Какие бывают добавки в бетон и цементный раствор, улучшающие их характеристики

Бетон являются одним из самых долговечных и прочных материалов, но его обычные характеристики не всегда соответствуют условиям строительства и требованиям, предъявляемым к некоторым конструкциям. Для получения нужных свойств применяют специальные добавки в бетон, представляющие собой различные химические соединения. С их помощью удается решать такие задачи, как проведение бетонных работ при отрицательных температурах, придание бетонной смеси высокой пластичности, повышение прочности готовых конструкций и их устойчивости к атмосферным воздействиям.

Благодаря особым добавкам стало возможным проведение бетонных работ в зимнее время Источник caretta.org

В каких случаях нужны добавки

В зависимости от места и условий эксплуатации бетонные конструкции должны соответствовать определенным требованиям. Одни – выдерживать огромные нагрузки, другие – не разрушаться от постоянного контакта с водой, третьи – быть устойчивыми к истиранию и т.д. Придать им нужные свойства помогают добавки для бетона. Их применяют в самых разных случаях:

• при строительстве монолитных сооружений;
• при устройстве полов и покрытий с высокой несущей способностью;
• при создании тонкостенных или густоармированных конструкций;
• при возведении гидротехнических сооружений;
• при изготовлении таких мелкоштучных изделий, как стеновые и облицовочные блоки, тротуарная плитка, брусчатка, бордюры;
• при проведении работ при отрицательных температурах или в сильную жару.

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.

Классификация добавок

Среди выпускаемых присадок есть как средства, влияющие на изменение только одного или двух свойств бетона, так и комплексные многофункциональные добавки. Выделяют несколько основных групп.

• Пластифицирующие – улучшают подвижность и пластичность бетонного раствора, снижают норму цемента для его приготовления, уменьшают риск образования усадочных трещин.
• Ускоряющие твердение – применяется такая добавка в бетон для прочности и уменьшения времени, необходимого для её набора.
• Водоредуцирующие – позволяют уменьшить количество воды для приготовления бетонной смеси и обеспечить ей повышенную плотность и морозостойкость.
• Противоморозные – поддерживают в бетонном растворе нормальные реакции, необходимые для твердения, при минусовой температуре.
• Регулирующие подвижность – сохраняют текучесть и пластичность бетона при длительной транспортировке или укладке в жаркую погоду.

• Модифицирующие – влияющие сразу на несколько характеристик.

Для чего применяются

Разные присадки добавляются в бетон для того, чтобы улучшить его свойства.
При замешивании бетонной смеси 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.

Характеристики и применение разных добавок

Чтобы решить, что добавить в бетон для прочности, гидрофобности или ускоренного твердения, нужно разобраться в разнообразии добавок.

Пластификаторы

Цель применения пластифицирующих добавок – улучшение растекаемости и подвижности свежего раствора за счет разжижения смеси без увеличения объема воды. Дополнительными плюсами являются повышение плотности, прочности и однородности бетона, получение качественной гладкой поверхности, снижение трудозатрат при заливке.

В магазинах можно встретить такие присадки в бетон под названием «Пластификатор» и «Суперпластификатор». Применение суперпластификаторов позволяет получать смеси с более высокой подвижностью и показателями текучести, в 6-7 раз превышающими обычные. В их состав часто вводятся вещества для интенсивного набора прочности.

Это важно! Пластифицирующие добавки вводят в бетонную смесь в строгом соответствии с рекомендуемыми дозировками, чтобы не допустить сползание раствора.

Применение таких добавок актуально для изготовления:

• монолитных густоармированных сооружений;
• бетонных промышленных покрытий и стяжек с высокими нагрузками;
• железобетонных изделий – стеновых панелей, плит перекрытий и т.п.;
• штучных изделий из пескобетона;
• ремонтных и кладочных растворов.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности

Ускорители твердения

Часто для сокращения времени строительства приходится решать, как увеличить прочность бетона, не дожидаясь прохождения стандартных 28 дней для продолжения работы. Известно, что марочную прочность обычный бетон набирает именно за этот период, в течение которого его нельзя нагружать. Столь длительные технологические паузы в работе невыгодны ни заказчикам, ни подрядчикам.

Необходимость в сокращении скорости твердения возникает при заливке стяжек, фундаментов, монолитных стен и перекрытий, изготовлении тротуарной плитки и шлакоблоков, кирпичной кладке на цементный раствор и во многих других случаях.

Действие этой присадки в бетон для прочности заключается в активизации химических реакций гидратации цемента. Её введение позволяет:

• увеличить первичную (распалубочную) прочность бетона на 20-40%;
• увеличить его марочную прочность на 10-20%;
• повысить подвижность смеси;
• продлить срок службы бетонных конструкций.

Некоторые добавки этой группы сокращают время, необходимое для набора марочной прочности, до 7-10 дней, позволяя гораздо раньше, чем в обычной ситуации, продолжать строительные и монтажные работы.

Пушонка (известь)

Обыкновенная гашеная известь также отлично подходит для повышения потребительских свойств бетонного раствора. Этот рецепт пришел еще из советской эпохи, а в то время, как известно, строили на века. Она благоприятно сказывается на качестве бетона, делая раствор более эластичным, клейким. При использовании извести работа с бетоном становится проще, приятнее.

Здесь важно обратить внимание читателей на другую полезную особенность гашеной извести — бактерицидные свойства. Добавив ее в бетон, вы получите смесь, которой не страшны грибки и плесень. Этот рецепт рекомендуется к применению в тех случаях, когда требуется проводить работы в помещениях с повышенной сыростью.

Видео описание

Посмотрите видеоролик с тестированием тротуарной плитки, изготовленной с гидрофобной добавкой и без неё:

Другие добавки

Добавки в цемент могут иметь и другое назначение, иметь специальное либо комплексное действие.

• Антикоррозийные присадки придают бетону устойчивость к воздействию кислот и труднорастворимых соединений, защищают от ржавления арматуру и элементы съемной и несъемной опалубки, другие соприкасающиеся с бетоном металлические элементы конструкций.
• Добавки, улучшающие самоуплотняемость бетона, позволяют создавать тонкостенные изделия и конструкции с большим количеством армирующих элементов.
• Воздухововлекающие присадки замедляют испарение влаги из формовочных изделий, стимулируя полную гидратацию цемента.
• Многофункциональные химические добавки для бетона обладают комплексным действием и улучшают сразу несколько его характеристик.

Антикоррозийные

Принцип действия основан на связывании свободного гидроксида кальция, не давая ему возможности реагировать с окружающей средой.

Таким образом достигается выигрыш по времени службы бетона. Кроме того, он становится плотнее, и усиливаются его водоотталкивающие свойства.

Существуют также комплексные добавки, придающие раствору полезные свойства сразу из двух и более классов. Лучше применять именно такие присадки, потому что непредсказуем эффект от смешивания двух и более отдельных добавок – ингредиенты могут оказаться несовместимы.

Как изменить свойства бетона с помощью подручных средств

Об улучшении прочности и долговечности твердеющих строительных смесей люди задумывались всегда. Есть сведения, что в старину кладочные и штукатурные растворы замешивали на куриных яйцах, которые делали их более плотными, пластичными и прочными. Так ли это, утверждать трудно, да и вряд ли современные застройщики пойдут на такие расходы.

Однако многие мастера считают, что добавить в цемент для прочности и пластичности можно не специальную химию, а бытовые моющие средства. Расходов меньше, а результат тот же. В качестве домашних пластификаторов используют средства для мытья посуды, жидкое мыло или растворенный в воде стиральный порошок.

О том, что соль не дает воде замерзать, знают все. И применяют это знание при замешивании бетона зимой, увеличивая его морозостойкость с помощью обычной поваренной соли. Здесь главное не переборщить и не добавлять её больше, чем 2% от объема сухой смеси.

Глина

Ее используют по большей части для снижения стоимости раствора, поскольку глина является заменителем цемента. Нет, она не обладает аналогичными свойствами и значительно уступает сухой строительной смеси по уровню качества. Но при грамотно подобранных пропорциях глина разбавляет цемент, сохраняя при этом ключевые показатели — прочность, вязкость, цепкость.

Перебарщивать с добавлением глины нельзя ни в коем случае. Учтите, что раствор, полученный таким образом, не годится для создания монолитных конструкций, на которые приходятся большие нагрузки. Иными словами, такой бетон не подойдет для строительных целей, создания фундамента и пр. Его можно использовать для заливки дорожек на заднем дворе и создания малых архитектурных форм.

Коротко о главном

Бетон может иметь разные характеристики в зависимости от марки цемента, пропорций входящих в его состав компонентов, правильности приготовления, условий созревания. Эти характеристики можно изменять по своему усмотрению, если знать, что существуют специальные присадки для бетона: для прочности, для увеличения пластичности и скорости твердения, для стойкости к воздействию воды и низких температур. Введение в раствор небольшого количества этих веществ позволяет упростить бетонные работы и увеличить долговечность зданий, сооружений и изделий из бетона.