Добавки, стабилизирующие бетонные и растворные смеси. реферат. строительство. 2013-11-19

Армирующие

Сталь – распространенный материал для армирования ЖБИ и конструкций. Она во много раз повышает плотность железобетонных изделий, но имеет недостатки – склонна к коррозии, дорого стоит, упрочняет локально, провоцирует растрескивание.

Неметаллические материалы для армирования лишены этих минусов. К ним относятся: базальтовая, целлюлозная и полипропиленовая фибра, стекловолокно, металлическое фиброволокно.

Неметаллические волоконные материалы не корродируют, равномерно заполняют весь объем, обеспечивая прочность во всех направлениях. Они гораздо дешевле металла.

Бетон с волоконным армированием не подвержен трещинообразованию и деформации, имеет повышенную прочность на растяжение и стойкость к истиранию. Подвижность и гибкость арматуры – отдельный плюс, т.к. возможно перекачивание раствора с помощью бетононасосов.

Волоконное армирование применяется при изготовлении дорожных и тоннельных конструкций, бетонных изделий, требующих повышенной стойкости к истиранию. Форма и расход добавок зависит от материала.

В частности, полипропиленовая фибра представляет собой белые волокна длиной около 50 мм. расход ее составляет 4-6 кг на 1 м3 смеси.

Классификация добавок в бетон

Добавки в бетон классифицируются по нескольким видам. Давайте рассмотрим их и выделим особенности каждой.

Противоморозные добавки в бетон

По технологии высыхание цементного раствора должно проходить при температуре в пределах от 10 до 25 ℃. При более низких показаниях термометра влага в составе начинает кристаллизоваться, что значительно ухудшает качество стяжки, так как состав не правильно сохнет.

Добавки в бетон для морозостойкости позволяют осуществлять строительные работы без потери в качестве в условиях до -30 ℃.

Функциональность присадок заключается в том, что вода не меняет своего агрегатного состояния и беспрепятственно выходит наружу. Кроме того, добавки в бетон при минусовых температурах способствуют ускорению процесса высыхания, который мог бы занять зимой не менее 2 месяцев.

К преимуществам также можно отнести:

ведение работ в течение всего года;
отсутствие необходимости подогревать раствор для набора прочности;
снижение расхода состава сравнительно с обычным.

Все антиморозные добавки для бетона можно объединить в 3 группы:

пластификаторы (комплексные);
сульфаты (в результате химической реакции выделяют тепло);
антифризы (обеспечивают гидратацию цемента).

К сухим материалам относятся хлориды натрия или кальция. Они снижают скорость кристаллизации воды, ускоряют процесс высыхания раствора. Жидкая аммиачная вода добавляется в бетон, который отливают при температуре до – 100 ℃.

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Растворы на цементной основе часто используются в строительстве опорных конструкций. Условия, с которыми они сталкиваются, характеризуются, как правило, высокими показателями влажности. Так, бетон с показателями W4-W8 пригоден для среднего уровня влаги, а W12-W20 подходит для почвы с близкими грунтовыми водами.

В относительно легких условиях при небольших масштабах бетон защищают только снаружи. В остальных случаях учитывают тот факт, что в стяжке всегда имеются микропоры. Добавка в бетон для гидроизоляции направлена на увеличение водонепроницаемости, создает гидробарьер в районе пустот.

Это позволяет не только положительно повлиять на долговечность, но исключить необходимость в дополнительных гидроизоляционных мероприятиях. Что экономически выгодно для строителей.

Добавки в бетон для прочности

Изначально для повышения прочности бетона используют металлическую арматуру. Но не всегда есть необходимость в толстой стяжке, а показатель увеличить нужно. Для этого в раствор добавляют различные жидкие присадки, фиброволоконные материалы. Они предназначены для усиления конструкций относительно изгиба и сжатия.

Пластификаторы для повышения прочности подразделяют на слабые, средние и сильные. Они также способствуют увеличению морозостойкости и водонепроницаемости. К ним относятся бытовые моющие средства (мыло, порошок).

Суперпластификаторы

Такие добавки в бетон действуют сразу в нескольких направлениях, улучшая все главные характеристики раствора: от подвижности до гидроизоляции и коррозионной устойчивости после твердения. Но основной причиной их применения остается желание сэкономить количество вяжущего без ущерба качеству бетонирования.

Такое применение требует предварительных финансовых расчетов. Необходимо определить, сколько цемента позволяют сэкономить пластификаторы, и просчитать стоимость будущего бетона. А после сравнить ее с ценой обычной смеси, имеющей те же характеристики.

Полипласт СП-3 – при уменьшении содержания цемента на 15-18 % позволяет получить бетон прочнее на 20 %. Одновременно с этим расход воды для затворения тоже станет ниже, хотя подвижность раствора останется неизменной. Улучшится и гидроизоляция готовой конструкции за счет сокращения пор, а также ее морозостойкость.

Недостатком любого суперпластификатора будет увеличение срока схватывания цемента. Чтобы уйти от этого, можно перед бетонированием параллельно ввести составы, назначение которых – ускорять гидратацию.

Наименование	Упаковка, кг	Стоимость, руб/ед
Криопласт Экстра	10	430
Nitcal	3	650
Реламикс	25	1680
Поташ	25	850
Линамикс	20	700
Дегидрол	5	800
Пенетрон Admix	25	7500
Полипласт СП-3	25	1750

Для чего применяются

Разные присадки добавляются в бетон для того, чтобы улучшить его свойства.

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

Присадки способствуют протеканию различных процессов:

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

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

Классификация

Подобные компоненты мгновенно улучшают отдельные качества бетонного раствора, при этом стоят совсем не дорого. Стоит заметить, что необходимый эффект будет достигнут только при продуманном подходе к выбору наполнителя.

Принято выделять такие основные разновидности подобных смесей:

Модификаторы увеличивают устойчивость к морозам и прочим внешним воздействиям, следовательно, продлевает время эксплуатации;
Добавка в бетон для прочности ускоряет процесс затвердевания состава и его последующую плотность;
Противоморозные добавки в бетон необходимы при ведении наружных работ в зимний период для того, чтобы состав не терял своих свойств до того, как застынет;
Пластификаторы повышают показатель плотности материала, при этом уменьшая его расход. Данная добавка позволяет в итоге улучшить влагостойкость бетона;
Компоненты, регулирующие подвижность состава потребуются при длительной транспортировке или же высокой температуре среды;
Самоуплотняющиеся компоненты применяют при оформлении тонких поверхностей;
Гидрофобные добавки в бетон;
Повышающие устойчивость к коррозии и бактериям.

Помимо отдельно выделенных групп производители добавок создали смесь для комплексного подхода. Это максимально удобный вариант, т.к. в этом случае повышаются параллельно несколько показателей.

Такую добавку следует использовать, если требуется одновременное применение нескольких дополнительных компонентов, но их самостоятельное смешивание может дать непредсказуемый итог.

Также не стоит смешивать добавки из разных стран производителей, т.к. никто не может гарантировать положительного результата. До окончания работ целесообразно сохранять все чеки или фото добавки в бетон, а также прочих компонентов, на случай, если потребуется докупать какой-то материал.

Далее более подробно рассмотрим самые популярные добавки.

Группы комплексных добавок

Комплексные добавки I группы

К этой группе относятся добавки, которые в своем составе содержат вещества гидрофобной и гидрофильной природы.

При использовании цементов различных по минералогическому составу, то ПАВ в составе с ними показывают разную степень эффективности. Например, чтобы добиться большей эффективности, добавки типа УПБ и ЛСТ следует применять совместно с цементом высокоалюминатного состава, а гидрофобные добавки типа СНВ, КТП, ГКЖ-10, ГКЖ-11 и другие следует использовать с цементом, который имеет повышенное содержание силикатной фазы.

На сегодняшний день, комплексные гидрофильно-гидрофобные добавки стали более универсальными в плане использования их с цементом. Теперь требования к минеральному составу цемента не так строго как это было раньше. Так же эти добавки стали положительно сказываться на расходе цемента при получении бетонной смеси, а как известно именно цемент является самым дорогим и в то же время дефицитным материалом в составе бетона.

Комплексные добавки II группы

Добавки 2-ой группы состоят из пластификаторов и электролитов, которые направлены на быстрое схватывание и ускорение процесса твердения бетона, что в свою очередь позволяет снизить расход цемента при приготовлении бетона.

Например, если использовать такие комплексные добавки как СН + ЛСТ или ННХК + ЛСТ, то это позволит сократить время на проведение тепло-влажностной обработки бетона. Вместе с этим снижается расход воды на приготовление смеси, но подвижность смеси остается неизменной, это в свою очередь позволяет увеличить прочность готового бетона до 25%, а также морозостойкость и водонепроницаемость.

Комплексные добавки III группы

Сочетания электролитов в 3-ей группе добавок, позволяет избавиться от негативного воздействия отдельных добавок и даже увеличить их эффективность.

Комплексные добавки IV группы

К добавкам из 4-ой группы относятся модификаторы, основанные на суперпластификаторах.

Экономическая эффективность любых добавок определяется их ценой и тем количеством вещества, которое необходимо для получения нужного результата. И поэтому существуют такие добавки, которые при меньшей стоимости могут дать большую эффективность и повысить свойства других добавок. Например, ЛСТ или лигносульфонат может на 50% заменить суперпластификатор С-3 и при этом только улучшить качество готового бетона при меньшей стоимости.

Назначение комплексных добавок

Чтобы понять, чем комплексные добавки лучше отдельных добавок или так называемых монодобавок, нужно разобрать всего один практический пример. Например, для увеличения подвижности бетонной смеси в ее состав добавляют пластифицирующие добавки или пластификаторы, но если будут использованы слабопластифицирующие добавки или пластификаторы низкого качества, то это может привести к серьезному снижению прочности готового бетона, что на практике не допустимо.

Из этого следует, что комплексные добавки более эффективны в плане технологической и экономической выгоды, а монодобавки наряду с улучшением каких-либо качеств бетона или бетонной смеси, могут ухудшить или существенно снизить другие технологические качества.

В качестве еще одного примера можно привести монодобавки направленные на снижение температуры замерзания воды в бетонной смеси для того, чтобы ее можно было использовать в окружающей среде с минусовой температурой. Но, некоторые из таких видов добавок могут вызвать быстрое схватывание бетонной смеси и/или коррозию стальной арматуры.

И поэтому, для того чтобы предотвратить отрицательное влияние отдельных добавок на свойства бетона, в его состав добавляются некоторые комплексы из добавок, которые способны предотвратить или существенно снизить отрицательное влияние однокомпонентных добавок на бетон. При этом комплексные добавки могут усилить нужные технологические свойства бетона или даже придать ему дополнительные положительные качества, которые только улучшат результат.

На сегодняшний день дело дошло до того, что комплексные добавки постепенно вытесняют однокомпонентные и вскоре они должны полностью их заменить на строительном рынке и во всей сфере строительного производства.

Замедлители схватывания (VZ)

Добавка служит для отдаления момента гидратации бетона, увеличивая рабочее время со смесью. Принцип действия химической присадки состоит в сдерживании процессов схватывания (превращения смеси в цементный камень).

Полезно применять замедлители в летнее время, когда скорость затвердевания бетона возрастает. Эффективность модифицирующих добавок и присадок для товарного бетона зависит от цемента и температуры воздуха на стройплощадке.

Добавки в бетон vz отлично показывают себя при послойном бетонировании высокообъемных конструкций, длительной транспортировке смеси на строительный объект, работе при повышенной температуре.

Замедлители вливают в воду во время замеса или прямо в миксер перед смешиванием.

Где применяется морозостойкий бетон?

Далеко не при каждом типе строительства нужны морозостойкие добавки. Они используются тогда, когда процесс возведения зданий осуществляется зимой при низких показателях температуры. Когда столбик термометра опускается ниже -25 градусов, нужно прекратить бетонные работы, так как приготовить качественную смесь попросту не получится.

Добавки для приготовления морозоустойчивого бетона позволяют работать со стройматериалом даже, когда температура ниже -15°C. Если показатели всего -5-7°С, будет достаточно использование теплой воды. Характеристики раствора в таком случае не ухудшатся.

Воздухововлекающие (LP)

Этот вид химических добавок в бетон образует устойчивую пену с микропузырьками воздуха (0,05 см3) общим объемом 2-5%. С помощью присадки формируется микропористая структура бетона, которая обладает повышенной устойчивостью к морозам, водонепроницаемостью, высокой пластичностью.

Пузырьки придают гидрофобные свойства строительному материалу, и делают его влагонепроницаемым. При замерзании бетона образованные поры сжимаются, снимая внутреннее напряжение и обеспечивая морозостойкость.

Пенная структура продукта повышает пластичность, снижает расслаиваемость, предотвращает образование трещин при затвердевании и набора прочности бетона. Увеличивая подвижность на 15-30 %, вы улучшаете формовочные свойства бетонного раствора.

Воздухововлекающие порообразователи используются при строительстве мостов, эстакад, тоннелей, дорог и магистралей, взлетно-посадочных полос, гидротехнических сооружений. Воздухововлекающие добавки используемые для приготовления ячеистого бетона вводятся в раствор вместе с водой, отдельно от других добавок.

Похожими характеристиками обладают газообразующие присадки, соединение создает микрополости. Но они применяются, чтобы уменьшить вес и повысить теплоизолирующие свойства изделия (при производстве газо- и пеноблоков).

Особенности добавок для водонепроницаемости

В раствор вносят гидрофобизирующие добавки, заполняющие пустоты и вытесняющие воздух. Это уплотняет бетон и повышает его устойчивость к влаге. Прочностные свойства материала при этом не ухудшаются.

Такие добавки, как правило, состоят из хлорного железа, силикатного клея и кальциевой селитры. Также в качестве присадок для повышения гидроизоляции можно применять:

солевые производные нафтеновых кислот;
соли кальция;
парафин;
октадекановую кислоту.

После добавления присадок в растворе происходит химическая реакция, изменяющая его структуру. Фактически все эти вещества являются механическими примесями, ключевая задача которых заключается в повышении влагоизоляционных характеристик.

алкоксисиланы;
калиевые алкилсиликаны;
гидросодержащие силоксаны.

Марки пластификаторов для бетона

Наибольшей популярностью пользуются следующие добавки для бетона.

Muraplast FK 63

В состав суперпластификатора от немецкого производителя входит поликарбоксилат. Добавка представляет собой молотую порошкообразную суспензию коричневого цвета. Пластификатор Muraplast FK 63 обладает разжижающим свойством, но, в тоже время хорошо стабилизирует смесь и не приводит к образованию коррозии.

Добавки этой марки чаще всего применяют при изготовлении самотвердеющего бетона, сборных железобетонных элементов и при потоковом производстве бетонной продукции. Стоит присадка от 75 рублей за кг.

Frem Giper W

Добавка этой марки относится к суперпластификаторам нового поколения (также к этой категории можно отнести «Докпласт» и «АрмМикс Суперпласт»). Присадка широко применяется для производства монолитных построек, товарных конструкций. Также ее добавляют для стабилизации и самоуплотнения раствора. Благодаря тому, что добавка снижает подвижность бетона, пластификатор используется для приготовления кладочных растворов и в процессе оштукатуривания поверхностей.

Стоимость присадки составляет 77 руб/кг.

С-3

Этот комплексный пластифицирующий состав, сокращающий объем воды в замесе на 20%. Чаще всего его используют в качестве добавки в растворы для: кладки, клеевого состава для плитки, стяжек и шпатлевки. Также эти пластификаторы применяют для штукатурного раствора.

Благодаря присадке С-3 бетонная смесь становится более плотной, прочной, водонепроницаемой, морозоустойчивой и однородной. Также он снижает усадку и препятствует образованию высолов.

Стоит добавка порядка 50 руб/кг.

Если вы хотите сэкономить, то изготовить пластификатор (с минимальными свойствами) можно и самостоятельно.

Как самостоятельно ускорить или замедлить отвердевание бетона

Вещества для скорейшего отвердевания бетона (цемента) самостоятельно сделать и использовать практически невозможно. Так или иначе речь пойдет о промышленной химии. Мы же рассматриваем другой случай.

Зато возможно физическое воздействие – тепловая обработка или электропрогрев. Правда, потребуется специальное оборудование с проводами и электродами. Его использование редко оправданно именно в домашних условиях – пожалуй, только когда работы ведутся в сильные холода. Лучше уж предоставить бетону возможность затвердевать естественным способом.

То же можно сказать о замедлителях. Да и зачем в частном строительстве специально замедлять высыхание бетона, если можно приготовить его ровно столько, сколько нужно, и не оставлять лишнее?

Доступное физическое воздействие – постоянное перемешивание (как в машинах-бетономешалках).

Отечественные добавки

В Москве и других городах России выпускаются такие ускорители застывания бетона:

Форт УП-2.
Использование комплексной добавки позволяет повысить прочность на 30-60%. Средство совместимо с бетонами разных марок подвижности. Состав имеет вид порошка темного цвета. Он содержит соли, которые вводят после разбавления цементно-песчаной смеси водой. Порошок применяется для ускорения схватывания пористых бетонов.
Кальций хлористый.
Добавка создана для ускорения набора прочности бетонных изделий и увеличения срока их эксплуатации. Активное вещество получает влагу из воздуха, способствуя ее накоплению в структуре материала.
Конкрит-Ф.
Добавка производится на основе хлористого кальция, уменьшающего время затвердевания. К положительным качествам средства относят повышение устойчивости бетона к промерзанию и износу, возможность ускоренной выемки залитых блоков из форм. Отвердитель добавляют на этапе смешивания сухих компонентов с водой. Конкрит-Ф нередко применяют при изготовлении брусчатки, чтобы блоки не имели крупных пор и сколов.
Релаксор.
Входит в группу суперпластификаторов, выпускаемых в виде порошка, жидкости или геля. Средство комплексного действия уменьшает время застывания и набора прочности монолитных конструкций. Релаксор используется для повышения устойчивости материала к морозам. Опалубку можно удалять через сутки после заливки. При использовании добавки в сочетании с прогревом время затвердевания уменьшается на 4-8 часов.
Реламикс.
Серия включает несколько средств, имеющих разные свойства и назначения. Все типы добавок увеличивают прочность монолита на ранних этапах схватывания. Они повышают устойчивость бетонной смеси к чрезмерной влажности и агрессивным веществам.

Вывод

Широкий ассортимент модифицирующей химии позволяет выбрать тот продукт, который будет максимально соответствовать требованиям каждого конкретного случая, повысить эффективность песко-цементного состава, продлить эксплуатацию готового изделия

Однако при работе с цементными добавками важно в точности соблюдать рекомендации и инструкции по используемым пропорциям, указанным специалистами скайтрейд. Желаемый эффект не будет достигнут, если допустить диспропорцию или нарушить последовательность приготовления

В любом случае количество всех добавок, используемых для одного объема, не должно превышать 1,5—3% массы цемента

Несмотря на свой положительный эффект, применение модификаторов не исключает важности соблюдения точной технологии приготовления, смешения до однородности, кладки и выдержки строительной массы

Добавки, стабилизирующие бетонные и растворные смеси

Популярные марки

Sika Sikament BV-3M: рейтинг 5/5

Добавка-пластификатор Cemmix CemPlast 5 л: рейтинг 4/5

Добавка противоморозная Plitonit Антимороз 10 л: рейтинг 4/5

Добавка-пластификатор Isomat Plastiproof 5кг: рейтинг 4/5

Пластификатор С-3, 24 кг: рейтинг 4,5/5

Армирующие

Классификация добавок в бетон

Противоморозные добавки в бетон

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Добавки в бетон для прочности

Суперпластификаторы

Для чего применяются

Классификация

Группы комплексных добавок

Комплексные добавки I группы

Комплексные добавки II группы

Комплексные добавки III группы

Комплексные добавки IV группы

Назначение комплексных добавок

Замедлители схватывания (VZ)

Где применяется морозостойкий бетон?

Воздухововлекающие (LP)

Особенности добавок для водонепроницаемости

Марки пластификаторов для бетона

Muraplast FK 63

Frem Giper W

С-3

Как самостоятельно ускорить или замедлить отвердевание бетона

Отечественные добавки

Вывод

Вывод