модификатор для бетона что это

Добавки в бетон: какие они бывают и зачем применяются?

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:

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:

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.

Пластификаторы

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.

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:

Они также могут выполнять антикоррозийные и противоморозные функции.

Химические присадки 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.

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.

Популярные производители и цены

Современные компании предлагают различные добавки, с помощью которых можно регулировать технические показатели приготавливаемого бетонного раствора. Они также позволяют снизить используемый объем связующего вещества без уменьшения прочностных характеристик и увеличить срок годности действия смеси.

Добавки производятся в сухом виде в мешках по 25 кг или жидкими, в небольших тарах на 1,5 или 10 л.

Все присадки в сухом виде имеют срок хранения до 12 месяцев, в жидком — до 6 месяцев с даты изготовления.

*Указывается средняя стоимость за единицу продукции.

Источник

МОДИФИКАТОРЫ БЕТОНА: ЕЩЕ ПРОЧНЕЕ, ЕЩЕ ДОЛГОВЕЧНЕЙ

В двух предыдущих номерах журнала мы поместили статью о бетоне — материале, лежащем в основе строительных технологий, своего рода дайджест, скомпилированный из открытых источников, показавшимися нам наиболее информативными. Продолжая эту традицию, в номере нынешнем мы размещаем аналогичный материал по теме добавок для бетона.

К преимуществам бетона как базового строительного материала относятся его низкая стоимость, экологическая безопасность и высокая прочность. В то же время, все чаще в бетон вносят различные добавки (модификаторы), позволяющие получать какие-либо полезные свойства, нетипичные для классического трехкомпонентного бетона, состоящего из цемента, воды и заполняющих фракций. Таким способом можно повысить, к примеру, прочность материала после застывания или сделать его водонепроницаемым. Стоимость растворов при этом незначительно увеличивается, но темпы работы и качество – возрастают.

На сегодняшний день в современном мире производится порядка 800 различных добавок в бетон, каждая из них обладает определенными свойствами и конкретным назначением. В строительстве добавки в бетон делятся на следующие виды:

Основные функции добавок

Каждая из них не только выполняет свою непосредственную функцию (противостоит холодам, придает пластичности, помогает быстро застывать, добавляет цвет), но и обеспечивает цементную или бетонную смесь рядом преимуществ — прежде всего, улучшая ее технические характеристики. Бетон становится антикоррозийным – арматура, применяющаяся для возведения монолитных конструкций, не проржавеет на протяжении долгих лет, а значит и всё здание или сооружение, построенное с её помощью, останется прочным даже через многие годы.

Противоморозные добавки в бетон

Противоморозные модификаторы бетона необходимы в монолитном строительстве, при изготовлении монолитных и сборных бетонных и железобетонных сооружений, а также в строительных и отделочных работах при кладке из кирпича и из камня, в наружных штукатурных работах в зимнее время и при минусовой температуре.

Противоморозные добавки обеспечивают твердение бетона и строительного раствора при отрицательной температуре окружающего воздуха и предотвращают замерзание бетона при транспортировании, укладке и уплотнении на строительных площадках. Кроме того, они придадут бетонной смеси, а значит и всей конструкции прочность, надежность. Они замедляют процесс твердения бетона, ускоряющийся в условиях низких температур.

Таким образом, искусственно создаются условия нормальной температуры внешней среды, когда с бетонной или цементной смесью можно работать в обычном режиме. Важно так же, чтобы присадка сделала смесь антикоррозийной. Но есть и противопоказания, при которых не рекомендуется применять пластифицирующую противоморозную добавку в бетон.

В частности, не применяют её во время дождя или при относительной влажности воздуха больше шестидесяти процентов; не используют противоморозную добавку и в том случае, если в заполнителе наличие реакционно-способного кремнезема превышает норму в 50 мг/моль из-за возможного возникновения дополнительных пор в бетоне. Не советуют применять такие модификаторы и в ЖБИ, в которых использовалась арматура из стали некоторых классов.

Противоморозные присадки дают возможность продолжать работу с бетоном даже при температуре 15 градусов ниже нуля. Однако стоит отметить, что применение добавок в той или иной мере модифицируют бетонные свойства, и такие изменения не всегда благотворны. В наше время существуют противоморозные модификаторы комплексного типа, компенсирующие негативные моменты своего использования.

Принцип действия противоморозной добавки в бетон

Данный модификатор предотвращает замерзание жидкости во время транспортировки и до момента схватывания. Это обеспечивает процесс гидратации – полного вступления в реакцию с цементным порошком. Все проводится в соответствии с технологией, и в итоге получается морозостойкий бетон. Во время заливки и до того момента, когда наберется прочность, также поддерживается особая температура, но уже не за счет присадки для бетона, а при помощи мешковины, пленки или тента (ими накрывается залитая поверхность) и прогреванием непосредственно самого бетона, если на улице минусовая температура. Если температура выше нуля, потребность в антифризных добавках отпадает сама собой.

Чтобы прогреть бетон, строительные бригады применяют воздушные пушки, строительные фены, работающие по принципы нагона потока теплого воздуха под накрытую бетонную поверхность. Что касается бюджетных вариантов, то прогреть бетон можно при помощи сварочного аппарата и обычной проволоки. Ее нагревают и оставляют в бетоне после того как он схватился. При разовом применении, используют аппараты для сварки.

Срочное бетонирование в сильные морозы

Пластификаторы/суперпластификаторы для бетона

Пластификатор, а вернее, его более продвинутый наследник – суперпластификатор – самая распространенная на сегодня добавка, использующаяся при приготовлении бетонных смесей. В целом, химические добавки, способствующие уменьшению водосодержания наиболее востребованы. Есть очень много плюсов от их применения, а именно: повышается текучесть смеси без добавления лишней воды, она становится более пластичной, экономится цемент, повышается плотность, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

В технологии производства бетонных растворов есть парадоксальное противоречие. Чтобы сделать бетон или ЖБИ прочней и долговечней, необходимо по максимуму сократить количество воды затворения (снизить водоцементное отношение). В идеале, желательно оставить лишь то количество воды, которое необходимо для полноценного процесса гидратации цемента. На практике это не совсем реально по причине невозможности качественной укладки получившейся так называемой жёсткой смеси. Для того чтобы она получилась более-менее подвижной, вводится количество воды значительно большее, чем нужно для гидратации. А лишняя вода снижает расчётную прочность смеси. Что же делать, если нужна жидкая (литая) смесь, когда для её укладки в опалубку используется бетононасос?

Вот здесь и приходят на помощь специальные модификаторы бетона – пластификаторы, которые начали применять ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, применяется в основном их новая версия, так называемые суперпластификаторы. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых.

Пластификаторы имеют следующие неоспоримые преимущества:

Небольшой минус при использовании прастификаторов – незначительное замедление сроков схватывания и твердения бетонной формы. 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 формы.

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

Гидроизоляционные добавки в бетон

При строительстве различных сооружений одним из главных этапов является закладка качественного фундамента. Как известно, применяемые для этих целей бетонные растворы имеют недостатки, такие как неравномерная усадка, появление микротрещин и т.д. Эти дефекты могут повлечь за собой проникновение влаги, что, в свою очередь, вызовет полное разрушение сооружения. Чтобы предотвратить такие нежелательные последствия, для ЖБИ выполняется гидроизоляция. При этом ранее использовались водоотталкивающие материалы, которыми покрывались части здания или они прокладывались в слои из нескольких элементов.

К настоящему времени разработаны специальные модификаторы для гидроизоляции, позволяющие повысить сопротивляемость изделий коррозии и водонепроницаемость самой структуры состава.

Гидроизоляционная добавка в бетон применяется для повышения качества ЖБИ. При этом она не только придает способность изделиям из данных материалов не пропускать воду, но и улучшает их прочие полезные свойства. Кроме того, эти вещества помогают защитить металлические элементы в железобетонных конструкциях от коррозии, которая может возникнуть из-за контакта с внутренней влагой или же попадания паров и воды извне. Присадки, как правило, изготавливают из полимерных соединений, имеющих свойство разрастаться в растворе, тем самым закрывая микротоннели и трещины, образуемые при высыхании состава.

Модификаторы – ускорители высыхания бетона с приданием способности материалу не пропускать воду. Кроме того, у составов с применением таких добавок повышаются адгезионные свойства, пластичность, также в готовых формах наблюдается уменьшение усадки.

Фибра-присадки – многофункциональное дополнение для приготовления бетонных и прочих строительных смесей. Данные добавки представляют собой волокна, которые могут изготавливаться из различных материалов, например, полимерных соединений, стали, стекла и так далее. Эти примеси помогают повысить устойчивость ЖБИ к механическим воздействиям, перепадам температуры и другим видам деформаций. Кроме того, наблюдается уменьшение возникновения трещин и усадки, сколов; добавки придают составу объемное армирование, пластичность, сцепление веществ.

Проникающие гидроизоляционные добавки, применяемые в жидкий бетон. Повышают устойчивость к воздействиям влаги и различных агрессивных сред (кислот, щелочи и прочих химических веществ) как на стадии производства, так и в процессе эксплуатации.

Гидроизоляционные добавки в бетон применяются при строительстве сооружений самого разного назначения. Можно отметить следующие виды объектов, которые строятся с их использованием:

Способы применения модификаторов различаются в зависимости от их вида. Как правило, соотношение смеси, воды и иных компонентов для бетонного состава указываются в прилагаемой к продукции инструкции. Многие сухие порошкообразные виды можно применять вместе с другими модификаторами (пластификаторами, морозостойкими присадками и так далее).

Гидроизоляционная добавка для бетона значительно повышает качество состава. Применение такой продукции избавляет от лишних затрат на дополнительные работы по защите изделий от влаги и иных механических и химических воздействий. Многие виды добавок многофункциональны, и в зависимости от используемого материала можно получить состав с высокими техническими характеристиками (пластичностью, устойчивостью к трению, ударам и пр.).

Химические модификаторы этой группы способствуют образованию воздушных микропузырьков. Наличие таких микропор существенно повышает морозостойкость бетона — благодаря пространству, которое может занимать расширяющаяся при замерзании вода, проникшая в бетон.

Воздухововлекающие добавки повышают тепло- и шумозащитные свойства стен, фундаментов, потолков, улучшают стойкость бетона к расслоению, дают возможность экономии цемента и песка, совместимы с другими модификаторами.

В самом начале, когда воздухововлекающие присадки вводили в бетон для придания ему морозостойкости, было замечено, что эти вещества придают бетонной смеси и прочие полезные свойства, а именно: уменьшают (а при благоприятных обстоятельствах могут полностью исключать) образование трещин при пластической усадке; уменьшают размывание водой; улучшают удобоукладываемость.

Лучшие воздухововлекающие добавки — полимеры. Их следует осторожно добавлять в воду затворения. Доза должна точно контролироваться, а добавка — равномерно распределяться по всему замесу. Цель введения воздухововлекающей добавки — получить большое количество крошечных пузырьков воздуха, изменяющих поровую структуру бетона. В результате вовлечения воздуха (примерно 4,5±1,5%) незначительно снижается прочность бетона на сжатие, но в то же время улучшается его удобообрабатываемость.

Применение воздухововлекающих добавок приводит к некоторому снижению прочности ЖБИ, поэтому их применение при получении высокопрочных бетонов не допустимо.

Данные добавки используется с самых давних времен для придания прочности бетонному изделию. Их используют везде: возведение стен, закладка фундамента, штукатурка, построение основания мостов и т.д. Они редотвращают деформацию, что делает высоконагруженные изделия более надежными. Есть различные виды армирующих добавок для бетона, и каждая из них выполняет ряд функции. В каждой заложены определенные свойства, что делает их незаменимыми при современном строительстве.

Арматура – самая востребованная армирующая добавка для бетона, известная нам с самого детства. Мы не раз видели, как перед тем, как заливать опалубку, строители всегда закладывали металлические пруты. Именно арматура берет на себя всю нагрузку в железобетонных изделиях. Крупнейшие предприятия нашей страны работают над ее производством, перерабатывая тысячи кубов руды. Объекты строительства, в которых применяется арматура — железобетонные плиты, мосты, блоки, фундаменты и т.д.

Полипропиленовая фибра – синтетический материал, в его в основе лежит полипропилен. Он прекрасно взаимодействует с щелочным основанием бетона. Фибра не подвержена растворению в цементном молочке. Она отлично зарекомендовала себя в полусухой цементной стяжке. За счет экономичного расхода полипропиленовая фибра является прямым конкурентом металлической сетки, используемой для стяжки пола, так как полностью армирует и не дает образовываться трещинам после заливки бетона. Нормы ее расхода — 900 гр на 1 кубометр смеси. Армирование происходит на микроуровне. Несмотря на широкое использование, полипропиленовая фибра является новым строительным материалом, так как была разработана сравнительно недавно.

В группу пластификаторов не входят фибры, но и без них работа с бетоном проходит не совсем по плану. Фибра делится на несколько групп: базальтовую фибру, фиброволокно, стальную фибру и стекловолокно для бетона. Фибра создаёт «вяжущий» эффект на микроуровне, быстрее засыхает и производит микроармирование.Стекловолокно, так же как и фибра, армирует сухую смесь на основе гипса или цемента.

Армирующие присадки добавляются непосредственно в смеситель вместе с другими компонентами, причем соотношение зависит от того, какой именно результат необходимо получить. Как правило, норма расхода фибры из полипропилена для пенобетона и его модификаций, а также для конструкций с небольшими нагрузками (тротуары, стяжки, наливные полы и т.д.) составляет 0,6-0,9 кг на 1 кубометр. Для сооружений со средними значениями нагрузок эта величина равна 1-1,3 кг, а для тяжелых сооружений, мостов и автомагистралей – 1,8-2,7 кг.

Замедлители схватывания цемента — сернокислое окисное железо и слабый раствор серной кислоты — применяются, если скорость загустения бетона без замедлителя схватывания не обеспечивает необходимой для производства работ удобообрабатываемости. В качестве замедлителей схватывания могут быть применены также пластифицирующие добавки: пептизаторы и микропенообразователи.

Замедлитель схватывания применяются в строительстве как технологическое решение для некоторых рабочих задач. Так, эти добавки необходимы при производстве изделий из монолитного железобетона. Непрерывное бетонирование важно для обеспечения прочности ЖБИ, так как в этом случае удается избежать наличия рабочих швов (самое ослабленное место) — однако это возможно лишь при небольших объемах работы и при возведении сравнительно простых конструкций. Во всех остальных случаях выполняются стыки старого и нового бетона, значительно уменьшающие прочностные характеристики изделий. Кроме того, их устройство связано со значительными затратами труда и времени, так как надежное сцепление возможно лишь при тщательной обработке поверхности ранее уложенного бетона. Но этих работ можно избежать, если вести бетонирование таким образом, чтобы процесс схватывания ранее уложенного бетона начинался не так быстро; для этого в бетонную смесь с учетом графика строительных работ вводят замедлители схватывания бетона. Также ввиду большого объема бетонной смеси возникают риски по образованию усадочных трещин, так как гидратация является экзотермическим процессом. Таким образом, введение замедлителя схватывания замедляет процесс гидратации и снижает температуру бетона, что позволяет минимизировать или полностью избежать усадочных трещин.

Также замедлители схватывания применяются при транспортировке бетона на большие расстояния для поддержания его свойств при вынужденном длительном перерыве в производстве строительных работ и в иных случаях, где требуется сохранить подвижность бетонной смеси.

Замедлители схватывания и твердения бетона действуют следующим образом. Они тормозят процессы гидратации и гидролиза клинкерных минералов, что обуславливает замедление выделения свободной извести, снижение скорости процесса коагуляции и сближения частиц цемента с его гидратными новообразованиями. В итоге схватывание затворенных водой клинкерных цементов становится менее интенсивным.

Ускорители твердения бетона

Ускоритель твердения бетона – комплексная добавка, выпускаемая в разных составах и разных марок, которая относится к суперпластификаторам и ускорителям набора прочности. Обычно это водные растворы хлористых солей (например, хлористого кальция, натрия и др.) Они оказывают воздействие на раствор, активируя процесс гидратации клинкера, что ведет к более быстрому затвердеванию бетона. Эта добавка применяется специалистами для производства конструкций из сборного железобетона, из монолитного и мелкозернистого бетона, в производстве густоармированных, тонкостенных форм и строительных конструкций сложной конфигурации. Не рекомендуется применять такие добавки в конструкциях из сборного железобетона с диаметром арматуры менее 5 мм. Ускоритель твердения бетона максимально эффективен при изготовлении высокоподвижных смесей, для получения высокопрочных бетонов (бетоны класса В40 и выше), а также бетонов с высоким показателем прочности на ранних сроках твердения (на 1-2 сутки). Применение этой добавки позволяет снизить количество воды затворения, сократить продолжительность тепловлажностной обработки и снизить ее температуру, изготавливать изделия по беспропарочной технологии, а также увеличить оборачиваемость форм.

Добавки-ускорители применяются для получения быстросхватывающихся бетонов, повышения прочности бетона в раннем возрасте и при производстве работ в зимнее время.

Для производства сборного железобетона высокая скорость твердения определяет переход на малопрогревные и беспрогревные технологии с температурой выдерживания 25-40°С, сокращение или исключение энергозатрат, повышение оборачиваемости тепловых агрегатов и производительности технологических линий.

Производство цветных бетонных изделий требует применения различных красителей для придания готовому продукту нужной окраски. Наиболее популярным видом цветных бетонных изделий является тротуарная плитка.

Для окрашивания бетона применяют разные красители, искусственные и натуральные, порошкообразные и в виде эмульсий и паст. Последние виды считаются более современными, эффективными и простыми в применении, их легче дозировать, хранить и использовать. Главное требование к пигменту – это минимальный уровень концентрации содержащихся там минеральных солей, которые впоследствии будут вымываться из готового изделия. Оптимальный размер частиц пигмента находится в диапазоне 0,2 — 10 мкм. Другими характеристиками пигмента является его устойчивость к ультрафиолету, щелочам, а также маслоемкость.

Дозировка пигмента не должна превышать рекомендуемую, так как избыток пигмента приводит, во-первых, к увеличению себестоимости изделий, а во-вторых, способствует более быстрому снижению интенсивности оттенка, так как появляется большое количество частиц краски, не связанных с бетоном.

Для предотвращения появления и развития бактерий, различных форм грибков и микроорганизмом в зданиях медицинских учреждений и пищевых комбинатов, животноводческих комплексов ЖБИ должны обладать биоцидными свойствами.

Для повышения стойкости против биохимической коррозии в состав бетона на стадии его приготовления вводят специальные присадки: бактерицидные — от бактерий, фунгицидные – от грибов, альгицидные – от водорослей.

По агрегатному состоянию биоциды бывают твердыми (порошки), жидкими и газообразными (фумиганты, летучие фунгициды и пр.); по признакам растворимости – водорастворимыми, малорастворимыми и растворимыми в органических растворителях.

Биоцидные добавки выбираются в зависимости от типа строительного раствора, видов микроорганизмов патогенного действия, которые могут поселиться внутри или на поверхности железобетонных изделий. Биоциды должны обладать высокой активностью, не оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду и не ухудшать технологические и физико-механические свойства бетонов.

Качество бетонной смеси, используемой при строительстве, — один из определяющих факторов долговечности и прочности сооружения. Получить бетон с оптимальным сочетанием таких важных свойств, как подвижность, прочность, морозостойкость, водонепроницаемость можно только при использовании современного оборудования, точном соблюдении технологии и при применении современных, эффективных модификаторов бетона.

По материалам с сайта carmix.pro

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник