Свойства добавок для бетона
Ускорители твердения производятся промышленностью в большом ассортименте и обладают разными свойствами. Некоторые из них известны уже давно и на их основе разработаны различные модификации добавок.
Поташ (углекислый калий) — продукт переработки глинозема. Широко применяется на территории Восточной Сибири в связи с доступностью и дешевизной.
Поташ (углекислый калий)
Положительные свойства:
негорючий,
нетоксичный,
не вызывает коррозии закладных деталей и арматуры,
не вызывает появления выцветов и высолов.
Отрицательные свойства:
нельзя использовать с щелочными цементами, силикатным кирпичом, т.к. образуются сильные щелочи,
не допускается изготовление мостов, эстакад и дорог в связи с ухудшением прочности к восприятию динамических нагрузок,
увеличивает электропроводность, поэтому нельзя применять рядом с источником электронапряжения,
требует использования замедлителей схватывания, т.к. при положительных температурах быстро загустевает,
сильно гигроскопичен, при повышенной влажности слеживается и теряет растворимость,
из-за сильной щелочной реакции работать необходимо, соблюдая меры индивидуальной защиты.
Нитрит натрия — производится многими химкомбинатами в виде кристаллического порошка или раствора. Предельная концентрация 0,1-0,4 л/кг цемента.
Плюсы:
хорошо растворяется,
не вызывает коррозии металлов,
повышает скорость твердения и прочность в полтора раза.
Минусы:
из-за щелочной реакции возможна коррозия бетона и появление на поверхности солевых пятен,
ядовит, опасен для жизни человека,
пожаро- и взрывоопасен.
Нитрит-нитрат кальция — производится химической промышленностью как промежуточный продукт получения кальциевой селитры в виде растворов или пасты.
Плюсы:
ускоряет твердение бетона,
не разрушает металл,
Минусы:
ядовит,
взрыво- и пожароопасен,
вызывает растрескивание бетона при армировании термически упрочненным металлом.
Нитрит-нитрат-хлорид кальция — смесь солей кальция 1:1:2. Производится из отходов химической промышленности, поэтому очень дешев. Выпускается в виде растворов. По характеристикам очень схож с нитрит-нитратом кальция. Техника безопасности аналогична.
Формиат натрия — производится из отходов нефтеперерабатывающей промышленности. Растворяется в воде с поглощением тепла. Применяется в сочетании с пластификаторами. Допустимая концентрация 2-6% от массы цемента. Спиртовой раствор формиата натрия — прозрачная жидкость коричневатого цвета. Добавляется в воду для затворения бетона.
Мочевина (карбамид) — растворимость в воде хорошая, высолов и пятен не дает. Арматура не корродирует. Взрывоопасен, хранить только в несгораемых помещениях. Понижает температуру замерзания жидкости, применяется также как пластификатор.
Мочевина (карбамид)
Аммиачная вода — 10-12% раствор аммиака в воде. Очень дешевая и эффективная добавка. Широко применяется в строительстве. Отсутствует коррозия металла, не образует высолов. Из минусов — неприятный резкий запах.
Хлорид кальция — недорогая пищевая соль для производства сыров. Нашел применение в качестве противоморозной добавки еще в 1888г. Не токсичен, не горюч, не взрывоопасен. Эффективный ускоритель твердения, может использоваться даже в сочетании с лежалыми цементами. Придает повышенную истираемость бетонам и возможность применять их в устройстве полов, дорожного полотна, тротуаров.
Недостатки: гигроскопичность, может увеличивать усадку бетона. Вызывает коррозию металлов при доступе влаги через слой материала. Поэтому требуется дополнительная защита арматуры. В предварительно напряженных конструкциях такие добавки использовать запрещено.
Комплексные противоморозные добавки содержат в составе дополнительно пластификаторы, замедлители или ускорители схватывания, вещества, уменьшающие коррозию. Это позволяет оптимизировать применение реагентов в конкретных условиях.
Типы противоморозных добавок для бетона
Все противоморозные добавки в раствор для кладки бетона бывают трех видов:
- Антифризы. Такие противоморозные добавки в бетоне снижают температуру кристаллизации воды и незначительно ускоряют время схватывания раствора.
- Сульфаты. Добавки на основе сульфатов позволяют максимально ускорить застывание бетонной массы. Помимо этого присадки этого типа активно выделяют тепло, благодаря чему все компоненты раствора быстрее смешиваются и превращаются в однородную субстанцию, что, в свою очередь, понижает температуру замерзания состава.
- Антиморозные добавки-ускорители в бетон. Компоненты этого типа повышают скорость растворения силикатных составляющих в цементе, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора, благодаря чему образуются основные и двойные соли, провоцирующие снижение температуры промерзания смеси.
Большинство комплексных антиморозных добавок, попадая в раствор, выполняют сразу несколько функций: понижают температуру кристаллизации жидкостных компонентов смеси и осуществляют регулировку набора прочности. Современные морозостойкие добавки бывают разных типов в зависимости от их химических и эксплуатационных характеристик. Исходя из этого, выделяют следующие основные компоненты присадок.
Карбонат кальция
Карбонат кальция (или как его еще называют поташ) – это противоморозный кристаллический компонент, значительно ускоряющий застывание бетонной массы.
Поташ рекомендуется использовать только вместе с тетраборатом натрия (который также называют сульфидно-дрожжевая бражка или бура), так как карбонат кальция в чистом виде приведет к снижению прочности бетона.
Важно! Концентрация тетрабората натрия и бражки должна быть не более 30%. Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности
Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности.
Тетраборат натрия
Бура также может использоваться в качестве самостоятельной добавки для бетона противоморозного типа. Эта присадка является смесью кальция, аммония и солей натрия.
Примесь из тетрабората натрия сохраняет целостную структуру бетонной конструкции после ее отмерзания. Кроме этого бура исключает появление трещин в монолите, снижает водопроницаемость бетона и повышает его прочность на 20-30%.
Нитрит натрия
В антиморозные добавки часто добавляют кристаллический порошок – нитрит натрия. Этот компонент также позволяет заливать бетон при пониженных температурах
Однако стоит учитывать, что нитрит натрия является пожароопасным и очень ядовитым веществом, которое необходимо использовать крайне осторожно. Концентрация НН не может превышать 0,42 л/кг, а его добавление в раствор допускается при температурном диапазоне от 0 до -25 градусов
Важно! Этот химикат ни в коем случае нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как такая смесь образует опасный отравляющий газ. Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд»
Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд».
Формиат натрия или кальция
Еще один компонент, являющийся противоморозным ускорителем – формиат натрия или кальция, используется вместе с лигносульфонатом нафталина. Это вещество повышает водоредуцирующие и пластифицирующие характеристики портландцементного раствора.
Расход формиата кальция, как противоморозной добавки не должен превышать 2-6% от общего объема смеси.
Аммиачная вода
Аммиачная вода получается путем растворения в воде аммиачного газа. При этом образуется качественная добавка, которая не только наделяет бетонный раствор противоморозными свойствами, но и не вызывает коррозии армирующей сетки. Присадка этого типа также не влияет на сцепление армокаркаса и бетонного раствора. Однако, в отличие от аналогов аммиачная вода не ускоряет процесс затвердевания бетона, а наоборот замедляет его. Благодаря этому свойству укладывать бетон можно без лишней спешки.
Концентрация этого компонента зависит от температуры воздуха:
- при температуре до -10 °С рекомендуется использовать 5% раствор аммиачной воды;
- от -10 до -20 °С – 10%;
- от -20 до -35 °С – 15%;
- ниже -35 °С – 20%.
В продаже можно встретить множество готовых добавок, рассмотрим самые лучшие из них.
Дозировка и применение: общие рекомендации
Чтобы получить качественный бетонный раствор, следует придерживаться инструкции по изготовлению. Рекомендуется:
- вводить пластификатор в растворённом виде, добавляя достаточное количество воды;
- соблюдать дозировку, рекомендованную производителем готового состава. Её можно выбрать из соответствующей таблицы либо рассчитать самостоятельно в переводе на каждый килограмм сухого вещества;
- готовить раствор при положительной температуре;
- использовать только чистую тару, в которую не могут попасть осадки;
- пользоваться средствами индивидуальной защиты;
- беречь состав от огня.
ФОТО:wizard-beton.ru Дозировка влияет на прочность
Watch this video on YouTube
Для чего нужны противоморозные добавки
Твердение бетона проходит через несколько фаз: первичное схватывание, затвердевание, набор прочности. Чем полноценнее проходит каждая из фаз, тем лучше будет структура материала, выше механические свойства и морозостойкость.
Цемент, входящий в состав материала, проявляет свои вяжущие свойства только в жидкой среде. При низкой температуре вода превращается в лед. Если это происходит очень быстро, зерна цемента не успевают полностью включиться в процесс гидратации. Смесь плохо схватывается и твердеет. В структуре бетона образуются пустоты и трещины, он становится рыхлым, непрочным.
Процесс застывания бетона без противоморозных добавок и с ними
Целью ввода в состав материала противоморозных добавок является продление жидкой фазы и ускорение затвердевания бетона. Химические вещества выполняют роль катализаторов в процессе схватывания бетонной смеси, понижают температуру замерзания воды и способствуют быстрому твердению.
Прогрев материала
Выделяют 2 основных способа поддержания тепла в противоморозном бетоне:
- обогрев электрическим оборудованием. Процедура оправдана только при выполнении масштабных строительных работ, так как удельные затраты на обогрев увеличиваются при снижении объёма бетона;
- утепление. Чтобы обеспечить нужную температуру, чаще используется покрытие бетона теплоизоляционным материалом. Он предотвращает испарение влаги и снижает тепловые потери. Для остановки испарения выгодно накрывать бетон полиэтиленовой плёнкой. Более эффективная теплоизоляция обеспечивается слоем опилок или покрытием сухими досками.
Разновидности и характеристики добавок
Добавки в бетон – это специальные химические продукты, которые добавляют в строительную смесь. Обычно их используют во время приготовления бетона или же при застывании с основным материалом. К преимуществам использования добавок в бетон можно отменить полную защиту смеси по объему. При этом уже созданную конструкцию обработать подобными средствами невозможно. В таких случаях используются пропитки.
Пластификаторы
Пластификаторы – специфические добавки, который значительно повышают подвижность бетона. Кроме того, они также повышают их прочность на 120-140%. Использование подобных добавок также позволяет добиться следующих улучшений:
- Повысить морозостойкость на 1.5 марки;
- Увеличить водонепроницаемость на 3-4 марки.
Известно, что использование пластификаторов позволяет снизить расход бетона в среднем на 25%. За счет этого удается значительно сэкономить на строительных материалах.
https://youtube.com/watch?v=eRBnATg4exE
Ускорители набора прочности
Использование ускорителей набора прочности позволяет значительно повышают скорость затвердевания бетона. Кроме того, такие добавки повышают прочность бетона – его марку. В основе ускорителей набора прочности лежат гранулированный хлористый кальций. Обычно он используется для приготовления тротуарных плиток, пенобетонов, стеновых камней и других компонентов.
Применение ускорителей набора прочности удается ускорить производственный процесс. Это обеспечивается за счет меньшего простоя компонента в специальной форме. Таким образом, объем выпускаемой продукции значительно увеличивается. Укрепление бетона с помощью ускорителей происходит на несколько процентов – это избавляет от большинства сколов, которые влияют на внешний вид.
Добавки с противомраморным эффектом
Рисунок 2. Мраморный эффект на бетоне
Добавки с противомраморным эффектом позволяют нейтрализовать смолы в составе бетона. Использование таких средств значительно повышает водонепроницаемость смеси, препятствует расслаиваемости во время транспортировки. Это весьма важная добавка, которая повышает удобство обработки смеси.
Модификаторы бетонных растворов
Модификаторы – специфические добавки в бетон, которые повышают его прочность, увеличивают морозостойкость и подвижность смеси. Кроме того, существует ряд модификаторов, которые повышают противокоррозийные свойства бетона.
Комплексные добавки
Использование комплексных добавок для бетона значительно повышают его прочность, что доставляет огромный положительный эффект. Ряд компонентов направлено на повышение удобноукладываемости смеси. Также они улучшают технические характеристики бетона, такие как морозостойкость и водонепроницаемость.
Комплексные добавки для бетона сокращают необходимый объем воды для бетона, что позволяет снизить расход цемента. Комплексные добавки можно использовать с другими веществами – они не вступают в реакцию между собой.
Антикоррозийные
Антикоррозийные добавки в бетон делают его стойким к воздействию пресной воды, других агрессивных жидкостей, которые могут спровоцировать появление коррозии на материале. Использование антикоррозийных добавок позволяет добиться следующих эффектов:
- Не допустить растворение компонентов готового камня;
- Защитить поверхность от труднорастворимых образований, которые способствуют разрушению камня;
- Препятствует вымыванию составляющих бетон продуктов.
Рисунок 3. Коррозия бетона
Суть использования антикоррозийных химических добавок обеспечивает частичное или полное связывание свободной гидроокиси кальция в бетоне. Также это позволяет повысить плотность и влагонепроницаемость камня за счет уменьшения пор в его структуре. Антикоррозийные добавки делают бетон гидрофобным.
Типы присадок для бетона. Морозостойкие присадки “Экспертбетон”
Чтобы продукция соответствовала стандартам и ГОСТу, в нее потребуется добавлять различные присадки для бетона.
Стоит отметить, что это делает процесс производства несколько дороже. В зависимости от тех или иных потребностей, в раствор могут добавляться разные присадки.
Так, тонкер-бетон используется в тех случаях, когда потребуется укладывать раствор под большим давлением. Присадка помогает раствору хорошо сцепляться с другими материалами, увеличивает его морозоустойчивость и водонепроницаемость.
Какие присадки в бетон используются
Пенообразователь поможет создать в смеси ячейки с воздухом, благодаря чему она будет лучше удерживать тепло и станет легким на вес. От того, какая присадка используется, зависят и характеристики материала.
Модификаторы используются для создания конструкций, которые отличаются высокой прочностью. При этом они сделают бетон водонепроницаемым и подвижным. Благодаря модификатору он станет легче укладываться. Добавки применяются сразу на бетонном заводе.
Воздухововлекающие добавки
применяют для того, чтобы увеличить возможность смесью поглощать воздух. В таком случае потребуется добавлять меньше воды. Но тут стоит помнить, что если добавить большое количество такой присадки, то она может уменьшить прочность бетона. Есть присадки, которые помогают использовать раствор в холодное время.
Пластификаторы
Пластификаторы могут изменить характеристики смеси, которые станут оптимальными для того или иного случая. Наиболее востребованными являются добавки, которые могут уменьшить количество влаги в смеси. Они могут использоваться в качестве раствора для стяжки.
Если потребуется сделать качественный бетон, то в нем должно содержаться небольшое количество влаги. Но при этом смесь станет менее пластичной. Чтобы увеличить пластичность, потребуется увеличить количество влаги. Но тут стоит отметить, что в таком случае физические свойства (морозоустойчивость, прочность, водонепроницаемость) ухудшатся.
Морозостойкие добавки
С появлением пластификаторов и присадок бетона об этой проблеме можно забыть. Пластификаторы добавляют на бетонных заводах. Они способны сохранить качество смеси и увеличить ее пластичность. Также добавка дает возможность уменьшить в составе бетона количество цемента, не изменяя его качество. Морозостойкие присадки достаточно востребованы в Москве.
Пластичность товарного бетона увеличится, а это даст возможность возводить достаточно прочные монолитные конструкции без необходимости виброусадки. Также появится возможность производить качественную заливку при содержании в конструкции большого количества арматуры. Смесь будет проникать во все щели, не оставляя пустот.
Теги:
Выбор добавки
Цемент нельзя использовать, когда на улице холодно. Ограничение вызвано тем, что в составе материала имеются жидкие фазы. Когда температура падает ниже пяти градусов, созревание бетона прекращается. От низкой температуры вода в цементном растворе кристаллизуется. Сам материал при этом становится очень твердым. От низких температур разрушается структура строительного материала. Тогда цемент уже непригоден для строительных работ. Однако, мастера, осуществляющие работы в области строительства монолитных сооружений, вынуждены продолжать работы даже в зимний сезон. Строительство должно идти круглый год, чтобы соблюдать сроки сдачи жилья. Жидкую фракцию, которая находится в бетоне, необходимо сохранить. Решение проблемы – противоморозные добавки. В статье будет рассказано о технических характеристиках и основных видах данного материала. Будут перечислены плюсы и недостатки противоморозных составов.
В противоморозных добавках для бетона находится химическое вещество, которое выпускается в двух формах, сухая смесь и раствор. При использовании противоморозного состава для цемента ускоряется процесс гидратации. В результате бетон остается относительно мягким и при низких температурах.
Противоморозные добавки в зависимости от химической основы делятся на сульфаты, противоморозные добавки, которые ускоряют процесс, и антифриз. О каждой противоморозной добавке будет рассказано подробнее в статье.
Антифриз является противоморозной добавкой, которая снижает температуру и замедляет процесс схватывания раствора. Скорость образования структур при этом не изменяется.
Сульфаты – еще один известный противоморозный компонент. Сульфаты активно продуцируют тепло. Состав прочно связывает труднорастворимые соединения. Поэтому противоморозные добавки не следует использовать в качестве средства понижения температуры рабочей смеси.
Работа противоморозных добавок с ускоряющим эффектом осуществляется посредством силикатных компонентов. Когда силикатные составляющие добавки вступают в реакцию с компонентами бетона, формируются двойные соли. Двойные соли понижают температуру, при которой замерзает жидкостная фракция бетона.
Поташ – разновидность добавки-ускорителя. Состав быстрее аналогов способствует схватыванию и затвердеванию бетона. Негативное воздействие вещества на материал можно снизить, если добавить тетраборат натрия. При добавлении тетрабората натрия разрушение материала удается избежать.
Нитрит натрия – очень опасное вещество. При использовании нитрита натрия в качестве компонента в борьбе с холодом, следует строго придерживаться рекомендаций.
Еще одно вещество, препятствующее замерзанию бетона, – формиат натрия. Потребуется 2-6% от массы цементного состава. Именно таков расход формиата натрия.
Применение добавок
Противоморозные добавки должны доливаться в раствор вместе с жидкостью. Сделать это желательно с последней третью воды. Не следует добавлять в сухую смесь присадки. Как только присадка будет добавлена, следует выждать определённое время, которое необходимо для распределения компонентов. Противоморозные добавки используются при минусовых температурах по определённым правилам.
Если приходится работать в условиях снегопада, то важно позаботиться об укрытии. При выходе раствора из смесителя важно удерживать его температуру в пределах от +15 до +25 °С
Рабочая смесь должна подготавливаться с использованием подогретой воды. Заполнители подогреваются перед непосредственным использованием.
Разновидности
Согласно ГОСТ 24211-91 добавки делят на виды в зависимости от назначения:
- Водоредуцирующие 1-4 групп — снижают расход воды на 5-20%. Повышают водонепроницаемость бетона на 1-4 марки, прочность на 5-40%, морозостойкость на 1-5 марок.
- Стабилизирующие — сохраняют подвижность и однородность раствора при транспортировке, перекачке и укладке, препятствуют расслоению смеси.
- Ускорители твердения — уменьшают время застывания раствора на 25 %. Набор прочности в первые сутки — более 20% от марочной. Применяют в заводских условиях для ускорения формовки и выдержки железобетонных изделий, на строительных площадках — при отрицательных температурах. Расход цемента уменьшается на 10-15%.
- Замедлители — используют при больших объемах бетонирования, чтобы уменьшить количество стыков, «рабочих швов». Увеличение времени схватывания необходимо при длительных перерывах в работе, дальних транспортировках.
- Гидрофобизирующие — вовлекают в смесь при затворении пузырьки воздуха, которые равномерно распределяются по объему и снижают поверхностное натяжение воды. Возрастает пластичность и подвижность раствора. Добавка пластификатора придает водоотталкивающие свойства поверхности бетона.
По составу пластификаторы делятся на органические и неорганические.
По классу назначения:
- Моно добавки — соединения с узконаправленным действием, часто имеют побочный нежелательный эффект;
- Комплексные — совмещают несколько однокомпонентных присадок для устранения отрицательного влияния на бетонную смесь какой-либо из них, расширения области применения.
Комплексные добавки разделяют на пять групп:
- Смеси поверхностно-активных веществ гидрофильно-гидрофобного действия;
- Смеси ПАВ и электролитов, ускоряющих схватывание и твердение;
- Электролиты, сочетают несколько компонентов, увеличивают коррозионную стойкость стали;
- Суперпластификаторы, обладают дополнительным воздухововлекающим свойством;
- Добавки широкого действия, придают устойчивость бетонам при эксплуатации в агрессивных средах.
Пластификаторы производят в виде кристаллических порошков, суспензий, жидкостей, паст и монолит-глыб.
Можно купить готовые пластификаторы для бетона или приготовить своими руками.
Плюсы и минусы
Применение добавок продлевают сроки эксплуатации готового сооружения и помогают ускорить процесс застывания раствора.
Противоморозные добавки обладают рядом таких преимуществ:
- увеличивают прочность монолита;
- продлевают сроки эксплуатации готовой конструкции;
- повышают морозостойкость и влагонепроницаемость смеси;
- снижают риск усадки и деформации возведенного сооружения;
- ускоряют застывание раствора;
- предотвращают коррозию и преждевременное разрушение поверхности.
Однако заливка бетона зимой с использованием специальных присадок имеет и ряд недостатков, таких как:
- увеличение расхода цемента для повышения прочности бетона;
- выделение входящими в состав добавки компонентами токсинов;
- если нарушены правила изготовления морозоустойчивой бетонной смеси, поверхность потеряет свои заявленные качества.
