Какие бывают добавки в бетон: виды, особенности, применение

02.12.2020

Бетон широко используется для строительства благодаря высоким эксплуатационным характеристикам. Материал имеет стойкость к воздействию агрессивных сред, прочность и способность выдерживать большие перепады температур.

Зачем нужны добавки для бетона и раствора

Добавки для бетона придают материалу нужные свойства, в зависимости от входящих в состав компонентов. Добавки направлены на улучшение и усиление свойств бетона.

Насчитывается более 800 добавок для бетона казахстанского, российского и зарубежного производства. Все они делятся по назначению и придают смеси определенные характеристики. Добавка может оказывать сразу несколько воздействий на бетон, но лучшего эффекта можно добиться смешав несколько видов компонентов.

Классификация добавок для бетона по назначению

1. Добавки влияющие на структуру бетона
   • пластификаторы и суперпластификаторы — придают материалу подвижность;
   • стабилизаторы — закрепляют структуру смеси и не дают ей расслаиваться;
   • водоудержатели — снижают отделение воды в бетонном растворе.
2. Добавки в бетон для прочности — ускоряют или замедляют процессы затвердевания схватывания смеси.
3. Добавки для плотности — регулируют плотность и пористость кладочных растворов на основе бетона. Сюда входят газо- и пенообразующие компоненты, удаляющие или добавляющие воздух в бетонную смесь.
4. Добавки для уменьшения или увеличения процессов деформации.
5. Добавки в бетон для металлических конструкций, защищающих арматуру от коррозии.
6. Спецдобавки для придания материалу гидро- и электроизоляционных, противорадарных, бактерицидных и инсектицидных свойств.

Добавки в бетон для гидроизоляции

Гидроизоляционные добавки для бетона изменяют структуру материала и защищают от влаги. Такими свойствами должны обладать добавки в бетон для фундамента, где протекают сточные и грунтовые воды, также для зданий бассейнов, водных резервуаров, дамб и плотин.

Основные преимущества специальных добавок

Добавка	Характеристики	Работы
Пластифицирующая	Увеличение прочности, легкости укладывания раствора, однородности слоя. Предотвращение трещин и дополнительного выравнивания.	Теплые, промышленные и наливные полы. Стяжки и плиты перекрытий.
Суперпластифицирующая	Увеличение прочности, долговечности, легкости укладывания раствора, однородности слоя. Предотвращение трещин, дополнительного выравнивания. Снижение водопотребности.	Шлакоблоки, бордюры, уличная плитка, сильно армированные конструкции, ж/б изделия, еврозаборы, бетон товарного типа, постройка бассейнов, резервуаров, дамб.
Комплексная	Повышенная прочность оборотов формооснастки, водонепроницаемости, коррозиестойкости, морозостойкости. Сокращение объема цемента и водопотребности. Предотвращение трещин и повышение износостойкости.	Ж/б товары, бетон товарного типа, с пористыми заполнителями, кладочные и ремонтные растворы, изделия маленького размера.
Противоморозная	Увеличение долговечности, водонепроницаемости, морозостойкости, повышенное сцепление с металлоконструкциями. Предотвращение трещин.	Бетон товарного типа.
Многофункциональная Суперводоредуцирующая	Увеличение морозостойкости, удобоукладываемости, долговечности, однородности, прочности. Сокращение расхода цемента, водопотребности, усадки.	Стены из монолита, отмостки, фундамент, дорожные магистрали.
Гидроизолирующая	Повышение прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, в том числе к осадкам и грунтовым водам. Снижение расхода цемента, сокращение пылеобразования.	Стены и полы, фундаменты. Растворы для кладки и штукатурки.
Эластифицирующая	Повышение эластичности смеси, адгезии к поверхности. Снижение твердости готовых бетонных изделий.	Везде, где нужно уплотнение бетона.

Как выбрать подходящие добавки для бетона

Особой популярностью у строителей пользуются добавки усиливающие пластичность, стабилизацию и водоотделение. Все эти добавки позволяют транспортировать бетон на дальние расстояния без потери его свойств. Также добавки снижают время на строительство, так как бетон сохраняет нужные свойства в любую погоду.

Наша компания предлагает добавки для бетона двух видов:

• суперпластификаторы, такие как Реламикс, П-2, С-3, СП-15 жидкий, FREM NORD-21 жидкий и FREM FAST EXTRA, НОРД-21- сухой;
• противоморозные добавки NORD-16.

Принцип действия пластификаторов, суперпластификаторов и гиперпластификаторов прост. Пластифицирующие добавки делают бетонную смесь подвижной, легкой в работе и увеличивающих прочность бетона. Противоморозные добавки добавляют прочности бетону при работе на улице зимой, а также снижают количество воды в смеси.

Добавки в бетон – классификация, основные виды и области применения

Главная

Статьи

Добавки в бетон: виды и применение

Бетон — один из самых универсальных строительных материалов. Но для того, чтобы сделанные из него конструкции обладали безупречным качеством и служили долго, для состава бетонной смеси недостаточно только правильного сочетания цемента, заполнителя из песка и щебня, и воды.

Химические присадки и специальные добавки в бетон изменяют его свойства: повышают прочность, пластичность и морозоустойчивость, позволяющую работать с бетоном даже при низкой температуре.

Классификация присадок для бетона

Одни химические добавки воздействуют на отдельные свойства бетона, другие работают комплексно.

• Пластифицирующие присадки улучшают пластичность раствора, снижают вероятность возникновения усадочных трещин.


• Присадки, вызывающие ускорение твердения, укрепляют прочность материала и сокращают время её набора.
  


• Добавки для гидроизоляции делают бетон устойчивым к воздействию влаги.


• Противоморозные добавки стимулируют нормальное отвердевание при низкой температуре.


• Воздухововлекающие добавки вызывают образование воздушных пузырьков, стенки которых при затвердевании минерализуются. В полостях при низкой температуре расширяется замерзающая вода, но она не влияет на повышение внутреннего давления в толще бетона.

Есть и другие специальные добавки. Какие лучше выбрать зависит от конкретной задачи и условий эксплуатации бетонной конструкции.

Виды добавок 

Модификаторы различаются по составу, назначению и свойствам. Отличается и технология их введения в бетон. Одни добавляются в шлам — смесь твёрдых частиц цемента, песка и воды, образующаяся на поверхности бетона. Другие примешиваются в процессе помола сырья, используемого для получения цемента, третьи — при затворении раствора. Так называется процесс смешивания сухих компонентов с водой: это одна из самых ответственных операций в производстве бетона.

От качества компонентов и однородности смеси зависит расход вяжущего вещества. Например, из-за низкой гомогенности раствора перерасход цемента может достигнуть 10–15%, что сильно удорожает строительство. Но экономический расчёт — не главный критерий оценки материала в бетоноведении. На бетон возлагается ответственная миссия: из него делают несущие конструкции, в том числе и в высотных зданиях.

Поэтому на первом месте в оценке качества стоят такие технические характеристики, как прочность, надёжность и долговечность материала. 

До столетнего юбилея знаменитого нью-йоркского бетонного небоскрёба Эмпайр-стейт-билдинг осталось меньше 10 лет. Он почти четыре десятилетия удерживал статус самого высокого в мире здания. Сейчас рекорд принадлежит другому чуду архитектуры и строительных технологий: небоскрёбу Бурдж-Халиф высотой 828 м в Дубае. 

Специально для него была разработана особая марка бетона. Об исключительности её состава говорит показатель, до какой температуры может разогреться башня без вреда для конструкции: до +50 °C, и это на градус выше зафиксированного в Дубае температурного максимума. Заливали бетон только по ночам, добавляя лёд в строительный раствор.

Полимерные добавки улучшают антиморозные, водоотталкивающие и гидроизолирующие свойства бетона. Ускорители схватывания на 25% сокращают время проведения работ. Без этих присадок прежде, чем приступить к возведению стен, строителям приходится долго ждать затвердения фундамента. А замедлители застывания необходимы при больших объёмах. Раствор в два раза дольше сохраняет подвижность, у строителей больше времени для работы с бетоном. Помимо контроля над скоростью реакций в смеси эти добавки дают и экономический эффект.            

Если требуется повышение марки бетона по конкретным показателям — например, нужно улучшить его морозостойкие свойства — благодаря модификаторам можно поднять необходимые параметры на 1-4 ступени в зависимости от пропорции присадки в составе смеси. В результате снижается себестоимость строительства, при этом конструкции получаются долговечными и прочными. А зимняя добавка обеспечивает застывание бетона даже при минусовой температуре вплоть до −30 °C.

Области применения

Присадки нужны в тех случаях, когда при приготовлении раствора необходимо придать ему определенные свойства. Например, благодаря ускорителям затвердевания быстрее застывает фундамент, а противоморозные добавки позволяют работать с бетоном зимой без потери качества.

Использование присадок требует профессиональных знаний. При правильном применении они придают бетону нужные свойства и снижают расход цемента. При неправильном использовании есть опасность побочных эффектов, которые придётся компенсировать путём введения дополнительных добавок или изменения пропорций компонентов смеси. Производство бетона регламентирует Межгосударственный ГОСТ 25192-2012, разработанный для лёгких, тяжёлых и мелкозернистых бетонов.  

Определение и классификация добавок для бетона

Определение добавки в бетон

Добавки могут быть определены как компоненты, отличные от вяжущего, наполнителя, воды и армирующих веществ в бетоне. Они обычно доступны либо в жидкой форме, либо в виде порошка. Кроме того, их эффективность зависит от нескольких факторов, включая пропорции смеси, материалы и погодные условия. В основном их назначение:

• Изменение свойств свежего бетона во время смешивания, транспортировки, заливки и/или отверждения.
• Улучшает свойства и/или долговечность затвердевшего бетона.
• Или просто для удешевления.

Классификация добавок

Добавки в основном классифицируются в зависимости от их функции на пять основных классов: водоредуцирующие, замедляющие, ускоряющие, воздухововлекающие и суперпластифицирующие. Кроме того, специальный класс содержит различные типы других второстепенных примесей.

1) Водоредуцирующие добавки

Водоредуцирующие добавки представляют собой химические вещества, уменьшающие количество воды, необходимой в бетонной смеси для обеспечения постоянной осадки. Таким образом, редукторы воды имеют различные преимущества, такие как:

• Повышение прочности при фиксированной осадке.
• Повышение удобоукладываемости при фиксированном содержании воды.
• Уменьшение содержания цемента для фиксированной прочности.
• Снижение стоимости.
• Или для улучшения внешнего вида плоского бетона.

Водоредуцирующие добавки состоят из лигносульфоната, алкиларилсульфонатов, сульфоната меламиноформальдегида, сульфоната нафталина формальдегида, сульфоната смолы, мелассы, гуминовых добавок, гидрокарбоновых кислот или других. Фактически этот тип примесей действует либо по механизму электростатического отталкивания, либо по механизму стерической стабилизации, в зависимости от его состава.

Кроме того, гидроредукторы можно разделить в зависимости от их характеристик на нормальные и средние водоредукторы. Первый обладает водоредуцирующей способностью до 10 %, а второй — до 15 %. Кроме того, ASTM C494 разделяет понизители воды на три типа: A, E и D. Тип A является основным понизителем воды, тип E модифицирован ускорителем, а тип D модифицирован замедлителем.

2) Добавки, замедляющие схватывание

Добавки, замедляющие схватывание, или замедлители схватывания – это химические вещества, которые замедляют скорость схватывания бетона и обычно используются при бетонировании в жаркую погоду. В такую ​​погоду замедлители схватывания противодействуют эффекту быстрого схватывания из-за высоких температур. На самом деле, они продлевают открытое время свежего бетона.

Добавки, замедляющие схватывание, в основном состоят из сульфата кальция, гипса, сахаров, углеводов, солей кислот, растворимого цинка, растворимых боратов и др. Они действуют на основе нескольких механизмов, включая адсорбцию, зародышеобразование, комплексообразование и осаждение.

Замедлители можно разделить по происхождению на органические и химические. Органические замедлители схватывания включают лигносульфонаты, фосфонаты, соли кислот и сахара. В то время как химические замедлители включают бораты и цинк. Кроме того, замедлители схватывания можно классифицировать по характеристикам на тип B или D. Тип B представляет собой базовый замедлитель схватывания, тогда как тип D представляет собой замедлитель схватывания и понизитель воды.

3) Ускорители

Ускорители – это химические вещества, которые сокращают время схватывания и увеличивают скорость твердения бетона. Они обычно используются там, где требуется короткий период отверждения или ранний демонтаж опалубки, а также при срочном ремонте или бетонировании в холодную погоду.

Ускорители в основном состоят из нитритов, нитратов, тиоцианатов, формиатов, триэтаноламина, хлорида кальция или других веществ. Однако для ускорителя на основе хлорида кальция важно ограничить его количество в бетоне. Фактически, главный недостаток хлорида кальция заключается в том, что он вызывает коррозию стальной арматуры.

Также ускорители можно разделить на тип C и тип E. Тип C является основным ускорителем, а тип E обладает как ускоряющим, так и водоредуцирующим действием.

4) Воздухововлекающие добавки

Воздухововлекающие добавки представляют собой химические вещества, которые главным образом повышают долговечность бетона, особенно его морозостойкость и оттаивание. Кроме того, он также улучшает обрабатываемость и устойчивость к сегрегации и кровотечению. Однако воздухововлекающие добавки могут снизить прочность бетона. Как правило, при увеличении количества воздуха на 1% прочность снижается примерно на 5%.

Действие этого типа добавок заключается в том, что они образуют равномерно распределенные мельчайшие пузырьки воздуха внутри бетона.

Воздухововлекающие устройства в основном состоят из натуральной древесной смолы, животных жиров, растительных жиров, натурального масла, солей щелочных металлов, полимеров полиэтиленоксида, нейтрализованных винзоловых смол, сульфированных соединений или других материалов.

5) Суперпластифицирующие добавки

Суперпластифицирующие добавки, или сильнодействующие реагенты для снижения содержания воды, представляют собой химические вещества, которые снижают количество воды, требуемой для фиксированной осадки, в большей степени, чем обычные или средние понизители уровня воды. В целом способность большинства суперпластификаторов снижать количество воды составляет от 12 до 30%. Однако суперпластифицирующие добавки нового или третьего поколения обладают способностью снижать количество воды до 40%.

Высокоактивные понизители воды обычно состоят из лигносульфонатов, сульфированного меламиноформальдегида, сульфированного нафталинформальдегида или поликарбоновой кислоты. Фактически, их можно разделить на поколения в зависимости от их состава. Например, лигносульфонаты относятся к первому поколению, конденсаты сульфированного формальдегида — ко второму поколению, а поликарбоксилаты и акрилаты — к сильнодействующим понизителям воды третьего поколения.

Суперпластифицирующие добавки также можно разделить на два типа: F и G. Тип F является базовым высокоактивным понизителем водоотдачи, тогда как тип G также обладает эффектом замедления.

Специальные добавки

Специальные добавки включают различные химические вещества, такие как воздухоотделители, влагозащитные средства, ингибиторы расширения щелочных заполнителей и щелочно-кремниевых материалов, средства, уменьшающие усадку, средства против вымывания, ингибиторы коррозии, связующие вещества, стабилизаторы гидратации, модификаторы вязкости, агенты, повышающие вязкость, вспомогательные средства для прокачки, фунгицидные или инсектицидные агенты, понизители проницаемости, пенообразователи, расширяющие агенты, антифризы, красители и красители.

Краткое изложение видов или классификации добавок для бетона

Добавки и добавки для бетона

Динамичное развитие строительной отрасли стимулирует появление на рынке все более современных добавок и добавок для бетона . Они представляют собой широкий спектр продуктов с различной химической структурой и свойствами. Эти вещества в небольших количествах добавляются в бетонные смеси и взаимодействуют с ее компонентами, обеспечивая нужный эффект. В результате модифицированный бетон обладает улучшенными характеристиками, которые обеспечивают более широкие конструкционные и дизайнерские возможности.

Химия для бетона – различия между добавками и добавками, используемыми в строительстве

Согласно определению, включенному в PN-EN 934-2 «Добавки для бетона, растворов и растворов. Часть 2. Добавки в бетон. Определения, требования, соответствие, маркировка и маркировка», добавка для бетона – материал, добавляемый в процессе смешивания бетона в количестве не более 5 % по массе от содержания цемента в бетоне для изменения свойств смеси. в свежем и/или отвержденном состоянии. В то время как добавка к бетону представляет собой вещество, 9содержание 0083 превышает 5% от массы цемента . Это касается ингредиентов, которые не являются основным сырьем для производства бетона, т.е. песка или заполнителя.

Так много на выбор – какие бывают типы добавок?

Добавки для бетона могут быть как органическими, так и неорганическими соединениями. Те, которые изменяют более одного признака, называются многофункциональными добавками. При использовании более одного вида примесей важно помнить об их взаимном влиянии. Перед приготовлением бетонной смеси необходимо проверить совместимость добавок и эффективность их действия с цементом.

Добавки классифицируются в соответствии с их функциями. Существует несколько различных классов химических добавок: пластифицирующие, разжижающие, воздухововлекающие, повышающие вязкость, ускоряющие реакции склеивания и отверждения, замедляющие (замедляющие скорость схватывания) и герметизирующие

водоредуцирующие добавки

It группа пластификаторов, которые, не изменяя консистенции бетона, уменьшают количество воды примерно на 2-5%. При использовании этих веществ бетонная смесь становится пластичной и повышается ее прочность на сжатие. С химической точки зрения это обычно фосфаты или полициклические производные. Этот тип добавок используется, в частности, для товарного бетона, дорожного и напольного бетона.

 Высокоэффективные водоредуцирующие добавки

В эту группу входят суперпластификаторы, уменьшающие количество воды затворения на 12-40%. Наилучшие результаты дает использование добавок в полимербетон. В результате их действия происходит разжижение бетонной смеси , снижается пористость бетона, повышается его долговечность и прочность. Суперпластификаторы используются, в частности, в производстве набрызг-бетона, самоуплотняющегося бетона и бетонных изделий.

Добавки воздухововлекающие для бетона

Добавки этого типа позволяют вмешивать пузырьки воздуха в бетонную массу и равномерно распределять их по всему объему. При такой модификации бетон становится морозостойким и менее гигроскопичным, но снижается его прочность на сжатие. Добавление 1 % воздуха в массу бетона означает снижение прочности примерно на 5 МПа. Наилучшие результаты можно получить, используя в качестве примесей соли органических кислот. Воздухововлекающие добавки используются, в том числе, для мостовых, поверхностных и гидротехнических бетонов.

Добавки противосмывные для бетона

Добавки этой группы предотвращают потерю воды из бетонной смеси, другими словами – улучшают ее удержание. В результате они увеличивают сцепление бетона и улучшают долговечность его верхнего слоя. Они особенно важны в бетонных конструкциях, размещаемых под поверхностью воды, при производстве брусчатки или бетонных полов.

Добавки, ускоряющие сцепление и схватывание бетона

В эту группу входят вещества, сокращающие время изменения состояния бетонной смеси из пластичного в затвердевшее состояние. Для этой цели обычно используют неорганические соединения, такие как нитраты, хлориды и фториды металлов, а также низкомолекулярные полиэтиленгликоли. Этот тип добавок используется в производстве водостойких, быстротвердеющих бетонов и набрызг-бетонов. Эти упрочняющие добавки увеличивают теплоту гидратации, но могут ухудшать удобоукладываемость бетонной смеси.

Добавки, замедляющие схватывание бетона

Обычно это оксиды металлов, сахара или фосфаты, которые физически препятствуют или замедляют процесс связывания цемента, так что бетон дольше остается в жидкой форме. Добавки-замедлители используются, когда необходимо соединить слои бетона между собой. Более низкая скорость схватывания бетона, вызванная добавкой, может длиться до нескольких часов. Добавки используются для бетонирования при высоких температурах, в производстве архитектурных бетонов и смесей, транспортируемых на большие расстояния.

Добавки гидроизоляционные для бетона

Это добавки, используемые для водонепроницаемого бетона , и их задача – уменьшить капиллярное впитывание бетонной смеси, блокируя капиллярные поры. Гидроизоляционные добавки позволяют получать бетонные поверхности, устойчивые к воде и агрессивным химическим веществам. Некоторые из них также хорошо работают в качестве противоморозных добавок для бетона. Они снижают влагопоглощение бетона и повышают его долговечность . По этой причине их используют для производства бетона, подверженного неблагоприятным условиям.

Добавки в бетон – микрокремнезем

Добавки в бетон включают мелкозернистые и неорганические добавки. Введение их в смесь предназначено для повышения свойств бетона или получения новых. Добавки можно разделить на два типа. Сначала идут наполнители, а затем и пигменты. Второй тип можно дополнительно разделить по свойствам на пуццолановые – кварцевая пыль и зола-уноса, и гидравлические – гранулированный доменный шлак.

Кварцевая пыль, также называемая микрокремнеземом, является очень популярной добавкой в ​​бетон. Он образуется как отходы при создании ферросилиция, металлического кремния и других кремниевых сплавов. Однако он обладает уникальными химическими и физическими свойствами, позволяющими получать бетоны, выдерживающие давление 100÷150 МПа. Это возможно благодаря тому, что кремнеземная пыль очень хорошо взаимодействует с пластифицирующими добавками, пластификаторами и суперпластификаторами. И конечно же благодаря особым пуццолановым свойствам микрокремнезема.

Группа РСС также предлагает микрокремнезем, произведенный на заводе в Бакки. Этот продукт изготовлен в соответствии с принципами устойчивой химии. Это означает, что производственные системы работают с использованием зеленой энергии, получаемой из геотермальных источников Исландии. Благодаря этому производимые выбросы углекислого газа составляют треть от выбросов других заводов.

Пластификаторы и суперпластификаторы для бетона

Добавки в бетон, снижающие количество производственной воды, относятся к группе водоредуцирующих: это пластификаторы и суперпластификаторы для бетона. Положительным эффектом применения добавок в бетоне является изменение его физических параметров. Это предполагает изменение количества воды, цемента, минеральных добавок, а также возможность внесения смеси в ранее недоступные места и условия или транспортировку на дальние расстояния без изменения требуемой консистенции.

Основным механизмом пластификации бетона добавками является электростатическое отталкивание, при котором молекулы полимера с функциональными группами с отрицательным зарядом адсорбируются на зернах цемента. Это увеличивает дисперсность цементных агломератов в бетонной смеси, что приводит к выделению воды и повышению текучести смеси.

Правильно подобранный пластификатор или суперпластификатор позволяет получить бетон со свойствами, предназначенными для данного элемента конструкции.

Пластификаторы для бетона – Производитель PCC Group

Группа РСС выделяется на рынке как производитель пластификаторов. Предложение включает в себя широкий спектр различных видов продукции. К ним относятся добавки, используемые для пластмасс и пластификаторы для бетона. Продукция Группы РСС разрабатывается и тестируется в соответствии с действующими стандартами. Благодаря этому заказчик может рассчитывать на проверенное качество предлагаемого продукта. Полиуретаны с маркировкой «зеленое строительство» хорошо работают в проектах, для которых важное значение имеет устойчивое строительство, не наносящее вреда окружающей среде.

Какие факторы следует учитывать при выборе химии для бетона?

Основными факторами, определяющими выбор химии для бетона, являются экономический аспект, т. е. стоимость модификации с применением добавки, и технологический аспект, т. условия процесса. Множество факторов, влияющих на эффективность примесей, вызывает много путаницы. Поэтому важно сосредоточиться на наиболее важных факторах, таких как:

• свойства и химический состав примеси,
• наличие, тип и свойства других добавок или добавок для бетона,
• размер нанесения и момент добавления добавки по отношению к моменту затворения цемента водой,
• время перемешивания и температура бетонной массы,
• совместимость цемента с добавками.