Заменитель бетона: разновидности, особенности применения, преимущества

Бетон — строительная смесь, обеспечивающая долговечность, надежность, стойкость готовой конструкции к воздействиям любой природы. Растущие требования к стройматериалам стали причиной возникновения необходимости улучшать их свойства. Специальные добавки для бетона улучшают характеристики раствора и товарного бетона, ускоряют темпы строительства, сокращают расходы материалов и энергоресурсов. Вопрос, какие существуют категории добавок, подробно раскрыт ниже.

Виды бетона

Для наружного строительства применяют следующие виды бетона:

  • железобетон. Получают сочетанием стальных арматур с бетоном. Применяется в любой климатической зоне. Даже в жарких местах с температурой +60, и в холодных с -45 бетон не утратит свою актуальность;
  • перлитобетон. В качестве заполнителя используется перлит. В большинстве случаев применяется для создания бетонных оград;
  • туфобетон. Вулканический туф является основным наполнителем. Из него делают плиты перекрытия и возводят стены;
  • силикатный бетон. Получают из кремния и извести. Иногда добавляют в него кремнезит и кварц. В качестве наполнителя используется песок.
Виды бетона

ЖелезобетонИсточник

Выбирать определённый вид нужно исходя из того, где будет использоваться данная смесь.

Понятие пластичности бетонного раствора

Пластичность, которая чаще определяется строителями как подвижность, представляет собой способность бетона к заполнению опалубки и формированию однородной структуры. Данная особенность указывает на удобоукладываемость смеси. Таким образом, раствор, который отличается высокими показателями осадки конуса, быстро растечется только за счет собственного веса. Свойство имеет ключевое значение при определении допуска стройматериала к использованию на определенном объекте.

Свойство бетона к растеканию по поверхности измеряется с помощью усеченного конуса. В подготовленную емкость в три слоя укладывается раствор, в него втыкается штырь, после чего форма переворачивается. Через некоторое время бетонная смесь усядет на определенную высоту. Получаемое расстояние позволит определить степень подвижности.

Технологическое удобство использования бетонного раствора классифицируется, исходя из степени текучести. Чем более пластична смесь, тем лучше она заполнит объемную арматуру в опалубках сложной формы. Бетоны разделяют на сырье с высокими и низкими показателями пластичности. Малой подвижностью отличаются материалы, которые не предполагают добавление пластификаторов на этапе изготовления БСГ.

Показатель пластичности или подвижности маркируется буквенным индексом П и цифрой, которая указывает на степень осадки конуса, свойственную стройматериалу. К примеру, коэффициент П1 присущ сухому бетону, П2 и П3 – полусухим смесям, тогда как П4 и П5 – растворам обычного качества.

Заменитель бетона — что это такое?

Бетонные растворы как готовящиеся по месту из исходных ингредиентов, так и поступающие в продажу в виде сухих строительных смесей на базе цемента — были и остаются на пике востребованности. Все это – благодаря выраженным достоинствам, к которым можно отнести   относительно доступную стоимость, простоту и понятность применения, высокую надежность при условии соблюдения всех технологических требований при подготовке, заливке и в период созревания. Казалось бы, чего еще желать?

Однако, давайте вспомним, что работа с бетоном имеет и немало недостатков:

  • Все составляющие бетона, то есть и цемент, и песок, и щебень (гравий) обладают выраженно высоким удельным весом. Все это требует немалых материальных затрат и физических усилий при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке.
  • Чтобы замесить бетонный раствор, особенно если его требуется большое количество, необходимо специальное оборудование. А при заказе готового – приходится оплачивать работу специальных транспортных средств.
  • Работать с обычным бетонным раствором можно только при положительных температурах. Есть технологии с использованием специальных добавок, но это и усложнение, и удорожание, а часто – еще и определённая потеря качества.

Можно ли работать с бетоном в мороз?

Если откровенно – то этого следует при любой возможности избегать. Но в некоторых регионах иной возможности завершить строительство в срок — просто не найти. Так что приходится использовать технологии зимней заливки бетона, о которых рассказано в специальной публикации нашего портала.

  • Бетон долго застывает, поэтому время строительства порой затягивается на месяцы. Никуда не деться – для качественного созревания с возможностью приложения расчетных нагрузок требуется не менее четырех недель.
  • Что при самостоятельном изготовлении бетона, что при заказе его в готовом виде, неизбежно загрязняется территория вокруг строительного объекта.
Читайте также:  Особенности утепления фасадов пенополиуретаном

Всех этих сложностей можно избежать, если использовать какой-то из существующих ныне заменителей бетона. Это — композитный материал, обычно поступающий в продаже в виде двухкомпонентного состава.

Сегодня на строительном рынке России этот инновационный материал представлен четырьмя вариантами: одним зарубежным — «FAST 2k» (Канада), и тремя отечественными — «HILST», «GPN-100» и «Бетонит».

Для того чтобы разобраться в характеристиках предлагаемых вариантов и выбрать наиболее подходящий для работы, необходимо рассмотреть особенности каждого из них.

Полимерная и водонепроницаемая присадка

Полимерные добавки действуют как поверхностно-активные вещества. Они призваны повышать качество растворов и бетонов. Одни добавки улучшают пластичность составов, уменьшают водоотделение, снижают потребность в воде. Это позволяет увеличить прочность растворов и бетонов. При определенных условиях полимерные добавки могут образовывать материал с пространственной структурой.

Так, полимерные добавки при ТВО способны переходить в текуче-вязкое состояние. При этом они кольматируют поры бетонов и растворов, повышают сцепление заполнителей и цемента. В таком состоянии полимерные добавки улучшают ряд физико-механических свойств бетонов и растворов: водонепроницаемость, прочность при растяжении, воздухонепроницаемость, морозостойкость и газонепроницаемость.

Другие полимерные добавки, которые называют кремнийорганическими, обладают способностью к газовыделению в растворной или бетонной смеси, поэтому они способствуют вовлечению воздуха. Вместе со свойством частичной гидрофобизации поверхности капилляров и пор это позволяет повысить морозостойкость растворов и бетонов. Добавки, повышающие водонепроницаемость растворов и бетонов, действуют благодаря кольматации капилляров или других неплотных сечений, размером больше 1 мкм. Через них влага мигрирует. Водонепроницаемые добавки улучшают структуру, повышают плотность цементного камня. Чтобы определить эффективность и рациональность использования водонепроницаемых добавок, учитывается разница стоимости работ без применения добавок, сэкономленного цемента и непосредственно добавок. Чтобы посчитать технико-экономическую эффективность, определяется стоимость сэкономленного цемента и разница в цене обычных растворов или бетонов.

Функция в производстве

Немаловажную роль играют присадки в производстве строительных материалов: тротуарной плитки, изготовлении бордюров, кирпича и прочих конструкциях, где применяются цементные смеси. Они в значительной степени способствуют повышению показателей качества материалов.

Добавки в цементный раствор для прочности, улучшения других характеристик, при производстве тротуарной плитки, приводят к изменению следующих показателей:

  • Значительно сокращаются сроки усадки на вибростоле (от 3 до 5 раз).
  • Плитка формируется в 3 раза быстрей.
  • За счет сокращения времени изготовления, происходит экономия электроэнергии в 2, 3 раза.
  • Увеличивается производительность труда, облегчается трудовой процесс.
  • Повышается плотность, соответственно прочность изделий.
  • Снижается нагрузка на производственные мощности, за счет сокращения сроков производства.
  • Плитка гораздо быстрее сохнет.

Важно: Если обобщить, то можно выделить следующие показатели, которые значительно улучшаются после добавления пластификаторов.

Пластичность. Масса становится более однородной, не растрескивается. Легко формируется. Снижается расход воды, одновременно повышается влагостойкость. Материал становится прочнее примерно на четверть. Происходит значительная экономия электроэнергии.

Ассортимент добавок в бетон от компании «Орион»

В ассортименте компании Орион представлены следующие добавки для бетонных смесей:

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

Готовясь к заливке фундамента нужно получить максимум информации о бетоне – основе любой монолитной конструкции. Подбирая оптимальное соотношение компонентов исходной смеси (вода-цемент-песок-щебень), не забывайте о добавках, улучшающих ее свойства.

Ассортимент строительной химии сегодня насчитывает сотни наименований. Не зная, какие бывают добавки в бетон, нельзя вести работы в экстремальных погодных условиях и рассчитывать на высокое качество.

В этой статье мы рассмотрим самые распространенные виды добавок в бетонные смеси, изучим механизм их действия и оценим эффект от использования.

Какая добавка в цемент для прочности самая лучшая?

Бетон, приготовленный на основе качественного цемента и качественных наполнителей, имеет достаточную прочность без внесения добавок. Тем не менее, существует ряд факторов, когда по условиям эксплуатации требуется упрочнение бетона с помощью внесения специальных присадок.

Для чего нужны добавки?

Для увеличения прочности высоконагруженных и специальных бетонных конструкций, используются специальные присадки, которые добавляются непосредственно в готовящийся цементно-песчаный или бетонный раствор.

После схватывания и полного твердения, смеси в которые были добавлены упрочнительные добавки приобретают дополнительные эксплуатационные свойства: водонепроницаемость, коррозионную стойкость, морозостойкость и существенно большую прочность на сжатие и изгиб.

Читайте также:  Жидкие обои. Преимущества и способы нанесения жидких обоев с видео.

Учитывая относительно высокую стоимость бетона и цементного раствора с добавками, их применение экономически целесообразно в следующих случаях:

  • Повышенные требования по морозостойкости и водостойкости бетонных конструкций;
  • Использование в качестве заполнителя нестандартных материалов. К примеру, очень мелкий песок;
  • Изготовление высоконагруженных ЖБИ. К примеру, производство тротуарной плитки, фундаментных блоков и т.п.;
  • Приготовление мелкозернистого бетона;
  • Строительство монолитных зданий и сооружений, в которых используются расширяющие присадки.

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).

Тонкости применения

Все виды добавок в бетон следует разводить или растворять в теплой воде. Если добавка смешивается с цементно-песчаным раствором в жидком агрегатном состоянии, она начинает работать сразу после добавления.

Сухая присадка начнет «работать» только после полного растворения и тщательного перемешивания. Дозировка добавок зависит от конкретного материала, конкретных задач и требований инструкции предприятия изготовителя. В общем случае, количество добавок не должно превышать 1% по весу связующего (цемента).

Требования к цементам для бетонов

Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».

Виды портланцементов и их хранение

Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.

Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий

Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.

Требования к цементам для бетонов

Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.

Читайте также:  Марки цемента: таблица с расшифровкой, применение, характеристики

Какие бывают добавки в бетон

Классификация добавок для бетона довольно обширна, но все разновидности делятся на две основные группы. В первую входят добавки, улучшающие рабочие качества смеси: время схватывания, подвижность, склонность к расслоению и прочие. Во вторую группу входят примеси, способствующие оптимизации эксплуатационных характеристик бетона: морозостойкости, водопоглощения , прочности, скорости корродирования. Заранее отметим, что многие добавки оказывают комбинированный эффект.

Какие бывают добавки в бетон

Можно провести различие по природе действия добавок. Часть из них химические, часть — механические. К первому типу добавок можно отнести пластификаторы, регуляторы гидратации и многие другие, практически все их разновидности, принцип действия и область применения описаны в строительном каталоге Госстроя СК-4.4.3 и ГОСТ 24211-91. Механические добавки — это всякого рода микроволокна , пористые наполнители и частицы тонкого помола, воздействие которых на структуру бетона наиболее очевидно и предсказуемо.

В данном обзоре мы будем рассматривать варианты замены популярных комбинированных добавок теми химическими соединениями, которые присутствуют в свободной продаже и производятся не строительными торговыми марками. Они вполне пригодны для улучшения наиболее важных характеристик самостоятельно приготовленного бетона, но без переплаты за именитый бренд продукта.

Какие бывают добавки в бетон

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона.

Класс бетона В  — это кубиковая (призменная) прочность в МПа, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в пяти случаях можно ожидать его не выполненным.

Согласно СНиП -84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что стандартные кубики (150×150×150 мм), изготовленные из бетона данного класса, в 95 % случаев выдерживают давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для бетона класса В25 по прочности на сжатие нормативное сопротивление Rbn, применяемое в расчетах, составляет 18,5 МПа, а расчётное сопротивление Rb — 14,5 МПа.

Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Класс бетона по прочности Ближайшая марка бетона по прочности
B3,5 М50
B5 М75
B7,5 М100
B10 М150
B12,5 М150
B15 М200
B20 М250
B22,5 М300
B25 М350
B27,5 М350
B30 М400
B35 М450
B40 М550
B45 М600
B50 М700
B55 М750
B60 М800
B65 М900
B70 М900
B75 М1000
B80 М1000

Из актуальной версии ГОСТ 26633-2015 данная таблица изъята, так как вводит в заблуждение.

До момента испытаний образцы бетона должны храниться в камерах нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции может осуществляться неразрушающими методами контроля с помощью молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта, склерометров различных конструкций, ультразвуковых приборов и других.

Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

  • сверхжёсткие (жёсткость более 50 секунд);
  • жёсткие (жёсткость от 5 до 50 секунд);
  • подвижные (жёсткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости Норма по жёсткости, с Осадка конуса, см
Сверхжёсткие смеси
СЖ3 Более 100
СЖ2 51—100
СЖ1 менее 50
Жёсткие смеси
Ж4 31—60
Ж3 21—30
Ж2 11—20
Ж1 5—10
Подвижные смеси
П1 4 и менее 1—4
П2 5—9
П3 10—15
П4 16—20
П5 21 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем удобоукладываемости не ниже П2.

Другие важные показатели

  • Прочность на изгиб.
  • Морозостойкость — обозначается латинской буквой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.
  • Водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.