Виды добавок для бетона
Бетон – это один из самых востребованных в строительстве материалов. Он применяется в самых разных сферах, и в каждой из них к материалу предъявляются свои специфические требования. Чтобы добиться нужных свойств, обязательных компонентов бетона – заполнителя и вяжущего – часто бывает недостаточно. В таких случаях прибегают к помощи специальных добавок.
В этом разделе мы расскажем, какие существуют виды добавок для бетона, в чем их особенности, для чего они нужны и какие у них бывают побочные эффекты. Кроме того, в этой статье мы дадим общие рекомендации по работе со строительной химией.
Итак, добавки для бетона можно классифицировать по нескольким основаниям.
Это:
- Форма выпуска
- Состав
- Эффект действия
Далее мы остановимся на каждой классификации подробнее.
Виды добавок для бетона по форме выпуска
На рынке можно найти химические присадки для изготовления бетона в разных агрегатных состояниях.
Они могут быть:
- Твердыми – в форме порошков, гранул
- Жидкими – в форме растворов, суспензий, эмульсий
- Пастообразными
Некоторые добавки выпускаются только в одной форме, а некоторые – в разных. В последнем случае выбор конкретного формата зависит больше от предпочтений строителя. На свойствах готового бетона он не сказывается.
Важный момент, который нужно учитывать при выборе жидких добавок – это концентрация действующего вещества. Ведь зачастую оно разведено в воде или других жидкостях. В зависимости от концентрации будет меняться дозировка присадки и количество воды для затворения бетона.
Следующая важная классификация – по типу и особенностям действующего вещества.
Виды добавок для бетона по составу
Разнообразие присадок на рынке строительной химии очень велико.
Но все их можно поделить на группы по:
- Происхождению
- Типу
- Химической активности
- Количеству компонентов
Остановимся на каждом пункте немного подробнее.
По происхождению
Добавки для бетона можно как добывать, так и получать искусственным путем в лаборатории.
Соответственно, они бывают:
- Природные
- Синтетические
В строительстве находят применение обе разновидности. Так, например, пластификаторы представляют собой сложные органические соединения, получаемые путем синтеза. А вот в качестве противоморозных добавок часто используют обычную природную соль – хлорид натрия или кальция.
По типу
В зависимости от наличия или отсутствия в соединении углерода все вещества делятся на две большие группы.
Добавки для бетона могут быть:
- Минеральными (неорганическими)
Они представлены различными солями, оксидами, кислотами и другими соединениями. Спектр их действия очень широк. Минеральные добавки не разлагаются и при соблюдении правил хранения имеют фактически неограниченный срок годности. - Органическими
Из-за своих свойств они немного более «прихотливы» в хранении и использовании. Органика портится с течением времени, поэтому ее нужно использовать до истечения срока годности. Кроме того, она горит и может быть чувствительна к высоким и низким температурам. Также у этих добавок есть свойство замедлять твердение бетона. Поэтому, например, органические пластификаторы часто применяют в сочетании с минеральными ускорителями твердения. - Сложными
Они сочетают в себе компоненты органического и неорганического происхождения. Часто такие добавки являются комплексными, то есть имеют сразу несколько эффектов действия. Но не всегда. Например, смесевые пигменты для бетона – это сложная по составу добавка, но действие у нее только одно – окрашивание смеси.
Вещества и того, и другого типа могут иметь как природное, так и искусственное происхождение.
По химической активности
Под химической активностью понимают способность вещества вступать в химические реакции с цементом.
В зависимости от этого добавки делят на:
- Инертные
Они никак не реагируют с вяжущим в составе бетона. К этой группе относятся уплотняющие минеральные порошки (их еще называют тонкодисперсными наполнителями), пигменты и фиброволокно. Их влияние на бетон проявляется не на химическом, а на физическом уровне. - Химически активные
Сюда относятся все водорастворимые присадки, а также нерастворимые минеральные порошки с вяжущими свойствами (например, молотый шлак и зола-унос). Они тем или иным образом влияют на химические реакции, которые протекают в бетоне при твердении или в процессе эксплуатации.
Большинство добавок для бетона – химические активные.
По количеству компонентов
Любая добавка может состоять из одного или нескольких действующих веществ.
По этому признаку они делятся на:
- Однокомпонентные
- Многокомпонентные
В строительстве чаще всего используют последнюю разновидность. Ведь у любой присадки есть нежелательные побочные эффекты. Их нейтрализуют при помощи других добавок.
Итак, теперь вы в общих чертах знаете, какие модифицирующие вещества для бетона можно найти на рынке. В следующем подразделе мы подробно поговорим об их назначении.
Виды добавок для бетона по эффекту действия
Это самая обширная классификация добавок. В общих чертах она прописана в ГОСТ 24211-2008.
Так, по эффекту действия добавки делятся на:
- Регулирующие свойства бетонных смесей
- Регулирующие свойства бетонов (модифицирующие)
- Придающие бетонам особые свойства
- Комплексные
Подробнее о первых трех группах мы рассказали в отдельных статьях. В можете прочитать их, перейдя по ссылкам выше. Ниже мы приведем лишь краткий обзор этих добавок. Они как раз разделены по эффекту действия.
Добавки, регулирующие свойства бетонных смесей
Вид добавки | Основной эффект | Показатель основного эффекта и критерий эффективности | Возможные дополнительные эффекты | Примеры добавок |
Суперпластифицирующая | Пластификация смеси | Увеличение марки по подвижности от П1 до П5 |
|
С-3
10-03 ДФ МФ-АР |
Пластифицирующая | Увеличение марки по подвижности от П1 до П2-П4 | Аплассан
ЛСТ НЧК |
||
Суперводоредуцирующая | Снижение водопотребности смеси | Уменьшение количества воды затворения более чем на 20% |
|
С-3
10-03 МФАС-100П 40-04 |
Водоредуцирующая | Уменьшение количества воды затворения на 7-20% | ЛТС
ЛСТМ ПАЩ-1 ГКЖ-10 ПМЩ |
||
Стабилизирующая | Снижение расслаиваемости смеси | Уменьшение растворо- и/или водоотделения в 2 раза и более |
|
ПОЭ
МЦ ГП |
Замедляющая твердение | Замедление процесса твердения бетона | Снижение прочности бетона в возрасте 1, 2 или 3 суток нормального твердения на 30% и более |
|
Крахмал
КП Декстрин ЛСТ НФТ |
Ускоряющая твердение | Ускорение процесса твердения бетона | Увеличение прочности бетона на 1-е сутки твердения на 30% и более |
|
Сульфат натрия
Хлорид кальция Нитрат натрия Нитрат кальция |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Модифицирующие добавки
Вид добавки | Основной эффект | Показатель основного эффекта и критерий эффективности | Возможные дополнительные эффекты | Примеры добавок |
Упрочняющая | Повышение прочности бетонов в проектном возрасте | Увеличение проектной прочности на 20% и более |
|
— |
Уплотняющая (кольматирующая) | Снижение проницаемости бетона | Увеличение марки бетона по водонепроницаемости на 2 марки и более
Снижение коэффициента диффузии в 10 раз и более |
|
Инертные минеральные порошки
Хлорид железа Сульфат железа Сульфат алюминия |
Поризующая | Повышение морозостойкости | Увеличение пористости на 2-6% в смесях тяжелых и мелкозернистых бетонов |
|
СНВ
СДО НЧК Алюминиевая пудра |
Снижение плотности и теплопроводности | Обеспечение пористости 1,5-6% в смесях легких конструкционных бетонов | |||
Обеспечение пористости 6-30% в смесях легких конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных бетонах | ||||
Обеспечение пористости 15-90% в ячеистобетонных смесях | ||||
Ингибитор коррозии | Повышение коррозионной стойкости бетона | Увеличение стойкости бетона к воздействию кислот, щелочей, сульфатов и других реагентов в 1,5 раза и более | Изменение свойств бетонных смесей и бетонов | Карбонат бария
Доменный основной шлак Пуццоланы |
Нейтрализация вредных микроорганизмов | Отсутствие биологической коррозии |
|
Фторид натрия
Фторид калия |
|
Усиление защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре | Отсутствие коррозии арматуры |
|
Нитриты
Нитраты Амины |
|
Расширяющая | Получение безусадочных и напрягаемых бетонов | Компенсация усадки
Обеспечение деформаций расширения 0,2% и более |
|
РД-Н
РСАМ |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Добавки, придающие бетонам особые свойства
Вид добавки | Основной эффект | Показатель основного эффекта и критерий эффективности | Возможные дополнительные эффекты | Примеры добавок |
Противоморозные (для «теплого» бетона) | Защита смеси от замерзания до подачи внешнего тепла | Набор не менее 30% прочности бетоном в возрасте 28 суток |
|
Нитрит натрия
Хлорид натрия |
Противоморозные (для «холодного» бетона) | Обеспечение твердения бетона при отрицательной температуре | Набор не менее 95% прочности бетоном в возрасте 28 суток | Поташ
Хлорид кальция Нитрит натрия |
|
Гидрофобизирующие | Придание бетону водоотталкивающих свойств | Снижение водопоглощения бетона в 2 раза и более |
|
ГКЖ-10
ГКЖ-11 ФЭС-50 АМСР |
Препятствующие образованию высолов | Связывание водорастворимых солей | Отсутствие высолов |
|
Лигносульфонаты
ГКЖ-10 |
Пигменты | Окрашивание бетона | Получение стойкого насыщенного цвета |
|
Диоксид титана
Оксид железа Оксид хрома |
Фиброволокно | Дисперсное армирование бетона | Обеспечение равномерного объемного армирования |
|
Стальная фибра
Стеклянная фибра Базальтовая фибра Полимерная фибра |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Отметим еще раз, что подробнее о каждой группе добавок вы можете прочитать в наших следующих статьях:
- Добавки-регуляторы для бетонных смесей
- Модифицирующие добавки для бетона
- Добавки-регуляторы свойств бетона
Там мы описали все базовые добавки для бетона, которые можно встретить на рынке. Но наравне с ними существуют и комплексные составы. О них – дальше.
Комплексные добавки
У каждой присадки для бетона есть как основные, так и побочные эффекты действия. Они могут быть как положительными, так и негативными. Эту проблему можно решить путем смешивания разных веществ. Но если у вас нет познаний в области строительной химии, то результат таких экспериментов может быть непредсказуемым.
К счастью, многие производители сейчас выпускают комплексные добавки, в которых все компоненты уже тщательно подобраны и отмерены в правильных соотношениях.
Таких готовых составов на рынке очень много – практически для любой задачи.
Наиболее популярны следующие разновидности комплексных добавок:
- Упрочняющие
Главные компоненты в их составе – это пластификаторы и ускорители твердения. Первые снижают водопотребность смеси и повышают ее подвижность, а вторые убирают эффект замедления твердения, которым «грешат» органические добавки. В результате получается более плотный и прочный бетон с пониженной проницаемостью и хорошей химической стойкостью. - Для повышения морозостойкости
Морозостойкость бетона зависит от его исходной прочности и от количества микропор в структуре камня. Эти добавки включают в себя пластификаторы, которые отвечают за первое, и воздухововлекающие (газообразующие) присадки, которые создают необходимую пористость. Опционально тут также могут присутствовать ускорители твердения и гидрофобизирующие вещества. - Противоморозные
Один из самых эффективных антифризов и ускорителей твердения для бетона – это хлорид кальция, который печально известен своим агрессивным воздействием на арматуру. Но он хорошо работает в связке с ингибиторами коррозии. Нитраты и нитриты снижают коррозионную активность хлоридов, не ухудшая при этом их противоморозных свойств.
При самостоятельном замесе бетона – особенно для ответственных работ – рациональнее будет использовать именно комплексные добавки. Так вы будете уверены, что получите материал с нужными вам свойствами.
Если вы хотите знать, какие присадки стоит использовать для решения конкретных задач, рекомендуем к прочтению нашу статью Как выбрать добавки для бетона.
В заключительном разделе мы поговорим о том, как правильно применять добавки, чтобы не навредить себе и случайно не испортить свою бетонную смесь.
Общие рекомендации по работе с добавками для бетона
Изготовление бетона с добавками – это не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд.
Во-первых, применять их нужно с умом и только в тех случаях, где это уместно. Ведь улучшение одного показателя бетона может привести к ухудшению других.
Во-вторых, многие присадки представляют собой токсичные или пожароопасные реагенты. При работе с ними нужно быть очень осторожными.
Избежать проблем можно, если соблюдать следующие несложные правила:
- Не превышать рекомендованную дозировку
Обратите внимание, что расход добавки рассчитывается по массе цемента. Если вы отмеряете компоненты для бетона в долях по объему, то не забудьте посчитать ее отдельно по формуле p * V (где p – плотность цемента в кг/м3, а V – объем цемента в м3). - Придерживаться инструкции по замесу бетона
Добавки можно растворять в воде для изготовления смеси, перемешивать с сухими компонентами или вводить в уже готовую смесь. Для некоторых составов порядок замеса не принципиален, а для некоторых играет большую роль. Заранее уточните этот момент, чтобы избежать неприятных сюрпризов. - Учитывать совместимость добавок
Разные присадки влияют друг на друга. Например, если вы хотите получить быстротвердеющий бетон, то в него не стоит добавлять сильные пластификаторы – они нейтрализуют действие ускорителей твердения. Учесть все эти нюансы непрофессионалу сложно. Поэтому при изготовлении бетона для ответственных работ лучше использовать готовые комплексные составы. - Делать пробные замесы
Если вы впервые изготавливаете бетон с добавками, то для начала проверьте эффект на небольшом объеме смеси. Так вы сможете оценить сроки твердения бетона, его усадку, трещиностойкость и другие базовые характеристики. - Не допускать попадания реагентов на кожу, слизистые, в дыхательные пути
Добавки для бетона – это сильнодействующие вещества. Они могут вызывать химические ожоги, а их пары – негативно действовать на здоровье. В целях безопасности работать с ними нужно в плотной одежде, перчатках и респираторе. - Не есть и не курить при замесе бетона
Многие добавки для бетона пожаро- и взрывоопасны, а при попадании в пищу – ядовиты. - Не использовать добавки по истечению срока годности
Это касается и минеральных присадок. Да, технически они не портятся – в отличие от органики. Зато со временем разлагаются упаковки, в которые их фасуют на заводе. Поэтому добавки лучше не закупать впрок и использовать сразу в полном объеме.
Подведем итог.
Различные добавки – это необязательный компонент бетонной смеси. Однако в строительстве без них почти не обходятся. Они бывают природные и синтетические, органические и минеральные, простые и комплексные, в виде порошков, растворов, эмульсий и паст. Разнообразие присадок на рынке строительной химии очень велико. Использовать добавки нужно с умом, потому что наравне с положительными эффектами они имеют и отрицательные.