Добавки в бетон применяются для придания бетону дополнительных свойств. Рассмотрим основные виды добавок в бетон, их свойства, характеристики и влияние на бетон.
Пластификаторы для бетона
Пластификаторы наиболее востребованная группа модификаторов. Цели пластифицирования бетонной смеси:
- Увеличение времени транспортировки бетона. Иногда товарный бетон нужно перевезти на значительное расстояние. При транспортировке в миксерах бетон принудительно перемешивается, и за время доставки теряет часть подвижности, до 1-3 см по осадке конуса. Цель применения пластификаторов в этом случае – компенсировать потерю подвижности.
- Ускорение технологического процесса заливки бетона в опалубку. Пластифицированный бетон намного легче и быстрее провибрировать. Сокращение времени укладки с помощью вибраторов положительно влияет на будущую прочность бетона. Кроме того, в некоторых конструкциях бетон вибрировать нельзя, возможно только простучать опалубку или проштыковать бетонную смесь арматурным стержнем, например, при заливке несьемной пенополистирольной опалубки или блоков Термодом. Без пластифицирования невозможно сделать тротуарную плитку ровной и гладкой в маленьких опалубочных формах, а плитки обычно нужно много и долго штыковать каждую плитку не выход. Для заливки литьевых форм также не обойтись без пластификатора.
- Увеличения подвижности (удобоукладываемости) бетонной смеси. Бетон должен быть уложен и уплотнен в опалубке без воздушных пузырей, пустот и и каверн. Только качественно уплотненный бетон даст в конструкции марочную прочность. Но для укладки бетонной смеси в опалубку, особенно в тонкостенные конструкции – стены, стойки, колонны, оболочки и др., исходной удобоукладываемости смеси недостаточно.
- Экономия цементного вяжущего. При уменьшении количества воды в бетоне можно закладывать и меньшее количество цемента из расчета сохранения рецептурного водоцементного отношения.
Пластифицировать, то есть повысить подвижность бетона можно ценой понижения его будущей прочности. Чтобы сделать бетонную смесь подвижнее, не допуская ее расслаивания, приходится искусственно снижать сцепление частиц смеси и замедлять образование кристаллических связей гидратации. Поэтому большинство добавок комплексные, одновременно увеличивают и подвижность и прочность.
На рынке модификаторы пластифицирующей группы можно встретить под названием суперпластификаторы и гиперпластификаторы. Различаются они по степени действия на бетон, соответственно названиям. Суперпластификаторы снижают количество воды до 10%, гиперпластификаторы – до 20%. При использовании пластифицирующих добавок нужно помнить, что превышение количества добавки снизит прочность конструкции. Применять пластификаторы следует в соответствии с рецептом бетона и их техническими характеристиками, и ни в коем случае не завышать дозу. При планировании работ по бетонированию конструкции известна и дальность доставки, и необходимая технология уплотнения, поэтому, если пластифицировать бетон нужно – рационально будет брать марку бетона выше на одну-две позиции. На больших стройках все учтено, и в проект заложены повышающие коэффициенты для конструкций, обеспечивающие запас прочности. На частной стройке компенсировать неизбежную потерю прочности бетона возможно качественной технологией укладки и ухода за бетоном и повышением марки бетона.
Производители популярного и проверенного временем суперпластификатора С-3 гарантируют не только пластифицирующий эффект, но и улучшение физико-механических характеристик бетона – водонепроницаемости на 2-3 марки, марочной прочности (до 40%) и морозостройкости – на 1-1,5 марки. Выпускается добавка С-3 в сухом виде, перед замесом ее нужно растворить в теплой воде и выдержать около часа для полного растворения. Вводить в замес следует с частью воды затворения через 3-5 минут после добавления в смесь основного объема воды. Если вы применяете добавки, то цемент для бетона нужно брать непластифицированный, бездобавочный. Дозировку увеличивать нельзя, по технической характеристике рекомендуется не более 0,5-0,8% от массы вяжущего. На 100 кг цемента это получится 0,5-0,8 кг из расчета на сухое вещество. Прочность бетона с добавкой С-3 может значительно увеличиться в первые 14 суток твердения, но к периоду 21-28 суток набор прочности замедляется. Превышать дозировку С-3 недопустимо.
Суперпластификатор Реламикс СП-1 является комплексной добавкой водоредуцирующего (пластифицирующего) и регулирующего действия – ускоряет твердение бетона. Применяют для всех видов бетонов, в том числе для густоармированных конструкций малого объема и сложной конфигурации. Резко увеличивает удобоукладываемость смеси без изменения в/ц.
Что касается «пластифицирования» бетонной смеси водичкой, всем известно, что это легкий способ сделать бетон жидким и послушным и одновременно провальная затея. Пластификаторы и «принудительная» тиксотропия бетона отрицательно сказывается на его будущей прочности, но вода, добавленная после замеса, когда гидратация бетона уже идет, влияет на химию бетона фатальным образом. Лишняя вода в замесе вредна, поскольку нарушает в/ц, добавка воды через два часа – просто диверсия для бетона.
Воздухововлекающие добавки в бетон
Вводятся в бетонную смесь для повышения морозостойкости бетона. Работают как порообразователи, причем поры получаются очень мелкие, и снижают прочность конструкции фиксированно, в малых пределах. Искусственно создать в бетоне поры, в которых будет расширяться замерзающая вода – один из способов предотвратить и замедлить разрушение бетонной конструкции, которая будет работать во влажной среде и при отрицательных температурах.
Меры по увеличению морозостойкости бетона применяются в комплексе с гидроизоляцией конструкции. Нужно помнить, что никакие добавки не отменят разрушения бетона, а только замедлят его. Защищать бетон от воды необходимо независимо от того, есть в рецепте добавки или нет.
Для повышения морозостойкости применяют СДО (смола нейтрализованная воздухововлекающая) и комплексные добавки- гидрофобизаторы, наиболее известны Типром-С и Софексил—гель. Гидрофобизирующие добавки повышают водонепроницаемость бетона, придают ему водоотталкивающие свойства.
Газообразующие добавки в бетон
Также создают поры в бетоне, но не только микропоры, а еще и крупные, а в пенобетоне «совмещенные», открытые. Делается это для того, чтобы снизить вес бетона и увеличить теплоизоляционные свойства. Пенообразователи и газообразователи дают легкие и технологичные стеновые блоки – пенобетонные и газобетонные, а также автоклавные твинблоки. Все конструкции из этих материалов нуждаются в защите от воды и влаги.
Замедлители твердения бетона
Замедление твердения бетона химическим путем приходится применять при доставке бетона на большие расстояния, поскольку время жизни бетона ограничено. Еще «замедляют» бетон в случаях, когда требуется без холодных швов залить протяженную конструкцию – пол большой площади или массивные фундаменты. Вибрировать бетон можно только ограниченное время, пока предыдущая «порция» заливки не вошла в стадию схватывания, иначе можно невозвратимо нарушить прочность конструкции. Замедление твердения применяется также при бетонировании массивных конструкций в очень жаркую погоду, чтобы предотвратить образование температурно-усадочных трещин в результате высокой температуры и экзотермии массива бетона. Меры замедления твердения вынужденные, и все они, так или иначе, снижают итоговую прочность бетона.
Ускорители твердения и противоморозные добавки в бетон
Применяются при зимнем бетонировании, в комплексе с противоморозными добавками. Скорость набора прочности бетоном зависит от температуры, и от объема бетонной конструкции. Массивные конструкции имеют «резерв» по причине выделения тепла при реакции гидратации, по-другому – экзотермии процесса. Конструкции малого объема не имеют даже этого резерва. Но при отрицательных температурах ни этого тепла, ни химического ускорения твердения недостаточно, чтобы бетон набрал марочную прочность.
Меры по прогреву необходимы, бетону нужно создать условия. Добавки-антифризы помогают ограниченно, и, если бетон замерзнет, его уже ничто не спасет. Применение ускорителей твердения в комплексе с противоморозными добавками и созданием «термоса» (укрыть бетон теплоизолирующими материалами) рационально при среднесуточных температурах воздуха не ниже, чем +5⁰С. Если холоднее нуля – нужен прогрев, электродный, нагревательными проводами или инфракрасный. А еще лучше бетонировать в теплую погоду.
Широко применяемые ускорители твердения – кальций хлористый в гранулах, мочевина с нитритом кальция, хлорид натрия (соль поваренная) и составы на их основе.
Упрочняющие добавки для бетона
Для получения высокопрочного бетона применяют микрокремнезем как активную минеральную добавку. Добавляют микрокремнезем в заполнители не более 10% от массы вяжущего, в комплексе с суперпластификатором С-3.
Фиброволокна, строго говоря, нельзя назвать упрочняющей добавкой, они добавляются в бетон с целью дополнительного армирования и повышения трещиностойкости. Кроме этого, добавка полипропиленовых волокон в бетон в количестве 0,1% по объему увеличивает ударную стойкость, огнестойкость, стойкость к истиранию, уменьшает усадку и повышает морозостойкость бетона.
Окрашивающие добавки для бетона
Бетон имеет сильную щелочную реакцию, поэтому обычные красители в бетон не подходят, они быстро обесцвечиваются в щелочной среде. Пигменты для бетона имеют в основе щелочестойкие оксиды хрома и железа, устойчивые к УФ-лучам.
При самостоятельном приготовлении бетона любые добавки следует применять, предварительно внимательно ознакомившись с технической характеристикой, и не допускать передоза (к микрокремнезему и фиброволокну это не относится, и стоимость этих материалов достаточно высокая). Добавки следует применять в соответствии с рецептурой. Большинство добавок комплексные, и сочетать разные виды добавок можно далеко не всегда. Некоторые из наиболее узнаваемых и проверенных брендов: Альянс, Фортрайс, Полипласт (марки Криопласт, Реламикс, Аэропласт), Суперпласт.
