Добавки-регуляторы для бетонных смесей
По ГОСТ 24211-2008, добавкой называют такое вещество, которое вводят в бетонную смесь в процессе ее приготовления с целью направленного регулирования ее технологических свойств или придания ей новых характеристик.
Добавки могут быть разных видов в зависимости от:
- Происхождения (природными или синтетическими)
- Наличия или отсутствия в соединении углерода (минеральные, органические или сложные)
- Химической активности (инертные или химически активные)
- Количества компонентов (одно- или многокомпонентные)
- Формы выпуска (твердые, жидкие и пастообразные)
- Оказываемого эффекта
Сегодня мы как раз поговорим о последней группе, а именно – о добавках, регулирующих свойства и состояние конкретно бетонных смесей. Эти вещества применяют для изменения характеристик бетона на этапе приготовления, транспортировки и укладки. В первую очередь они нужны для того, чтобы бетонная смесь доехала до строительной площадки в пригодном для работы виде.
К этой группе относятся:
- Пластификаторы и суперпластификаторы
- Водоредуцирующие и суперводоредуцирующие добавки
- Стабилизирующие добавки
- Замедлители твердения
- Ускорители твердения
О других группах добавок вы можете прочитать в нашей статье Виды добавок для бетона.
Пластификаторы и суперпластификаторы
При работе с бетонной смесью большое значение имеет ее удобоукладываемость (подвижность). Эта характеристика показывает, насколько легко материал поддается формовке и уплотнению. Подвижные смеси имеют консистенцию жирной сметаны или даже вязкой жидкости. А малоподвижные (жесткие) с виду напоминают увлажненный грунт.
Чтобы улучшить удобоукладываемость, используют пластификаторы. Это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые при введении в смесь разжижают цементное тесто, делают его более текучим. Иными словами, они отвечают за пластификацию смеси.
В зависимости от степени пластификации добавки делятся на:
- Суперпластифицирующие (повышение подвижности от П1 до П5)
- Сильнопластифицирующие (от П1 до П4)
- Пластифицирующие (от П1 до П3)
- Слабопластифицирующие (от П1 до П2)
В актуальном ГОСТ 24211-2008 убрано деление между последними тремя видами. В нем добавки делятся только на пластифицирующие и суперпластифицирующие. Но на практике удобнее использовать более подробную классификацию.
На рынке популярностью пользуются такие составы:
Вид пластификатора | Название добавки |
Суперпластифицирующий (суперпластификатор – СП) | С-3 |
10-03 | |
ДФ | |
МФ-АР | |
40-03 | |
СМФ
(сульфомеламинформальдегид) |
|
Сильнопластифицирующие | Аплассан АПЛ |
Лигнопан Б-3 | |
Пластифицирующие | ЛСТ
(лигносульфонат технический) |
ПДК
(плав дикарбоновых кислот) |
|
С-1 | |
Слабопластифицирующие | НЧК
(нейтрализованный черный контакт) |
КЧНР
(нейтрализованный черный контакт рафинированный) |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Пластификаторы можно с уверенностью назвать самой востребованной добавкой для бетона. Без них не обходится практически никакая стройка. Помимо увеличения подвижности они имеют еще целый комплекс положительных и не очень побочных эффектов.
Вот лишь некоторые из них:
- Замедление схватывания и твердения смеси
- Увеличение расслаиваемости смеси
- Воздухововлечение
- Повышение усадки
- Повышение ползучести бетона
Практически все пластификаторы представляют собой органические добавки, получаемые путем синтеза. Получить их в домашних условиях невозможно. Поэтому для повышения подвижности бетона лучше использовать фирменные составы, а не пытаться заменить их чем под руку подвернется. Благо их ассортимент очень велик, можно выбрать добавку практически под любой бюджет.
Водоредуцирующие и суперводоредуцирующие добавки
Использование этих присадок нацелено на снижение водопотребности смесей. Другими словами, с ними нужно использовать меньше воды для изготовления бетона.
За счет этого увеличиваются:
- Плотность
- Прочность
- Морозостойкость
Поэтому водоредуцирующие добавки часто применяют при возведении несущих конструкций: фундаментов, монолитных стен, мостовых опор, дорожных покрытий и других.
В старой версии ГОСТ 24211 этот класс присадок объединяли с пластификаторами.
И действительно, обе эти функции выполняют одни и те же вещества:
- С-3
- 10-03
- 40-04
- ЛСТ
По сути, разница между ними в способе применения:
- Если добавку вводят в бетонную смесь для повышения подвижности – это пластификатор
- Если добавку вводят в смесь для того, чтобы сохранить подвижность при уменьшении количества воды – это водоредуцирующая присадка
Но побочные эффекты в этих случаях будут разные. Например, смесь с пластификатором будет больше подвержена расслаиванию, а с водоредуцирующей добавкой – меньше. Поэтому в современных стандартах эти два вида присадок рассматривают отдельно.
Кроме того, к побочным эффектам в данном случае относят следующее:
- Снижение проницаемости бетона
- Повышение его прочности
- Повышение морозостойкости
- Повышение коррозионной стойкости
- Снижение усадки
- Снижение ползучести бетона
Водоредуцирующие добавки также делятся на группы:
- Суперводоредуцирующие – снижающие водопотребность более чем на 20%
- Собственно водоредуцирующие – которые снижают ее на 7-20%
Первой группе соответствуют суперпластификаторы, а второй – сильно-, средне- и слабопластифицирующие вещества.
Примеры суперводоредуцирующих и водоредуцирующих добавок:
- МФАС-100П
- ЛСТМ
- ПАЩ-1
- ГКЖ-10
- ПМЩ
Стабилизирующие добавки
В процессе транспортировки бетонная смесь неизбежно начинает расслаиваться. Связано это с тем, что ее компоненты имеют разную плотность. Если это тяжелый бетон, то зерна заполнителя опускаются вниз, а если легкий – всплывают на поверхность.
Если транспортировка бетонной смеси или строительные работы затягиваются, раствор может расслоиться и прийти в негодность. Чтобы этого не произошло, в него добавляют стабилизатор. Он помогает уменьшить водо- и раствороотделения в 2 раза и более, повысить ее однородность.
В качестве стабилизирующей добавки используют:
- Полиоксиэтилен (ПОЭ)
- Метилцеллюлозу (МЦ)
- Гиперпластификатор (ГП)
Многие популярные пластификаторы и суперпластификаторы проявляют стабилизирующий эффект одновременно с разжижением смеси.
Кроме того, они имеют следующие побочные действия:
- Улучшение перекачиваемости смеси
- Замедление схватывания и твердения
- Изменение подвижности смеси
Замедлители схватывания и твердения
Твердение бетонного камня обеспечивают реакции гидратации между цементом и водой. На их скорость и интенсивность можно повлиять при помощи химических присадок.
Замедлители твердения для бетона позволяют:
- Продлить «срок жизни» бетонной смеси в жидком состоянии для транспортировки на дальние расстояния
- Замедлить схватывание бетона при проведении работ в жаркую погоду
- Повысить обрабатываемость архитектурного бетона
Использование такой добавки снижает темпы набора прочности бетоном. Так, на 7 сутки после заливки его прочность на сжатие будет как минимум на 30% ниже, чем у смеси без замедлителя. Кроме того, добавки могут спровоцировать повышение подвижности смеси и снижение скорости ее тепловыделения при твердении.
В качестве замедлителей схватывания и твердения применяют такие добавки:
- Декстрин
- Кормовую сахарную патоку КП
- Крахмал
- Кремнийорганические жидкости (силиконовые масла)
- Лигносульфонат технический ЛСТ
- Нитролтриметилфосфоновую кислоту НТФ
- Релаксол-Темп 4
Кроме того, эффект замедления твердения есть практически у всех пластификаторов.
Ускорители схватывания и твердения
Процессы гидратации цемента можно не только замедлять, но и интенсифицировать.
Делают это с целью:
- Обеспечить твердение бетона при низких температурах
- Снизить расход цемента
- Сократить сроки проведения строительных работ
- Сократить сроки тепловлажностной обработки при пропаривании или автоклавировании
- Увеличить прочность материала
При положительной температуре и естественных условиях твердения эти добавки ускоряют набор прочности бетоном в 3-4 раза. Так, уже через 24 часа после заливки прочность конструкции может составлять 50-60% от проектной.
Чаще всего используют такие ускорители твердения:
- Нитрат кальция (НК)*
- Нитрат натрия (НН)
- Нитрит-нитрат-сульфат натрия (ННСН)
- Нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК)*
- Сульфат натрия (СН)
- Хлорид кальция (ХК)*
Обратите внимание: добавки, отмеченные звездочкой (*), могут вызывать коррозию стальной арматуры. Поэтому при заливке армированных конструкций их следует применять в сочетании с ингибиторами коррозии.
Кроме того, избыток солей в бетонной смеси ведет к образованию высолов.
Другие побочные эффекты, которые могут быть в результате использования ускорителей схватывания и твердения:
- Повышение электропроводности бетона
- Увеличение скорости тепловыделения бетона при твердении
Подведем итог.
Теперь вы знаете, какие добавки используют для изменения характеристик бетонных смесей на этапе транспортировки и укладки. Это пластификаторы и суперпластификаторы, водоредуцирующие и суперводоредуцирующие, стабилизирующие добавки, а также ускорители и замедлители твердения. Чаще всего они влияют не на один параметр бетонной смеси, а сразу на несколько.
Также рекомендуем ознакомиться с нашими следующими статьями по теме: