Skip to content

Химические добавки в бетон: Обзор добавок для бетона: виды, особенности, применение. Примеры: 26 фото, 11 видео – Добавки в бетон — виды, характеристики, назначение

Содержание

Добавки в бетон - виды, характеристики, назначение

На современном этапе развития строительства перед производителем бетонных и железобетонных изделий стоит ряд достаточно трудоемких задач. Вместе с постоянным улучшением качества продукции, также необходимо подумать об обоснованности затрат энергетических и сырьевых ресурсов. Решением стало использование химических добавок в производстве бетона, которые позволяют не только добиться необходимого качества, но и позволяют значительно сократить затраты. В западных странах под конец двадцатого века объем бетона с добавками уже составлял 70 процентов. В нашей стране доля бетона с добавками на сегодняшний день составляет 50 процентов, и это значение продолжает неуклонно расти.

Зачем нужны добавки в бетон?

Что же представляют собой добавки для бетона? Это химические вещества, которые могут быть как органического, так и не органического происхождения. Встречаются в твердом и жидком состоянии, а также в форме паст различной степени консистенции. Всего в строительстве используется более трехсот различных наименований добавок. Столь обширное многообразие обусловлено различными модифицирующими эффектами. Поэтому для правильного выбора добавки необходимо четкое представление о цели, которую необходимо достичь.

Классификация и виды добавок для бетона

Давайте более подробно разберем, какие из добавок используются для повышения качества и эффективности бетона:

  • противоморозные добавки в бетон;
  • пластификаторы;
  • добавки для сохранения подвижности бетона;
  • модифицирующие добавки;
  • добавки для ускоренного набора прочности;
  • добавки для самоуплотняющихся смесей.

Влияние добавок на свойства бетона

1. Противоморозные добавки в бетон. Неотъемлемым компонентом для приготовления раствора является вода. А что происходит с водой при минусовой температуре? Правильно, она превращается в лед, что представляет собой очень серьезную проблему при строительстве. Процесс гидратации (соединения цемента и воды) теряет динамику уже при температуре ниже пятнадцати градусов тепла, чего уже говорить о ситуации с отрицательным значением на термометре. Поддержание плюсовой температуры возможно прокладкой греющего провода или возведением вспомогательной опалубки. Данные меры помогают, но увеличивают время строительства и финансовые затраты. Основной принцип работы противоморозных добавок, это сохранять пластичность бетона при минусовой температуре, путем предотвращения замерзания жидкости, которая находится в смеси и благодаря этому, дает возможность смеси затвердеть и набрать прочность.

2. Пластификаторы. Удобоукладываемость бетона является очень существенным фактором при строительстве, особенно если приходится иметь дело с тонкостенными конструкциями или опалубкой сложной геометрии. Также при укладке необходимо избежать образования пустот и полостей, которые крайне отрицательно сказываются на прочности и надежности бетонных конструкций. Пластификаторы позволяют добиться необходимого разжижения раствора при соблюдении требуемых пропорций компонентов (вода, песок и т.д.). Принцип действия основывается на повышении водоудерживающих характеристик раствора. В дополнении стоит отметить повышение прочности бетона с использованием пластификаторов (до 25%).

3. Добавки для сохранения подвижности бетонной смеси применяются в том случае, если необходима продолжительная транспортировка раствора. Их применение также находит место в теплое время года, так как при высокой температуре процесс застывания бетонной смеси проходит быстрее. Данные добавки увеличивают продолжительность процесса формирования структуры цементного камня посредством затруднения доступа молекул воды к частицам цемента, то есть замедления гидратации.

4. Модифицирующие добавки применяются для улучшения различных характеристик бетонной смеси. Часто встречается, что при возведении определенных сооружений, необходимо добиться от раствора конкретной плотности. Например, для строительства бассейна используется бетон с повышенной влагопроницаемостью, а для несущих конструкций зданий следует применять бетон с повышенным классом прочности. Воздухововлекающие, газообразующие и гидрофобизующие добавки помогут добиться необходимой пористости бетона в зависимости от поставленной задачи.

5. Добавки для ускорения набора прочности. «Время – деньги» - фраза, в обоснованности которой, не возникает никаких сомнений, а темпы и сроки строительства зачастую зависят от скорости набора прочности бетона. Для ускорения этого процесса также используют добавки, например для многослойных конструкций, где ускоренное высыхание нижнего слоя позволяет заливать следующий слой бетонной смеси и при этом экономить время. Сокращению времени набора прочности способствует стимуляция процесса гидратации раствора. Разумеется, график строительства разрабатывается еще в проекте и должен неукоснительно соблюдаться. А как быть при возникновении форс-мажорных обстоятельств? В этом случае просто незаменимы добавки для ускорения набора прочности, которые помогут ликвидировать отставание от графика и избежать задержек строительства.

6. Добавки для самоуплотняющихся смесей нацелены на решение задач при создании густоармированных конструкций и возведении тонкостенных сооружений. Бетонная смесь с такой добавкой полностью заполняет форму и способна уплотняться лишь под действием собственного веса. Область их применения широка – начиная от создания монолитных полов повышенной прочности и заканчивая наращиванием прочности бетонных конструкций.

Как и много лет назад, бетон по-прежнему остается самым востребованным строительным материалом. Еще в Древнем Риме в раствор начали добавлять золу, которая помогала скрепить смесь. А соль, которая содержалась в морской воде, способствовала увеличению прочности и продлению «срока службы» возводимым сооружениям тех лет. На сегодняшний день невозможно себе представить создание высококачественно бетонного раствора с определенными характеристиками без каких либо добавок. К тому же добавки позволяют использовать бетонные смеси в любое время года, независимо от температуры окружающей среды. А придание бетонным смесям гидрофобных свойств позволяют использовать бетон для сооружения водных платин, водозаборных станций, бассейнов и других объектов. Благодаря добавкам в бетон можно значительно ускорять время строительных работ, оптимизировать расход цемента, и экономить денежные затраты. Также следует отметить, что изготовление сложных архитектурных форм не представляется возможным без применения пластифицирующих добавок.

Инструкция по применению

Вся продукция ТД «Орион» укомплектована подробными инструкциями по применению добавок для бетона. Обязательно следует помнить о строгом соблюдении указанных пропорций, описанных в инструкциях. Незначительное отклонение от верных соотношений компонентов может испортить всю бетонную смесь, что, несомненно, повлечет за собой удорожание материалов и замедление хода строительства. Как гласит старая русская пословица: «Без меры и лапти не сплетешь».

В дополнении к вышесказанному, перед началом работ, мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с рекомендациями производителей по технологии применения данных добавок.

Ассортимент добавок в бетон от компании «Орион»

В ассортименте компании Орион представлены следующие добавки для бетонных смесей:

  • «Бетон-мороз» - добавка, позволяющая использовать бетонные смеси при температуре до -15 С.
  • «Бетон-пласт» - пластификатор для повышения подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси.
  • «Бетон-гидро» - гидрофобизирующая добавка, которая делает бетон влагостойким, уменьшает впитываемость влаги.

Классификация добавок для бетона

Классификация добавок для бетона

Проникающая гидроизоляция Пенетрон

Назначение добавок в бетон

Добавки в бетон используются для повышения качества бетона, получения специфических свойств, что ускоряет строительные работы, удешевляет процесс строительства. Бетон со специальными свойствами применяется при возведении дорог, аэродромов, различных гидротехнических сооружений, бассейнов, причалов и т. д. Бетон с добавками применяется на большинстве строительных объектов, так как к бетону предъявляется все больше и больше требований.
Итак, при современной технологии приготовления бетонов добавки-модификаторы являются обязательным компонентом бетонной смеси, входят в нее вместе с вяжущими, заполнителями и водой.

Добавки — эффективный и простой способ, который повышает качество бетонной смеси. Добавки в бетон позволяют решать различные задачи по созданию бетонов с необходимыми свойствами. С их помощью создаются бетоннные смеси с повышенными свойствами прочности, морозостойкости, долговечности.

Выделяют шесть групп добавок для бетона:

Суперпластификаторы – эти добавки повышают подвижность бетонной смеси. Они увеличивают плотность, прочность и водонепроницаемость бетона, а также снижают расход цемента.

Ускорители набора прочности – увеличивают скорость набора прочности в ранние сроки твердения (1-3 суток), повышают марочную прочность бетона.

Добавки, регулирующие сохраняемость подвижности бетонной смеси, – необходимы в жаркое время года, а также при необходимости продолжительных перевозок готовых бетонных смесей.

Добавки, повышающие морозостойкость. Используются при проведении работы в зимнее время, используются при температурах до минус 15 о С и даже до минус 25 о С.

Модификаторы бетона – бетоны с этими добавками имеют класс по прочности до В80 при применении цементов марки 500, отличаются пониженной проницаемостью, морозостойкостью, коррозионной стойкостью и долговечностью, при этом бетонная смесь может иметь высокую подвижность.

Добавки для самоуплотняющихся бетонов. Эти добавки решают проблему бетонирования тонкостенных, густоармированных конструкций.

Комплексные добавки объединяют несколько видов воздействия на бетон.

Комплексные добавки очень удобны, ведь для получения бетона с нужными свойствами нет необходимости использовать несколько компонентов. Большинство добавок зарубежного производства имеют комплексное действие. Но нужно иметь в виду, что добавки для бетона, которые успешно применяются за рубежом, не всегда будут столь же эффективны в отечественных условиях, так как зарубежные добавки рассчитаны на очень высокое качество цемента и наполнителей.

Химические добавки вводятся в бетон в небольшом количестве - 0,1-2% от массы цемента и изменяют свойства бетонной смеси, а тонкомолотые добавки вводятся в количестве 5-20% и более. Последние используются для экономии цемента, получения более плотного по составу бетона, увеличения его стойкости. Химические добавки — универсальный и доступный способ изменения свойств бетонной смеси, регулирования свойств бетона.

Суперпластификаторы, органо-минеральные смеси широко используются для изменения свойств бетона. Постоянно появляются новые добавки для бетона, расширяется производство бетонных смесей со специальными добавками.

Химические добавки для бетона могут иметь различный эффект действия:

1) Изменение основных свойств бетонной смеси
    пластифицирующие добавки, которые увеличивают подвижность бетона
    стабилизирующие добавки, которые предотвращают расслоение
    водоудерживающие, которые уменьшают отделение воды
2) Влияние на схватывание и отвердение бетонных смесей
    добавки, которые ускоряют схватывание, и отвердение
    противоморозные добавки, которые обеспечивают отвердение при минусовых температурах
3) Влияние на плотность и пористость бетона
    воздухововлекающие
    газообразующие
    пенообразующие
    уплотняющие
4) Влияние на деформации и расширение бетона

добавки, которые оказывают регулирующее действие
5) Увеличение защитных свойств бетона
добавки-ингибиторы коррозии стали
6) Стабилизация свойств
добавки, противостоящие расслоению, снижающие отделение воды

7) Придание бетону специальных свойств
    гидрофобизирующие добавки
    антикоррозионные добавки
    красящие добавки
    электроизоляционные, электропроводящие, противорадиационные и т.д.

 

Купить материалы системы Пенетрон для гидроизоляции бетона

в Москве (495) 660 52 00  в Екатеринбурге (343) 217 02 02


Добавки для бетона могут обладать многофункциональным действием, в таком случае добавка классифицируется по наиболее выраженному эффекту.

Эффективность воздействия добавки оценивается по величине технического эффекта. Добавки могут значительно отличаться по эффективность даже внутри одной группы. Внутри одной группы также выделяют категории по действию, назначению и эффективности. Так, пластификаторы делят на 4 группы или категории. Добавки-пластификаторы для бетона начали широко применяться с 40-50 х годов.

Сульфатно-дрожжевая бражка (СДБ) широко используется в качестве пластифицирующей добавки. СДБ применяется также при производстве железобетона, ее используют совместно с добавками, которые ускоряют затвердение цемента.

В комплексных добавках для бетона часто сочетаются пластифицирующие добавки с диспергирующим действием и гидрофобизирующие добавки, также могут быть и другие сочетаний.


ГК «Пенетрон-Россия»

Россия, Свердловская область, 620076, Екатеринбург, пл. Жуковского, 1

[email protected]

+7 (343) 217-02-02

ГК «Пенетрон-Россия»

Россия, Московская область, 109428, Москва, Рязанский проспект, 24, стр.2

[email protected]

+7 (495) 660-52-00

Добавки в бетон: морозостойкие, воздухововлекающие, увеличивающие прочность

Химические добавки в бетон улучшают технические характеристики бетонного покрытия, делают его устойчивым к воздействию негативных внешних факторов. Но, кроме этого, помогают раствору быстрее застыть, а также сделать его более податливым. Каждая добавка имеет определенные качества, поэтому прежде чем начать их использовать, следует внимательно изучить классификацию и предназначение материала.

Зачем используются?

Добавляемые химические вещества в смесь песка, цемента и воды, обладают определенными свойствами. Добавки для бетонов и строительных растворов предназначены для следующих целей:

Определенные компоненты не дают высолам выступить на поверхности материала.
  • улучшить технические характеристики;
  • повысить антикоррозийность смеси;
  • защитить поверхность стены или пола от негативного воздействия природных факторов;
  • избежать появления на поверхности высолов;
  • сэкономить цемент, потому что некоторые добавляемые вещества способны улучшать качество смеси, делая ее более пластичной, податливой;
  • преобразить внешний вид покрытия.

Классификация

Пластификаторы

Такие компоненты повышают пластичность и эластичность смеси. Но, кроме этого, производятся поверхностно-активные компоненты, которые добавляют в бетоносодержащие смеси. Это стабилизирующие добавки, главное предназначение которых — уменьшить количество влаги в растворе. Свойства пластификаторов такие:

  • повысить подвижность на 3—4 класса;
  • снизить расход воды;
  • устранить водоотделение, из-за которого смесь расслаивается и прочность бетона существенно снижается.
Довольно популярным является средство суперпластификатор М5 plus.

Производством качественных бетонных пластификаторов занимается компания «СкайТрейд», имеющая в ассортименте различные виды пластифицирующих добавок, например, T Rapid R1. Для материала подходят цементы различных марок, рекомендуемый диапазон дозирования — 0,5—1,17% от общей массы цемента. Другие разновидности пластифицирующих добавок:

  • суперпластификатор M5plus;
  • пластификатор для теплых полов M5plus;
  • «Мувикрит»;
  • «Вибро»;
  • «Люкс».

Морозостойкие

Антиморозные добавки для бетона придают жидкости, входящей в состав смеси, свойства антифриза, поэтому вода начинает замерзать не при 0 °C, а при —25. Благодаря такому взаимодействию бетонные строительные растворы способны отвердевать даже при низких температурах, что позволяет продолжать строительство даже в холодное время года.

Морозостойкая добавка в бетон в составе содержит такие компоненты:

  • нитрит натрия;
  • нитрат кальция;
  • хлорид натрия.
Средство Полипласт повышает устойчивость материала к низким температурам.

Популярные добавки в бетон для повышения морозостойкости товарного бетона такие:

  • «Криопласт 30»;
  • «Криопласт Альфа»;
  • «Криопласт Люкс»;
  • «Полипласт» Nord.

Ускорители отвердения

Присадки для бетона, увеличивающие скорость затвердевания, способствуют более активному процессу схватывания смеси. Зачастую такие компоненты добавляются в бетон во время монтажа сборных конструкций из железобетонных элементов. Кроме этого, рекомендуется добавлять ускорители при возведении густоармированных сооружений или тонкостенных перегородок. В качестве ускорителя отвердевания используются водные растворы таких химических составляющих:

  • хлорид кальция;
  • хлорид натрия;
  • нитрат кальция;
  • тринатрийфосфат;
  • нитрит-нитрат кальция;
  • нитрит-нитрат-хлорид кальция;
  • нитрат натрия.

Новые ускорители, хорошо зарекомендовавшие себя на строительном рынке:

  • «Реламикс-М»;
  • «Реламикс Торкрет».

Воздухововлекающие

Это компоненты, усиливающие химическую реакцию цементного раствора, благодаря чему смесь обогащается воздушными пузырьками, создающими микропористую структуру. Благодаря такому эффекту возрастает показатель морозостойкости бетонной поверхности. Кроме этого, воздухововлекающие добавки увеличивают водонепроницаемость конструкции. Улучшенный бетон прослужит дольше и будет более устойчив к воздействию негативных погодных факторов. Популярными считаются такие марки:

  • «Аэропласт»;
  • «Полипласт Аэро».

Замедлители твердения

Если возникла необходимость в замедлении отвердения, то можно воспользоваться средством Линамикс П-120.

Применение добавок для бетона, замедляющих твердение, зачастую требуется при перевозке готового раствора на большие расстояния. Кроме этого, компоненты используются в строительстве, когда во время возведения конструкции требуется непрерывное бетонирование с отсутствием рабочих швов, снижающих прочность монолита. Затвердители тормозят химические процессы гидролиза и гидратации, благодаря чему раствор схватывается намного медленнее. Качественные марки:

  • «Линамикс П120»;
  • «Линамикс СП-180».

Модификаторы

Существенно улучшают технические характеристики материала, продлевают долговечность конструкции, усиливают прочность, повышают коэффициент влагонепроницаемости, улучшают качество защитного покрытия. Отлично справляется с этими функциями модификатор бетона МБ 01. Это материалы нового поколения, повышающие реологические свойства бетонов.

Гидроизолирующие

Во время заливки фундамента без бетона не обойтись, поэтому немаловажно защитить подвальное помещение и полы в нем от проникновения влаги. Для этих целей используются добавки, придающие бетонной поверхности водоотталкивающие свойства.

Средство Кальматрон Д служит альтернативой другим гидроизолирующим средствам.

Повышающая гидрофобные качества бетона добавка «Кальматрон Д» позволяет надежно уберечь бетон от влаги, при этом отпадает необходимость дополнительно защищать покрытие рубероидом или битумной обмазкой. Принцип действия материала простой: проникая в раствор, примесь кристаллизуется, закупоривая микропоры и трещины, благодаря чему риск проникновения влаги внутрь конструкции равен нулю.

Увеличивающие прочность

Материал предназначен для увеличения плотности бетона. При взаимодействии с компонентами смеси, добавка заполняет образовавшиеся внутри пустоты. Благодаря такому эффекту конструкция становится более морозо- и водоустойчивая. Максимальную прочность, долговечность и гладкость поверхности из бетона обеспечит укрепляющая добавка в раствор HLV-15. Материал прост в применении и способен существенно улучшить технические характеристики изделия.

Красящие пигменты

Чтобы окрасить материал, нужно использовать очень устойчивые пигменты.

Производство цветного бетона — сложный процесс, для осуществления которого химия — главный помощник. Дело в том, что при изготовлении материала происходят мощные щелочные реакции, под влиянием которых обычные красители моментально обесцвечиваются. Поэтому чтобы окрасить бетонный кирпич, применяются устойчивые к щелочи и ультрафиолетовым лучам окиси железа и хрома. На строительном рынке хорошо зарекомендовали себя пигменты от таких производителей:

  • Bayferrox Lanxess;
  • Precolor AS;
  • Cathay Industries.

Применение

Зачастую такие материалы необходимы при наличии высоких требований к железобетонным конструкциям, касаемых гидрозащиты и морозостойкости. Кроме этого, добавки используются, если в раствор добавляют нестандартные заполнители, например, мелкий песок. Еще без добавок не обойтись, если на готовое сооружение планируется воздействие повышенных нагрузок. Используется материал и при устройстве монолитных конструкций, в состав раствора которых входят минеральные расширяющие примеси.

ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ БЕТОНА


ТОП 10:

Стр 1 из 11Следующая ⇒

ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ БЕТОНА

 

Общая характеристика и классификация химических добавок для бетона

 

Под добавками для бетонов и строительных растворов в соответствии с ГОСТ 24211–2003 понимаются различные продукты, вводимые в бетонные и растворные смеси с целью улучшения их технологических свойств, повышения строительно-технических свойств бетонов и растворов и придания им новых свойств.

Добавки представляют собой химические вещества (реагенты) как органического, так и неорганического строения, сложного или простого состава. Они вводятся в состав бетона, как правило, с водой затворения и могут иметь жидкое, твердое или пастообразное состояние.

Назначение добавок весьма разнообразно. Их количество, нашедшее применение в производстве раствора, бетона и железобетонных конструкций, составляет более 300 наименований. В стадии исследования и промышленного испытания находятся около 1000 наименований добавок.

Столь широкая номенклатура химических добавок для раствора и бетона обусловлена в большинстве случаев стремлением использовать для улучшения свойств бетона, снижения расхода цемента или уменьшения энергетических затрат при производстве железобетона, различных отходов и попутных продуктов многих отраслей промышленности. С другой стороны, необходимость поиска все новых добавок обуславливается избирательным характером их модифицирующего эффекта, который зависит не только от химического состава добавок, но и от химического и минералогического состава цемента, тонкости его помола, наличия и количества щелочей в составе цемента. Величина модифицирующего эффекта многих добавок зависит и от удельного расхода цемента в бетонной смеси, содержания и типа минеральных добавок, водоцементного отношения, режимов тепловой обработки железобетонных конструкций.

Проблема использования добавок для модификации бетонов является многоплановой. В мировой практике в настоящее время нет единой классификации добавок к цементам и бетонам. В разных странах разработаны свои классификационные схемы.

Оптимальную дозировку добавки подбирают следующим образом.

В бетонные смеси вводят добавки в количестве, равном граничным значениям, указанным в нормативной документации на добавку с 2 – 4 промежуточными дозировками добавки, отличающимися друг от друга на 20 – 30%. Строят графическую зависимость, связывающую показатели качества бетонных смесей и/или бетонов, являющихся критерием эффективности по ГОСТ 24211, с дозировкой добавки. При этом работу проводят при температуре окружающего воздуха и материалов (20±5)°С, за исключением работы с противоморозными добавками; тепловую обработку бетонов проводят в пропарочной камере по режиму 3+3+6+2 ч при температуре изотермического прогрева 80°С для портландцемента и 90°С для шлакопортландцемента.

Эффективность добавок по критерию эффективности оценивают в лаборатории предприятия и на производстве при соблюдении следующих условий:

а) изготавливают бетон контрольного и основного составов, применяемых на производстве;

б) в лабораторных и производственных условиях уточняют выбранную оптимальную дозировку добавки с учетом цели ее применения;

в) работу проводят при температуре окружающего воздуха и материалов, соответствующих условиям производства;

г) тепловую обработку бетонов проводят по режимам, принятым на производстве:

– в лабораторных условиях – в лабораторной пропарочной камере;

– в производственных условиях – вместе с соответствующими изделиями и конструкциями.

Исследование эффективности добавки следует начинать с определения основного положительного эффекта, для достижения которого добавка предназначена (по ГОСТ 24211), и экспериментального уточнения оптимального количества добавки.

Наряду с основным положительным эффектом следует определять наличие возможных вторичных положительных эффектов, являющихся следствием основного эффекта, а также побочных (положительных или отрицательных) эффектов, проявляющихся одновременно с основным.

При исследовании эффективности вновь разрабатываемых добавок в обязательном порядке следует изучить влияние выбранной оптимальной дозировки добавки на следующие показатели качества материала:

– на удобоукладываемость (по ГОСТ 10181.1), водо- и раствороотделение (по ГОСТ 10181.4) бетонной смеси;

– на прочность при сжатии (по ГОСТ 10180), высолообразование, защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. За базу сравнения принимают контрольный состав. Отказ от исследования любого из названных показателей качества должен быть обоснован.

Для добавок, вызывающих коррозию арматуры, следует ограничить область их применения в железобетоне.

Определения отдельных классификационных групп добавок

 

Пластифицирующие добавки –это вещества, обладающие поверхностно-активными свойствами, увеличивающие подвижность или удобоукладываемость бетонных смесей. Использование пластифицирующего эффекта добавок в технологии железобетонных конструкций позволяет существенно облегчить формирование изделий или, при сохранении неизменной подвижности смеси, снизить ее водосодержание и за счет этого уменьшить пористость, повысить плотность, прочность, и некоторые другие характеристики бетона.

Стабилизирующие добавки –вещества, способствующие снижению расслаиваемости бетонной смеси.

Водоудерживающие добавки – вещества, способствующие снижению водоотделения бетонной смеси.

Воздухововлекающие добавки – поверхностно-активные вещества, способствующие вовлечению в бетонную смесь при ее перемешивании мелкодисперсного воздуха, равномерно распределенного в бетоне.

Пенообразующие добавки – поверхностно-активные вещества, обеспечивающие возможность получения технической пены требуемых кратности и стойкости, которые при смешении с компонентами бетонной смеси позволяют получать бетоны ячеистой или поризованной структуры.

Поризующие добавки – вещества, способствующие целенаправленному образованию в теле бетона воздушных или других газообразных пор.

Добавки, регулирующие твердение бетона (ускорители и замедлители твердения) – вещества, изменяющие кинетику набора прочности бетона в заданном направлении. Введение ускорителей твердения дает возможность получать бетон требуемой прочности в более короткие сроки, а иногда и с более высокой конечной прочностью.

Добавки, повышающие плотность бетона, его водонепроницаемость и морозостойкость, а в определенных случаях и химическую стойкость в различных агрессивных средах – вещества, снижающие водосодержание бетонных смесей, способствующие удалению воздуха и кольматации пор (водоредуцирующие и кольматирующие добавки).

Добавки, повышающие защитные свойства арматуры (ингибиторы и пассиваторы коррозии арматуры) – вещества, обеспечивающие высокую коррозионную стойкость арматуры в агрессивных по отношению к ней средах.

Добавки, регулирующие сроки схватывания – вещества, ускоряющие или замедляющие процессы структурообразования бетонной смеси.

Противоморозные добавки – вещества, понижающие температуру замерзания воды и способствующие твердению бетона при отрицательной температуре.

Гидрофобизирущие добавки –вещества, придающие стенкам пор и капилляров в бетоне гидрофобные (водоотталкивающие) свойства.

Добавки всех перечисленных типов вводят в бетонные смеси при их приготовлении, как правило, с водой затворения (в виде растворов, суспензий или эмульсий). Некоторые добавки (обладающие высокой вязкостью) предварительно смешивают с одним из сухих компонентов и с ним вводят в бетоносмесители.

Воздействие химических добавок на бетонные смеси и затвердевшие бетоны необходимо рассматривать в свете современных представлений о процессах гидратации цементов, формирования структуры и твердения цементного камня, а также сцепления цементного камня с заполнителями и арматурой.

 

 

Таблица 9.1 – Виды и наименование основных добавок для бетона

Вид добавок Наименование добавок *  
Пластифицирующие 1 группы Суперпластификаторы C-3, 10-03, МФАС-100П,40-03, 50-03,С-4 (ДОФЕН), STAHEMENTN, STAHEMENTNN, STAHEMENTML, MELMENT, MELCRET 500 и другие.  
Пластифицирующие 2 группы Модифицированные лигносульфонаты ЛСТМ-2, МТС-1,АПЛ, МЛСТ, зарубежные добавки: BETOFLUID, STACHEPLAST и др.  
Пластифицирующие 3 группы ВРП-1, ЛСТ, УПБ, С-1, ПДК Пластификатор адипиновый -ПАЩ-1и др.  
Пластифицирующие 4 группы НЧК, КНЧК, ПДК. ПФЛХ и др.  
Стабилизирующие ПОЭ, МЦ, ГП, ассоциативные загустители для бетона типа StarvisVP 1-895 IIF (основа- поликарбоксилат), MecelloseFMC 60150 (SamsungFineChemicals)- низко вязкий эфир целлюлозы (метилгидроксипропилцеллюлоза).  
Водоудерживающие ПОЭ, МЦ, ГП, ассоциативные загустители для бетона типа StarvisVP 1-895 IIF (основа- поликарбоксилат), MecelloseFMC 60150 (SamsungFineChemicals)- низко вязкий эфир целлюлозы (метилгидроксипропилцеллюлоза).  
Улучшающие перекачиваемость ПОЭ, МЦ, ГП, КОД-С, бентонит  
Замедляющие схватывание ЛСТ, НТФ, КП, ФЭС, RETARDALTKP  
Ускоряющие схватывание П, ХК, НК, ННК, ННХК, ХН, СН, алюминат натрия, Лиг-нопанБ-2, EKOSALL, BETODURNA-и др.  
Воздухововлекающие (для легких бетонов) СНВ, КТП, ОТП, СДО, ОП,ЩСПК, ЩСПКм, НЧК, КЧНР, ГКЖ-10, ГКЖ-11, ПФЛХ, ПМЩ, ЛХД, сульфанол, и др.  
Пенообразующие (для легких бетонов) Сульфанол, Неозол, Неопор, ПО-1,ПО-6, ПО-6К, ПО-ПБ-1, ПБ-2000, Морпен и др.  
Газообразующие (для легких бетонов) Полигидросилоксаны типа ГФ 136-41, 136-157М, пудра алюминиевая ПАК или ПАП-1  
Ускоряющие твердение бетона Сульфат натрия (СН), Нитрат натрия (НН), Хлорид кальция (ХК), Нитрат кальция (НК), Нитрит-нитрат-сульфат натрия (ННСН), Нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК), Лигнопан Б-2, Кнут, УТБ Бетадур, EKOSALL, BETODURNA, KAKODUR и др.  
 
Замедляющие твердение Лигносульфонаты (ЛСТ), нитрол-триметиленфосфоновая кислота (НТФ), кормовая сахарная патока КП, глюконат натрия, RETARDALTKP, BCRETARDER, BCLANOSAN 70 H 120, BCWASCHBETONLACK и др.  
Водоредуцирующие 1 группы СП: C-3, 10-03, МФАС-100П,40-03, 50-03, С-4 (ДОФЕН), СМФ, Универсал П-4, Ламинакс Р73-1 и др.  
Водоредуцирующие 2 группы Модифицированные лигносульфонаты (ЛТМ, ЛСТМ, ЛСТМ-2, Лигнопан Б-1), ВРП-1, “Монолит-1”и др.,  
Водоредуцирующая 3 группы Лигносульфонаты, пластификатор адипиновый (ПАЩ-1) и др.  
Водоредуцирующие 4 группы ГКЖ-10, ГКЖ-11, ПМЩ и др.  
Кольматирующие Хлорид и сульфат железа, сульфат алюминия, смолы С-89, ДЭГ-1,ТЭГ-1 и др.  
Газообразующие Алюминиевая пудра, ГКЖ-94 и др.  
Воздухововлекающие СНВ, СДО, ОП, ЩСПК, ЩСПКм, НЧК, КЧНР, ГКЖ-10, ГКЖ-11, ПФЛХ, ПМЩ, ЛХД, POROLANSTA и др.  
Повышение защитных свойств бетона по отношению к стальной арматуре Нитрит натрия, бихроматы натрия или калия, тетраборат натрия (калия), нитрит-нитрат кальция, катапин  
Противоморозные Хлориды натрия и кальция, поташ, нитрит натрия, формиат натрия, мочевина и комплексы на их основе, лигнопан Б-4  
Гидрофобизующие добавки 1 группы То же 2 группы То же 3 группы ГФ113-63,АМСР-3, ПластИЛ, Пента 814, Пента 820 и др. ГФ136-41 (ГКЖ-94), 136-157М (ГКЖ-94М), КОМД-С ГКЖ-10, ГКЖ-11, сернокислые соли пеназолинов  

*Примечание. Расшифровка сокращенного наименования добавок приводится ниже при описании соответствующих групп добавок.

Суперпластификаторы

Противоморозные добавки

В соответствии с классификацией по ГОСТ 24211-2003 противоморозные добавки отнесены в четвертую группу добавок, придающих бетону специальные свойства, в данном случае способность твердеть при отрицательной температуре. Роль этих добавок заключается в основном в активизации процесса гидратации цемента, вызывающей ускоренное образование гелей. В результате энергичных реакции обмена ускоренно выделяется свободная известь в раствор и повышается растворимость силикатных составляющих цемента, что приводит к образованию гелей гидроксидов металла и кальция.

Одновременно ускоряется коагуляция появляющегося коллоидного раствора, при которой сближаются зерна цемента и частицы гидратных новообразований. При растворении любой противоморозной добавки происходит не простое распределение ее частиц (молекул или ионов) по всему объему воды, а химическое их взаимодействие с молекулами воды. В результате образуются сольваты (более или мене прочные соединения частиц растворенной добавки) с молекулами воды, что приводит к понижению температуры замерзания воды.

Таким образом, к противоморозным добавкам относят химические соединения, понижающие температуру замерзания воды и не препятствующие процессу взаимодействия цемента с водой.

Противоморозные добавки нашли широкое применение при возведении монолитных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений, монолитных частей сборномонолитных конструкций и сооружений, включая бетонирование в скользящей опалубке, для замоноличивания стыков сборных конструкций и при изготовлении сборных бетонных и железобетонных конструкций в условиях строительных площадок и полигонов при установившейся температуре наружного воздуха и грунта ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0 вплоть до – 30°С (температура бетона, при которой он с некоторыми противоморозными добавками, хотя и медленно, но систематически набирает прочность за счет гидратации цемента, составляет – 25°С).

Введение противоморозных добавок в 1,2 – 1,4 раза экономичнее, чем способ паропрогрева и бетонирования с предшествующим ограждением сооружения и его утеплением изнутри и в 1,3 – 1,5 раза экономичнее электропрогрева и электрообогрева.

Безобогревное зимнее бетонирование благодаря применению противоморозных добавок позволяет экономить тепло и электроэнергию при более гибкой технологии проведения работ.

Противоморозные добавки представляют собой стабильные вещества, которые могут храниться как в твердом виде, так и в виде раствора неограниченно долго. Они выполняют свои функции, прежде всего за счет снижения ими температуры замерзания воды. Поэтому наиболее обоснованно и правильно назначать их дозировку к массе воды затворения, что особенно четко проявляется при изменении водоцементного отношения (В/Ц).

Так, при постоянстве дозировки в расчете на массу цемента, бетонная смесь находится в тем более тяжелых условиях твердения при температуре ниже 0°С, чем выше ее В/Ц,чего не наблюдается при назначении добавок к воде затворения. Поэтому в отличие от дозировки органических поверхностно-активных веществ концентрация противоморозных добавок во всех таблицах дается в процентах к воде затворения. Это оказалось удобным и при приготовлении добавок, которые вводятся в виде водных растворов.

При необходимости проведения технико-экономических сопоставлений с добавками другого назначения эту дозировку легко пересчитать на цемент; для среднестатистических данных можно принять, что водоцементное отношение равно 0,5.

С учетом областей применения противоморозные добавки можно разделить на две группы:

1. Добавки, понижающие температуру замерзания жидкой фазы бетона и принадлежащие к числу либо слабых ускорителей, либо замедлителей схватывания и твердения цемента (нитрит натрия, хлорид натрия, слабые электролиты, вещества органического происхождения).

2. Добавки, совмещающие в себе способность к сильному ускорению процессов схватывания и твердения цементов с хорошими антифризными свойствами (поташ, хлорид кальция, нитрит натрия, нитрит-нитрат кальция, мочевина).

Кроме этих основных групп в отдельных случаях при зимнем бетонировании используют вещества со слабым антифризными свойствами, но относящиеся к сильным ускорителям твердения цемента, одновременно вызывающие сильное тепловыделение на ранней стадии твердения бетонной смеси и бетона. Эти добавки выбирают из числа тех, которые способствуют быстрому образованию плотной микрокапиллярной структуры цементного камня, например сульфаты трехвалентного железа и алюминия.

Основная цель, преследуемая при введении противоморозных добавок, заключается в том, чтобы обеспечить в сжатые сроки достижение проектной прочности бетона независимо от температуры окружающего воздуха, поэтому цемент должен обладать высокой активностью. Рекомендуется применять портландцементы марок не ниже 400. Для бетонных смесей с наиболее популярными противоморозными добавками водоотделение и связанная с ним седиментация твердых частиц не характерны.

К противоморозным добавкам, обеспечивающим твердение цементного теста при отрицательных температурах, относятся следующие, наиболее изученные и распространенные добавки:

ПОТАШ, (калий углекислый, карбонат калия) (П) – соль с сильно выраженными щелочными свойствами, выпускается в виде кристаллического порошка белого цвета. При хранении во влажных условиях возможно слеживание. При работе с кристаллическим порошком и его раствором следует остерегаться попадания его на кожу и в глаза. Поставляется в мешках или барабанах. Поташ относится ко второй группе. Максимальная концентрация раствора с учетом влажности заполнителя не должна превышать 30%.

Бетонную смесь с противоморозными добавками, вводимыми с водой затворения, готовят на цементах проектной марки и соответствующих мелких и крупных заполнителях. Бетонные смеси с добавками поташа можно использовать при возведении в вертикальной скользящей опалубке внутренних стен жесткости (ядер) в крупнопанельных многоэтажных зданиях, приставных и внутренних стен монолитных и лифтовых кирпичных и каркасных зданиях и наружных стен многоэтажных зданий.

ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ (ХК) – бесцветные хорошо растворимые в воде кристаллы, должен храниться в условиях исключающих увлажнение.

НИТРАТ КАЛЬЦИЯ (НК) –бесцветные хорошо растворимые в воде кристаллы, хранить следует в упакованном виде в вентилируемых, закрытых, сухих и чистых складских помещениях, к которым предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Вместимость складов не более 1500 т.

НИТРИТ – НИТРАТ КАЛЬЦИЯ (ННК) – смесь нитрита кальция и нитрата кальция в отношении 1:1 по массе в виде 20%-го водного раствора или пасты. Токсичен. Разлагается в средах с рН>7. Не допускается смешивать с растворами лигносульфонатов.

НИТРИТ-НИТРАТ ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ (ННХК) – продукт, получаемый смешиванием ННК с хлоридом кальция в отношении 1:1 по массе. Водный раствор желтоватого цвета плотностью 1,1 – 1,3 г/см3. Токсичен. При работах должны соблюдаться все правила техники безопасности. Разлагается в кислых средах. Вызывает сильное раздражение кожного покрова.

ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ (ХН) – кристаллический порошок белого цвета, растворимый в воде; должен храниться в условиях исключающих увлажнение.

СУЛЬФАТ НАТРИЯ (СН) –поставляется в виде декагидрата, но может выпускаться в виде безводной соли – кристаллов белого цвета с желтым оттенком, трудно и ограниченно растворимых в воде. При хранении в открытом виде возможно выветривание кристаллов.

НИТРИТ НАТРИЯ (НН) – кристаллы белого цвета с желтоватым оттенком. Выпускается в виде 28%-го раствора по ГОСТ 19906-74. Технический нитрит натрия используется в качестве противоморозной добавки к бетонам в производстве строительных конструкций, ингибитора для защиты от атмосферной коррозии и для других целей в химической, металлургической, медицинской, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Технический нитрит натрия – ядовитое, пожароопасное вещество, является окислителем. Взаимодействие технического нитрита натрия с горючими веществами может сопровождаться взрывом. По степени воздействия на организм технический нитрит натрия относится к веществам 3-го класса опасности. Технический нитрит натрия упаковывают в ламинированные мешки или полиэтиленовые мешки-вкладыши, вложенные в бумажные или полипропиленовые мешки. Масса нетто продукта не более 50 кг. Не допускается совместная перевозка нитрита натрия с горючими веществами и продуктами питания. Может поставляться бочками или в цистернах.

Технический нитрит натрия хранят в неотапливаемых, вентилируемых, закрытых, сухих и чистых складских помещениях в упаковке изготовителя. К складам предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Не допускается совместное хранение нитрита натрия с другими веществами. Гарантийный срок хранения продукта – 6 месяцев со дня изготовления.

Кристаллический продукт следует хранить в упакованном виде в вентилируемых, закрытых, сухих и чистых складских помещениях. К складам предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Ядовит, при попадании в организм человека вызывает тяжелые поражения, опасные для жизни.

КАРБАМИД (МОЧЕВИНА), (М) – бесцветные хорошо растворимые в воде кристаллы. Продукт пожароопасный (tвсп = 182°С), поэтому хранить его следует в отдельных складах с несгораемыми стенами. Поставляется в полиэтиленовых мешках. Широко используется в сельском хозяйстве как азотное удобрение, а также как исходное сырье для производства карбамидных смол.

В районах со сравнительно мягким климатом, где температура воздуха, как правило, не бывает ниже – 10°С, можно достаточно успешно применять карбамид. Эта противоморозная добавка одновременно пластифицирует бетонную смесь и обеспечивает спокойный невысокий темп твердения бетона. Указанные свойства карбамида частично используются в комплексных добавках ННКМ и ННХКМ, представляющих собой смесь соответственно мочевины с нитрит-нитратом кальция и нитрит-нитрат-хлоридом кальция.

ФОРМИАТ НАТРИЯ ТЕХНИЧЕСКИЙ (ТУ 2432-011-00203803-98) представляет собой формиат натрия с незначительной примесью пентаэритрита и его производных. Формиат натрия технический используется в качестве противоморозной и пластифицирующей добавки в производстве строительных конструкций, в кожевенной промышленности как агент в преддубильных операциях, как сырье в производстве муравьиной кислоты.

Добавка используется для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций при отрицательной температуре наружного воздуха от 0°С до – 15°С.

Технология приготовления бетонной смеси с добавлением формиата натрия отличается от обычной тем, что в процессе ее приготовления дополнительно вводится предварительно отдозированный раствор добавки.

Формиат натрия обеспечивает быстрый набор прочности бетона. Обладает пластифицирующими свойствами; обеспечивает длительную жизнеспособность бетонной смеси. Расход добавки составляет 2 – 4% в пересчете на сухие вещества от массы цемента. Формиат натрия взрывобезопасен и не горюч, однако в местах хранения и работы с ним следует запрещать курение и применение открытого огня. По степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности, вызывает раздражение верхних дыхательных путей и слизистых оболочек. Упаковывают добавку в пяти-, шестислойные бумажные мешки с полиэтиленовые мешком-вкладышем по 25 кг, полипропиленовые мешки с полиэтиленовым мешком-вкладышем, а также в мягкие контейнеры типа МКР-1.0С. Формиат натрия – сырец хранят в сухих закрытых складских помещениях на поддонах. Не рекомендуется нарушение герметичности упаковки ввиду высокой гидрофильности.

 

Список использованной литературы

1. Болдырев А.С., Ратинов В.Б. Добавки в бетон. Справочное пособие. М.: Стройиздат.-1988.- С 229-244.

2. Руководство по применению химических добавок в бетоне. М.:Стройиздат, 1985.- 64с.

3. Современные проблемы строительного материаловедения: материалы пятых академических чтений РААСН. Воронеж.гос. арх. – строит. акад., Воронеж, 1999.-672с

4. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. М.:Стройиздат.- 1979.-126с.

5. Попко В.Н. Химические добавки для бетона. Учебное пособие. Казань. КИСИ, 1980.

 

ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ БЕТОНА

 




ХИМИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ГИДРАТАЦИИ И ТВЕРДЕНИЯ ЦЕМЕНТА В БЕТОНЕ ДОБАВКАМИ СЕРИИ «БЕТОПРЕСС»

           Стремительное развитие инновационных технологий в разработке и производстве химических добавок в бетон требует от нас (разработчиков) повышения их эффективности. Современное строительство очень заинтересованно в высокопрочном бетоне, обладающем целым перечнем дополнительных свойств. Комплекс положительных свойств в бетоне может проявится лишь при применении полифункциональных химических модификаторов — ПФМ. Другого пути нет. 

           При производстве различных видов бетона требуются комплексные химические модификаторы с целым перечнем побочных свойств (в хорошем смысле слова), которые кроме основного своего действия — например редукции воды могли бы еще одновременно влиять на реологию бетонной смеси, на сохранение подвижности, на удержание воды от интенсивного ее испарения из смеси и из твердеющего бетона, на повышение плотности изделий при вибропрессовании. А такие вторичные свойства, как улучшение прокачки, связность и стабилизация смеси от расслоения и водоотделения очень помогают решать многие проблемы при ее подаче насосом.

            Можно привести большое количество полезных качеств бетонной смеси от комплексных добавок, продолжив их перечень, но есть ещё и сам твердеющий бетон. От затвердевшего бетона ждут других свойств, отличных от требований к бетонным смесям. И поэтому в химические модификаторы, в процессе их разработки, должны быть заложены и те механизмы, которые могли бы повлиять на качество бетона при его эксплуатации.

           Вот их перечень. Поверхность стенок пор и капилляров в цементном камне приобретает свойство гидрофобности. В самом бетоне снижается ползучесть, повышаются трещиностойкость, коррозионостойкость и исключается появление высолов. Замедляется карбонизация и повышается морозостойкость с долговечностью и водостойкостью. Всё, что выше описано, реально происходит с бетоном в результате применения нужной химической добавки последнего поколения, из серии «БЕТОПРЕСС», от российского разработчика и производителя ООО «НПО БЕТОХИМИКС» (г. Симферополь).

           Наши химические модификаторы, применяемые в малых дозах в технологиях вибропрессования и в производстве товарного бетона, обладают таким редким свойством, как химическая активация процессов гидратации и твердения цемента с последующей перестройкой структуры. Главный результат активации заключается в повышении прочности бетона с данной добавкой и при равных расходах воды и цемента, над контрольными образцами без химии, или даже с добавками от иных производителей.

            Если рассматривать бетон в качестве искусственного строительного конгломерата, сформированного из крупного и мелкого заполнителя, цементного камня, воды и воздушных пор, то можно сформулировать основную задачу модификации химическими добавками, как управление процессом формирования структуры материала снизу вверх, от наноуровня к макроструктуре бетона.

             В ГОСТ нет методов испытания добавок способных химически активировать процессы гидратации цемента. Есть только в ГОСТ 30459-2008 в пункте 9.2 похожий метод испытания добавок, повышающих прочность. Метод требует, чтобы марки по удобоукладываемости бетонных смесей, контрольного и основных составов, должна быть П3, растворных смесей — Пк2. Но в данном методе, при одинаковом расходе цемента, водоцементное соотношение разное. Испытывают образцы на прочность при сжатии только в возрасте 28 суток и после этого определяют эффективность добавки.

             Поэтому приходится применять разработанный нами метод. Сравнение производится на растворных смесях с равными расходами воды и цемента, но с разной удобоукладываемостью. При таких условиях сравнения можно установить является ли данная добавка активатором процессов гидратации и твердения цемента, или не является. Если прочность основных образцов с добавкой идентична прочности контрольных без химии, то данный продукт не принадлежит к разряду химических активаторов. Активирующая добавка для подвижного товарного бетона должна повысить прочность основного образца в сравнении с контрольным на 30-40%.

               Вот таким образом мы определяем какие из наших продуктов можно смело отнести к химическим активаторам. В производстве наших продуктов есть два основных направления. Первое, это воздухововлекающие добавки для жестких бетонов, которые применяются в технологиях вибропрессования и гиперпрессования - «Бетопресс Вибро СМ-16» и «Бетопресс Вибро Финиш СМ-17». Они способны активировать процессы гидратации и твердения цемента с повышением прочности продукции к контрольным образцам без химии на 40-60%, при одинаковом расходе воды и вяжущего.

               Но это только малая часть эффективности данных добавок. Они еще предупреждают налипание, исключают высолы, снижают истираемость и водопоглощение. Увеличивают яркость пигментов и защищают от выцветов. А также ускоряют набор прочности, при нормальном твердении, на вторые сутки до 80% и на седьмые до 100% за счет активации.

              А экономный расход по максимальным дозировкам позволяет вместо двух или трех еврокубов с добавками для вибропрессования от иных производителей, приобретать всего один с нашим продуктом, и на тот же самый объем производимой продукции, но уже с заметным улучшением ее качества и внешнего вида.

            Второе направление, это литые товарные бетоны предназначенные для их долгой транспортировки и подаче насосом на объекте. Количество наименований продуктов в данном направлении намного больше, чем в вибропрессовании. И в свою очередь по эффективности они тоже относятся к разряду химических активаторов процессов гидратации и твердения цемента. Это свойство реально увеличивает прочность данного бетона, в сравнении с бетоном без химии, или с добавками от иных производителей, при одинаковом количестве цемента и с равной ПОДВИЖНОСТЬЮ! Ведь в таком варианте прочность дополнительно возрастает ещё и за счёт снижения воды затворения в результате пластификации смеси.

               В этом случае на повышение прочности бетона влияют сразу два фактора. Первый это снижение воды, а второй это химическая активация процессов гидратации и твердения цемента. Работая вместе, два эти механизма позволяют достичь очень высоких результатов в повышении прочности товарных и производственных бетонов.

                В данных технологиях, по химической активации, подход к выбору инертных материалов и вяжущего более требователен, чем при рядовых добавках, но и конечный результат тоже иной. Особенно экономический. Если увеличения прочности не требуется, то можно за счет эффекта активации снизить количество цемента до 25% и даже более. При этом одновременно улучшить качество бетонной смеси и самого бетона.

        P.S. А ваше предприятие какие химические добавки применяет? Можно ли их отнести к активаторам процессов? К примеру, всем известный Суперпластификатор С-3 (СП-1), согласно всем опубликованным о нем протоколам сравнительных испытаний не обладает каким либо свойством активации процессов гидратации и твердения цемента, и повышает прочность бетона к контрольному только за счет снижения расхода воды затворения.

          По нашему упрощенному методу это можно легко и быстро выяснить уже на третий день. Составы растворной смеси один к трем с добавкой и без. Расход воды по в/ц одинаков. Давим кубики на третьи и на двадцать восьмые сутки. Если прочность практически одинаковая (5-7%) стоит задуматься, а при разнице в 25-35% можно спокойно продолжить свою работу.

Генеральный директор ООО «НПО БЕТОХИМИКС» В. Е. Хованский. www.betohimix.ru

      Рассмотрим деловые предложения о совместном производстве наших продуктов в Вашем регионе!

Краткая теория и химия бетона для самоделкиных

Теория и химия бетона являются важными составляющими в получении самоделкиными необходимых знаний с целью осознанного применения на практике точных приемов и методов получения заданных свойств пластичного бетона.

 

химия бетона

 


С О Д Е Р Ж А Н И Е

  1.  Точность в составе смеси и технологии – прочный пластичный бетон.
  2.  Химия бетона – основа понятия процессов.
  3.  Вода в цементной смеси.
  4.  Химический состав цемента.
  5.  Влияние температуры на скорость твердения и прочность бетона.

 

Точность в составе смеси и технологии – прочный пластичный бетон


К сожалению многие мастера до сих пор при подготовке цементной смеси для своих работ используют в качестве измерительного инструмента ведро и лопату. Может быть для изготовления самого простого классического бетона этого и достаточно.

В то же время, имея необходимые знания и опыт, но не выполняя при этом элементарные правила и не соблюдая технологическую дисциплину, можно получить плачевные результаты.

Вот один пример, как выглядят небрежно изготовленные тактильные бетонные плитки после первых зимних месяцев пешеходной эксплуатации.

 

тактильная плитка

 

Правильно подготовленная цементная смесь и точно выдержанная процедура замеса всегда позволяют получить прочный цементный камень.

Чтобы более ощутимо почувствовать эту необходимость, требуется хотя бы немного ознакомится с основами химических процессов, проходящих в цементной смеси в начальной стадии и в дальнейшем в химическом составе бетона.


Химия бетона – основа понятия процессов


Чтобы не загружать головы химическими уравнениями, объясняющими протекающие процессы при формировании цементного камня, можно рассмотреть только самые необходимые для общего понимания сути его образования.

Заводы производят различные виды цемента, но чаще всего для своих работ самоделкины используют наиболее распространенный портландцемент.

Другие цементы, например, глиноземистый или пуццолановый используются профессионалами там, где более эффективно проявляются особые свойства этих цементов: очень быстрое твердение и более прочный камень (через несколько суток достигается 100% марочная прочность).

Вернемся к нашему портландцементу.

При изготовлении садового декора химические добавки, которые ранее использовались в составе вместе с портландцементом, также обеспечивают достаточную прочность и скорость затвердевания пластичного бетона.

Почему же так важна точность в дозировке смеси для декоративного бетона?


Вода и химия бетона


Какое количество воды необходимо добавить в цементную смесь определяется водоцементным (В/Ц) или водовяжущим (В/В) отношением. При этом вяжущее = цемент + активные добавки, такие как микрокремнезем, зола и др.

Вода нужна для гидратации цемента (вяжущего).

Дозировка должна быть точной, иначе при избытке воды часть останется в бетоне и зимой будут проблемы.

А если воды не хватит, то не прореагировавший свободный оксид кальция (СаО или активная известь) с годами , постепенно превращаясь в известь-пушонку (Са(ОН)2), будет разрыхлять бетон и снижать его прочность.

Вот почему так важно не допустить испарения воды из твердеющего изделия, особенно в начальной его стадии (накрыть полиэтиленовой пленкой).

Наилучшие результаты можно получить при В/В = 0,35…0,4.

Если при этом для удобства в работе пластичности бетона не хватает, то необходимо увеличить количество пластификатора или сменить его на более эффективный с меньшей дозировкой.

Теперь кратко о химических веществах в цементе.


Химический состав цемента


Важной составляющей цемента является активная известь (СаО). Кроме свободного состояния оксид кальция (СаО) также входит в соединения, образующие: двух кальциевый силикат (С2S), трех кальциевый силикат (C3S), трех кальциевый алюминат (С3А) и четырех кальциевый алюмоферит (C4AF).

Эти химические вещества также взаимодействуют с водой, причем наиболее быстро это делает трех кальциевый алюминат (С3А) – за 3…5 минут.

При твердении бетона сначала образуется коллоид, затем – кристаллический сросток, далее – кристаллический каркас.

Чтобы процесс кристаллизации проходил равномерно, в цемент вводят гипс, количество которого должно точно соответствовать количеству С3А.

Поэтому, те самоделкины, которые хотят ускорить процесс затвердевания бетона путем введения гипса в состав смеси, нарушают этот баланс и снижают конечную прочность цементного камня.

Химия бетона – это очень точная наука.

В результате нескольких реакций с водой (и с учетом добавок, например, микрокремнезема) получается основа цементного камня – практически не растворимый гидросиликат кальция CaO⋅SiO2⋅nh3O.

Чем его больше, тем выше водостойкость и прочность бетона.

Отвердевший цементный камень – это неоднородная структура, представляющая собой смесь геля и кристаллических сростков.

Без дополнительных условий на третьи сутки прочность цементного камня составляет 40…50%, а через неделю – 60…70% от конечной.

Чем тоньше помол цемента, тем выше прочность и скорость твердения.

Естественно, что чем тоньше помол, тем выше удельная поверхность цемента. Она измеряется в см2/г.

Считается, что каждый ее прирост на 1000 см2/г повышает активность цемента на 20…25%.

В соответствии с помолом определяется марка цемента и его стоимость.


Влияние температуры на скорость твердения и прочность бетона


Одним из способов ускорения процесса изготовления бетонных изделий и увеличения оборачиваемости форм, используется термическое воздействие на бетонную отливку.

На крупных производствах применяют автоклавную обработку под давлением насыщенного пара 9…16 атм. при температуре около 200 градусов и выше. При этом можно получить марочную прочность уже через 4…6 часов после начала этого процесса.

Получается более прочный бетон , так как при высокой температуре Ca(OH)2 дополнительно связывается с SiO2 в прочное соединение (о котором упоминалось ранее) – гидросиликат кальция.

На малых предприятиях используют пропарку изделий при температуре 70…80 градусов, нагнетая горячий воздух под пленку, которой накрываются отливки.

Такая пропарка только ускоряет процесс твердения бетона (примерно в 2 раза). К тому же позволяет достичь 70% марочной прочности через одни сутки. Этого обычно достаточно, чтобы произвести распалубку и освободить формы для очередной заливки.

При естественной сушке в полиэтиленовой пленке такой результат можно получить только через неделю.

В работах по изготовлению садовых бетонных изделий, о которых рассказывается на страницах kamsaddeco.com, вместо пропарки используются химические добавки (например, формиат натрия). Применяя их совместно, можно еще более ускорить процесс застывания и освобождения форм.

Вместо горячей воды и пара можно использовать термоматы.

Изделие накрывается полиэтиленовой пленкой и сверху на нее укладываются термоматы на 8…12 часов. При этом также получается прочность 70% от марочной, но за более короткое время.

Когда ненужно нагревать бетон

Надо отметить, что если вы захотите использовать глиноземистый цемент, то его пропаривать нельзя. При застывании он выделяет тепла больше в 1,5…2 раза, чем обычный портландцемент. Поэтому он хорошо твердеет при температуре окружающей среды до нуля градусов.

Таким образом, зная природу и химию бетона в совокупности с протекающими в нем процессами, можно подготовить любой состав цементной смеси. Это необходимо для получения декоративного искусственного камня заданной прочности.

Но химия и бетон не единственная важная составляющая. Не только ее надо знать и учитывать при изготовлении прочного бетона.

Гранулометрия – не менее ответственная физическая характеристика. О ней уже было кратко рассказано и можно прочитать в статье про методы составления различных цементных смесей.

Всем удачи в вашем творчестве и до новых встреч на страницах kamsaddeco.com.

 

Статьи на тему

Какой замес – такой и инструмент

Пластичный художественный бетон

Красивая ваза из бетона

Пустотелые бетонные шары

Садовые фигуры из бетона

Декоративные бетонные плитки

Советы самоделкиных по добавкам в смесь

Искусственный валун своими руками

 

Добавки в бетон | Новости в строительстве

добавки в бетонДобавки в бетон вводят для экономии цемента, при этом  качество бетона по прочностным характеристикам только увеличивается,интенсифицируются процессы твердения и снижаются энергозатраты при приготовлении бетонной смеси.

Содержание статьи:

♠ Общие сведения

♠ Основные виды добавок для бетона и их назначение

 

Современное производство монолитных и сборных конструкций из тяжелого бетона не обходиться без использования более прогрессивных технологических приемов с целью получения бетонов высоких прочностных марок.Одновременно с изменением важных характеристик бетонных смесей, достигается и значительная экономия цемента в результате использования различных добавок в бетон.

Добавки могут ускорить твердение бетона,повышать плотность бетонной смеси (пластифицирующие,комплексные добавки),обеспечить его однородность или воздействовать на различные, необходимые эксплуатационные свойства.В бетонные смеси вводят активные и неактивные минеральные добавки. Например,при необходимости использования цементов более высоких марок чем допускается нормами,часть используемого цемента заменяют на тонкомолотые или природные тонкодисперсные минеральные добавки.

Зависимость энергоемкости— Э приготовления бетонной смеси

различной удобоукладываемости  -У от вида

и количества вводимых химических добавок-Д

Добавки в бетон

Зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от количества вводимых добавок

 

Где :

1,2 -обозначают энергоемкость чистого смешивания, соответственно с добавкой СДБ и С-3;

3 и 4-обозначают суммарная энергоемкость приготовления с учетом холостого хода, соответственно  с добавкой СДБ и С-3;

5-6-обозначает удобоукладываемость бетонной смеси, соответственно с добавкой  СДБ и С-3.

При этом добавки должны обеспечить активность вяжущего,соответствующую допускаемой или рекомендуемой марке цемента.Замена добавкой одного процента цемента приводит к получению смешанного вяжущего активностью на 1% ниже активности цемента.В качестве активных минеральных добавок используют: Тонкомолотые,доменные гранулированные и отвальные шлаки,золошлаковые отходы тепловых электростанций содержащие несгоревшие частицы не более 10% по массе,диатомиты,сцементированные трепелы (опоки),трепелы,кремнеземистая опоковая порода.

В качестве неактивных минеральных добавок используют маршалит,тонкомолотые кварцевые пески,дресву и другие.В непоризованных легких бетонах цементный камень является более тяжелой составной частью по сравнению с пористыми заполнителями и его содержание должно быть меньше.В легких бетонах уменьшение расхода цемента можно достичь путем замены его части на бесклинкерным шлаковым вяжущим,тонкодисперсными активными минеральными добавками или введением в состав легкобетонных смесей поверхностно-активных пластифицирующих добавок (ПАВ).

Хлорид кальция -наиболее распространенный и эффективный ускоритель твердения вяжущих веществ.Ускоряющее действие его можно объяснить повышением растворимости клинкерных минералов цемента,образованием комплексных малорастворимых соединений,модифицирующим и каталитическим действием на гидратацию вяжущего.Хлорид кальция вызывает коррозию стальной арматуры и понижает стойкость цементного камня в сульфатной среде.Поэтому использование добавки ограничено.

Сульфат натрия позволяет сократить цикл тепловлажностной обработки бетона на 20…30% и расход цемента на 10%.

Нитрат натрия совместно с добавкой СДБ позволяет сократить цикл тепловлажностной обработки бетонной смеси на 25 % и на 14% сократить расход цемента.

Нитрат кальция вводят в бетонную смесь с целью повышения водопроницаемости.

Комплексные добавки характеризуются полифункциональностью их действия на бетон.Они  одновременно влияют на несколько характеристик бетонной смеси: подвижность,сроки схватывания,тепловыделение,темп роста прочности,коррозионную стойкость,усадку,морозостойкость и так далее.Использование комплексных добавок вызвано необходимостью усилить эффект,достигаемый при введении однокомпонентной добавки (например,прирост прочности) или устранить ее вредное побочное действие (например,усадку, коррозию арматуры).

Введение комплекса солей CaCl2 + NaNO2 позволяет практически полностью исключить коррозию арматуры которую вызывают агрессивные ионы хлора.А также повысить эффект увеличения прочности,достигаемый путем введения хлорида кальция.Использование добавки Na2SO4 в количестве 0,8…1,2% совместно с СДБ в количестве 0,15…0,2% при кассетной технологии, позволяет снизить расход цемента на 8-10 %.

Использование NaOH + СДБ позволяет существенно сокращать цикл пропаривания бетонной смеси и снизить расход цемента.Влияние расхода цемента на прочность пропаренного бетона с добавками: KCl +Na2SO4 (0,5 % +1,2 %)  и Na2S2O3 +Na2SO4 (0,7 % + 1 %) показано в таблице.

Добавки в бетон

Влияние вида и количество комплексных добавок на расход цемента

При добавке ННХК в количестве 2…3 % от массы цемента,достигается подвижность бетонной смеси при меньшем расходе (до 6,5 %) цемента.При добавке 0,5% ННХК в бетонную смесь пластифицирующее действие отсутствует.Но совместное использование СДБ и 0,5 % ННХК оказывает сильное пластифицирующее действие на бетонную смесь,уменьшается жесткость смеси и расход цемента.Предельное количество пластифицирующих добавок в расчете на сухое вещество приведено в таблице.

Добавки в бетон

Рекомендуемое количество пластифицирующих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок для легкого и тяжелого бетона

 Добавки в бетон

К добавкам для бетонов относятся органические и неорганические вещества или их смеси, за счет введения которых в контролируемых количествах направленно регулируются свойства бетонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства.

В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующую группы:

〉 Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. Относят к ним пластифицирующие, увеличивающие подвижность бетонных смесей. Стабилизирующие, предупреждающие расслоение и водоудерживающие, уменьшающие водоотделение.

〉 Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относят добавки замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, и противоморозные, то есть обеспечивающие твердение бетона при отрицательных температурах.

〉 Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бетона. К ним относят воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а аткже уплотняющие( воздухоудаляющие  или кольматирующие поры бетона).

〉 Добавки, способны придать бетонам специальные свойства: например, гидрофобизирующие, повышающие противорадиационную защиту, уменьшающие смачивание, жаростойкость, антикоррозионные

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *