Добавки в бетон: какие и зачем?

Когда вы готовитесь к заливке фундамента, советую 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 химических добавок на сегодняшний день огромен. Попробую в этой статье рассмотреть самые популярные добавки в бетонные смеси.

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?

На первый взгляд может показаться, что бетонная смесь не нуждается  в повышении пластичности. Можно подумать, что налив побольше воды, бетон без всяких добавок станет жидким и  удобным.

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).

Пластификаторы для бетона – самые востребованные виды добавок. Снижая силу сцепления частиц исходной смеси, они защищают ее от расслаивания.

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 НУЖЕН ВОЗДУХ?

Для новичков воздухововлекающие добавки и их необходимость мало понятна.

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. В бетоне образуются 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 ускоритель твердения, то работать с бетоном при минусовой температуре будет невозможно. Альтернативный вариант – электропрогрев смеси, но данный вариант 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.

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).

Что касается мороза, то бороться с его разрушительной силой  можно двумя путями. Первый, о котором рассказал выше – это 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.

ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ?

Бетон очень часто используется для заливки фундаментов. Поэтому важно защитить подвальные помещения и стены здания от воды . Без добавок бетон медленно, но все-таки пропускает воду через микропоры. Гидроизоляционные добавки придают ему гидрофобные свойства (отталкивание молекул воды).

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.

Каждая добавка должна пройти лабораторные испытания.