Технология изготовления бетонной смеси

Классификация химических добавок в многокомпонентных бетонных смесях

Компания Навигатор производит и доставляет товарный бетон по СПб и ЛО в короткие сроки.

По своему целевому назначению химические добавки можно разделить на несколько видов:

• добавки для регулирования основных свойств бетонных смесей — подвижности, плотности, порообразования и водоудержания;
• компоненты, ускоряющие или замедляющие скорость затвердевания бетона, что обеспечивается их влиянием на гидратацию в начальной стадии схватывания;
• биоцидные и полимерные добавки — для придания бетонам специальных свойств;
• для проведения бетонирования в условиях минусовых температур применяют противоморозные или морозостойкие добавки;
• компоненты, оказывающие комплексное воздействие на прочность, коррозионную и морозостойкость;
• ингибиторы коррозионных процессов, которым подвержена стальная арматура, присутствующая в ЖБИ, под воздействием агрессивных сред;
• пигментирующие добавки;
• расширяющие компоненты — вводятся в бетоны для снижения их усадки, повышения устойчивости к образованию трещин;
• кольматирующие добавки, гидрофобные, используемые для гидротехнических бетонов и понижающие водопроницаемость бетонов, т.е. используемые для гидроизоляции (для этой цели иногда в бетон добавляют жидкое стекло);
• поризующие добавки для легких бетонов — воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие.

На сегодняшний день в строительстве существует множество добавок-модификаторов для бетонов. Рассмотрим основные, самые распространенные виды компонентов бетонных смесей, способных существенно улучшить их свойства.

Виды добавок, обзор характеристик и свойств

Потребность в изменении структуры бетона определяют различные факторы:

• 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.

Классификация

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

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

Разновидности добавок в бетон

Необходимость изменения свойств бетона обусловлена следующими факторами:

• Климатическими (низкие и высокие температуры воздуха).
• Технологическими (ускорение работ, улучшение удобоукладываемости, необходимость транспортировки).
• Эксплуатационными (повышение прочности, водо- и термостойкости).
• Финансовыми (экономия цемента).
• Химической агрессией окружающей среды (морская соль, грунтовые воды с повышенным содержанием веществ, разрушающих цементный камень).

Применение добавок для бетона позволяет строителям менять его свойства в широком диапазоне, улучшая качество возводимых конструкций.

Классификатор модифицирующих композиций включает несколько групп:

• пластифицирующие добавки;
• воздухововлекающие и газообразующие;
• ускоряющие (замедляющие) твердение бетона;
• уплотняющие;
• противоморозные;
• гидроизолирующие;
• красящие (пигментные).

Зачем добавляют куриные яйца и глину в бетон?

Издавна при строительстве храмов в раствор добавляли куриное яйцо, и это факт. Конечно же, состав тогдашнего строительного раствора существенно отличался от сегодняшнего. В нем больше присутствовало извести, раствору из которой, собственно говоря, и придавали прочность куриные яйца.

Однако, уже доказано, и факт остается фактом, что при добавлении в бетон и цементный раствор куриных яиц, тем самым, можно существенно улучшить прочность, плотность, сцепляющие свойства и водонепроницаемость строительной смеси. Многие из тех построек, которые возводились с использованием извести, куриных яиц и неорганических добавок, стоят и по сей день, удивляя своей небывалой прочностью. Что уж тут говорить, наши предки знали толк в строительстве, и им не нужны были суперпластификаторы для этих целей.

Второй компонент, который использовался задолго до появления цемента, это глина, которая придавала строительному раствору необычайной крепости. Готовилась смесь с использованием глины очень долго, однако и постройки, возведённые с её использованием, стоят до сих пор. Сегодня глину добавляют в бетон, скорее всего для удешевления строительной смеси, нежели чтобы повысить ее прочностные показатели.

К сожалению, бетон с добавлением глины не походит для заливки фундаментов и других элементов дома, к которым предъявляются особые требования касательно прочности и надежности.

Народные добавки в раствор и бетон для увеличения его прочности и не только

Еще одним компонентом, который позволяет существенно увеличить морозоустойчивость раствора, является техническая соль. При этом важно не переборщить при добавлении соли в бетон, её должно быть не более 2%. В противном случае, возможно, только усугубить ситуацию коррозионными процессами, которые и так воздействуют на металлические части железобетонной конструкции. В случае с растворами для кладки и отделки печей, самая обычная соль, позволяет улучшить их жаростойкость.

Активно используют при изготовлении бетонов и раствором, также и мыльные растворы с порошком. Что они дают? В первую очередь позволяют увеличить подвижность строительной смеси, сделать её более пластичной и податливой в работе. Особенно это касается цементного раствора для оштукатуривания стен, работать с ним становится намного легче и проще, если добавить при изготовлении небольшое количество жидкого мыла.

Не менее популярные при изготовлении строительных смесей на основе цемента, являются и такие добавки, как клей ПВХ и гашеная известь-пушонка. Второй компонент способен придать раствору эластичности и клейкости, улучшить сцепляющие свойства смеси и придать ей бактерицидных свойств. Раствор с добавлением извести-пушонки становится намного устойчивее против воздействия грибков и плесени.

Что же касается добавления клея ПВА в бетон, то он способен улучшить его подвижность, существенно увеличить показатели касательно прочности и водостойкости.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Противоморозные добавки в бетон

Порой случается острая необходимость заливать бетон или использовать его в тот сезон, когда погода начинает задумываться о холодах, ночью и даже днем подмораживает. В таких условиях в бетон добавляют специальную добавку, которая позволяет работать с материалом даже при минусовых значениях температуры. Кроме всего прочего такая добавка придает дополнительную прочность бетону. Плюс добавки еще и в том, что она придает бетону и антикоррозийные свойства. Это говорит о том, что добавку можно использовать не только в зимний период, но и в летний, если в нем есть необходимость. Но не стоит забывать и том, что такую добавку нельзя использовать в то время, когда относительная влажность воздуха близка к 80% или на улице идет дождь. Также стоит учитывать процентное содержание кремнезема и качество применяемой арматуры – не вся сталь совместима с данным видом добавок.

Куриные яйца

Это кажется невероятным, но обыкновенные куриные яйца значительно повышают качество бетона, делая его пригодным даже для возведения всевозможных конструкций. Рецепт замешивания смеси с добавлением куриных яиц пришел из давних лет.

Сейчас для приготовления бетона используется качественный цемент, обладающий высокой степенью вязкости, но многие все равно добавляют куриные яйца, которые помогают:

• улучшить прочность;
• повысить сцепляющие свойства;
• увеличить показатели плотности;
• усилить водонепроницаемость.

Возникает вопрос: сколько яиц требуется для приготовления сверхкачественного бетона. Ответ прост — много. В современных реалиях это нецелесообразно, к тому же есть множество других способов улучшения качества бетона, а куриные яйца лучше оставить для готовки.

Какие бывают добавки в цемент?

Добавки в цемент используются для регулирования основных строительно-технических свойств и придания специальных качеств бетонe и цементному раствору.

Изменяя состав материала с помощью добавок, можно: улучшить пластичность и удобоукладываемость, увеличить плотность, повысить влагонепроницаемость, ускорить или замедлить схватывание, уменьшить усадку и т.д.

Разновидности добавок для цемента

Добавки в цемент классифицируются в соответствии с нормативным документом – ГОСТ 24640-91. «Добавки для цементов».

При этом каждый отдельный вид присадки используется для изменения или улучшения определенных свойств строительного материала.

ГОСТ 24640-91 идентифицирует следующие виды добавок:

• Пластифицирующие. Вводя в бетон или раствор материал этого вида можно значительно увеличить удобоукладываемость и пластичность бетонов без внесения дополнительных порций заверителя (максимально оптимизировать «водоцементное» соотношение). Кроме того пластификаторы увеличивают прочность и морозостойкость конструкций, а также позволяют сэкономить до 15% цемента. Популярные пластифицирующие добавки к цементу: Полипаст СП-1 (С-3), «Лигнопан Б-2», «Форт УП-4», а также широко известные в нашем быту – жидкое мыло, моющее средство «Фейри».
• Вовлекатели воздуха. Добавлением в бетонный раствор воздухововлекающих присадок достигается пористость структуры бетонов, что в свою очередь увеличивает морозостойкость сооружения. Противоморозный эффект достигается следующим образом – воздушные поры дают возможность замерзающей воде расширяться в пространство пор, а не в толщу бетона. Так как передозировка данной присадки ведет к значительному снижению прочности конструкции, применять вовлекатель воздуха следует строго по прилагаемой инструкции. Виды воздухововлекающих присадок используемых строителями России: «Micro Air 125», «Микропор 1», «ТЕХНОНИКОЛЬ Aero С», «Аэро 200».
• Ускорители схватывания смеси. Применяются в двух случаях – при бетонных работах в условиях пониженной температуры воздуха и для компенсации вредного влияния других присадок, тормозящих схватывание. Применение ускорителей твердения позволяет проводить послойную заливку и уменьшает время заливки. Популярные ускорители твердения: «Реламикс М2», «Энерджи Адмикс», «Хард Пласт», «Бисил ФС».
• Замедлители схватывания. Используются бетонными заводами и строителями для увеличения временного интервала «живучести» готового бетона или раствора. Строительный материал с добавлением замедлителей схватывания можно транспортировать на большие расстояния, а также производить поэтапную заливку в соответствии с некоторыми видами строительных технологий. Популярные марки замедлителей схватывания: «Линамикс П-120», «Поташ», «Бисил Ретардер», винная кислота, «Неолас-П(1)».
• Уплотняющие добавки. Это эффективные добавки в цемент для гидроизоляции бетонных сооружений эксплуатирующийся в условиях повышенной влажности: резервуаров для хранения воды, тоннелей метрополитенов, фундаментов, погребов, подвалов и гидротехнических конструкций. Кроме того уплотнители увеличивают прочность и коэффициент водонепроницаемости сооружений. Популярные добавки в цемент для водонепроницаемости и уплотнения бетонных растворов: «Д-5», «SIKAPAVER AE-1», «Микрокремнезем МК – 85», «Кальматрон».
• Ингибиторы коррозии. Применяются для эффективной защиты стальной арматуры от корродирования и последующего разрушения. Технический смысл действия присадки заключается в образовании на поверхности арматурных стержней защитной оксидной пленки. Марки ингибиторов коррозии: «MasterProtect 8000 Cl», «Sika® FerroGard®-901», нитрат кальция.
• Противоморозные добавки. В соответствии с названием позволяют вести бетонные работы в зимний период, при температуре окружающего воздуха до 15-20 градусов Цельсия. Суть действия противоморозной добавки заключается в ускорении вывода затворителя из толщи материала. Популярные противоморозные добавки: «АрмМикс НОРДПЛАСТ М», формиат натрия, «Ультралит», «Фриз», «Ирбис-ПрМ».
• Полимерные добавки. Цемент с полимерными добавками используется для приготовления бетонов повышенной: плотности, водонепроницаемости и морозостойкости и прочности «на изгиб». Механизм действия полимерных присадок заключается в образовании на поверхности частичек компонентов (цемента, щебня и песка) тонкой полимерной пленки, которая в свою очередь способствует прочному «склеиванию» частичек в монолитный конгломерат. В числе применяемых полимерных добавок: смола ДЭГ-1 и ТЭГ-1, полиаминная смола С-89, «Mowilith Pulver», Метилцеллюлоза водорастворимая, «Tylose».
• Красящие добавки в цемент. В соответствии со своим названием применяются при изготовлении цветных бетонных растворов используемых при производстве: декоративных конструкций, тротуарной плитки, скульптурных композиций, ваз, кашпо и пр. Марки: «Углерод технический П-803», «Двуокись титана DuPont R-706», «КЖО-50», «FEPREN Y-710», «BROWN 686».

Вспомогательные компоненты

В состав бетона может входить ряд вспомогательных компонентов. Для увеличения текучести и технологичности смеси обычно добавляются пластификаторы. В бетоне для фундаментов их применение необязательно, а вот для кладок или штукатурки — целесообразно.

Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях

Для повышения пластичности массы находит применение добавка в смесь гашеной извести. В то же время следует помнить, что известь может уменьшить адгезию цемента к наполнителю, что требует осторожного подхода к количеству этой добавки.

Находят применение суперпластификаторы, которые повышают технологические свойства бетона, увеличивают его влагостойкость и морозоустойчивость. Для удобства работы с бетоном иногда добавляются ускорители и замедлители высыхания раствора.

Все рекомендуемые вспомогательные компоненты выпускаются серийно и предлагаются торгующими организациями. Следует помнить, что общее количество добавок не должно превышать 2% от массы бетона, для того чтобы они не повлияли на прочностные характеристики материала.

Вода

Не следует халатно относиться к использованию воды, чтобы приготовить бетон. Вода не должна иметь загрязнений и примесей, особенно органического происхождения. Заметное влияние на качество бетона может оказать присутствие в воде кислотных или щелочных веществ, масел и сахаров.

Запрещено применение болотных или неочищенных сточных вод. Осторожно следует использовать воду из рек и других водоемов. Наиболее удовлетворяет всем требованиям водопроводная питьевая вода.

Кто производит лучшие добавки для бетона и как выбрать по адекватной цене

Одна из особенностей применения добавок для бетона — добавление их в малых количествах. Они могут составлять не более 1,5 — 3% от общей массы бетонной смеси. Из этого следует, что и затраты на них будут незначительными относительно всей стоимости материалов. Главный вопрос, который должен беспокоить при выборе добавки — ее полезность и совместимость марки с тем или иным сортом бетона.

Российский рынок представлен сейчас продукцией зарубежных компаний и международных концернов, имеющих здесь свое производство, а также отечественными разработками. Лидирующие выпускающие добавки в бетон производители: BASF (Германия), SIKA (международный концерн), ПОЛИПЛАСТ (гигантский химический холдинг с заводами и филиалами по всей стране), предприятия торговой марки КРАТА, GOODHIM и другие.

В последнее время у лидеров наблюдается период стагнации: новые исследования не проводятся, доводятся старые проекты и оптимизируется их стоимость. Зато набирают силу молодые предприятия, предоставляя новые оригинальные разработки высокого качества по относительно низкой цене.

Посмотреть, какие бывают цены на однотипную продукцию, можно в таблицах 1 и таблице 2

Таблица 1. Суперпластификаторы

Таблица 2. Антиморозные добавки.

Противоморозные добавки

В холодное время года значительно замедляется процесс твердения бетона, что крайне отрицательно сказывается на показателях его прочности – бетон становится рыхлым, а показатель его морозостойкости при этом снижается.

Если на строительной площадке нет возможности использовать прогрев бетона, то используют , которые снижают температуру замерзания воды и, таким образом, нормализуют процесс твердения бетона.

Противоморозные добавки это жидкость плотностью примерно 1,4 л/кг с массовой долей азотнокислого кальция от 42 до 45% и активностью ионов водорода от 5 до 8 рН. Цвет добавки зависит от производителя и может быть светло-серым, желтоватым и даже темно-коричневым.

Эти добавки оказывают на бетон следующее воздействие:

• ускоряют набор прочности;
• увеличивают водонепроницаемость бетона;
• повышают его подвижность;
• ингибитор коррозии, содержащийся в добавке, защищает от окисления.

Применение противоморозных добавок предотвращает появление высолов на поверхности бетонной конструкции, увеличивает ее прочность, позволяет использовать для смеси цемент более низких марок, что снижает стоимость бетонных изделий.

Эти вещества вводят в бетонную смесь при заливке монолитных и предварительно напряженных изделий — мосты, дамбы, плотины, нефтегазодобывающие платформы.

Основным требованием к этим бетонам является их стабильность к водоотделению и расслоению.

Такие бетоны используют в густоармированных конструкциях, когда обычное уплотнение смеси невозможно, поэтому необходим бетон, который может уплотняться только поз воздействием собственного веса.

В эти бетоны добавляют гиперпластификаторы, которые позволяют получать бетоны с ультравысокими эксплуатационными свойствами.

Их используют для устройства монолитных бесшовных высокопрочных , торкретбетонирования, усиления и реставрации конструкций.