Бетон с присадкой. Особенности применения пластифицирующих добавок в бетонах и кладочных растворах. Что влияет на качество бетона

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).

Для улучшения при его приготовлении добавляются различные присадки. Они позволяют увеличить прочность сооружений или повысить пластичность. Чтобы раствор не терял своих первоначальных качеств, используются специальные добавки в бетон.

Для чего применяются

При замешивании между его наполнителями, связующим веществом и водой происходит гидратация — химическая реакция, в ходе которой вода распадается на молекулы, образуются кристаллы и бетон затвердевает. Чем больше наполнителей содержится в составе, тем большее количество необратимых реакций произойдет в разное время. Для регулирования скорости гидратации в смесь добавляются вещества, с помощью которых структура бетона может изменяться.

Присадки способствуют протеканию различных процессов:

• снижение температуры застывания;
• усиление текучести;
• повышение адгезионных свойств;
• уменьшение объема бетона и его расхода;
• предотвращение образования трещин;
• увеличение водоотталкивающих свойств;
• сужение пор и пр.

Кроме того, добавки бетонные используются для получения строительного материала с требуемыми характеристиками. Практически все компоненты в своей основе имеют химические соединения и производятся в сухом и жидком видах.

Виды добавок для бетона

Все добавки можно разделить на несколько групп:

• пластифицирующие и модифицирующие;
• замедлители и ;
• газообразующие и воздухововлекающие;
• антиморозные;
• гидроизоляционные;
• уплотняющие;
• пигментные красители.

Пигментные красители для бетона

Каждый вид обладает своими свойствами, благодаря которым бетонная смесь приобретает те или иные характеристики для строительства.

Модификаторы

Добавки-модификаторы предназначены для улучшения таких свойств бетона, как продолжительный срок службы, прочность сооружений, устойчивость к низким температурам. Добавление модифицирующих присадок снижает проницаемость бетона, а также повышает подвижность раствора, способствуя более глубокому и равномерному заполнению пор и щелей.

Выбор модификатора обуславливается сферой применения бетона. Например, для сооружения площадок подходит один вид модифицирующего вещества, а при строительстве колодца или бассейна — другой.

Пластификаторы

Этот вид добавок является самым востребованным, поскольку с его помощью можно добиться текучести и нужной подвижности бетона. Действие пластифицирующих веществ заключается в уменьшении силы сцепления частиц смеси и предотвращении ее расслаивания.

Основное достоинство пластификаторов — экономичность. Благодаря добавлению присадок, можно снизить потребляемый объем цемента. Вторым преимуществом является возможность быстрого заполнения раствором тонкостенной опалубки или отливки отдельных сегментов из бетона (бордюров или плитки для садовых дорожек).

Кроме того, пластифицирующие примеси в составе увеличивают морозостойкость сооружений.

Добавки-пластификаторы могут различаться по степени уменьшения использования жидкости (воды). Классификация выглядит следующим образом:

1. Слабая (до 5%).
2. Средняя (5%).
3. Сильная (5-10%).
4. Сверхсильная (свыше 20%).

Из недостатков отмечается снижение скорости застывания бетона вследствие повышения пластичности и подвижности раствора, поэтому рекомендуется использовать одновременно пластификаторы и ускорители отвердения.

Антиморозная

Для повышения сооружений в смесь на стадии приготовления добавляется противоморозная присадка. Ее действие заключается в снижении температуры застывания раствора. Это значит, что бетонная смесь может застыть и при отрицательной температуре воздуха.

Главное достоинство противоморозных добавок — возможность проведения строительных работ с помощью бетонного состава в холодное время года без предварительного подогрева. При этом цемент успевает вступить в реакцию с водой и не застыть при нулевой температуре воздуха.

Регуляторы подвижности

С их помощью раствор сохраняет свою пластичность в самых неблагоприятных условиях. Лучшее время для применения таких веществ — лето, когда заливают бетонные полы. Регуляторы подвижности добавляют в состав для получения однородной массы при работе со стяжкой пола.

Главная особенность регуляторов подвижности — пригодность для работы даже после длительной транспортировки.

Добавки в бетон для набора прочности

Эти добавки являются катализаторами процесса набора прочности бетона и выполняют роль пластифицирующих соединений и ускорителей застывания одновременно. Они состоят из органических соединений.

В своем составе эти добавки имеют химические соединения:

• модифицирующие подвижность и пластичность бетона;
• повышающие влагостойкость и задерживающие влагу внутри раствора;
• стабилизаторы против расслаивания цементно-песчаной смеси;
• антиотвердители и отвердители;
• воздухововлекающие и газообразующие соединения.

Они также могут выполнять антикоррозийные и противоморозные функции.

Воздухообразующие добавки предназначаются для образования микропор в смеси. Поскольку получается пена и появляются поры внутри конструкции, то возникает необходимость в гидроизоляции сооружения. Поэтому воздухововлекающие составы лучше использовать совместно с гидроизолирующими, чтобы увеличить морозостойкость бетона.

Кроме того, производятся вещества с антигрибковым эффектом. Присутствие таких добавок снижает риск образования плесени и грибковых поражений в местах стыков, подвергающихся частому и вынужденному увлажнению (например, в местах соединений фундамента с отмосткой).

Такие добавки приобретаются для изготовления пено- и газоблоков.

Антикоррозийные

При добавлении этих присадок раствор приобретает такие свойства смеси, как стойкость к воздействию агрессивных сред, вызывающих коррозию бетонной конструкции. Добавки защищают сооружения от разрушающей способности труднорастворимых соединений, предотвращают вымывание микрочастиц упрочнителей бетона, препятствуют растворению веществ.

Кроме того, антикоррозийные компоненты смеси добавляются в состав для повышения влагостойкости и увеличения плотности бетона.

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Такие добавки с успехом применяются при изготовлении сооружений с тонкими стенами для повышения прочности конструкции и включают в себя пластификаторы, улучшающие подвижность бетонной массы. С их помощью увеличивается плотность состава и водонепроницаемость готовых изделий.

Регуляторы плотности способствуют уменьшению расхода связующего вещества, сохраняя при этом его качество.

Популярные производители и цены

Современные компании предлагают различные добавки , с помощью которых можно регулировать технические показатели приготавливаемого . Они также позволяют снизить используемый объем связующего вещества без уменьшения прочностных характеристик и увеличить срок годности действия смеси.

К ним относятся:

• «Технониколь»;
• «Полипласт»;
• «Форт»;
• «Альянс»;
• «Биотех».

Марка добавки	Назначение	Стоимость, руб.*
ТЕХНОНИКОЛЬ Master		750-850 руб./1 л; 500-700 руб./10 л
Полипласт СП-1	Пластификатор, противоморозная	900 руб./10 л; 120 руб./1 кг или 3000 руб./25 кг
Полипласт СП-3	Суперпластификатор, водонепроницаемая, для стяжки пола	От 70 руб./0,4 кг
АрмМикс СУПЕРПЛАСТ	Универсальная	От 70 руб./1 кг
Добавка Д-5	Гидроизоляция	От 130 руб./1 кг
Форт УП-3	Противоморозная, пластификатор	От 40 руб./1 кг
Biotech	Модификатор, пенообразующая	От 70 руб./1 кг
Форт УП-2М	Комплексная для устранения расслаивания раствора	От 70 руб./1 кг

Добавки производятся в сухом виде в мешках по 25 кг или жидкими, в небольших тарах на 1,5 или 10 л.

Все присадки в сухом виде имеют срок хранения до 12 месяцев, в жидком — до 6 месяцев с даты изготовления.

*Указывается средняя стоимость за единицу продукции.

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:

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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:

1. Включить бетономешалку и залить в нее половину от необходимого объема воды;
2. Засыпать половину от общего объема щебня и перемешать 2-3 минуты;
3. Засыпать цемент, а через пару минут добавить песок, и перемешать еще 2-3 минуты;
4. 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:

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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:

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

Особенности применения пластифицирующих добавок:

1. Добавление пластификаторов позволяет получить густой и плотный бетонный раствор с хорошими показателями подвижности, текучести и удобоукладываемости;
2. 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;
3. Для достижения нормальной консистенции раствора требуется добавлять меньше воды, в результате чего увеличивается плотность и прочность бетона;
4. 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;

1. 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:

1. Быстрое схватывание. Водный раствор хлорида натрия вступает в химическую реакцию с цементом, и ускоряет схватывание цементного камня;
2. 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:

1. Ускорители имеет смысл использовать в тех случаях, когда заливать новую порцию бетона можно только после полного застывания предыдущего слоя раствора;
2. 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;
3. 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;
4. 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:

1. 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.

1. 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:

1. 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.

1. 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).

1. 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:

1. 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.

1. 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:

1. 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.

1. Модификаторы и упрочнители - обобщающее название комплексных присадок, в которые может входить несколько компонентов. Например, препарат «Полипласт» содержит пластифицирующие, противоморозные компоненты и укоритель схватывания цемента;
2. 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.
3. 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:

1. Стоимость супер- и гиперпластификаторов, а также замедлителей и ускорителей схватывания бетона примерно одинаковая, и составляет от 110 до 250 рублей за килограмм;
2. Противоморозные солевые добавки стоят дешевле - от 80 до 150 руб./кг;
3. Средняя цена комплексных модифицирующих добавок может быть от 200 до 400 руб./кг;
4. Гидрофобные составы обойдутся дороже - от 280 до 500 руб./кг;
5. Наиболее дорогими считаются воздухововлекающие компоненты - от 300 до 650 руб./кг;
6. 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.

Для улучшения качеств бетонной смеси производителями используется введение в его состав всевозможных добавок. Добавки в бетон улучшают многие характеристики используемой смеси. За счет изменения состава повышается устойчивость к низким температурам и коррозии, уменьшается время застывания, изменяется прочность и т. д.

Разновидности примесей

Каждая добавка отвечает за определенные свойства получаемой смеси. По качественным параметрам классификация на категории осуществляется следующим образом:

• пластифицирующие (водорастворимые препараты, барда из сахарной патоки);
• воздухововлекающие (сульфонол, древесная смола);
• ускорители твердения (соли натрия и кальция, полиаминовая смола);
• замедлители схватывания (этилсиликонат натрия, полигидроксилоксан, меласса);
• уплотняющие (соли железа, нитрат кальция, сульфат алюминия, этиленгликолевые смолы);
• ингибиторы коррозии (бихромат калия и натрия, нитрат натрия);
• газообразующие (алюминиевая пудра, полигидроксилоксан);
• противоморозные (хлорид кальция и натрия, нитрат кальция и натрия, мочевина) добавки в бетон.

Перечисленные виды могут использоваться как единичный компонент или применяться в комплексе друг с другом. Комбинаций добавляемых веществ большое количество. Рассмотрим свойства каждой примеси из перечисленной классификации.

Пластифицирующие

Чем меньше водно-цементное соотношение в бетонной смеси, тем прочнее получается конструкция из этого материала. Но при самом минимальном значении количества жидкости в составе, бетонная смесь превращается в густой конгломерат.

Включение дополнительных компонентов обеспечивает пластичность смеси без добавления лишней жидкости. Также пластификаторы в составе бетона повышают прочность и устойчивость конструкций к морозам.

Пластификаторы подразделяются на четыре группы по показателю уменьшения использования воды:

• слабый (меньше 5%);
• средний (5%);
• сильный (10%);
• сверхсильный (более 20%).

Воздухововлекающие

Добавление в состав таких примесей позволяет получать пористую структуру смеси. За счет этого увеличивается морозостойкость железобетонных конструкций.

Поры внутри материала дают свободное пространство для расширяющейся в процессе замерзания воды. Процент воздухововлекающей добавки должен быть минимальным, потому что большое количество примесей снижает прочность смеси.

Используются эти добавки для ускорения процесса застывания бетона. Низкая температура окружающей среды замедляет процесс гидратации бетона. Ускоритель значительно сокращает время твердения, что позволяет использовать многослойную заливку.

Технологический цикл также может быть замедлен добавлением других примесей, которые тормозят затвердевание. В этом случае ускоритель компенсирует потерю времени.

Замедлители схватывания

Они применяются в тех случаях, когда необходимо увеличить временной интервал сохранения живучести смеси. Использование в первом случае оправдывает себя тогда, когда готовую смесь необходимо доставить к месту строительства, которое находится в большой удаленности от места производства. Также когда технологический процесс предусматривает поэтапное использование бетонного раствора. Замедлитель в этом случае позволяет сохранять жидкое состояние раствора длительное время.

Уплотнители

Увеличение плотности смеси способствует ее долговечности. Уплотнитель заполняет пространство между зернами бетона, что приводит к увеличению прочности. Также эти компоненты способствуют уменьшению пор, что значительно увеличивает непроницаемость структуры.

Ингибиторы коррозии

Принцип их действия заключается в образовании оксидной пленки на аноде. Вводимые в небольших количествах добавки в бетон обеспечат защиту арматуры от коррозии. Ингибиторы нельзя использовать в комбинации с хлоридами, потому что они способствуют разрушению оксидной пленки.

Газообразующие

Добавки используются для производства газобетонов. Они обеспечивают повышение водонепроницаемости и снижение расслоения смеси. В процессе получения смеси происходит образование газов в объеме 1,5–3%. Такая структура бетона улучшает морозоустойчивость, но снижает прочностные свойства материала.

Противоморозные

Они позволяют выполнять работы по бетонированию при температуре до –25°С.

Главной задачей этих примесей является ускорение процесса вывода жидкости из раствора. Противоморозные добавки для бетона дают возможность проведения работ при минусовых температурах без дополнительного обогрева.

Выбор добавляемого компонента

Добавки, которые вводятся в бетон, необходимо выбирать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к технологии. Выбор определенных компонентов должен решать следующие задачи:

• улучшать технологические свойства бетона;
• увеличивать прочность и водонепроницаемость;
• повышать устойчивость к морозам и коррозии;
• уменьшать количество времени на тепловую обработку;
• сокращать расход дорогого цемента и заполнителя;
• регулировать подвижность смеси.

Также следует учитывать не только качественные показатели смеси, но и условия их эксплуатации. Для достижения требуемых условий выбираются различные классификации добавок и их комбинации.

Введение в состав пластифицирующих и воздухововлекающих примесей или их комбинации обеспечивает замедление процесса твердения, если выдержка производится в естественных условиях. В таком случае обязательно добавляются ускорители затвердевания.

Это условие особенно актуально, если температура окружающей среды менее 10°С. Добавки к бетону, которые ускоряют затвердевание, сокращают общее время до 2–3 часов.

Тепловая обработка

Если конструкции подвергаются температурному влиянию, то добавление пластифицирующих и воздухововлекающих составляющих без увеличения темпа схватывания осуществляется только в одном случае. Этот происходит, когда технологический цикл составляет 13–14 часов для портландцементов. Время выдержки до начала тепловой обработки должно составлять не менее 2 часов, а температуру в процессе цикла необходимо повышать не более чем на 15°С за один час.

Экономия цемента

Для снижения количества цемента в бетонный состав добавляются пластификаторы, водоотталкивающие примеси и ускорители твердения. Общее значение экономии цемента для слабых пластифицирующих компонентов составляет от 5 до 8% от общего объема.

Если используются эффективные пластифицирующие добавки для бетона, экономия возрастает до 12%.

Конструкции повышенной прочности

Бетонный раствор, из которого они изготавливаются, представляет собой многокомпонентный состав. В него входят эффективные пластификаторы, воздухововлекающие примеси и ускорители твердения. Вопрос об экономии цемента при изготовлении ответственных конструкций не ставится. Он остается основным компонентом, обеспечивающим прочностные параметры. Также для получения бетона повышенной прочности используются специальные технологии, которые обеспечивают необходимое качество конструкции.

Расчет количества добавки

Обеспечить необходимые качества материала позволяет только правильная дозировка примесей. Опытным путем количество добавки, которое добавляется в бетон, можно определить по следующей формуле:

Рд = Рц*х/ γ*с,
где Рд – расход цемента, кг; х – % дозирования примеси от массы цемента; γ – плотность раствора добавки; с – концентрация добавки, %.

Рц = Р(1 — а/100),

где а – значение снижения расхода вяжущего, %.

Пример

Рассчитаем количество добавки для марки М300. Расход цемента составляет 350 кг. Необходимо ввести пластифицирующий компонент – лигносульфонат технический. Снижаем расход цемента на 5%, плотность для этого показателя равна 1,021 г/см³. Выполняем расчет:

• определяем расход цемента с учетом добавок: Рц=350 (1–5/100)=332,5 кг;
• необходимо определить стандартные показатели, дозировка добавки, предназначенной для бетона, от массы цемента составляет 0,1–0,5%, выбираем среднее значение х – 0,3%;
• вычисляем количество добавки: Рц=332,5*0,3/5*1,021=19,5 л.

Состав с включением добавки в раствор бетона изменится в таком соотношении: цемент – 332,5 кг, лигносульфонат технический – 19,5 л.

Мой сосед недавно залил фундамент под баню. Есть у него один, если можно так сказать, пунктик: любит делать хоть и качественно, но рачительно: расчеты делает так, чтобы не покупать ни одного лишнего мешка цемента, вместо добавок в бетон использует средство для мытья посуды. Ну нравится человеку экономить! Но в этот раз что-то пошло не так. Фундамент долго сох, а потом пошел трещинами, по краям стал крошиться. Сосед во всем винит погоду - были заморозки, однажды прошел мелкий дождик. Для него, а также для тех, кто хочет не иметь проблем с бетонными растворами при строительстве - эта статья. Расскажу, почему потрескалось и как избежать.

Как известно, любая бетонная смесь замешивается с водой. При этом входящие в состав цемента минералы начинают с ней реагировать: происходит гидратация с разрушением молекул воды, образование кристаллогидратов и в конце концов - формирование твердого цементного камня. Каждый минерал начинает реагировать с водой в разное время и на разных стадиях твердения ведет себя по-своему. Кроме того, на скорость реакции влияют температура и влажность.

Для того, чтобы регулировать процесс гидратации, улучшить технические характеристики бетонных смесей и обеспечить оптимальные условия для схватывания, твердения, вызревания до состояния критической прочности и дальнейшего набора прочности, применяется множество видов разных добавок-модификаторов. Они способны менять структуру смеси и могут воздействовать по-разному:

• препятствуют образованию трещин и расслоению;
• уменьшают температуру замерзания;
• усиливают адгезию;
• усиливают текучесть;
• уменьшают расход и т.д.

Химические добавки в бетон могут выпускаться сухие, жидкие и в виде жидкого концентрата. Видов модификаторов существует много. Чаще всего бывают нужны следующие из них:

Пластификаторы

Под пластичностью (подвижностью, удобоукладываемостью) бетона понимают его способность заполнять форму, в которую он помещен. Степень подвижности обозначается буквой «П» с цифрами от 1 до 5. Пластифицирующие добавки подразделяются на:

• собственно, пластификаторы (увеличивают подвижность с П1 до П2-П4);
• суперпластификаторы (увеличивают подвижность с П1 до П5);
• гиперпластификаторы.

Гиперпластификаторы - это добавки нового поколения, которые согласно ГОСТу относятся к суперпластификаторам. Однако, в отличие от обычных пластификаторов, принцип действия которых основывается на электрическом отталкивании частиц цемента, действуют на молекулярном уровне. Они гораздо эффективнее и создают условия для наибольшего водоредуцирования (до 40%).

Внимание! Никогда не пытайтесь усилить подвижность бетонной смеси посредством разбавления водой. Существует строгая пропорция количества цемента и воды (водоцементное соотношение), пренебрежение которой приводит к значительной потере прочности бетона.

При отрицательных температурах вода, входящая в состав бетонной смеси, замерзает. Если до этого бетон успел созреть до критической прочности, используя собственный ресурс тепла (реакция гидратации – экзотермическая), он продолжает набирать силу даже при замерзании -оттаивании. Если же замораживание произошло в первые сутки (фаза схватывания) или далее в течение 7 дней, бетон может потерять до половины своей прочности. Лед губителен именно для недозревшего бетона. Если не принять меры, он расклинивает поры и микротрещины, что приводит к необратимым разрушениям. Чтобы этого избежать и усилить морозостойкие свойства, могут применяться:

• воздухововлекающая гидрофобная добавка: образуются резервные поры, в которые может стекать замерзающая вода, снимая общее напряжение;
• добавки, ускоряющие вывод воды.

Важно! Нельзя использовать сверх меры воздухововлекающие добавки, так как они способствуют некоторому снижению прочности.

Гидроизолирующие добавки

В качестве таких добавок могут применяться:

• пластификаторы;
• кольматирующие добавки-уплотнители (после застывания раствора вступают в химические реакции с цементом и водой с образованием нерастворимых соединений, заполняющих пустоты);
• гидрофобизирующие добавки (обычно кремнийорганические соединения), действие которых основано на том, что для поверхностей пор в бетоне привносится гидрофобная (водоотталкивающая) функция.

Нужны для самовыравнивающегося раствора. Обеспечивают оптимум вязкости. При введении этих добавок частицы цемента обволакиваются микрогелем, в результате чего образуется каркас, препятствующий расслоению бетона. В то же время частицы наполнителя перемещаются свободно, что поддерживает удобоукладываемость. С этими добавками получается самовыравнивающаяся и, одновременно, самоуплотняющаяся бетонная смесь, которой можно заливать конструкции, пересыщенные арматурой и самой сложной конфигурации.

Расширяющие добавки, препятствуют усадке и повышают устойчивость образованию трещин.

Ускорители и замедлители твердения

Ускорители твердения (реламиксы) очень помогают во время укладки бетона при отрицательных температурах - благодаря им гидратация будет идти намного интенсивнее и сократится время отвердевания. Также они применяются, когда есть необходимость быстрого введения объекта в эксплуатацию.

Важно! Многие из ускорителей твердения обладают противоморозным действием.

Иногда нужно прямо противоположное свойство. Например, при строительстве крупного объекта бетон укладывается не сразу по всей поверхности. Перед любым последующим участком может возникнуть перерыв. За время перерыва уложенный бетон подсохнет. А потом, при контакте схватившегося слоя с подвижным образуется холодный (рабочий) шов, который может привести к разгерметизации и снижению прочности. При добавлении замедлителя твердения этого можно избежать.

Кроме перечисленных, существуют и другие бетонные добавки: армирующие из высокопрочных волокон (фибры), ингибиторы коррозии, красители и т.д. Индивидуальные добавки для бетона, эффективные в усилении одного свойства могут иметь отрицательное побочное действие, ослабляющее одно или ряд других свойств. Поэтому все чаще стали применяться комплексные многокомпонентные многофункциональные добавки.

Например, противоморозная добавка , помимо того, что сохраняет набор прочности бетона при температурах до -25 градусов, еще является отличным пластификатором. При ее применении текучесть увеличивается в 3 - 4 раза, сохраняется пластичность и при работе, и при транспортировке, экономится расход смеси. Затвердевший раствор не подвергается образованию высолов.

Каждая разновидность модифицирующих добавок несет в себе набор функций, помогающих обеспечить те свойства бетона, которые лучше для данных конструкций и строительных растворов. Поэтому существуют сотни их видов.

Для каждого вида строительства - своя добавка

Добавки, модифицирующие и улучшающие свойства бетона, применяются в строительных работах самого разного масштаба: от возвидения гигантских конструкций по принципу монолитного бетонирования до обустройства дорожек на дачном участке. Несмотря на то, что сейчас выпускается большое количество готовых строительных сухих смесей и растворов, в частном строительстве предпочтение отдается самостоятельному приготовлению бетона на основе цементно-песчаной смеси. Добавки же выбираются по собственному усмотрению с учетом конкретных условий. Бетонные смеси с добавками применяют в самых разных случаях

Если Вам интересно ознакомиться с товарами для зимнего бетонирования, предлагаем перейти по ссылке

Для примера:

Раствор для кладки кирпичей. Его улучшают с целью добиться:

• удобства применения: пластичности, адгезии, расширения диапазона температур и времени пригодности к применению;
• долгосрочного положительного результата: повышения прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, препятствия образованию высолов и т.п.
• Этими качествами в полной мере обладают добавки - пластификаторы GOODHIM: INTERPLAST AT R и (зимний), которые способствуют сохранению укладываемости и подвижности растворов до 24 часов (зимний вариант - до 4 часов) и могут применяться как при кладке кирпичей, так и для создания конструкционных элементов из легкого бетона, штукатурных смесей. Так как эти пластификаторы не содержат хлоридов, они с успехом могут использоваться для железобетонных конструкций. Содержание воздуха 10 - 12% повышает морозостойкость, не снижая прочности.

Его качество связано с особой ответственностью, так как он несет на себе всю тяжесть надстройки и испытывает не только климатические воздействия, но и постоянные риски от контакта с грунтом. В этом случае требуется улучшение многих качеств, поэтому нужны многие универсальные добавки. Хороший пример - суперпластификатор GOODHIM «INTERPLAST AT F», адаптированный к отечественным цементным растворам, позволяет получить прочный, водонепроницаемый бетон для фундамента, пластичный (повышает подвижность с П1 до П5) с гарантией от расслоения и появления высолов. При этом он не требует больших трудозатрат и отличается хорошей удобоукладываемостью и низким расходом.

Важно! При расчетах нужно учитывать, что пластификаторы могут сократить расход цемента до 26%.

Бетон для пола

Наиболее качественный бетон (на основе зернистого отсева) нужен для обустройства «теплых полов», и добавки для него должны способствовать прочности и особой пластичности, сводящей на нет вероятность растрескивания при перепаде температур. Идеальный вариант добавки для бетона для стяжки по теплый пол - . Обеспечивает максимум удобства при укладывании бетона. Прочностные характеристики получается такие, что он может применяться даже при строительстве монолитных конструкций и для транспортных железобетонных сооружений.

Гидробетон

Бетон, который характеризует абсолютная гидроизоляционная способность. Он может использоваться для бассейна и других водных резервуаров, для сырого подвала, установки септиков, колодцев и т.д. Как правило, для гидроизоляции используют бетон на основе особых марок цемента без лишних примесей и дополняют смесь добавками для повышения прочности:

• противоморозными;
• для водонепроницаемости;
• воздухововлекающими;
• ускорителями и замедлителями твердения и т.п.

В подавляющем большинстве случаев применения бетона наибольшая роль отводится пластификаторам, от которых зависит свойство эластичности (устойчивости к растяжению и сжатию), водостойкость и морозостойкость.

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

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

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

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

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

Таблица 1. Суперпластификаторы

Таблица 2. Антиморозные добавки.

Чем менее известен производитель, тем меньше цена, но это не значит, что добавки будут плохого качества

Существует порядка 250 предприятий по России, которые производят сертифицированные (в соответствии с ГОСТ 24 211) добавки для бетона. Десятки из них расположены в Москве и Московской области. Всем, кто живет в этом регионе или близко, не представляет труда недорого купить нужный модификатор при минимальных транспортных расходах. Особенно выгодно купить оптом.

Многие предприятия, осуществляющие производство бетона и добавок к нему организуют службы доставки, которые все дальше распространяют свои маршруты.