Добавки в бетон: для повышения прочности и другие

Марка бетона (обозначается «М», измеряется в кгс/см2) на осевое сжатие – сопротивление бетонных кубов с ребром 15 см, которые   были испытаны после 28 суток хранения при температуре окружающей среды 20 °С. Данный     показатель позволяет определить качественные характеристики материала.

Бетонный состав общего предназначения

Бетонный состав общего предназначения

Описание

Бетон – это один из ключевых материалов, применяемых в строительстве. В его состав входят цемент (вяжущее вещество), песок или щебень (наполнитель), вода. Материал применяют для создания конструкций различного назначения и вида. В случае если конструкция будет подвергаться напряжениям на изгиб или растяжение раствор армируют стальными прутками. После отливки конструкции, до полной готовности бетона проходит 28 суток, но работы можно начинать после 7 суток, к этому времени бетон набирает до 70% от проектной прочности.

Бетонный состав общего предназначения

Зачем в раствор что-то добавлять

Бетон действительно обладает необычайной прочностью и большим количеством достоинств, однако при этом у раствора существуют и недостатки. Например, при морозе он затвердевает слишком долго, вследствие чего вода, содержащаяся в растворе, замерзает и ухудшает качество конструкции, делая ее хрупкой.

В профессиональной сфере при приготовлении бетона используют всевозможные пластификаторы. Это добавки, улучшающие потребительские качества бетона. Некоторые вещества способны сделать раствор невосприимчивым к морозу или многократно увеличить его прочность.

Зачем в раствор что-то добавлять

Недостатком пластификаторов является высокая стоимость, из-за чего они доступны только для профессионалов. Но аналогичных свойств бетона можно добиться и добавлением других материалов, о которых будет рассказано далее.

Виды добавок, обзор характеристик и свойств

Потребность в изменении структуры бетона определяют различные факторы:

Виды добавок, обзор характеристик и свойств
  • технологические – ускоренное бетонирование, повышение пластичности для лучшей укладки, необходимость запаса времени для транспортировки;
  • эксплуатационные – повышенная прочность, плотность, водонепроницаемость, устойчивость к экстремальным температурам, теплоизоляционные свойства (у ячеистых бетонов);
  • климатические – морозостойкость и быстрое твердение состава в зимнее время, а если работа осуществляется в жару – замедленное схватывание;
  • экономические – сокращение объема цемента в растворе;
  • агрессивная окружающая среда – соленая морская вода, минерализованные грунтовые воды, грибковые микроорганизмы.
Виды добавок, обзор характеристик и свойств

Классификация

Виды добавок, обзор характеристик и свойств

С учетом каждого фактора можно подобрать подходящие составы. В классификаторах обычно выделяют несколько групп добавок в бетонные смеси, каждая из которых имеет свое назначение:

Виды добавок, обзор характеристик и свойств
  • пластификаторы;
  • газо- и пенообразующие;
  • регуляторы подвижности;
  • антиморозные;
  • ускорители (замедлители) твердения и схватывания (подробнее о времени застывания бетонных растворов);
  • уплотнители;
  • увеличивающие водонепроницаемость конструкций из бетона.

Популярные присадки

Чаще всего используется пластификатор для бетона, обладающий слабым, средним, сильным и усиленным действием. Его внесение позволяет:

  • Снизить расход цемента;
  • Улучшить подвижность раствора;
  • Увеличить прочность до 25%;
  • Поднять показатель удобоукладываемости;
  • Сократить время приготовления смеси.

Ускорители твердения добавляются в виде растворов солей хлора в бетон для более активного застывания. Их используют при изготовлении железобетонных конструкций и для заливки нестандартных форм. Такие добавки незаменимы при строительстве в холодную погоду.

Эффект, обратный предыдущему компоненту, проявляют замедлители твердения. Они нужны при транспортировке раствора на дальние расстояния для предотвращения кристаллизации в емкостях. Их используют в формировании толстых конструкций при наслаивании бетона.

Для улучшения эксплуатационных свойств бетонных конструкций в северных широтах применяются воздухововлекающие добавки. Они придают микропористую структуру изделию благодаря равномерно распределенной воде по полостям. Улучшить морозоустойчивость можно при помощи внесения нитратов и хлоридов. Они позволяют проводить строительные работы без использования прогрева даже при отрицательных температурах.

Читайте также:  Виды сайдинга для отделки дома: какой лучше выбрать

В последнее время все чаще используются альтернативные заполнители для бетона. Они представляют собой отходы различных отраслей промышленности, поэтому отличаются низкой ценой. С помощью использования вторичного сырья уменьшается стоимость стройматериалов и улучшается экологическая обстановка в стране.

Классификация бетонных пропиток

Давайте посмотрим, какие виды пропиток бывают по химическому составу. Есть две большие группы, и они в корне отличаются по своему эффекту на бетон:

  1. Неорганические (силикатные).
  2. Органические (полимерные).

К первым мы ещё вернёмся, когда будем говорить об упрочняющих пропитках. Здесь же подробнее остановимся на полимерных составах. Эти вещества создают надёжный слой, который отталкивает воду и любые вещества, что могли бы проникнуть в толщу бетона. Он же не даёт частицам цемента сползти с поверхности от трения и превратиться в пыль.

Органические пропитки делят на:

  • акриловые;
  • полиуретановые;
  • эпоксидные.

Разберёмся, в чём отличие между ними.

Акриловые составы

Плюсы:

  1. Недорогие.
  2. Хорошо подходят для защиты бетона от воды и хлоридов.
  3. Не выцветают от солнечных лучей.
Классификация бетонных пропиток

Минусы:

  1. Не выдерживают большие нагрузки.
  2. Каждые пару-тройку лет нужно повторное нанесение.

Полиуретановые пропитки

Это проникающие пропитки, то есть, они не просто создают защитную плёнку снаружи, а проникают внутрь (примерно на 6 мм).

Плюсы:

  1. Обеспыливают (делают пол в 10 раз более стойким к износу).
  2. Выдерживают агрессивные химикаты.
  3. Ударопрочны (любую, начиная с М350, марку бетона делают сравнимой по прочности с М600).
  4. Более водостойки, чем акриловые пропитки.
  5. Улучшают внешний вид покрытия.
  6. Обеспечивают более простую уборку.
  7. В целом, универсальны (сочетают в себе разные свойства, подходят для многих ситуаций).
  8. Обработка бетона не требует сложного оборудования.
  9. Спустя сутки по полу можно ходить, а спустя трое суток – ездить на транспорте.

Марки бетона и их применение в строительстве

Минусы:

  1. Бетон, обработанный такой пропиткой, может использоваться на улице только под навесом.
  2. Он уязвим и для влаги с обратной стороны, сухой бетон будет втягивать воду снизу: необходим дополнительный способ гидроизоляции.

Виды упрочняющих добавок для цемента

Пластификатор. На данный момент времени, лучшая добавка в цемент для прочности, повышающая прочность конструкции в среднем на 125-140%. При этом основная задача пластификатора – увеличить подвижность раствора.

Также применение добавки этого вида позволяет увеличить морозостойкость бетона на 1,5 марки, водонепроницаемость до 4 марок и сократить расход связующего на 25%. Популярный «народный» пластификатор – обычное жидкое мыло или стиральный порошок.

Ускоритель набора прочности. Задача присадки этого вида – увеличение скорости схватывания и твердения бетона и соответственное повышение его марочной прочности на изгиб и сжатие.

Самым популярным и самым недорогим ускорителем набора прочности является обычный хлористый кальций. Используется в производстве: тротуарной плитки, пенобетонных блоков, стеновых и фундаментных блоков, полистиролбетона и пр. Благодаря применению ускорителей твердение значительно сокращается время его экспозиции в форме. Соответственно повышается производительность, увеличивается выход годного, а также происходит увеличение прочности ЖБИ на несколько процентов.

Противоморозные добавки. В соответствии с названием, назначение противоморозной добавки – дать возможность проводить бетонные работы в условиях низких температур (до минус 25 градусов Цельсия).

Параллельно с этим, происходит увеличение прочности бетона, увеличение водонепроницаемости, уменьшение расслаиваемости готового бетона при транспортировке, а также улучшение удобоукладываемости. Самая популярная противоморозная добавка – нейтрализованная смола в смеси с гидрофобизатором Софексил-гель или Типром-С.

Комплексные присадки. Ускоряют твердение, увеличивают прочность, значительно уменьшают пылеотделение, увеличивают морозостойкость. В частности за счет использования комплексной присадки можно достигнуть: увеличения прочности бетона на 70-110%, при одинаковой подвижности, снижения усадки на 60-70% и двух-троекратного увеличения водопроницаемости. Одним из самых популярных видов отечественной комплексной присадки для бетона является добавка «Эластобетон»: А, Б или С (в зависимости от назначения ЖБИ или сооружения).

Читайте также:  Какой материал лучше выбрать для облицовки цоколя частного дома?

Ограничения на использование ускорителей для бетона

Существует ряд условий, при которых ускорители не работают, или оказывают отрицательные воздействия на материал. Во-первых их нельзя использовать с арматурой, так как они содержат химические элементы, вступающие в связь с металлом. Во-вторых эти добавки могут использоваться только отдельно от других и не комбинируются с остальными. Они имеют жидкую или порошковую форму и равномерно распределяются по составу во время смешивания. В-третьих, необходимо тщательно соблюдать дозировку той или иной добавки для достижения оптимальных показателей. При пересечении рубежа дозировки, добавки могут повлиять на характеристики и свойства смеси в отрицательную сторону, хотя необходимо избегать любых отклонений от нормы характеристик бетонной смеси.

Использование ускоряющих добавок в бетон избавляет от массы хлопот и позволяет проводить строительные работы в рекордно короткие сроки даже при неблагоприятных условиях заливки и укладки.

Противоморозные добавки

А вот это вещь нужная. Особенно в наших климатических условиях, когда случаются сильные холода. Если вы точно знаете, что сделанный вашими руками состав будет подвергаться экстремально низким температурам, сразу выбирайте (готовьте) бетон с высоким показателем морозоустойчивости. Чем выше цифра после буквы F, определяющей марку морозостойкости, тем лучше.

Немного увеличить морозостойкость поможет соль. Для строительства используют техническую. Загвоздка в том, что соль в больших количествах – нежелательный компонент в строительной смеси. Предельная величина соли в бетоне – 2 %.

Если бетон будет соприкасаться с армирующими элементами, возможна коррозия. В этом случае придется вводить в раствор ингибиторы коррозии, а это опять не подручные «народные» средства.

Можно при разведении бетона брать меньше воды, но опять же в разумных пределах, иначе нарушатся другие свойства смеси.

Не передумали экспериментировать? Тогда вперед. Купить готовые строительные смеси с гарантированными характеристиками и предсказуемым результатом вы всегда можете в компании «Такси Песок».

Добавки, влияющие на скорость процесса твердения бетона

Ускорители твердения — это добавки, которые могут применяться в комплексе с пластификаторами, несколько замедляющими процесс застывания бетонной смеси.

Некоторые области применения модификаторов-ускорителей:

  • при проведении нестандартных заливок, когда для скорого продолжения работ требуется быстрое застывание нижнего слоя;
  • при бетонировании в условиях пониженных температур, для ускорения процесса гидратации;
  • при изготовлении сборных бетонных и железобетонных конструкций из бетонных смесей на плотных и на пористых заполнителях.

Применяют добавки как отечественных, так и зарубежных производителей. Предлагаются добавки для зимнего бетонирования, ремонтных работ, производства ЖБИ, а также сверхсильные модификаторы-ускорители для торкрет-бетонов.

Замедлители схватывания бетонов служат для увеличения срока живучести бетонных смесей. Они применяются в случаях необходимости перевозки бетонной смеси на дальние расстояния или при невозможности немедленного начала работ по заливке бетона.

Армирующие полимерные добавки

Для улучшения стойкости бетонов к деформирующим нагрузкам была разработана технология эффективного дисперсного армирования смеси полимерными волокнами — фиброй.

Армирующие полимерные добавки используются в конструкциях, в которых необходимо предотвратить возможность образования пластических усадочных трещин: при устройстве полов производственных, складских помещений, теплых полов, в строительстве гидротехнических сооружений, дорог, для торкрет-бетонов.

Для дисперсного армирования применяются полимерные волокна следующих видов:

  • стекловолокнистая фибра — для армирования бетонов с нормальным и мелким зерном;
  • фибрин — волокна, применяемые для мелкозернистых бетонных смесей;
  • фиберфлекс — волокна белого или соломенного цвета, обработанные специальными составами, обеспечивающими эффективное сцепление с компонентами смеси и повышение стойкости бетона к агрессивному действию атмосферных явлений и химических веществ;
  • волокна целлюлозы — нерастворимы в воде, растворах кислот и щелочей, органических растворах.
Читайте также:  Расход грунтовки на 1 м2 стены

ТПК Навигатор предлагает товарный бетон с доставкой по СПб и ЛО.

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

Действие присадок

Благодаря применению суперпластификаторов качество бетона улучшается по разным направлениям: повышается его прочность, коррозионная стойкость, водонепроницаемость, морозоустойчивость, увеличивается пластичность,снижается расход вяжущих элементов, а также минимизируются процессы деформации и усадки и увеличивается срок эксплуатации бетонных конструкций в целом.

Суперпластификаторы призваны повысить подвижность смеси и придать дополнительную прочность, плотность и водонепроницаемость. Их используют, чтобы снизить расход цемента, но в то же время обеспечит необходимую прочность конструкции. Чтобы повысить марочную прочность смеси или увеличить скорость набора прочности на первых этапах твердения используют специальные ускорители.

Если требуется длительная перевозка смеси, или же на улице стоит особо жаркая погода, для сохранения подвижности состава используют специальные присадки. Противоморозная добавка актуальна зимой или при низких температурах, до -25 °С. Добавив ее в раствор, можно спокойно проводить строительные работы. Модификаторы делают составы более долговечными, устойчивыми к коррозии, морозам. При этом смесь сохраняет повышенную подвижность и пониженную проницаемость.

Действие присадок

Для заливки тонкостенных и густоармированных конструкций очень удобна присадка для самоуплотняющихся бетонов. Комплексные присадки существенно упрощают подбор нескольких необходимых компонентов: нет необходимости выискивать одного производителя или хорошо разбираться в химии, чтобы обеспечить максимально эффективное взаимодействие компонентов присадки.

При работе с бетонными добавками очень важно соблюдать инструкции, прописанные производителем, в частности, касательно необходимых пропорций.

Важно тщательно соблюдать рекомендации производителя присадок, не допускать диспропорции или нарушения этапов. Иногда оптимальная дозировка присадок в конструкциях может устанавливаться экспериментально, когда подбирается . Помните, что количество ускорителей твердения, уплотняющих добавок и ингибиторов коррозии стали, в том числе и входящих в состав комплексных присадок, не может превышать 1,5-3% массы цемента. Присадки не способствуют увеличению объема и не являются единственным фактором успеха. Бетон по-прежнему нужно правильно замесить с соблюдением пропорций до однородного состояния, а потом укласть и выдержать согласно технологии.

Реакция гидратации и водоцементное отношение

Если интересно, что такое пластификатор, нужно узнать о свойствах и структуре вещества. Это добавка, используемая в процессе замешивания бетонного раствора. Она призвана улучшить свойства готовой смеси.

Пластификаторы для бетона повышают подвижность цемента, что обусловлено увеличением такого показателя, как пластичность. В результате возрастает устойчивость к воздействию внешних факторов, а вместе с тем — срок службы конструкции из этого материала.

Реакция гидратации и водоцементное отношение

Требуемый результат достигается за счет реакции гидратации: при соединении нескольких компонентов (цемент, вода, песок, добавки) начинается процесс затвердевания состава. Через некоторое время смесь превращается в прочный цементный камень. Активизируется реакция гидратации вследствие способности безводных клинкерных минералов образовывать гидросиликаты кальция. Без этого невозможен процесс затвердевания бетона.

Устойчивость к воздействию внешних факторов готового материала определяется качеством течения описанной реакции. Причем наилучшими свойствами обладает бетон, который набирает прочность в течение нескольких лет. На свойства раствора влияет количество используемой воды. Наилучшее соотношение жидкости и цемента — 0,4.

Однако работать с таким раствором сложно из-за повышенной плотности, поэтому пропорции меняют, добавляя больше воды.

Изменение водоцементного соотношения приводит к снижению прочности. Конструкции на основе такого бетона служат недостаточно долго. Если интересует вопрос, для чего нужен пластификатор для бетона, следует изучить его свойства.

Реакция гидратации и водоцементное отношение

Добавка улучшает свойства ЖБИ, даже если нарушены пропорции воды. В результате материал приобретает требуемую прочность.