Пластифікатори та добавки для бетону своїми руками. Які існують добавки в бетон і сфера їх застосування?

Для поліпшення при приготуванні додаються різні присадки. Вони дозволяють збільшити міцність споруд чи підвищити пластичність. Щоб розчин не втрачав своїх первинних якостей, використовуються спеціальні добавки до бетону.

Для чого застосовуються

При замішуванні між його наповнювачами, сполучною речовиною та водою відбувається гідратація - хімічна реакція, у ході якої вода розпадається на молекули, утворюються кристали і бетон твердне. Чим більше наповнювачів міститься у складі, тим більше необоротних реакцій відбудеться у різний час. Для регулювання швидкості гідратаціїдо суміші додаються речовини, за допомогою яких структура бетону може змінюватися.

Присадки сприяють перебігу різних процесів:

зниження температури застигання;
посилення плинності;
підвищення адгезійних властивостей;
зменшення обсягу бетону та його витрати;
запобігання утворенню тріщин;
збільшення водовідштовхувальних властивостей;
звуження пір та ін.

Крім того, Добавки бетонні використовуються для отримання будівельного матеріалу з необхідними характеристиками.Практично всі компоненти у своїй основі мають хімічні сполуки та виробляються у сухому та рідкому видах.

Види добавок для бетону

Всі добавки можна розділити на кілька груп:

пластифікуючі та модифікуючі;
сповільнювачі та ;
газоутворювальні та повітрозтягуючі;
антиморозні;
гідроізоляційні;
ущільнюючі;
пігментні барвники.

Пігментні барвники для бетону

Кожен вид має свої властивості, завдяки яким бетонна суміш набуває тих чи інших характеристик для будівництва.

Модифікатори

Добавки-модифікатори призначені для покращення таких властивостей бетону як тривалий термін служби, міцність споруд, стійкість до низьких температур. Додавання присадок, що модифікують, знижує проникність бетону, а також підвищує рухливість розчину, сприяючи більш глибокому і рівномірному заповненню пор і щілин.

Вибір модифікатора обумовлюється сферою застосування бетону. Наприклад, для спорудження майданчиків підходить один вид модифікуючої речовини, а при будівництві колодязя чи басейну інший.

Пластифікатори

Цей вид добавок є затребуваним, оскільки з його допомогою можна досягти плинності і потрібної рухливості бетону. Дія пластифікуючих речовин полягає у зменшенні сили зчеплення частинок суміші та запобіганні її розшаровуванню.

Основна перевага пластифікаторів - економічність. Завдяки додаванню присадок, можна знизити обсяг цементу, що споживається. Другою перевагою є можливість швидкого заповнення розчином тонкостінної опалубки або виливки окремих сегментів з бетону (бордюрів або плитки для садових доріжок).

Крім того, пластифікуючі домішки у складі збільшують морозостійкість споруд.

Добавки-пластифікатори можуть відрізнятися за ступенем зменшення рідини (води). Класифікація виглядає так:

Слабка (до 5%).
Середня (5%).
Сильна (5-10%).
Надсильна (понад 20%).

З недоліків відзначається зниження швидкості застигання бетону внаслідок підвищення пластичності та рухливості розчину, тому рекомендується використовувати одночасно пластифікатори та прискорювачі затвердіння.

Антиморозна

Для підвищення споруд суміш на стадії приготування додається протиморозна присадка. Її дія полягає у зниженні температури застигання розчину. Це означає, що бетонна суміш може застигнути і за негативної температури повітря.

Головна перевага протиморозних добавок – можливість проведення будівельних робіт за допомогою бетонного складу в холодну пору року без попереднього підігріву. При цьому цемент встигає вступити в реакцію з водою і не застигнути за нульової температури повітря.

Регулятори рухливості

З їх допомогою розчин зберігає свою пластичність у найнесприятливіших умовах. Найкращий час для застосування таких речовин – літо, коли заливають бетонні підлоги. Регулятори рухливості додають до складу для отримання однорідної маси під час роботи зі стяжкою підлоги.

Головна особливість регуляторів рухливості – придатність для роботи навіть після тривалого транспортування.

Добавки в бетон для набору міцності

Ці добавки є каталізаторами процесу набору міцності бетону та виконують роль пластифікуючих сполук та прискорювачів застигання одночасно. Вони складаються з органічних сполук.

У своєму складі ці добавки мають хімічні сполуки:

модифікують рухливість та пластичність бетону;
що підвищують вологостійкість та затримують вологу всередині розчину;
стабілізатори проти розшаровування цементно-піщаної суміші;
антизатверджувачі та затверджувачі;
повітрозтягувальні та газоутворюючі сполуки.

Вони також можуть виконувати антикорозійні та протиморозні функції.

Повітроутворюючі добавки призначаються для утворення мікропор у суміші. Оскільки виходить піна і з'являються пори всередині конструкції, виникає потреба в гідроізоляції споруди. Тому воздуховвлекающие склади краще використовувати разом з гідроізолюючими, щоб збільшити морозостійкість бетону.

Крім того, виробляються речовини з антигрибковим ефектом. Присутність таких добавок знижує ризик утворення цвілі та грибкових уражень у місцях стиків, що зазнають частого та вимушеного зволоження (наприклад, у місцях з'єднань фундаменту з вимощенням).

Такі добавки купуються для виготовлення піно- та газоблоків.

Антикорозійні

При додаванні цих присадок розчин набуває таких властивостей суміші, як стійкість до впливу агресивних середовищ, що викликають корозію бетонної конструкції. Добавки захищають споруди від руйнівної здатності складних сполук, запобігають вимиванню мікрочастинок зміцнювачів бетону, перешкоджають розчиненню речовин.

Крім того, антикорозійні компоненти суміші додаються до складу для підвищення вологостійкості та збільшення щільності бетону.

Присадки для сумішей, що самоущільнюються.

Такі добавки з успіхом застосовуються при виготовленні споруд з тонкими стінами для підвищення міцності конструкції і включають пластифікатори, що покращують рухливість бетонної маси. З їх допомогою збільшується щільність складу та водонепроникність готових виробів.

Регулятори щільності сприяють зменшенню витрати сполучної речовини, зберігаючи при цьому її якість.

Види добавок, огляд характеристик та властивостей

Потреба зміни структури бетону визначають різні чинники:

технологічні – прискорене бетонування, підвищення пластичності для кращого укладання; необхідність запасу часу для транспортування;
експлуатаційні – підвищена міцність, щільність, водонепроникність, стійкість до екстремальних температур, теплоізоляційні властивості (у пористих бетонів);
кліматичні – морозостійкість та швидке твердіння складу у зимовий час, а якщо робота здійснюється у спеку – уповільнене схоплювання;
економічні – скорочення обсягу цементу у розчині;
агресивне довкілля – солона морська вода, мінералізовані ґрунтові води, грибкові мікроорганізми.

Класифікація

З урахуванням кожного фактора можна підібрати відповідні склади. У класифікаторах зазвичай виділяють кілька груп добавок у бетонні суміші, кожна з яких має своє призначення:

пластифікатори;
газо- та піноутворюючі;
регулятори рухливості;
антиморозні;
прискорювачі (сповільнювачі) твердіння та схоплювання (детальніше про);
ущільнювачі;
збільшують водонепроникність конструкцій із бетону.

Короткий опис основних різновидів добавок

1. Пластифікатори.

Будівельники дотримуються жорсткої пропорції, яка називається водоцементним співвідношенням – його визначає призначення бетонної конструкції. Для отримання міцної стінки в 10 кг цементу вливають трохи більше 7 л води, тротуарної плитки - трохи більше 4 л (для опору високим навантаженням). Пластифікуючі добавки дозволяють зробити розчин текучим, не вливаючи в нього води і не зменшуючи тим самим характеристики готового виробу. Зчеплення між частинками суміші зменшується, але вона не розшаровується, у ній не виникає порожнин.

Склад стає рухомішим, бетонування полегшується. Без допомоги вібратора заповнюється форма для плитки або тонкостінна опалубка для виготовлення фундаменту. Зменшивши за рахунок введення добавки вага цементу і не порушуючи його частку по відношенню до води, вдається заощадити значні кошти. Їх ділять на супер- та гіперпластифікатори, перші дозволяють зменшити кількість цементу на 10%, а другі – на 20%.

2. Гідроізоляційні.

Бетон використовують для виготовлення монолітних та блокових фундаментів. Поступово, через мікропори, він вбирає підґрунтову або атмосферну вологу. Гідроізоляція конструкції забезпечується за допомогою рулонних матеріалів, бітумної обмазки, а в наші дні для цього застосовуються добавки для водонепроникності. Вони надають штучному каменю гідрофобних властивостей: його частинки починають відштовхувати молекули води.

Ще недавно гідроізоляція досягалася за рахунок введення рідкого скла (силікатного клею). Ціна його доступна, але й витрата надто велика: на 10 л бетону потрібно 1 л матеріалу. Призначення – не лише гідроізоляція, а й захист від корозії армуючих металевих деталей. Присадки зазвичай виробляють на основі полімерів, властивості яких збільшення їх обсягу в розчині і закупорювання мікротріщин, коли відбулося твердіння маси.

Водонепроникність конструкцій забезпечує проникаюча гідроізоляція Пенетрон та її аналоги. Реагуючи з цементом, вони утворюють кристали, що заповнюють повітряні пори.

3. Добавки для прискорення твердіння та сповільнювачі схоплювання.

Збільшувати темпи гідратації цементного каменю доводиться у холодну погоду, якщо робота здійснюється взимку. При низьких температурах гальмується схоплювання та твердіння суміші, а за морозу ці процеси зупиняються. Щоб у зимовий час нормально працювати, вводять склади для швидкого схоплювання.

Як робити бетонування, якщо транспортування відбувається протягом тривалого часу? Загальмувати дозрівання допомагають спеціальні препарати-сповільнювачі. Їх використовують при заливанні великогабаритних та масивних об'єктів, щоб бетон залишався весь цей час у плинному стані.

4. Морозостійкі добавки.

Взимку твердіння бетону йде дуже низькими темпами – у результаті продукт виходить пухким, яке морозостійкість знижується. Щоб цього уникнути, розчин прогрівають на будівельному майданчику, а за відсутності такої можливості використовують спеціальні компоненти. Їх призначення – забезпечити заливку при мінусових температурах (нижче від -5°C). У зимовий час необхідні протиморозні склади, що забезпечують зниження температури замерзання води в суміші та стимулюють схоплювання в діапазоні від -5 до -25°C.

Як зимові добавки широко застосовуються такі хімічні сполуки:

поташ або вуглекислий калій - з його допомогою бетон схоплюється і твердне навіть при -30 °;
нітрат кальцію – стимулює твердіння у зимовий час;
нітрат натрію та нітрит, нітрат кальцію – у поєднанні з сечовиною вони при негативних температурах не тільки сприяють твердінню, але й оберігають арматуру від корозії (нітрит натрію отруйний та вогнебезпечний);
хлористий кальцій;
форміат натрію та інші солі органічних кислот – морозостійкі компоненти, що не надають шкідливого впливу на здоров'я (при цьому у них відсутні пластифікуючі властивості).

При введенні в розчин зазначених складів не утворюється сольовий осад на спорудах, вони стають міцнішими навіть за умови застосування цементу невисоких марок. Добавки підвищення морозостійкості використовують, якщо здійснюється бетонування монолітних, і навіть попередньо напружених конструкцій – гребель, дамб, мостів.

Протиморозні суміші не рекомендується вводити, якщо йде дощ або вологість повітря перевищує 60%. Протипоказанням є також наявність у наповнювачі більше 50 мг/моль реакційно-здатного кремнезему – через це в бетоні з'являються додаткові пори. Є побічна дія у хлориду кальцію: він роз'їдає арматуру.

5. Ущільнюючі.

Їхнє призначення – зменшення відсотка вмісту пір шляхом заповнення мікропустот між молекулами. Одночасно з ущільненням матеріалу зростає його міцність, морозостійкість, знижується водопоглинання. Вартість з урахуванням низької витрати (приблизно 0,5 кг на 100 кг цементу) невисока, а економічний ефект значний.

6. Повітряні.

При замерзанні води в мікропорах відбувається її розширення, і бетон рветься на зразок паперу. Підняти його міцність та морозостійкість можна шляхом нормованого збільшення пористості. З цією метою бетонування проводять з мінімальною кількістю повітровтягуючих препаратів.

Газоутворюючі добавки теж справляють ефект пороутворення, але мета технології інша – зменшити об'ємну вагу розчину, надати йому теплоізолюючі якості. Газоутворювачі вводять у суміш при виготовленні піно- та газобетону.

7. Комплексні.

Вони поєднують ефект двох або кількох інгредієнтів. Варіант є оптимальним для отримання прогнозованого результату, якщо характеристики бетонної суміші слід змінити за декількома напрямками. Окремо взяті компоненти можуть неправильно зреагувати між собою, тому фахівці радять купити комплекс, приготовлений у заводських умовах та збалансований за складом. Комплексні добавки одночасно покращують його порову структуру та інші характеристики – водонепроникність, морозостійкість.

Комбіноване дію роблять такі види:

Модифікатори – їхнє призначення в отриманні спецбетону з покращеними технічними характеристиками. За допомогою присадок забезпечується гідроізоляція (марка водопроникності від W12), корозійна стійкість, довговічність, міцність не нижче В125. Бетон тільки з добавками-модифікаторами готують, якщо він повинен бути таким, що розширюється, напружує, компенсує усадку, застосовуватися для вібропресування.
Фібра-присадки. Це волокнисті матеріали на основі полімерів, скла, сталі. Армують бетон (підвищують його стійкість до навантажень та деформацій), збільшують термостійкість, зменшують усадку, підвищують пластичність.

Вартість добавок

Варто звертати увагу не лише на іноземні бренди, а й на продукцію надійних вітчизняних компаній. Щоб реально збільшити морозостійкість, інтенсифікувати або сповільнити схоплювання, слід чітко дотримуватися пропорцій розчинів, зазначених в інструкції.

Назва	Призначення	Об'єм упаковки	Ціна, рублі
Goodhim InterPlast R	Пластифікатор для розчинів кладок.	1 л	120
Фріз	Підвищує морозостійкість, прискорює схоплювання	10 л	300
С-3	Суперпластифікатор	1 кг	70
САЗІ ТИПРОМ М	Модифікатор	5 л	1700
НТФ кислота	Уповільнює схоплювання	1 кг	130
Фібра FV поліпропілен	Мікроармування стяжки	0,6 кг	240

Для того щоб бетонна конструкція отримала підвищену міцність, рекомендується застосовувати спеціальні матеріали, що додаються прямо в цементно-піщаний розчин. Застигаючи, суміш, в яку додали зміцнювач бетону, набуває набагато більше корисних характеристик, що сприяють її тривалішому терміну служби. Крім міцності до них може належати ще й водонепроникність, корозійна стійкість та ін.

Застосування

Як правило, добавки до бетону, які потрібні для збільшення його міцності, застосовують далеко не завжди. Використання таких матеріалів допустиме у разі:

наявності високих вимог до бетонних або залізобетонних конструкцій з водонепроникності або морозостійкості;
застосування у розчині нестандартних заповнювачів типу дрібного піску;
виготовлення бетонних виробів, на які діятиме високе навантаження (наприклад, бруківки з важкого або дрібнозернистого бетону);
зведення конструкцій монолітного типу, у яких використовуються мінеральні розширювальні добавки.

Класифікація та характеристики добавок

Зміцнюючі суміші, добавки до бетону є спеціально приготовленими хімічними продуктами. Вони додаються в конструкцію або виріб під час приготування та застигають разом з основними матеріалами.

Основним достоїнством є повний захист всього бетону за обсягом. А недоліком можна назвати неможливість зміцнити вже створену конструкцію (цю функцію виконують зміцнюючі просочення, призначені для бетону).

Завданням пластифікаторів, що входять до складу бетонних розчинів, є підвищення їхньої рухливості. При цьому вдається як підвищити міцність бетону, що виходить в результаті, на 120-140 відсотків, так і надати йому наступні властивості:

морозостійкість, підвищена на 15 марки;
водонепроникність більша на 3–4 марки.

Також застосування пластифікаторів знижує витрати цементу до 25 відсотків, що дозволяє заощадити на будівельних роботах.

Для прискорювачів набору міцності характерно збільшення швидкості затвердіння бетону, а також підвищення його марочної міцності. Однією з таких речовин є гранульований хлористий кальцій, що використовується при виготовленні пінобетонів, тротуарних плиток, стінового каміння та полістиролбетонів.

З його допомогою виробничий процес прискорюється за рахунок меншого простою виробу у спеціальній формі, а кількість продукції, що випускається, відповідно, збільшується. У цьому спостерігається зміцнення бетонів кілька відсотків. На виробах зменшується кількість сколів, що погіршують їх товарний вид.

До корисних якостей, які додає матеріалу зміцнювач бетону з протиморозним ефектом, входить не тільки збільшення міцності, але й усунення впливу низьких (до мінус 25 градусів) температур на процес застигання.

Однією з найпопулярніших речовин даного типу є нейтралізована смола, що застосовується в комплекті з гідрофобізаторами (наприклад, Софексіл-гель та Тіплом-С).

Ще однією перевагою добавки є підвищення зручності обробки суміші.

Крім того, виріб стає водонепроникним (і, таким чином, не вимагає гідроізоляції). А при транспортуванні розчину помітно зменшується його розшаровування.

Модифікатори бетонних розчинів

Модифікатори - це добавка в бетон для підвищення міцності, яка збільшує морозостійкість і рухливість складу. Є модифікатори, які здатні покращити протикорозійні властивості бетону.

Комплексні добавки

Комплексні добавки підвищення міцності бетону дають додаткові позитивні ефекти. Наприклад, деякі речовини підвищують зручність бетону, його будівельно-технічні характеристики (водонепроникність і морозостійкість), скорочують кількість витрачається на приготування води, знижують витрату цементу. При цьому всі компоненти добавки добре взаємодіють один з одним.

Нюанси використання

Знаючи, як збільшити міцність бетону, яка добавка краще підходить для поставленої мети, залишається розібратися з правильним виконанням робіт. Насамперед речовина розводиться у теплій воді до того часу, поки розчиниться. Якщо добавка поєднується з піщано-цементним розчином у рідкому стані, вона починає діяти відразу. Сухий матеріал вимагає деякого часу для повного розчинення та перемішування.

Розрахункова кількість добавки залежить від дозування, вказаної на конкретному матеріалі його виробником, а також від ступеня збільшення міцності, яку необхідно отримати. Кількість, що рекомендується, для пластифікаторів не перевищує 1% по масі цементу.

Інші способи зміцнення бетону

До укріплюючих відносяться не тільки ті матеріали, що додають у бетон при його створенні для підвищення міцності. Коли конструкція вже готова та не підлягає заміні, застосовуються інші речовини та інші методики. Найпопулярніше у будівництві та при проведенні ремонтних робіт зміцнення бетону з використанням рідких та твердих зміцнювачів. Як правило, вони найкраще підходять для підлог та інших горизонтальних поверхонь.

Рідкі зміцнювачі або просочення містять у складі водорозчинні неорганічні сполуки. Вони здатні проникати у звичайний бетон (який попередньо не обробляли гідрофобізаторами) на глибину 3-5 мм. Всередині матеріалу рідина вступає з ним у реакцію, утворюючи нерозчинні сполуки, які у ролі зміцнювачів.

Таке зміцнююче просочення для бетону наноситься як на старі конструкції, так і на нові, збільшення міцності яких не було передбачено в процесі виготовлення. Недоліком просочення є неможливість нанесення в умовах агресивного середовища. Перевагою – надання бетону здатності витримувати сильніші навантаження.

Для зміцнення бетону можна використовувати сухий зміцнювач, у складі якого міститься цемент. Конструкція, міцність якої збільшили в такий спосіб, може витримувати до 70 МПА. Крім того, підвищується міцність бетону на слабке розтягування та його зносостійкість.

На процес нанесення сухого зміцнювача не впливає агресивність середовища. Однак наносять його (у розведеному водою стані) тільки на гладку та очищену від пилу поверхню. Термін служби конструкції при цьому збільшується щонайменше на 10–15 років.

Бетонний розчин поступово перестає бути просто сумішшю каменю та цементного молока. Сучасна хімічна промисловість пропонує ряд з'єднань, здатних покращити робочі та експлуатаційні якості бетону, що розширює сферу його застосування. Які з них можна лише придбати, а які зробити самостійно – ви дізнаєтесь сьогодні.

Які бувають добавки до бетону

Класифікація добавок для бетону досить велика, але всі різновиди поділяються на дві основні групи. У першу входять добавки, що покращують робочі якості суміші: час схоплювання, рухливість, схильність до розшарування та інші. До другої групи входять домішки, що сприяють оптимізації експлуатаційних характеристик бетону: морозостійкості, водопоглинання, міцності, швидкості корродування. Заздалегідь зазначимо, що багато добавок мають комбінований ефект.

Можна провести різницю за природою впливу добавок. Частина їх хімічні, частина — механічні. До першого типу добавок можна віднести пластифікатори, регулятори гідратації та багато інших, практично всі їх різновиди, принцип дії та область застосування описані в будівельному каталозі Держбуду СК-4.4.3 та ГОСТ 24211-91. Механічні добавки - це різного роду мікроволокна, пористі наповнювачі і частинки тонкого помелу, вплив яких на структуру бетону найбільш очевидний і передбачуваний.

У цьому огляді ми розглядатимемо варіанти заміни популярних комбінованих добавок тими хімічними сполуками, які є у вільному продажу та виробляються не будівельними торговими марками. Вони цілком придатні для поліпшення найважливіших параметрів самостійно приготовленого бетону, але без переплати за знаменитий бренд продукту.

Засоби для збільшення рухливості суміші

Рухливість бетону визначає його здатність займати форму опалубки без утворення порожнин. Для поліпшення рухливості суміші використовують поверхнево активні речовини (ПАР) гідрофільного типу. Це переважно олеат і стеарат натрію, що становлять основу побутових миючих засобів, а також сульфітно-дріжджова бражка (лігносульфонат) — відхід целюлозної промисловості, який широко застосовується у виробництві сухих будівельних сумішей.

Додавати в бетон можна як суміші, що містять зазначені речовини (рідке або господарське мило), так і рідкі/тверді концентрати. У разі добре вирішується питання правильної дозування добавок. Для довідки вміст ПАР в побутовій миючій хімії становить від 35 до 70%, при цьому завжди потрібно виходити з розрахунку максимальної концентрації, щоб не перевищити дозування. Обидва описані типи пластифікаторів додаються в бетон у кількості 0,2-0,35% від маси цементу.

Побічні ефекти від застосування пластифікаторів переважно позитивні. Це незначне уповільнення схоплювання суміші, зниження водоцементного співвідношення на 10-15%, незначне підвищення пористості. Правильне застосування лігносульфонату дозволяє при збереженні обсягу води, що використовується, скоротити на 7-10% вміст у суміші цементу із збереженням марочної міцності.

Стабілізатори розшарування

Розшарування бетонної суміші полягає в осадженні твердих частинок цементу та наповнювача зі спливанням води на поверхню, наслідком чого є нестача вологи для гідратації. В основному бетон розшаровується через надмірний вібраційний вплив або при скиданні з великої висоти. Практично всі пластифікатори на основі ПАР покращують рівномірність колоїдної системи бетонної суміші, проте іноді потрібна додаткова стабілізація, наприклад, при виливку масивних монолітних конструкцій.

Один із способів захистити бетон від розшарування - додавання мелених твердих частинок з високою питомою площею поверхні, за рахунок чого цементний пил краще зв'язується з водою. Прикладом таких речовин можна назвати сажу, трепел, каолін, а також металургійні золи. Важливо, щоб матеріали були саме тонкого помелу, інакше особливого толку від них не буде. Такі добавки застосовують у кількості до 10-15% маси цементу.

Інакше добитися якісної стабілізації бетонної суміші можна запровадженням невеликих порцій метилцелюлози (МЦ) - до 0,5% від маси цементу. При використанні цементу пластифікованого клінкеру вміст МЦ знижується вдвічі, також ця добавка може вводитися меншими порціями при використанні сполучного високих марок.

Повітряні агенти та ущільнювачі

Пластифікатори на основі ПАР залучають до бетонної суміші дрібні бульбашки повітря, за рахунок чого підвищується пористість бетону. Така дія вдруге і має слабко виражений характер, при необхідності пористість бетону можна істотно збільшити або, навпаки, зробити його більш щільним.

Як газоутворюючий агент широко застосовується пудра-сріблянка в дуже малих дозах, близько 0,02-0,05% від маси цементу. За бажанням можна використовувати органосилікатний гідрофобізатор під назвою ГКЖ-94. Щоб якісно приготувати добавку для бетону на його основі, концентровану рідину слід розвести та ретельно змішати з водою у співвідношенні 1:3 до утворення стійкої емульсії, а потім цим складом доводити суміш до потрібної консистенції. Підсумковий вміст концентрованої ГКЖ-94 в бетоні становить близько 2-3% від обсягу води, що використовується.

Якщо потрібно зробити бетон щільнішим, в нього при замішуванні додають тривалентне хлорне залізо в концентрації близько 0,1% від маси цементу. Це один із найпоширеніших і загальнодоступних хімікатів, що застосовується у травленні друкованих плат. Інакше підвищити щільність бетону можна за допомогою менш поширених сульфату заліза або кальцієвої селітри, але їх вміст у суміші сильно залежить від якостей цементу та мінерального наповнювача.

Уповільнювачі схоплювання

Майже всі добавки, що підвищують пористість і пластичність бетону, уповільнюють схоплювання, а ущільнюючі добавки сприяють більш швидкому перебігу гідратації. Чим більше часу залишається у суміші на початковому етапі твердіння, тим вища підсумкова міцність конструкції. Крім того, сповільнювачі схоплювання показані для приготування великих порцій бетонної суміші, особливо в спеку, а також при поетапному заливанні об'ємних конструкцій для усунення холодних швів.

Основним засобом уповільнення схоплювання суміші є різні форми цукру, проте цю добавку слід застосовувати з особливою обережністю. Нормальне уповільнення схоплювання відбувається при концентрації близько 0,3-0,5 г на кожен літр використовуваної для замішування води. У більш високих дозах цукор здатний порушити перебіг гідратації, або навіть зробити процес твердіння незавершеним. З цих причин замість чистого цукру застосовують патоку з його вмістом, що полегшує розрахунок дозування.

Іноді сумарний ефект від численних добавок робить схоплювання суміші надто повільним, тому потрібно прискорити гідратацію. Для скорочення часу схоплювання застосовують суміш поташу та алюмінату натрію або харчової соди. Змішувати ці речовини потрібно у співвідношенні 4-6:1, отримана суміш додається до сухого цементу в кількості 0,5-1 % від маси. Прискорювачі схоплювання потрібно також використовувати обережно, бо вони можуть негативно позначитися на міцності бетону.

Підвищення морозостійкості та гідрофобності

Поширена думка, що морозостійкий бетон обов'язково має бути щільним, адже руйнування структури відбувається переважно через розширення води у порах. Однак закрита структура пір не викликає подібної вразливості, навпаки: наявність мікроскопічних порожнин допомагає зняти внутрішні напруження, викликані лінійними температурними деформаціями.

Можна стверджувати, що більшість повітротягучих пластифікаторів і стабілізаторів сприятливо впливають на морозостійкість бетону. Інакше добитися необхідної стійкості до низьких температур можна шляхом замішування суміші на воді з 2-2,5% вмістом кальцієвого рідкого скла. Така добавка надійно закриває пори і перешкоджає утворенню мікротріщин, рахунок чого водопоглинання бетонної конструкції знижується в рази.

Щоб мати можливість проводити бетонні роботи при негативних температурах, цементне тісто зачиняють на суміші води з нітритом-нітратом-хлоридом кальцію (ННХК). Таке з'єднання не приготувати самостійно, воно токсичне і може використовуватися тільки для негідрофобізованих сумішей. Проте інших альтернатив для зимового бетонування практично немає. Бетон із застосуванням цієї добавки зберігає підвищену морозостійкість також при експлуатації.

Добавки для підвищення міцності

Щоб зміцнити структуру бетону, його ущільнюють описаними вище методами, або вводять механічні домішки армуючі. Класичний матеріал для дисперсного зміцнення – мінеральна, сталева або полімерна фібра. Її кількість у бетонній суміші може становити до 30% від обсягу наповнювача. Вводять фібру або шляхом сухого змішування з цементом перед замішуванням, або невеликими порціями вже готову суміш з ретельним механізованим перемішуванням.

Також підвищення міцності відбувається майже завжди при додаванні пластифікаторів та стабілізаторів. Навіть воздуховвлекающие агенти мають підвищення міцності на стиск як вторинного ефекту, пористість, що збільшується, компенсується більш оптимальними умовами твердіння цементу.

Висновок

Промислова технологія модифікаторів бетону - досить складний і копіткий процес. Співвідношення хімічних сполук, що додаються, визначається не універсальними правилами, а різновидом, складом і терміном зберігання використовуваного цементу. Окремо враховується також тип мінерального наповнювача і пилоподібні домішки, що містяться в ньому.

Збираючи «коктейль» із численних компонентів не можна гарантувати, що їхній спільний вплив на бетон не виявиться негативним. Навіть на підприємствах, що виробляють ЗБВ, кількість та склад добавок у бетон визначаються досвідченим шляхом через серію проміжних випробувань. Це все говорить про те, що краще використовувати модифікатори в кількостях, явно менших за рекомендовані, не прагнути приготувати універсальну багатокомпонентну добавку, а, навпаки, покращувати тільки обґрунтовано необхідні якості.

Хоч і говориться, що найкраще – ворог хорошого, а от технологи нашої Компанії так не вважають. Практично жодне сучасне підприємство, що здійснює виробництво ЗБВ, цементу або бетонних сумішей, не обходиться без застосування спеціальних добавок для бетону, що істотно покращують якість та характеристики суміші та регулюють процеси схоплювання цементу та його твердіння.

Здавалося б, до чого ці добавки для бетону, якщо бетонна суміш виготовлена на сучасному обладнанні, і при її виробництві не було порушено всіх норм і вимог за часом і ретельністю замішування, дотримано складу суміші, використано якісні наповнювачі: цемент, пісок, щебінь, вода ? Хороша бетонна суміш - сама по собі хороша, але якщо є можливість зробити її краще: збільшити міцність, зробити її більш рухомою, підвищити її вологонепроникність, морозостійкість, тріщиностійкість, захист від солей, нафтопродуктів і таке інше, то чому б це не зробити ?

Сучасне виробництво бетону, ЗБВ та цементу на те і сучасне, що враховує всі можливості та нюанси, що дозволяють зробити продукцію "швидше, вище, сильніше". Ось тут на допомогу комбінатам, що виробляють ЗБВ і різним бетонним заводам, приходять спеціальні добавки для бетону, що впливають на поведінку цементу на різних стадіях схоплювання і твердіння, і що впливають на якісні характеристики виготовленого ЗБВ, або, монолітної залізобетонної конструкції, на протязі всього періоду експлуатації.

Давайте розглянемо основні види хімічних добавок, які використовуються на сучасному бетонному та ЗБВ виробництві. Їх можна умовно поділити на групи:

добавки в бетон, що регулюють основні властивості суміші, такі як рухливість, пластичність, водоутримання, пороутворення і т.д.
види добавок, що регулюють збереженість і відповідають за швидкість твердіння бетону, швидкість схоплювання цементу, що в основному впливають на процес гідратації в початковій стадії схоплювання, твердіння та набору міцності бетону.
добавка для надання ЗБВ або залізобетону спеціальних властивостей: полімерна, біоцидна та ін.
протиморозні добавки для бетону, що дозволяють проводити бетонування за мінусових температур.
добавка в бетон, що підвищує його міцність, морозостійкість, корозійну стійкість.
інгібітори корозії стали, бо сталева арматура, що входить до складу будь-яких ЗБВ або монолітного залізобетону, схильна до руйнівного впливу агресивних середовищ, в яких доводиться працювати багатьом залізобетонним конструкціям.
розширюючі добавки в цемент, що знижують усадку, що підвищують тріщиностійкість, створюють самонапруження ЗБВ та монолітних залізобетонних конструкцій.
барвники - пігменти для бетону.
добавки в бетон для гідроізоляції, до яких можна віднести різні кольматріюючі добавки, гідрофобізатори та інші засоби, що знижують проникність бетонної конструкції.
різні поризуючі види добавок для легких бетонів: газоутворювальні, повітрозволочуючі, піноутворюючі і т.д.

Якщо в нас набралося стільки груп, скільки ж буде добавок? Відразу скажу – багато! Перераховувати їх усіх - навряд чи вистачить зусиль і часу. Виділимо лише основні, які можуть бути корисними широкому колу будівельників. Напевно не збрешу, якщо скажу, що, а точніше, його більш просунутий спадкоємець - - найбільш використовувана на сьогодні добавка для бетону, що використовується при виробництві бетонних сумішей. Принаймні Компанія БЕСТО пластифікатор С-3 використовується практично завжди. Взагалі, хімічні добавки, що сприяють зменшенню вмісту води у складі бетонних сумішей - найбільш затребувані. Дуже багато плюсів від їх використання, а саме: підвищується плинність бетонної суміші без додавання зайвої води, вона стає пластичнішою, економиться цемент, підвищується щільність, водонепроникність, морозостійкість і т.д.

Ось тут і приходять на допомогу спеціальні добавки для бетону. пластифікатори, які почали використовувати ще з сорокових років минулого сторіччя. На сьогоднішній день ми переважно маємо справу з їх новою версією, так званими суперпластифікаторами. Вони з'явилися у СРСР ще на початку вісімдесятих. Безумовний лідер тут пластифікатор с-3. Одним із головних виробників суперпластифікатора С-3 є компанія "Поліпласт". Чим же такі гарні пластифікатори, давайте подивимося:

Економія цементу. Для отримання рівноміцного бетону однакової рухливості із застосуванням пластифікатора с-3 і без нього на один куб бетонної суміші витрачається цементу на 15% менше. Досягається це пишнота за рахунок зниження кількості води замішування. Але для збереження необхідної рухливості суміші виробники обов'язково вводять суперпластифікатори або пластифікатори в бетон. Таким чином, одночасно знижується водоцементне відношення і при цьому не знижується рухливість.
Без шкоди для міцності майбутніх ЗБВ та залізобетонних конструкцій підвищується рухливість суміші. Що особливо актуально для монолітного будівництва, де вживаються бетононасоси і автобетононасоси, що вимагають для нормальної роботи бетон п4-п5 (осада конуса від 16 см).
Збільшення остаточних характеристик міцності до 25%.
Завдяки покращеній зручноукладальності відпадає необхідність вібрування свіжовкладеної суміші!
Можливість без особливих проблем заливати густоармовані конструкції: колони, вузькі опалубки стін та інше.
Одержання складів підвищеної щільності (висока непроникність), що позитивно позначається на водонепроникності ЗБВ та залізобетонних конструкцій загалом.
Підвищення морозостійкості аж до F350 та тріщиностійкості.
Знижується усадка бетону, що твердіє, або ЗБВ.
Можливість отримувати високоміцні ЗБВ та бетони, з показниками міцності на стиск понад 100МПа! Наприклад: бетонний зразок марки м-350 (B25) 28 добового віку має міцність на стиснення лише 25 МПа. Тобто – у чотири рази меншою. Застосовуючи спеціальні модифікатори можна отримати суміш із марочною міцністю перевищує марку використовуваного при замішуванні цементу.
Заводи, що випускають ЗБВ, отримують свою вигоду від використання пластифікаторів за рахунок скорочення часу пропарювання або зниження температури в камерах. А це суттєва економія енергоресурсів, прискорення оборотності формоснащення і як наслідок – збільшення обсягів виробництва.
Збільшується зчеплення арматури з бетоном аж в 1,5 рази (якщо не брешуть звичайно фізики-хіміки)

Мені здається, що перерахованих плюсів цілком достатньо для того, щоб зрозуміти, що виробляти бетонні суміші або ЗБВ без пластифікаторів - не найвигідніший захід. Проте, в нашій бочці меду є ложка дьогтю. Маленька така, але є. І дьоготь цей – незначне уповільнення термінів схоплювання та твердіння бетонної конструкції. Можна вважати це негативним ефектом, може комусь він здасться і позитивним, але суть одна. Для компенсації повільної дії пластифікаторів іноді вводиться спеціальна добавка для бетону – прискорювач твердіння. Вона і компенсує все, що зіпсував пластифікатор, а саме графік нормального твердіння відлитої конструкції.

На сьогоднішній момент все частіше застосовуються комплексні види добавок в бетон. Як правило, вони є двокомпонентними. Наприклад: в основі пластифікатор с-3, а в доважок прискорювач твердіння, або повітрозтягуючи добавка, або мікрокремнезем і т.д. Завдяки таким комбінаціям бетонні заводи одержують високоміцні суміші з унікальними характеристиками.

Інші види добавок для бетонів та розчинів

Прискорювачі твердіння бетону Для компенсації дії пластифікатора, що трохи гальмує процес твердіння, іноді вводяться спеціальні добавки - прискорювачі твердіння. Також прискорювачі твердіння можуть застосовуватися при нестандартних заливках, коли потрібна швидка схоплюваність нижнього шару бетонного масиву, щоб можна було без проблем продовжувати лити далі. Класичний приклад - монолітна чаша басейну, коли в об'єднану опалубку дна та стін басейну необхідно укласти бетонну суміш так, щоб при заливанні в стіни вона не видавила своєю масою щойно відлите дно. Зазвичай цей процес розтягується в часі, але можна істотно скоротити, якщо використовувати прискорювачі твердіння бетону. Ще одна сфера застосування прискорювачів - бетонування в холодну погоду. Адже чим нижче температура навколишнього повітря, тим повільніше відбувається процес гідратації цементу, початок і кінець схоплювання і набір міцності відбуваються в уповільненому темпі. Тут також допомагають прискорювачі.

Уповільнювачі твердіння бетону За назвою зрозуміло - що роблять такі види добавок. Застосовують їх збільшення часу живучості бетонної суміші. В основному це може бути потрібне для транспортування на далекі відстані, при неможливості швидкої заливки і так далі. Тобто, із застосуванням сповільнювачів твердіння ми беремо тайм аут, щоб встигнути щось зробити: поїсти пончиків, попити пива, поспати поки бетон відпочиватиме в цебра або корите. Причому розтягується це задоволення аж на кілька годин. Якось так. До групи уповільнювачів можна віднести водопонизлювачі. Вони також надають уповільнюючий ефект.

Добавки повітряні. Як Ви вже зрозуміли з назви, вони "залучають" повітря. При замішуванні суміші створюються мільйони дрібних мікробульбашок повітря. Для чого це потрібно. Основне завдання - створення в бетоні або ЗБВ мікропористої структури. Пористий шоколад пам'ятаєте? Ось те саме, тільки пори мікроскопічні. Завдяки наявності цих самих пір підвищується морозостійкість бетонної конструкції або ЗБВ. Чому? Та тому як просочивши бетонну конструкцію воді, при замерзанні, є куди розширюватися. У ті самі пори. Дешево й сердито.

Однак і тут не без дьогтю. Цементний камінь вони уберегють від руйнування, а ось заповнювачі немає. Щебеню так само дістається від морозу та води, як і без чарівних бульбашок. Але це вже зовсім інша пісня. З мінусів подібних добавок – зниження міцності бетонної конструкції. Небагато, але є. У всякому разі, міцний бетон з такими добавками не зробиш. А морозостійкість можна підвищити й іншими способами, наприклад: знизити водоцементне відношення, або ввести до складу суміші золу віднесення, при тій же кількості цементу. Завдяки цьому суттєво підвищується водонепроникність (коефіцієнт W у маркуванні сумішей) та щільність. Вода просто не потрапляє до бетонної структури.

Протиморозні добавки для бетону Основне призначення протиморозних добавок (ПМД) – забезпечення можливості зимового бетонування при мінусових температурах та відсутності додаткового прогріву залитої конструкції. Окремі види добавок дозволяють проводити бетонування при температурі до -25 градусів. Це "жесть" звичайно, але якщо є така потреба, то вибирати не доводиться. Бо ж діють протиморозні добавки. Тим, хто знайомий з "предметом" і так зрозуміло, решті постараюсь пояснити в декількох фразах.

Головна суть застигання розчину або бетонної суміші – це так звана гідратація цементу. Просто - процес кристалізації мінералів (силікатів, алюмінатів) присутніх у цементі, при взаємодії його з водою. Швидкість цього процесу істотно залежить від температури навколишнього повітря. При низьких позитивних температурах процес схоплювання цементу розтягується в часі (у кілька разів), при негативних температурах - він зупиняється зовсім, з банальної причини замерзання води. Ось із двома цими гидоти і бореться, в силу своїх можливостей, протиморозна добавка для бетону.

Головні завдання сучасних протиморозних добавок – скоротити час схоплювання цементу та прискорити час твердіння бетону (в умовах низьких температур), знизити температуру замерзання води. Російською мовою - зробити так, щоб вода замерзала не при 0 градусів, а при -10 або -20. Напевно, пам'ятайте, що солена вода - класичний приклад зниження температури замерзання. Є ще одне завдання у сучасних протиморозних добавок – не нашкодь. Прям як у Гіппократа: "... відповідно до моїх сил і мого розуміння, утримуючись від заподіяння всякої шкоди..." А нашкодити вони можуть. Не всі, але можуть.

Існує чимало міфів щодо шкідливості та корисності тих чи інших протиморозних добавок для бетонів. Їм приписують усі страшні гріхи: і тобі корозія арматури, і зниження міцності, і зниження морозостійкості, ще пес знає чого з того, що спаде на думку. На жаль, я не хімік і не дослідник, але спробую підсумувати колись прочитане, почуте і самим спробоване.

Міф перший: при застосуванні протиморозних добавок, монолітному залізобетоні або саморобних ЗБВ відбувається корозія арматури. Цей міф до нас прийшов з далеких часів - коли дерева були великими. Взяти найпоширеніший у Росії нітрит натрію, то він навпаки є інгібітором корозії. Багато протиморозних добавок позитивно впливають на зчеплення арматури з бетоном. Я вже не говорю про сучасні комплексні добавки.

Міф другий: зниження міцності. При нормальному % введення добавок у бетон спостерігається деяке відставання в темпах набору міцності, але після досягнення класичного підліткового віку 28 діб лідирування лабораторного бездодаткового бетонного зразка (твердіє при +20 градусах) сходить нанівець, і далі часто спостерігається більший приріст марочної міцності саме у бетонів. із протиморозними добавками. Ось тобі бабуся та зниження міцності.

Однак, не варто забувати і про ненормальне % введення добавки в бетон. Ось тут і криються можливі неприємності. Тут розмова може затягнутися, якщо почати згадувати будь-які методики раннього заморожування тощо. Тому обійдемося двома репліками. При недостатньому введенні ПМД суміш заморожується, процес гідратації цементу зупиняється і відновлюється лише з приходом температури достатньої для відтавання замерзлої рідини. Найчастіше це проходить безболісно. Якщо це не міст і не несучий ригель, який встигли за зиму завантажити чимось важким.

У абсолютно бездодаткових бетонів, випадково замерзлих при різкому зниженні температури, справа трохи гірша, але теж цілком терпимо, за умови, що відлиті конструкції не навантажені. Однак багато залежить від розміру (об'єму) відлитого ЗБВ. Знову ж таки, важливо - коли саме бетон замерз: у якій стадії знаходився цемент, чи набралася критична міцність; чи впливала вода (дощ, сніг танув) на незміцнілу бетонну поверхню тощо. Ось тут мабуть можлива втрата міцності в середньому до 20% і в окремих випадках зниження морозостійкості відсотків до 50 так само спостерігається відлущування верхнього шару, ерозія і т.д.

Якщо розглядати результати лабораторних і натурних випробувань, можна дійти невтішного висновку, що противоморозная добавка для бетону (особливо комплексна) позитивно впливає результуючі характеристики бетонної конструкції, чи залізобетону. Збільшується щільність (водонепроникність), обіцяється позитивна інгібуюча дія на арматуру, підвищується проектна міцність у порівнянні з бездобувним бетоном.

Знову ж таки, все це можливо за однієї умови, що добавка не ліва. Якщо впевненості немає, то ризик схожий на "Російську рулетку". Є перевірений часом Поліпласт, але де гарантія, що це Поліпласт, а не Равшанпласт, розлитий у сусідньому ангарі на будівельному ринку. Контрафакт – наше загальне лихо. Одна справа черкізовські Гучі та Карден, і зовсім інша – коли ерзац-продукт стосується здоров'я та будівництва. Якщо задуматися про можливі наслідки, стає трохи ніяково.

Добавок звичайно багато. Перерахувати їх та описати – завдання непросте. Я згадав лише найвикористаніші. У міру можливостей і сил постараюсь згодом доповнити цю сторінку описом проігнорованих складів. А поки що є - тобто. З суперпластифікованим незамерзаючим привітом, Едуард Мінаєв.

Марка добавки	Призначення	Вартість, руб.
ТЕХНОНІКОЛЬ Master		750-850 руб. / 1 л; 500-700 руб./10 л
Поліпласт СП-1	Пластифікатор протиморозний	900 руб./10 л; 120 руб./1 кг або 3000 руб./25 кг
Поліпласт СП-3	Суперпластифікатор, водонепроникна, для стяжки підлоги	Від 70 руб./0,4 кг
АрмМікс СУПЕРПЛАСТ	Універсальна	Від 70 руб./1 кг
Добавка Д-5	Гідроізоляція	Від 130 руб./1 кг
Форт УП-3	Протиморозна, пластифікатор	Від 40 руб./1 кг
Biotech	Модифікатор, піноутворююча	Від 70 руб./1 кг
Форт УП-2М	Комплексна для усунення розшаровування розчину	Від 70 руб./1 кг

Пластифікатори та добавки для бетону своїми руками. Які існують добавки в бетон і сфера їх застосування?

Для чого застосовуються