных добавок — возможность проведения строительных работ с помощью бетонного состава в холодное время года без предварительного подогрева. При этом цемент успевает вступить в реакцию с водой и не застыть при нулевой температуре воздуха.

Регуляторы подвижности

С их помощью раствор сохраняет свою пластичность в самых неблагоприятных условиях. Лучшее время для применения таких веществ — лето, когда заливают бетонные полы. Регуляторы подвижности добавляют в состав для получения однородной массы при работе со стяжкой пола.

Главная особенность регуляторов подвижности — пригодность для работы даже после длительной транспортировки.

Добавки в бетон для набора прочности

Эти добавки являются катализаторами процесса набора прочности бетона и выполняют роль пластифицирующих соединений и ускорителей застывания одновременно. Они состоят из органических соединений.

Химические присадки

В своем составе эти добавки имеют химические соединения:

модифицирующие подвижность и пластичность бетона;
повышающие влагостойкость и задерживающие влагу внутри раствора;
стабилизаторы против расслаивания цементно-песчаной смеси;
антиотвердители и отвердители;
воздухововлекающие и газообразующие соединения.

Они также могут выполнять антикоррозийные и противоморозные функции.

Воздухообразующие добавки предназначаются для образования микропор в смеси. Поскольку получается пена и появляются поры внутри конструкции, то возникает необходимость в гидроизоляции сооружения. Поэтому воздухововлекающие составы лучше использовать совместно с гидроизолирующими, чтобы увеличить морозостойкость бетона.

Кроме того, производятся вещества с антигрибковым эффектом. Присутствие таких добавок снижает риск образования плесени и грибковых поражений в местах стыков, подвергающихся частому и вынужденному увлажнению (например, в местах соединений фундамента с отмосткой).

Такие добавки приобретаются для изготовления пено- и газоблоков.

Антикоррозийные

При добавлении этих присадок раствор приобретает такие свойства смеси, как стойкость к воздействию агрессивных сред, вызывающих коррозию бетонной конструкции. Добавки защищают сооружения от разрушающей способности труднорастворимых соединений, предотвращают вымывание микрочастиц упрочнителей бетона, препятствуют растворению веществ.

Кроме того, антикоррозийные компоненты смеси добавляются в состав для повышения влагостойкости и увеличения плотности бетона.

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Такие добавки с успехом применяются при изготовлении сооружений с тонкими стенами для повышения прочности конструкции и включают в себя пластификаторы, улучшающие подвижность бетонной массы. С их помощью увеличивается плотность состава и водонепроницаемость готовых изделий.

Регуляторы плотности способствуют уменьшению расхода связующего вещества, сохраняя при этом его качество.

Марка добавки	Назначение	Стоимость, руб.*
ТЕХНОНИКОЛЬ Master	Пластификатор, противоморозная	750-850 руб./1 л; 500-700 руб./10 л
Полипласт СП-1	Пластификатор, противоморозная	900 руб./10 л; 120 руб./1 кг или 3000 руб./25 кг
Полипласт СП-3	Суперпластификатор, водонепроницаемая, для стяжки пола	От 70 руб./0,4 кг
АрмМикс СУПЕРПЛАСТ	Универсальная	От 70 руб./1 кг
Добавка Д-5	Гидроизоляция	От 130 руб./1 кг
Форт УП-3	Противоморозная, пластификатор	От 40 руб./1 кг
Biotech	Модификатор, пенообразующая	От 70 руб./1 кг
Форт УП-2М	Комплексная для устранения расслаивания раствора	От 70 руб./1 кг