Добавки для улучшения бетона. Зачем нужны добавки для бетонов? Видео: CemClean средство для очищения бетона, кирпича, камня

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.

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).

Применение бетонов и их растворов в строительстве широко распространено. Это самый популярный материал. Бетон получают из смеси:

песка;
цемента;
щебня (гравия);
воды.

От качества песка, щебня или гравия и цемента непосредственно зависит качество бетона.

От непосредственных характеристик и качества каждого составляющих напрямую зависит и качество бетонов и производных растворов. Составы принято оценивать по таким показателям, как средняя плотность, прочность при растяжении и сжатии, водо-, газо- и воздухонепроницаемость, морозостойкость, долговечность и т. д. Однако основные компоненты не всегда способны обеспечить требуемые характеристики смеси, особенно, если потребности имеют весьма специфический характер (подводное строительство, постройки в местах с суровым климатом, аэродромные покрытия, места хранения нефтепродуктов и т. п.).

Поэтому для улучшения существующих показателей и придания новых свойств в строительстве широко распространено применение добавок в бетоны и растворы, которые существенно расширяют сферу и возможности применения бетонов и растворов.

Применение комплексных добавок позволяет увеличить плотность и прочность бетона, его водонепроницаемость и морозостойкость.

Добавки принято разделять на следующие виды:

суперпластификаторы;
для сохранения подвижности;
ускоряющие набор прочности;
модификаторы;
для морозостойкости;
для самоуплотняющихся составов;
комплексные.

Данная классификация охватывает лишь самые распространенные типы добавок в бетоны и растворы, на сегодняшний день их существует просто огромное количество, от разных производителей и для разных целей. Свойства добавок в бетоны и растворы могут быть уникальными, или же улучшать сразу несколько характеристик бетонов и растворов. Добавки представляют собой порошковые, гранулированные или жидкие вещества. Они могут как входить в состав смеси, так и покрывать уже затвердевший состав, качественно изменяя его свойства. Добавки – это эффективный и недорогой способ повысить качество смеси, удешевить и ускорить строительство.

Вернуться к оглавлению

Действие присадок

Благодаря применению суперпластификаторов качество бетона улучшается по разным направлениям: повышается его прочность, коррозионная стойкость, водонепроницаемость, морозоустойчивость, увеличивается пластичность,снижается расход вяжущих элементов, а также минимизируются процессы деформации и усадки и увеличивается срок эксплуатации бетонных конструкций в целом.

Суперпластификаторы призваны повысить подвижность смеси и придать дополнительную прочность, плотность и водонепроницаемость. Их используют, чтобы снизить расход цемента, но в то же время обеспечит необходимую прочность конструкции. Чтобы повысить марочную прочность смеси или увеличить скорость набора прочности на первых этапах твердения используют специальные ускорители.

Если требуется длительная перевозка смеси, или же на улице стоит особо жаркая погода, для сохранения подвижности состава используют специальные присадки. Противоморозная добавка актуальна зимой или при низких температурах, до -25 °С. Добавив ее в раствор, можно спокойно проводить строительные работы. Модификаторы делают составы более долговечными, устойчивыми к коррозии, морозам. При этом смесь сохраняет повышенную подвижность и пониженную проницаемость.

Для заливки тонкостенных и густоармированных конструкций очень удобна присадка для самоуплотняющихся бетонов. Комплексные присадки существенно упрощают подбор нескольких необходимых компонентов: нет необходимости выискивать одного производителя или хорошо разбираться в химии, чтобы обеспечить максимально эффективное взаимодействие компонентов присадки.

При работе с бетонными добавками очень важно соблюдать инструкции, прописанные производителем, в частности, касательно необходимых пропорций.

Важно тщательно соблюдать рекомендации производителя присадок, не допускать диспропорции или нарушения этапов. Иногда оптимальная дозировка присадок в конструкциях может устанавливаться экспериментально, когда подбирается . Помните, что количество ускорителей твердения, уплотняющих добавок и ингибиторов коррозии стали, в том числе и входящих в состав комплексных присадок, не может превышать 1,5-3% массы цемента. Присадки не способствуют увеличению объема и не являются единственным фактором успеха. Бетон по-прежнему нужно правильно замесить с соблюдением пропорций до однородного состояния, а потом укласть и выдержать согласно технологии.

Вернуться к оглавлению

Полимерная и водонепроницаемая присадка

Полимерные добавки, вводимые в бетонные смеси, повышают пластичность бетона, улучшают показатели водо и воздухонепроницаемости и морозостойкости, а также увеличивают прочность растворов.

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.

Водонепроницаемую добавку в бетон используют при изготовлении гидроизоляции бетонов,а также для увеличения их прочности, морозостойкости и повышения водонепроницаемости.

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.

Вернуться к оглавлению

Морозостойкая добавка

Морозостойкая добавка применяется для работ в зимний период и обеспечивает быстрый набор прочности бетона и долгую жизнеспособность бетонной смеси.

Отрицательная температура вредна для обычных бетонов, растворов и других каменных материалов, под ее воздействием они могут разрушаться, ведь при переходе воды из жидкого состояния в твердое при замерзании, объем воды увеличивает и развиваются значительные усилия. Эффективность сопротивления материалов воздействию этих усилий называется морозостойкостью. Морозостойкость зависит от плотности растворов и бетонов, прочности, наличия полностью или неполностью заполненных пор. В таких порах может размещаться лед без создания давления на стенки, или же с меньшим усилием воздействуя на стены пор.

Самыми эффективными добавками для повышения морозостойкости являются добавки, содержащие повехностно-активные вещества. Пластифицирующие добавки типа СДБ имеют благотворное влияние на морозостойкость растворов и бетонов, так как формируют оптимальную структуру. Оптимальной в таких условиях считается не микропористая, а плотная структура, которая замедляет процесс схватывания цементного теста и способствует более полной седиментации. Иногда в раствор вводятся пластифицирующие газообразующие и воздухововлекающие добавки, которые формируют в составах микропоры шаровидной формы, повышающие морозостойкость растворов и бетонов.

Должный эффект от присадок наблюдается только при строгом соблюдении пропорций и рекомендаций производителя. Если добавить мало морозостойкой присадки в состав, то бетон начнет замерзать при минусовой температуре. Это значит, что цементный камень образовываться не будет. Когда температура повысится, гидратация цемента снова восстановится, но структура смеси претерпит существенные изменения, неминуемо отразящиеся на прочности конструкции в будущем.

Планируете выполнять бетонные работы, но не знаете, как самому сделать качественный раствор? Я расскажу про различные добавки в бетон для морозостойкости и улучшения его эксплуатационных качеств. А в качестве бонуса предложу подробную технологию приготовления бетона.

Из чего делается бетон

Бетон - это искусственный каменный материал, который образуется в результате уплотнения и затвердевания жидкого раствора. Бетонный раствор состоит из крупного заполнителя, мелкого заполнителя, связующего вещества и воды. В него входят следующие компоненты:

Цемент - связующее вещество, которое отвердевает при взаимодействии с водой, образуя искусственный цементный камень.

Цемент в растворе связывает и скрепляет между собой частицы заполнителя, поэтому от его количества и качества зависит марочная прочность бетона;
Для изготовления строительного товарного бетона применяется цемент марок М200-М500.

Щебень - крупный заполнитель и основа любого бетонного изделия. В процессе эксплуатации он воспринимает на себя основную нагрузку на сжатие.

Наиболее прочным и качественным считается колотый гранитный щебень размером от 10 до 150 мм;
Максимальный размер частиц щебня в растворе должен быть в три раза меньше минимальной толщины бетонного изделия;
Например, для заливки бетонной стяжки толщиной 80 мм, щебень должен иметь частицы размером 15-25 мм.

Песок - мелкий заполнитель, который обволакивается частицами цемента, и вместе с ним заполняет пустоты между частицами щебня.

Песок может быть мелким или крупным, главное чтобы в нем не было глины, поскольку она значительно ухудшает качество бетона;
По этой причине для приготовления раствора лучше всего подходит промытый речной песок.

Вода - необходима для образования цементного камня. В процессе химической реакции воды с цементом, его частицы прочно скрепляются между собой:

Такая реакция называется гидратацией;
Вода должна быть чистой, без солей кислот и посторонних примесей, с температурой 15-25 °C.

Модифицирующие присадки - комплекс специальных добавок, которые придают бетонному раствору определенные свойства.

Приготовление бетонного раствора с добавками

Бетонную смесь можно купить готовую, а можно изготовить своими руками. Для приготовления бетона различных марок, все компоненты перемешиваются между собой в строго определенной пропорции до получения густой однородной массы:

Включить бетономешалку и залить в нее половину от необходимого объема воды;
Засыпать половину от общего объема щебня и перемешать 2-3 минуты;
Засыпать цемент, а через пару минут добавить песок, и перемешать еще 2-3 минуты;
После этого досыпать весь оставшийся щебень.

Иллюстрация	Инструкция по приготовлению бетона
	Применение бетона марок М100-М400: Раствор марки М100-М150 подойдет для изготовления садовых дорожек или отмостки вокруг дома; Бетон марок М200-М250 можно использовать для фундаментов одноэтажных домов или заливки стяжки пола; Марки М300-М400 способны выдерживать большие нагрузки, поэтому используются для фундаментов и перекрытия высотных домов, а также для изготовления монолитно-бетонных изделий (септики, погреба, кессоны и пр.)

	Введение добавок: В ведре воды развести модификатор для бетона, в соответствии с заводской инструкцией по применению; В процессе перемешивания раствора, долить воду с добавками и довести его густоту до нужной консистенции. После добавления всех компонентов, перемешивать раствор можно не более 5 минут. В противном случае он расслаивается, а его качество ухудшается.
	Использование бетона: Свежеприготовленный бетонный раствор нужно израсходовать в течение 2-3 часов; Если вы бетонируете в несколько приемов, нужно успеть залить весь объем раствора до его полного схватывания; Этот период составляет 6-12 часов, поэтому работу надо закончить за один день.

Марочная прочность бетона обозначается индексом «М» и числовым значением, например, М100, М200 и т.д. Числовое значение характеризует максимально допустимую статическую нагрузку в килограммах на 1 см². К примеру, для бетона марки М150 максимально допустимая нагрузка на сжатие составляет 150 кг/см².

Что влияет на качество бетона

В ряде случаев фактическая прочность бетонных изделий, даже после созревания цементного камня может оказаться ниже заявленной марочной твердости бетона. Для этого может быть несколько причин:

Марка цемента:

Чем выше будет марка используемого цемента, тем более качественным и прочным получится бетонный раствор;
Еще одно преимущество высоких марок - это экономия цемента. Например, для приготовления одной и той же марки бетона, цемента М400 требуется в два раза меньше, чем М200.

В таблице показаны пропорции компонентов и водоцементное отношение для различных марок бетонов.

Водоцементное отношение (В/Ц):

Этот показатель характеризуется отношением количества воды к количеству цемента в бетонном растворе. Например, если для приготовления используется 2 части цемента и 1 часть воды, то В/Ц такого раствора составляет 0,5 ;
Для процесса гидратации достаточно соотношения 0,2, однако такой раствор получится очень густым;
Чтобы повысить пластичность и текучесть раствора, В/Ц обычно увеличивают до 0,3-0,5;
В тоже время, избыток воды существенно снижает прочность бетона, поэтому я не советую увеличивать показатель В/Ц более 0,8. То есть на 1 ведро цемента можно заливать не более 0,8 ведра воды.

Вязкость раствора:

Чтобы бетонный раствор заполнил всю форму опалубки без образования пустот и воздушных карманов, он должен быть текучим и пластичным;
Для повышения пластичности бетонной смеси, лишнюю воду в раствор доливать нельзя;
Чтобы сделать его более текучим без добавления воды, применяются пластифицирующие добавки.

Проникновение воды:

Даже самые тяжелые марки бетона имеют ячеистую структуру с открытыми порами;
Через поры вода постепенно просачивается сквозь толщу бетона;
Это приводит к коррозии арматуры, протеканию стенок бассейнов и разрушению силами морозного пучения.

Воздушные полости:

Наличие пустот, раковин и воздушных карманов снижает плотность и марочную прочность бетонных изделий;
При замерзании воды в пустотах, она расширяется и образует микротрещины в теле бетона;
Под действием многократных циклов замерзания/оттаивания, прочность конструкции из бетона постепенно снижается.

Окружающая температура:

Для нормальной работы с бетонным раствором температура окружающего воздуха должна быть не ниже 0 °С, однако уже при снижении температуры до +5°C его схватывание заметно ухудшается;
При минусовой температуре замерзающая вода увеличивается в объеме, и разрывает связи между частицами цемента;
Лед не может вступить в реакцию с цементом, поэтому в замерзшем растворе прекращается гидратация и образование цементного камня.

Разновидности добавок для бетона

Пластифицирующие добавки

Пластификаторы считаются наиболее распространенной добавкой, которая применяется в жилищном строительстве на протяжении всего года. Они изготавливаются на основе жидких поверхностно-активных веществ (ПАВ) с добавлением вспомогательных компонентов.

Действие пластификаторов:

ПАВ уменьшают поверхностное натяжение воды, и улучшают смачиваемость сухих твердых частиц;
Вода с добавлением ПАВ становится скользкой и слегка мыльной на ощупь, и за счет этого уменьшает трение между частицами крупного и мелкого заполнителя;
Твердые компоненты раствора обволакиваются мыльной жидкостью, и легко скользят относительно друг друга под своим весом вниз, а пузырьки воздуха между ними свободно выходят наверх;
Таким образом, при заливке бетона получается плотная однородная масса без пустот, раковин и воздушных пузырей.

Особенности применения пластифицирующих добавок:

Добавление пластификаторов позволяет получить густой и плотный бетонный раствор с хорошими показателями подвижности, текучести и удобоукладываемости;
Он хорошо затекает в узкие и глубокие места, проникает в густоармированные конструкции, не прилипает к стенкам форм и опалубки, а после застывания обладает повышенной устойчивостью к морозу и перепадам температуры;
Для достижения нормальной консистенции раствора требуется добавлять меньше воды, в результате чего увеличивается плотность и прочность бетона;
По своему действию пластифицирующие добавки делятся на два вида:

Суперпластификаторы - позволяют уменьшить количество воды на 10% без ухудшения качества и подвижности бетонной смеси;
Гиперпластификаторы - обладают такими же свойствами, но позволяют снизить количество воды в растворе на 20% от необходимого объема;

За счет меньшего количества воды, в раствор можно добавлять меньшее количество связующего вещества, что позволяет более экономно расходовать дорогостоящий цемент.

Если у вас нет пластификатора, то для улучшения подвижности бетона можно использовать любое жидкое мыло или средство для мытья посуды. Его нужно добавить в воду для замешивания раствора, из расчета 1 колпачок на 2 ведра готового бетона.

Ускорители отвердевания

При нормальных условиях время схватывания бетонного раствора может длиться от 6 до 12 часов, а период окончательного созревания может продолжаться от 7 до 28 суток. В некоторых случаях время схватывания нужно увеличить или уменьшить.

Для этого применяются замедлители или ускорители твердения бетона. Такая добавка продается в виде порошка хлористого натрия или хлористого кальция с различными добавками. Хлористые соли, входящие в ее состав, оказывают двойное действие на отвердевающий бетон:

Быстрое схватывание. Водный раствор хлорида натрия вступает в химическую реакцию с цементом, и ускоряет схватывание цементного камня;
Низкая температура замерзания. Солевой раствор имеет температуру замерзания намного ниже 0°C, поэтому бетон с такими добавками не превращается в глыбу льда при отрицательных температурах.

Сфера применения:

Ускорители имеет смысл использовать в тех случаях, когда заливать новую порцию бетона можно только после полного застывания предыдущего слоя раствора;
В жилищном строительстве такая добавка в бетон может понадобиться при заливке чаши бассейна, при монтаже монолитного потолочного перекрытия, при изготовлении художественной лепнины или других деталей архитектурного декора;
При бетонировании в сильный мороз важно чтобы бетон набрал не менее 50% своей прочности до того, как вода в растворе полностью замерзнет, иначе его качество будет очень низким, и он быстро разрушится;
В таком случае добавление хлористых солей снижает температуру замерзания воды, и ускоряет время твердения бетона, поэтому он успевает набрать необходимую прочность.

Хлористые соли при контакте с черными металлами вызывают активную коррозию. Поэтому такие вещества не рекомендуются использовать в железобетонных изделиях с диаметром прутков арматурной обвязки менее 5 мм.

Замедлители твердения

Такая добавка для бетона тормозит реакцию гидратации и замедляет схватывание цементного камня, продлевая время жизнеспособности бетонной смеси. В жилищном строительстве замедляющие добавки используются нечасто, однако в некоторых случаях без них не обойтись, например:

Длительная транспортировка:

Если бетонный раствор нужно возить на большие расстояния, то за время доставки он может начать схватываться прямо в миксере, даже если его постоянно перемешивать;
Чтобы этого не произошло, в раствор добавляется замедлитель.

Непрерывная заливка:

Если вы бетонируете длинный ленточный фундамент или монолитную плиту большой площади, то каждую новую порцию раствора нужно заливать до начала схватывания предыдущего слоя;
В противном случае изделие получится немонолитным, а на стыках могут появиться усадочные трещины;
С добавление замедлителя работа займет больше времени, однако весь объем залитого бетона будет застывать одновременно.

Время схватывания бетона напрямую зависит от окружающей температуры, поэтому в холодную погоду замедлителя нужно добавлять меньше, а в летнюю жару наоборот больше.

Зимние добавки

Выше я описал основные недостатки выполнения бетонных работ в холодное время года, однако при грамотном использовании противоморозных добавок, заливать бетон можно даже при отрицательных температурах до -25 °C.

Морозостойкие добавки для бетона бывают нескольких видов. Каждый из них применяется в зависимости от конкретных условий:

Пластифицирующие добавки - улучшают подвижность и удобоукладываемости холодной бетонной смеси, однако сами по себе не защищают бетон от замерзания:

Пластификаторы могут быть эффективными при температурах от +1° до +35 °C;
При температуре ниже +1 °C их нужно использовать в комплексе с антифризами.

Антифризные добавки - органические вещества и растворимые соли щелочных металлов, которые существенно снижают температуру замерзания воды:

Хлористый натрий и хлористый кальций обладают хорошим антифризным действием, однако вызывают сильную коррозию стальной арматуры. Такие противоморозные добавки подходят для очень низких температур (ниже -20 °C);
Нитрит натрия и нитрит кальция стоят немного дороже, однако не так сильно реагируют с металлами, поэтому подходят для заливки ж/д изделий с тонкой стальной арматурой. Можно использовать при температурах до -15 °C;
Мочевина и поташ практически не вступают в реакцию с металлами, однако имеют более высокую температуру замерзания, поэтому применяются при не очень низких температурах (от +5 до -10 °C).

Гидратирующие добавки - то же что и ускорители отвердевания, о которых я писал выше.

Назначение зимних гидратирующих добавок заключается в том, чтобы обеспечить набор прочности бетона не менее 50-70% до того, как вся вода превратится в лед;
Для этого чаще всего применяются комплексные присадки, состоящие из хлористых солей натрия и кальция, нитрита натрия и органических компонентов;
Рекомендуемая температура использования гидратирующих добавок - от -25 до +10 °C;

С применением солевых добавок нужно соблюдать осторожность. Если во время приготовления раствора вы превысите рекомендуемую дозировку, то бетонная смесь может схватиться уже в течение 10-20 минут.

Воздухововлекающие и газообразующие добавки

Из названия понятно, что такие виды добавок помогают насыщать бетонный раствор пузырьками воздуха и газа. Они применяются в следующих случаях:

Газообразующие добавки - минеральные вещества, которые вступают в реакцию с компонентами раствора, и выделят пузырьки углекислого газа:

Применяются при производстве легких марок ячеистого бетона, пенобетона и газобетона;
Благодаря низкой плотности и пористой структуре, такие материалы имеют небольшой удельный вес и обладают хорошими тепло- и звукоизолирующими свойствами;
Вспененный раствор за счет пузырьков газа увеличивается в объеме, что позволяет более экономно расходовать дорогие компоненты для производства бетона.

Воздухововлекающие добавки - химические препараты, которые способствуют захватыванию и удерживанию пузырьков воздуха во время перемешивания раствора в бетономешалке:

Множество воздушных пузырьков проникают между частицами крупного и мелкого заполнителя и тем самым обеспечивают естественную смазку;
За счет воздушной подушки уменьшается сила трения между твердыми частицами, поэтому раствор получается более подвижным и пластичным;
Воздушные пузырьки не выходят на поверхность и остаются в застывшем бетоне, образуя демпферные полости;
Когда замерзающая влага в порах начинает увеличиваться в объеме, она не разрывает бетон, а расширяется в демпферных карманах;
Таким образом, вовлечение воздуха защищает бетон от растрескивания и позволяет увеличить количество циклов замерзания/размораживания.

Вспомогательные добавки

Ниже я расскажу о химических препаратах, которые сами по себе не оказывают влияния на формирование цементного камня, но в то же время позволяют улучшить эксплуатационные свойства бетона:

Гидрофобные составы позволяют уменьшить проницаемость бетона для молекул воды. Они изготавливаются на основе полимерных, битумных или силикатных смол.

Гидрофобизаторы применяются при заливке фундаментов, строительстве бассейнов, погребов, септиков, кессонов и прочих заглубленных бетонных конструкций;
Жидкое стекло — наиболее распространенный и недорогой вариант. По мере застывания бетона, частицы жидкого стекла кристаллизируются и заполняют поры в бетоне;
Пенетрон - проникающий гидрофобизатор на полимерной основе. Его можно использовать даже после отвердевания бетона. Синтетические смолы при взаимодействии с цементом полимеризуются, и плотно закупоривают все пустоты, поры и трещины.
В результате реакции на металле остается оксидная пленка, предохраняющая его от окисления;
Такие препараты применяются при изготовлении бетонных растворов с добавлением солевых пластификаторов и антифризов.

Модификаторы и упрочнители - обобщающее название комплексных присадок, в которые может входить несколько компонентов. Например, препарат «Полипласт» содержит пластифицирующие, противоморозные компоненты и укоритель схватывания цемента;
Биоцидные добавки содержат в своем составе противомикробные и антисептические препараты. Они препятствуют росту и развитию гнилостных бактерий, плесневого грибка, мха, лишайника и прочих вредоносных организмов.
Пигментные красители позволяют окрашивать бетонные изделия в любой подходящий цвет. Применяются при изготовлении тротуарной плитки, стеновых блоков, наливных бетонных полов и малых архитектурных форм.

При использовании пигментных красок нужно иметь в виду, что бетон сам по себе имеет серый цвет. Поэтому даже при добавлении большого количества красителей, у вас не получится добиться ярких и насыщенных оттенков.

Стоимость присадок для бетона

Все описанные химикаты продаются в широком ассортименте в любом строительном гипермаркете. Сухие препараты обычно расфасованы в бумажные мешки по 2,5 или 25 кг. Жидкие реактивы разливаются в пластиковые бутылки или канистры объемом от 1 до 10 литров.

Ориентировочные цены:

Стоимость супер- и гиперпластификаторов, а также замедлителей и ускорителей схватывания бетона примерно одинаковая, и составляет от 110 до 250 рублей за килограмм;
Противоморозные солевые добавки стоят дешевле - от 80 до 150 руб./кг;
Средняя цена комплексных модифицирующих добавок может быть от 200 до 400 руб./кг;
Гидрофобные составы обойдутся дороже - от 280 до 500 руб./кг;
Наиболее дорогими считаются воздухововлекающие компоненты - от 300 до 650 руб./кг;
Красящие пигменты, в зависимости от их цвета могут стоить от 160 до 350 руб./кг.

Заключение

Теперь вы знаете, как правильно приготовить бетонный раствор, и в каких случаях нужно использовать пластификаторы, ускорители, замедлители и прочие гидроизоляционные добавки в бетон. Рекомендую просмотреть видео в этой статье, а все ваши пожелания и вопросы оставлять мне в комментариях.

Любое современное строительство не обходится без использования специальных добавок для бетонных смесей и цементных кладочных растворов. Добавки необходимы, чтобы модифицировать бетон и растворы с целью придания им определённых свойств, упрощающих работу и повышающих качество строительства. При этом допускается ряд ошибок, которые могут привести к отрицательным результатам. В частности, применение избыточного количества воды, с целью повышения удобоукладываемости смеси, и использовании в качестве добавок бытовых моющих веществ.

В этой части учебного курса мы расскажем о том, как использование специальных пластифицирующих добавок позволяет получить пластичную смесь и одновременно избежать падения прочности бетона.

Почему нельзя модифицировать бетон избыточным количеством воды.
Для чего нужны пластификаторы.
Как добавки меняют свойства бетона и кладочных растворов.
Какие добавки нужно использовать при проведении монолитных и кладочных работах.
Как добавки позволяют избежать появления высолов на облицовочном кирпиче.

Почему избыток воды приводит к снижению прочности бетона

Бетон - это составной материал, состоящий из цемента, щебня, песка и воды. Цемент - главный компонент бетона, т.к. при затворении смеси водой происходит реакция гидратации. Т.е. образуется т.н. цементный клей, который связывает все остальные наполнители друг с другом. После затвердения получается прочный искусственный материал - цементный камень.

Вода является самым дешевым компонентом в бетонной смеси и одновременно пластифицирующим элементом. Этим часто пользуются нерадивые или неопытные строители, добавляя в смесь избыточное количество воды, т.к. чем больше воды, тем подвижнее, а значит более удобоукладываемой получается бетон.

Подобный подход приводит к отрицательным результатам. Важно : чем больше воды в бетоне, тем менее прочным он становится, т.е. падает его марочность. Также уменьшаются его долговечность, морозостойкость и водонепроницаемость. Добавление лишней воды приводит к расслоению бетонной смеси, сильной усадке и повышенному трещинообразованию конструкции.

Параметры бетона характеризуются классом и марками: В (класс бетона на сжатие), F (марка по морозостойкости), W (марка по водонепроницаемости и П (подвижность смеси П1-П5). Чем выше марка по подвижности, тем более подвижная (жидкая) бетонная смесь. С подвижной смесью удобно работать строителям, например, укладывая бетон в густоармированную конструкцию. Но для твердения бетона необходимо определенное количество воды, а чем больше будет «лишней» воды, тем больше останется пор, следовательно, уменьшится прочность бетона. Поэтому каждый состав бетонной смеси необходимо грамотно рассчитать. Причём в разных конструкциях, в зависимости от их назначения, требуется определённая прочность бетона.

Для чего необходимо использовать пластификаторы

В погоне за пластичностью, как уже говорилось выше, строители часто льют в бетон дополнительную воду, которая в дальнейшем приводит к снижению прочности, например, фундамента. На первый взгляд кажется, что, чтобы этого избежать, надо уменьшить количество воды, т.к. для протекания реакции гидратации её не требуется много.

Но, недостаточная пластичность, т.н. «жесткой смеси», в свою очередь также может привести к пустотам, так как бетонная смесь просто не сможет проникнуть через густое армирование в конструкции. Поэтому необходимо использовать добавку для водоредуцирования , т.е. снижения количества воды затворения при увеличении подвижности бетонной смеси.

Кирилл Лебедев

В зависимости от назначения добавки , в качестве пластифицирующих компонентов, производители используют различные химические соединения. Добавки классифицируются, на: пластифицирующие, замедляющие и ускоряющие схватывание (твердение), противоморозные, позволяющие производить работы в зимнее время, и др.

Необходимое количество добавки нужно рассчитывать от массы цемента, а не от массы готовой смеси. Пластифицирующие добавки также позволяют снизить расход цемента.

Кроме того, бетонная смесь с пластификатором не прилипает к стенкам бетономешалок, легче подается бетононасосом, также продлевается время доставки раствора с помощью миксера от бетонного узла до объекта строительства.

Особенности использования добавок при кладочных работах

При проведении строительных работ важно разделять добавки, в зависимости от конструкций, где они должны использоваться. Например, при монолитных работах, заливке фундамента, перекрытий, несущих колонн важно добиться проектной конструктивной прочности. В то время как кладочному раствору избыточная прочность не нужна.

Кирилл Лебедев

Существует большое количество разных пластификаторов. Нельзя бездумно использовать одни и те же добавки для кладочных и для бетонных работ, т.к. они отличаются друг от друга по химическому составу. Также добавки отличаются «мощностью» действия, влиянием на жизнеспособность раствора и смеси. Схожесть всех пластификаторов в том, что они уменьшают количество воды затворения, но, к бетону для фундамента и к кладочной смеси, предъявляются совершенно разные требования. Если пренебречь этим правилом, можно получить отрицательный результат, который приведет к большим проблемам.

При кладочных работах каменщику нужно, чтобы с раствором было удобно работать. Раствор должен быть легким, воздушным, как говорят «тянуться за мастерком».

Для этого используются добавки , которые обеспечивают не только пластичность, но и повышенную воздухововлекаемость. Это приводит к снижению прочности раствора, которая не нужна строителям при кладке лицевого кирпича.

Обычный предел по прочности для раствора при кладке лицевого кирпича до М150.

Специальные добавки для кладки увеличивают выход объёма готового раствора. Например, без добавки можно, из равного объёма компонентов, получить 200 литров раствора, а с добавкой уже 230-240 л.

Важно: Если использовать добавку для кладочного раствора при бетонировании фундамента, где важна плотность бетона, то это может привести к существенному снижению прочности конструкции. Т.е. вместо запланированного М350 можно получить бетон М100-М50. В итоге: фундамент не сможет выдерживать и перераспределять нагрузку на грунт вес от вышележащих конструкций и его придётся демонтировать.

И наоборот, не следует применять добавки для бетонирования при проведении кладочных работ, т.к. они не обеспечат лёгкости, воздушности смеси и долгого времени жизни раствора, что важно для каменщиков.

Кирилл Лебедев

Высолы появляются из-за того, что через кладочный раствор начинает мигрировать влага, вынося с собой на лицевую сторону кирпича соли и другие легкорастворимые соединения. Т.к. добавка блокирует капилляры (снижается проницаемость раствора), то через них влага уже не может так легко вынести растворимые соединения. Помимо этого, сокращается количество воды для приготовления раствора, а это также уменьшает вероятность высолообразования.

Большая часть каменщиков обычно, всегда, при кладочных работах, использует средства для модифицирования раствора. Часто для этих целей применяются бытовых моющие средства - жидкое мыло, порошок и т.д. Мотивируется это тем, что и профессиональные добавки и «народные» средства содержат ПАВ (поверхностно-активные вещества), влияющие на вовлечение воздуха в смесь.

Важно: бытовые моющие средства, модифицирующие смесь, обеспечивают только похожий визуальный эффект, как и при применении специальных пластификаторов. Но в добавках для кладочных растворов есть разные ПАВ, которые, например, вовлекают в смесь воздух для крупных воздушных пор. Другие поверхностно-активные вещества не просто вовлекают воздух, а разбивают его на микропоры. Получается система замкнутых микропор, что обеспечивает повышение морозостойкости смеси и т.д.

Использование профессиональных добавок, от хорошо зарекомендовавшего себя производителя, позволяют гарантировать качество бетонных смесей и кладочных растворов.

В стоимости всего каменного фасада, цена на профессиональные добавки невелика, поэтому нет смысла рисковать дорогим лицевым кирпичом и использовать для кладки бытовые моющие вещества. Т.к. это может привести к непредсказуемым конечным результатам в долгосрочной перспективе.

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.

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 нужны пластифицирующие добавки?

Новичку в строительстве может показаться, что бетонная смесь не нуждается в повышении пластичности. Налей воды побольше, и бетон без всяких добавок станет жидким и удобным для укладки. На самом деле лишняя вода — враг бетона.

Существует жесткая зависимость между количеством цемента и воды, при которой застывающая смесь набирает максимальную прочность. Строители называют ее водоцементным соотношением. Проще говоря, если вам хочется сделать качественный бетон, то в 10 кг цемента разрешается добавлять не более 7 литров воды. Налив больше жидкости, вы резко снизите прочность конструкции (повысится пористость бетона).

Чем плотнее бетон, тем лучше он сопротивляется нагрузкам. Поэтому, например, для производства тротуарной плитки к 10 кг цемента добавляют не более 4 литров воды. Как распределить такую жесткую смесь в опалубке равномерно, без пустот и раковин? Здесь на помощь строителям приходят пластифицирующие добавки. Они делают бетон текучим без добавления лишней воды.

Пластификаторы для бетона – самые востребованные виды добавок. Снижая силу сцепления частиц исходной смеси, они защищают ее от расслаивания. Используя такие добавки можно без вибратора заполнить литьевую форму и тонкостенную опалубку фундамента.

В продаже этот вид добавок встречается под названиями супер и гиперпластификаторы. Разница между ними заключается в силе действия. Гиперпластифицирующие добавки снижают количество воды без уменьшения прочности бетона на 20%. У суперпластификаторов этот показатель не превышает 10%.

Еще один положительный эффект от применения пластификаторов – экономия цемента. Уменьшив содержание воды в бетоне, можно пропорционально снизить массовую долю цемента, не нарушая «водно-цементного баланса».

Зачем бетону воздух?

Действие воздухововлекающих добавок понятно из их названия. Для новичков необходимость их использования не всегда очевидна. Воздушные полости в бетоне снижают его прочность. Однако, в небольшом количестве они полезны, поскольку повышают морозостойкость монолитной конструкции.

Механизм действия воздухововлекающих веществ очень простой. Вода, замерзая, рвет бетон как бумагу. Создавая в материале воздушные полости, мы даем воде место для расширения и уменьшаем ее разрушительную силу. Эту задачу выполняют воздухововлекающие составы. Их процентное содержание должно быть минимальным, чтобы не снизить прочность конструкции.

Газообразующие добавки по действию схожи с воздухововлекающими. Они тоже создают в бетоне микрополости, но их главная задача другая: уменьшить вес бетона и повысить его теплоизолирующие свойства. Поэтому газообразующие вещества применяют в производстве стеновых материалов (пено и газоблоков).

Ускорители и замедлители твердения

Рассматривая модифицирующие добавки, нужно сказать несколько слов о композициях, повышающих скорость гидратации цементного камня. В холодную погоду бетонная смесь твердеет очень медленно, а на морозе этот процесс останавливается. Если не добавить в воду, используемую для замеса, ускоритель твердения, то работать с бетоном при минусовой температуре будет невозможно. Альтернативный вариант – электропрогрев смеси достаточно сложен и затратен.

Замедление скорости созревания бетонной смеси необходимо при ее транспортировке на большие расстояния. Кроме этого, замедлители необходимы при бетонировании массивных и протяженных конструкций (фундаментов и полов). В этом случае технология требует, чтобы до момента окончания заливки весь бетон находился в жидком состоянии. Без использования замедлителей участки фундамента, залитые раньше других, начинают твердеть, образуя стыки, ослабляющие конструкцию.

Чем плотнее, тем прочнее!

Между плотностью бетона и его прочностными характеристиками существует прямая зависимость. Добавка-уплотнитель уменьшает количество пор в бетоне, заполняя микро пустоты между его частицами. Вместе с ростом прочности происходит повышение водо- и морозостойкости конструкции (комплексный эффект улучшения свойств).

Расход уплотнительной добавки невысок (200-600 граммов на 100 кг цемента), а достигаемый эффект значительно превышает затраты на покупку.

Нам мороз нипочем!

Бороться с разрушительной силой мороза можно двумя путями. О первом мы уже сказали, рассматривая ускорители твердения. Второй способ — противоморозные добавки, придающие воде свойства антифриза. Замерзая не при 0С, а при минусовой температуре (до -25С), вода успевает полностью прореагировать с цементом.

Следует отметить, что многие виды ускорителей твердения оказывают на цементный раствор противоморозное действие (нитрит натрия, смесь хлорида натрия с хлоридом кальция, мочевина в сочетании с нитрит и нитратом кальция). Этот факт нужно учитывать при выборе.

Гидроизолирующие добавки

Бетон очень часто используется для заливки фундаментов. Поэтому защита подвальных помещений и стен здания от проникновения воды – очень важная задача. Без добавок бетон медленно, но все-таки пропускает воду через микропоры. Гидроизоляционные добавки придают ему гидрофобные свойства (отталкивание молекул воды). Используя их, можно без рубероида или битумной обмазки перекрыть грунтовым водам доступ в тело конструкции.

Самый популярный в прошлом гидроизолятор бетона — жидкое стекло. «Стаж его работы» на стройках превышает полвека. Единственный недостаток данной добавки – большой расход (на 10 литров бетона – 1 литр жидкого стекла). Сегодня на смену жидкому стеклу пришла проникающая гидроизоляция – и его аналоги, работающие по другому принципу. При контакте добавки с цементом она кристаллизуется и закупоривает трещины и поры в бетоне. Кроме гидроизолирующего эффекта Пенетрон обладает антикоррозионным действием, защищая арматурный каркас от разрушения.

Пигменты для окрашивания бетона

Рассматривая виды добавок для бетона и их назначение, не следует забывать о пигментах. Они используются для поверхностного окрашивания и колерования в массе тротуарной плитки, наливных полов, стеновых блоков и фигурного литья.

Придать бетону нужный цвет – задача не простая. Этот материал обладает сильной щелочной реакцией и быстро обесцвечивает обычные красители. Поэтому для окрашивания бетонных изделий используют окислы железа и хрома, стойкие к щелочам и солнечному ультрафиолету.