Присадки для бетона – виды, применение и химический состав

Бетон – это стройсмесь, которую образуют цемент, песок, вода и определенные добавки. Он прочный, стойкий к различного рода воздействиям, а также и долговечный. Добавки/присадки для бетона используют, чтобы максимально улучшить его качество, обеспечить прочность объектов, возведенных с его применением, на многие-многие годы, а также чтобы ускорить строительство и снизить расходы. С их помощью улучшают технические характеристики бетона, обеспечивают антикоррозийность, предотвращают появление высолов на стенах, разрушающих бетонные плиты и портящих внешний вид. Качество же самих добавок зависит от компонентов, которые тот либо иной производитель берет для их изготовления.

Добавки для бетона приобрели популярность не так давно, но твердо закрепили свои позиции и постоянно наращивают обороты применения. И все это, благодаря главнейшему из вышеупомянутых преимуществ – значительной экономии цемента, которой без использования дополнительных веществ достичь невозможно.

Каждая из добавок имеет особенности химического состава, свое предназначение и специфику задействования. Так, одни подходят для жаркого климата и используются, чтобы замедлить затвердение бетонного состава (замедлители). Другие повышают качественные показатели материала, применяемого на открытом воздухе. Третьи увеличивают водонепроницаемость раствора (добавки в бетон, гидроизоляция каковых является ключевой задачей), четвертые придают морозоустойчивость (противоморозные разработки), пятые окрашивают и т.д. Поэтому сверхважно перед тем, как купить добавки для бетона, изучить информацию об их свойствах, характеристиках, применении, выяснить эффективность задействования в конкретном случае.

Классификация добавок для бетона

Добавки в бетон бывают различных видов и могут классифицироваться по-разному. Например, по месту применения бетона: для внутренних работ и для наружных. Также есть их химические (эмульсии, порошки, водные растворы) и минеральные, или тонкомолотые (в форме порошков тонкого помола) виды.

Согласно главному разделению по евростандарту весь комплекс данного сырья классифицируют на пластификаторы и суперпластификаторы, водоудерживатели, увеличители водонепроницаемости, вовлекатели воздуха, ускорители схватывания и твердения, ингибиторы схватывания, а также ряд добавок-комплексов (замедлители-пластификаторы, замедлители-суперпластификаторы и ускорители схватывания-пластификаторы). Есть добавки, замедляющие коррозию, минимизирующие образование трещин, те, которые применяют в подводном бетонировании и для сборного железобетона.

Кроме того, существуют варианты, направленные на улучшение сопротивления бетона различным агрессивным средам. Например, добавки, улучшающие химическую устойчивость, могут использоваться в бетоне, предназначенном для контакта с агрессивными хим. веществами, такими как кислоты или соли. Другие способствуют повышению морозоустойчивости, огнестойкости или защите от коррозии арматуры.

Нельзя не упомянуть и различие по времени, когда важны ключевые функции. Существуют материалы, отыгрывающие первоочередную роль в рабочих процессах (меняют поведение бетона на разных этапах работы с ним). А еще те, что обеспечивают параметры готового сооружения на протяжении всего эксплуатационного периода.

Давайте детальнее рассмотрим несколько основных из перечисленных видов данных материалов.

Модификаторы

Модифицирующие добавки для бетона являются важным инструментом в современном строительстве. Они представляют собой материалы, которые вносятся в бетонные смеси для улучшения их свойств и характеристик. Назначение модификаторов заключается в увеличении прочности, долговечности и пластичности. Также в том, чтобы снизить проницаемость, обеспечить сопротивление низким температурам и другие желательные параметры бетона.

Неоспоримое преимущество, которым обладает модифицированный продукт – повышенное удобство работы, ввиду улучшения его подвижности. Раствор ложится равномернее, заполняет все имеющиеся щели, выемки и вогнутости.

Применение модификаторов может быть очень разнообразным. Они широко используются в строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов, дамб, аэропортов, бассейнов, колодцев и других сооружений. В зависимости от конкретных требований проекта и условий эксплуатации, выбор определенного модификатора может быть ключевым для достижения необходимых характеристик бетона и обеспечения его долговечности. Современное разнообразие модификаторов позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для конкретного проекта, что способствует созданию более надежных и износоустойчивых построек.

Пластификаторы и суперпластификаторы

Пластификаторы – это одни из наиболее распространенных и доступных в экономическом плане добавок. Компоненты бетоносмесей, придающие им или увеличивающие эластичность/пластичность/подвижность в процессе изготовления и применения. Они позволяют снизить количество воды, необходимой для создания рабочей консистенции бетоносмеси, что приводит к улучшению ее пластичности и обрабатываемости. Также способствуют уменьшению сухого усадочного деформирования и повышению прочности готового изделия. Упрощают диспергирование составляющих, понижают температурный режим обработки, увеличивают морозоустойчивость (иногда могут негативно отображаться на тепловой стойкости). Некоторым может быть свойственно повышение стойкости к огню, свету и значительным температурам.

В целом, выделяют 3 основные группы функций данных добавок. Первая – это, собственно, и есть повышение подвижности бетоносмеси, за счет разжижжения. Вторая – максимизация прочности бетона, благодаря уменьшению водорасхода, с постоянной подвижностью. Третья – экономия цемента до 10 %, которую позволяет достичь уменьшение соотношения воды и цемента (подвижность при этом остается неизменной).

Разными производителями пластификаторы выпускаются сильными, средними и слабыми. Помимо этого, существует новейшая категория данных добавок – суперпластификаторы (специально синтезированные материалы, увеличивающие подвижность бетоносмесей без утраты прочностных характеристик бетона). Они дают более стабильные результаты от применения, нежели какой-либо пластификатор, однако цена зачастую отличается (стоят несколько дороже).

Пластификаторы – идеальное решение для тех сооружений, где нужно создать идеально ровные полы и стены.

Перечень их преимуществ, повышающих эффективность и надежность строительства, обширный, чем и объясняется немалая востребованность:

• экономия расходника. Можно значительно снизить расход цемента, не ущемляя при этом качества и прочностных характеристик бетона;
• улучшение подвижности песко-цементного состава. Подвижность играет важную роль в обеспечении легкой укладки бетона и формировании ровных поверхностей. Если правильно подобрать добавку, получится достичь оптимальной подвижности, улучшая маневренность и обрабатываемость стройсмеси;
• укрепление надежности бетона на 20-25 %. Пластифицирующие добавки, вносимые в бетонный раствор, повышают его прочностные характеристики, делая постройки более устойчивыми к воздействию нагрузок и внешних факторов. Это особенно важно при возведении сооружений, где требуются высокая надежность и длительная эксплуатация;
• возможность создания удобоукладываемой массы. Улучшается текучесть стройматериала, что делает его более податливым и удобным для укладки в сложные формы и тонкостенные конструкции. Благодаря этому, строители имеют больше возможностей в реализации своих проектов;
• возможность заливки тонкостенных или густоармированных сооружений. Повышается уплотнение цементного состава и обеспечивается равномерное заполнение формы, что является важным при создании сложных и требовательных конструкций. Это также позволяет увеличить скорость и качество строительных работ;
• улучшение морозо- и трещиноустойчивости. Является одним из ключевых преимуществ. Повышается стойкость бетона к низким температурам и воздействию циклических морозо-таяний. Предотвращается образование трещин и сохраняется интегритет построек. Это особенно важно в регионах с холодным климатом, где актуальна подверженность воздействию мороза;
• экономия энергетических ресурсов, за счет уменьшения времени получения цементной массы. Оптимально подобранные добавки способствуют более быстрой отвердеваемости бетона, что позволяет сократить время строительства и использовать меньше энергии при процессе отверждения.

Важно: пластификаторы должны совмещаться с полимером, обладать низколетучестью, не иметь запаха, быть хим. инертными и устойчивыми к вымыванию из полимера жидкими составами.

Противоморозные (антиморозные, антифризные) добавки

Основное предназначение антифризных добавок для бетона состоит в реализации возможности проведения строительных работ с бетоном при малых температурных показателях. Ряд видов данных позиций даже позволяет бетонировать при экстремальных t – до -25 ℃.

Основной процесс, который происходит при затвердевании бетонного раствора, называется гидратацией цемента. Простыми словами, это взаимосвязь силикатов и алюминатов цемента с водой, сопровождающееся образованием кристаллов. На него сильно влияет окружающая температура. При близких к нулю показателях, скорость затвердевания тормозится в разы, если сравнивать со стандартными условиями, а при отрицательных процесс полностью останавливается из-за замерзания воды. Именно для борьбы с этими проблемами и применяются противоморозные добавки.

Две основные задачи добавок данной группы:

1. Интенсифицировать время затвердевания цемента и бетона при низких температурах.
2. Снизить точку замерзания воды. То есть, их цель заключается в том, чтобы предотвратить замерзание воды при -5, -10 или даже -15 ℃.

Вокруг антифризных добавок существует ряд мифов относительно их вредности или пользы. Например, некоторые говорят о возможной коррозии арматуры или о снижении прочности бетона. Но это не соответствует действительности. Если взять нитрит натрия, который является одной из обычных антифризных добавок, на самом деле он напротив является ингибирующим коррозию веществом. Многие антиморозные добавки также положительно влияют на адгезию арматуры с бетоном, и это особенно верно для комплексов.

Второй миф связан с возможным уменьшением прочностных параметров бетона. Правда состоит в том, что при классическом процентном добавлении антифризных добавок на самом деле может происходить некое замедление приобретения прочности. Однако, к моменту достижения 28-дневного периода (обычного времени для оценки прочности бетона), отставание от материала без добавки (затвердевающего при +20 ℃ в стандартных лаб. условиях) нивелируется, а впоследствии материал с антифризными компонентами может обладать даже большей прочностью.

Таким образом, использование противоморозных добавок для бетона является полностью оправданным в низкотемпературных условиях. Они помогают предотвратить замерзание воды и обеспечивают нормальное затвердевание бетона, сохраняя его прочность и качество. При правильном использовании исключается вред для арматуры или прочности.

Ускорители и замедлители

В ходе работы с бетоном может возникнуть потребность ускорить или наоборот замедлить его твердение. Соответственно, закономерным является задействование ускорителей либо замедлителей, в зависимости от необходимости.

Ускоритель твердения обычно компенсирует действие пластификаторов, которые немного замедляют данный процесс. С ускоряющими присадками отлично решаются задачи нестандартного характера, при которых актуальна многоуровневая заливка и нужна быстросхватываемость нижнего слоя, чтобы можно было без лишних отлагательств продолжать работу. Например, эти добавки приходят на помощь при создании монолитной бассейной чаши, когда в общую опалубку дна и стенок предстоит поместить бетон таким образом, чтобы при литье стен не выдавилось только что залитое дно. Эти этапы могут длиться долго, сначала зальется дно, а после будет застывать, за ним – стенки (заливка + застывание). Либо же время можно сократить, с помощью добавки-ускорителя.

Еще один пример, когда пригождаются ускоряющие компоненты – осуществление бетонных работ в холода. Чем ниже температура, тем медленнее цемент гидратируется, схватывается и наращивает прочность. Ускорители интенсифицируют указанные процессы.

Совсем в иных ситуациях, но также иногда становится актуальным применение замедлителей – веществ, увеличивающих временной промежуток до момента схватывания бетоносмеси. Распространенный вариант их задействования – когда материал предстоит перевозить на большое расстояние. И вообще они могут пригодиться всегда, когда по каким-либо причинам приготовленную смесь быстро использовать не является возможным.

Антикоррозийные/гидроизоляционные агенты

Эта модифицирующая категория призвана обеспечивать бетону дополнительную устойчивость при влиянии пресной воды-фильтра, агрессивных жидких сред, которые могут вызывать коррозионное поражение.

Основные функции антикоррозийных добавок:

• предотвращение растворения элементов готового бетона. Укрепляют связи между компонентами, не допуская их разрушения при контакте с водой или агрессивными средами;
• препятствие вымыванию продуктов реакции между бетоном и водой. Содействуют образованию более устойчивых соединений, которые не подвержены вымыванию, сохраняя тем самым прочностной уровень и стабильность бетонной постройки;
• защита поверхности от формирования кристаллических осадков, сложно поддающихся растворению, которые могут стать причиной повреждения бетона. Создают барьер, который предотвращает накопление таких осадков на поверхности бетона, сохраняя его целостность и долговечность.

В процессе взаимодействия с антикоррозийными химическими компонентами осуществляется полное либо частичное связывание свободного гидроксида кальция  в бетоне. Добавка вносится для совершенствования плотности и влагонепроницаемости бетонной структуры, плюс для уменьшения размеров пор. Так приобретаются гидрофобные свойства, материал более эффективно сопротивляется воздействию влаги и агрессивных сред, становится более прочным, долговечным и способным сохранять свои параметры в различных условиях эксплуатации.

Из сказанного становится понятно, что антикоррозийные и гидроизоляционные/водоотталкивающие присадки для бетона – понятия, близкие по функциональному значению. Влияя на структуру, они лучше гидроизолируют. В процессе гидратации цемента формируют кристаллическое состояние, которое при взаимодействии с водой дает эттрингит, заполняющий бетонные поры. Этот тип добавок особенно актуален, когда предусмотрено производство фундаментов при наличии грунтовых вод, а также для бассейнов, дамб, водных резервуаров и плотин.

Добавки-влагоудерживатели

Они же – добавки, удерживающие влагу в бетоне, то есть совершающие противоположное действие, по сравнению с предыдущей разновидностью. Их работа направлена не на противостояние воде, а на разумное ее задействование.

Сохраняя влагу, такие присадки бетон защищают от преждевременного высохания. Когда такое может прийти на помощь? К примеру, при создании бетоноконструкций в горячем климате или тогда, когда применяются бетоны высокой прочности. Влагоудерживатели – надежные помощники в равномерном отверждении и зрелости бетона. Это, в свою очередь, работает на увеличение прочностных параметров и отличную продолжительность эксплуатационного периода.

Здесь также хотим обратить ваше внимание на необходимость в ряде случаев гидроизолировать другие материалы от бетона, удерживающего влагу. Например, может актуализироваться гидроизоляция дерева от бетона специальными смесями. Они закрывают все поры и микротрещины, не оставляя влаге шансов на проникновение внутрь и принесение ущерба.

Воздухововлекающие компоненты

Добавки в бетоны и растворы, являющиеся источниками небольшого количества мелких воздушных пузырьков. Каково предназначение этих микропузырьков? Придание бетонным изделиям необходимых параметров, прежде всего лучшей морозостойкости, устойчивости к резким температурным скачкам и, в целом, термоизоляционных качеств.

Хорошие материалы. Но использовать их следует осторожно, строго соблюдая нормы введения. В ином случае могут плохо сказаться на прочности.

Минеральные добавки

Дисперсные материалы, вводимые в бетоны и растворы для регулировки имеющихся и придания новых качеств. Порошки, сырьем для которых служат природные или техногенные материалы. В воде не растворяются, а крупность их зерен составляет не менее 0,16 мм. Благодаря им можно расходовать цемент экономно, а надежность эксплуатации бетона повысить в разы. Когда минеральные добавки заполняют внутренние пустоты цемента, его структура уплотняется. В то же время, воздушные поры уменьшаются в размерах, а у цемента увеличивается возможность реагирования с наполнителем.

Такие добавки бывают активными и инертными, природными и техногенными.

Отличие от других видов – способность к нерастворению в воде.

Химические присадки

Хим добавки в бетон – обобщенная категория многих из перечисленных групп материалов. Это могут быть варианты, модифицирующие подвижность и пластичность бетонной смеси, снижающие испарение влаги, обеспечивающие гидроизоляцию, коррозиостойкость, устойчивость к плесени и грибкам, стабилизирующие расслаивание песко-цементной массы, ускорители и замедлители схватываемости, антифризные компоненты, пено- и газообразователи, защитные, воздухововлекающие составляющие и др.

Химические вещества могут отражаться на нескольких параметрах, но обычно на первый план выступает какой-то один. Их принцип действия можно сравнить с работой поверхностно-активных веществ. Они способны формировать материал с пространственной структурой.

Очень важно понимать, беря в использование химию, что она предполагает определенные опасности. Поэтому всегда нужно соблюдать инструкцию и проявлять осторожность.

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Специфичная группа материалов, задействуемых при формировании тонкостенных сооружений. Включает ряд суперпластификаторов, что улучшают подвижность стройсмеси, а еще надежность и плотность готового бетона. С ними можно меньше расходовать цемент, не навредив при этом конечному качеству. Они способны повышать сортность и ускорять наращивание прочности на старте затвердевания.

Наиболее успешна практика применения таких технологических помощников именно при создании сооружений с тонкими стенами.

Добавки-комплексы

Комплексные продукты – совокупности из нескольких действующих компонентов – минимизируют негативные стороны друг друга и увеличивают общий эффект. С ними можно существенно упростить себе процесс подбора нужных составляющих. Не приходится ломать голову, что с чем совместимо.

Это самые универсальные варианты со всех возможных. Отдельные компоненты работают на то, чтобы бетону обеспечивать водонепроницаемость, морозостойкость, подвижность. В дополнение уменьшается расходование цемента. А это значит, что с комплексами можно еще и существенно экономить.

Совместимость добавок друг с другом

Предстоит иметь дело с добавками для бетона? Учтите, что представители разных видов могут быть как совместимы между собой, так и несовместимы. Как было сказано, с комплексными продуктами беспокоиться по данному поводу не нужно – там все (содержание, соотношение и т.д.) уже учтено, проанализировано и сопоставлено. А вот с отдельными материалами, которые собираетесь компонировать, этот момент необходимо обязательно учесть.

Не лишними будут предварительные испытания на совместимость. Если же испытания провести нет возможности, необходимо основательно изучить хим. природу добавок, рекомендации по их применению, например, касаемые последовательности введения. Только тогда удастся и получить максимально желаемый эффект, и избежать всяческих технологических ошибок.

Распространенные добавки для бетона

Виды добавок в бетон детально рассмотрели. Сейчас же хотим немного остановиться на отдельных наименованиях для лучшего понимания, что может пригодиться для приготовления бетонных смесей и возведения бетоноконструкций. Вот одни из самых востребованных:

• Каолин (белая глина). Высокодисперсная порошкообразная масса, стабилизирующая реологические свойства бетоносмесей.
• Цеолит. Спектр применения этой активной минеральной добавки в строительстве достаточно широк. В состав бетона ее включают для уменьшения расхода цемента и предотвращения растрескивания. Благодаря тому, что цеолит не слеживается, его используют в качестве наполнителя бетонных растворов. Следовательно, отпадает необходимость в задействовании дополнительного антислеживателя. В автоклавные и безавтоклавные силикатные бетоны его вводят как известково-цеолитовое вяжущее. Также он – активный участник изготовления высокопрочного бетона, пено- и газобетонов, силикатных кирпичей.
• Винная кислота. Выглядит как кристаллические бесцветные структуры, не имеющие запаха. Вводится в состав суперпластификаторов для регулирования времени схватывания и темпа затвердевания бетона.
• Лимонная кислота. Кристаллическая масса белого цвета. Является компонентом многофункциональных присадок, обозначаемых как ускоритель твердения, схватки цементов (обычных и быстротвердеющих). Может выступать в качестве добавки в бетон для прочности.
• Параформ (параформальдегид). Совокупность продуктов полимеризации метаналя в виде белого кристаллического вещества (возможны молочный или желтый оттенки) со слабым запахом формальдегида. В небольших количествах уменьшает время схватывания цемента.
• Оксид алюминия. Представляет собой бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде. Входит в состав минеральных добавок для бетона. Является компонентом гидроизоляционных наименований, сульфатостойких портландцемента и шлакопортландцемента. Ускоряет схватывание, затвердевание и набор прочности.
• Поташ (карбонат калия). Белое кристаллическое вещество, хорошо растворяющееся в воде. Значительно интенсифицирует схватывание и твердение бетона, в том числе, в морозную погоду, за что и ценится. Для дополнительного усиления морозоустойчивости вместе с поташом вводят жидкое натриевое стекло. Ускорить твердение веществу удается, благодаря тому, что оно, меняя растворимость силикатных компонентов цемента, создает с продуктами его гидратации соли (двойные или основные). Кроме того, это нейтральная к арматуре добавка, а также присадка, придающая ценнейшие свойства бетону, который становится почти водонепроницаемым.
• Кальций хлористый (хлорид кальция). Еще одна антиморозная добавка, которая приближает схватывание бетоносмеси. Выглядит как белый порошок или гранулы. Вводят хлорид кальция при создании, как и другие аналогичные добавки, вместе с водой затворения. Для этого изначально изготавливают водный раствор противоморозной добавки, концентрация которого не должна быть больше, чем 20 %.
• Натрий азотистокислый (нитрит натрия). Белая кристаллическая порошкообразная масса (допустим желтый оттенок), хорошо растворимая в воде. Опять же противоморозная добавка к бетону, а также ингибитор атмосферной коррозии.
• Карбамид (мочевина). Внешне это белая масса, состоящая из кристаллов. В строительстве выступает добавкой спец. назначения к бетону, противоморозным агентом, дающим возможность раствору твердеть при низкой температуре окружающей среды.
• Тринатрийфосфат. На вид это белый/кремовый порошок. В строительстве регулирует схватывание и твердение цементных композиций.
• Оксид хрома (ІІІ) пигментный. Твердый зеленый порошок, применяемый в стройсфере в качестве красящей добавки. С его задействованием удается получать цветные (зеленые) бетоны. Применяя оксид хрома как пигмент, важно контролировать пропорции, ведь малейшие вариации в ту или иную сторону могут привести к заметному изменению цвета бетона. Взятое количество вещества можно предварительно испытать на небольшом объеме рабочего материала.
• Диоксид марганца (пиролюзит). Черный пигмент для бетонов, окрашивающий стройматериалы в соответствующий цвет.
• Графит. Еще один черный пигмент для бетона. Однако, кроме функции окрашивания, данная добавка специального назначения (дисперсноармирующая) выполняет и ряд других: повышает прочность и улучшает тиксотропные характеристики.

Особенности работы с цветными бетонами

Ввиду широкого применения пигментов для бетонов считаем необходимым сказать несколько слов о специфике этих цветных материалов. Чтобы можно было создавать изделия из цветных бетонов, бетоносмеси должны быть пластичными и достаточно жирными. Они должны легко поддаваться созданию различных форм и не расслаиваться. Кварцевый песок должен быть чистым и светлым.

Равномерность окраса удается получить, а вместе с тем, и расслоение минимизировать, если задействовать дополнительно добавки-выравниватели и воздухововлекатели.

При перевозке, хранении, приготовлении и применении смесей для цветных бетонов важно оберегать их от грязи, а перемешивать необходимо дольше, нежели обычные. При подборе компонентов стоит учитывать, что в процессе теплообработки возможно изменение тона пигмента. Сколько пигмента вводить (дозировка должна проводиться не на объем, а по весу), зависит от желаемого окраса и финансовой целесообразности. Помните, что насыщенность цвета повышается до определенного момента, дальше изменения не наблюдаются, поэтому введение дополнительного количества пигмента становится невыгодным в экономическом плане. Учтите, что не только количество пигмента влияет на интенсивность цвета, а также размер частиц вещества, качество смешивания, покрываемая площадь и ее фактура.

Кроме вышеупомянутых пигментов, для окраски бетона используют и такие: диоксид титана (в белый цвет), желтую, красную и коричневую окиси железа (в желтый, красный и коричневый цвета, соответственно). Они не растворяются в воде, поэтому окрашивают материал, покрывая все компоненты раствора. Также они должны выполнять ряд требований, например, не иметь в своем составе тяжелых металлов и быть свето- и щелочеустойчивыми.

Если у вас остались вопросы по теме «добавки для бетона», звоните нашим менеджерам и спрашивайте обо всем, что интересует. Основательный ответ на каждый из них гарантирован! Но не ответами едиными… Наша компания реализует большой ассортимент химической продукции, которая в частности может понадобиться, чтобы создавать присадки для бетона. Каолин, винная и лимонная кислоты, параформ, карбамид, хлористый кальций, диоксид титана и многое другое доступно для приобретения на нашем сайте по хорошим ценам и с быстрой доставкой по Украине. Если понадобятся добавки в бетон для гидроизоляции, повышения прочности, интенсификации затвердевания или для решения каких-либо других задач, обращайтесь. Поможем с выбором идеального варианта!