Пластификаторы (добавки) для бетона

2 Фев by admin

Пластификаторы (добавки) для бетона


Содержание:

  • Принцип действия пластификаторов

  • Преимущества

  • Добавки к бетонам – разнообразие возможностей

  • Ускорители процесса затвердевания бетона

  • Замедлители процесса затвердевания бетона

  • Добавки – «воздухозахватчики»

  • Добавки для увеличения морозостойкости

  • Ингибиторы коррозии

  • Качество добавок. У кого покупать?

  • Готовим пластификатор своими руками

  • Основой бетонных растворов является смесь цемента, воды и инертного наполнителя (щебня, гравия, песка). Содержание каждого из компонентов определяется исходя их обеспечения лучших характеристик готовой композиции. Сложность выбора оптимального соотношения связана с необходимостью решить ряд противоречивых задач.

    Характеристики, определяющие качество готовых бетонных конструкций: прочность, морозостойкость, водонепроницаемость. Для улучшения этих свойств исходная смесь должна содержать минимально возможное количество воды. В идеале – ровно столько, сколько необходимо для прохождения химической реакции гидратации цемента. Однако на практике смесь, содержащая такое «идеальное» количество воды окажется слишком «жесткой», неудобоукладываемой. Увеличение доли воды облегчит процесс укладки, однако неизбежно ухудшит эксплуатационные характеристики готовой конструкции.

    Поиск средств, позволяющих примирить эти противоречивые требования, привел в сороковых годах XX века к созданию пластификаторов – вещества, которые при введении в состав бетонной смеси обеспечивают ее пластичность, в то же время не ухудшая качества готового бетона.

    Принцип действия пластификаторов

    В настоящее время ассортимент предлагаемых на рынке пластификаторов и суперпластификаторов весьма широк. В зависимости от принципа действия их подразделяют на две основные группы.

    • Пластификаторы гидрофильного действия.Повышая смачиваемость, ускоряют образование коллоидной системы и существенно повышают пластичность и текучесть раствора.
    • Пластификаторы с гидрофобизирующими компонентами.Способствуют насыщению бетонной смеси мельчайшими воздушными пузырьками. При их применении снижается поверхностное натяжение воды, в результате пластичность бетонной смеси и заметно увеличивается.

    Преимущества использования пластификаторов

    Практически ни одно современное производство изделий из бетона и бетонных конструкций не обходится без применения пластификаторов. Чем объяснить подобную популярность? Рассмотрим основные преимущества пластифицирующих добавок.

    • Первое преимущество: очевидно, что добавка небольшого количества пластификатора (в среднем 0,4 – 0,8% от массы цемента) позволяет получить пластичную подвижную смесь при технологически оптимальном соотношении воды и цемента.
    • Значительная экономия цемента. Введение в состав смеси пластификаторов позволяет снизить количество необходимой для сохранения подвижности воды затворения, снижается отношение воды и цемента. При этом для получения бетона с одинаковыми прочностными характеристиками из смеси, содержащей пластификатор с-3, будет израсходовано примерно на 15 % цемента меньше, чем для такой же по подвижности смеси без добавок.
    • Прочностные характеристики готовых изделий могут быть увеличены на 25%.
    • Благодаря более высокой подвижности бетонной смеси, для ее укладки возможно использование бетононасосов и автобетононасосов. Это особенно важно для строительства монолитных сооружений. Причем снова необходимо отметить – прочность готовой конструкции при этом не страдает.
    • Отсутствует необходимость в использовании виброуплотнителей и других подобных приспособлений для уплотнения уложенного бетонного раствора.
    • Благодаря хорошей текучести и повышенной адгезионной способности, смеси, содержащие пластификаторы могут использоваться для заливки армированных конструкций с высокой плотностью армирующих элементов: цельнолитых колонн, плоскостных элементов в узких опалубках и других конструкций.
    • Возможность получения смесей с повышенной плотностью. Изделия и конструкции, изготовленные из таких смесей, обладают повышенной водонепроницаемостью.
    • Улучшение характеристик морозостойкости и стойкости к образованию трещин.
    • Благодаря усилению адгезионных свойств бетона усиливается сцепление с армирующими элементами, что также улучшает прочностные характеристики конструкции в целом.Однако при использовании пластифицирующих добавок необходимо учитывать один важный момент – некоторое увеличение времени схватывания бетонного раствора и времени полного затвердевания. Этот эффект может быть частично или полностью компенсирован использованием других добавок к бетону – ускорителей затвердевания.

    Добавки к бетонам – разнообразие возможностей

    На примере пластификаторов видно, что добавление даже незначительного количества определенного вещества может существенно изменить свойства готовой смеси. Естественно, разработчики не остановились на внедрении в производство пластификаторов. На сегодняшний день существует множество добавок к бетонам, регулирующих и другие основные свойства растворов.

    Помимо индивидуальных добавок, регулирующих какое-либо одно свойство бетона, широкое распространение получили комплексные составы, оказывающие на готовую смесь разностороннее влияние. Например, популярен комплекс на базе пластификатора С-3, дополненного ускорителем затвердевания, либо иными добавками, усиливающими прочность, морозостойкость и другие свойства бетона.

    Ускорители процесса затвердевания бетона

    Область применения ускорителей твердения достаточно разнообразна. Один случай уже упоминался – компенсация замедления процесса схватывания бетона, вызванного применением пластификаторов. Но это не единственный пример. Ускорители могут использоваться при проведении работ в холодную погоду. Низкие температуры служат причиной замедления химических процессов, происходящих при гидратации цемента, а значит и процессы схватывания и набора твердости протекают медленнее, чем при нормальных условиях. Использование ускорителей позволит провести работы в нормальные сроки, не оглядываясь на похолодания.

    Использование ускорителей твердения может существенно облегчить задачу и при необходимости выполнения заливки монолитных конструкций, когда внесение последующего слоя возможно только после затвердевания предыдущего. Например, бетонирование монолитной чаши бассейна. Смесь, заполняющая опалубку стен, может выдавить свежеуложенный бетон дна. При классическом способе укладки бетона стены выполняются после затвердевания дна. Использование добавок-ускорителей позволяет существенно ускорить процесс.

    Замедлители процесса затвердевания бетона

    Необходимость использования подобных добавок возникает, например, при необходимости транспортировки готовой бетонной смеси на значительные расстояния, или если быстрая закладка невозможна по каким-то иным причинам. Отсрочка процесса затвердевания может составлять несколько часов. Кстати, именно к этой группе можно отнести и пластификаторы – они тоже замедляют схватывание бетона.

    Добавки – «воздухозахватчики»

    При перемешивании бетонной смеси в массу вовлекаются множество мельчайших пузырьков воздуха.
    Используется для получения легких, пористых бетонов. Образующаяся в результате микропористая структура обеспечивает повышенную морозостойкость конструкций. Этот эффект возникает благодаря наличию пространства для расширения при замерзании впитавшейся в бетон воды (внутренние воздушные полости пузырьков). Правда, защита эта распространяется только на цементную составляющую смеси, а наполнители подвергаются действию мороза в обычном режиме.
    Еще один отрицательный момент – снижение прочности. Не очень существенно, но для изготовления несущих конструкций, требующих повышенной прочности, применение бетона с такими добавками недопустимо.

    Добавки для увеличения морозостойкости

    Противоморозные добавки позволяют производить процесс бетонирования в условиях отрицательных температур без подогрева залитых конструкций. Некоторые добавки позволяют выполнять бетонные работы при температуре воздуха до минус 25 С.

    Уже упоминалось, что снижение температуры окружающего воздуха приводит к замедлению химических процессов гидратации цемента, протекающих в массе бетонного раствора при схватывании и затвердевании бетона. При отрицательных температурах эти реакции прекращаются полностью из-за превращения воды в лед и, следовательно, полного удаления ее из зоны реакции.

    Для того чтобы устранить влияние отрицательных температур возможно два пути: ускорение процесса затвердевания (чтобы цемент схватился до того, как температура конструкции упадет ниже температуры замерзания) и снижение температуры замерзания воды. Хорошо известно, например, что морская вода замерзает при более низких температурах, чем пресная. Аналогичным свойством обладают растворы некоторых органических веществ, с применением которых производят антиобледенительные жидкости.

    Основной сложностью в подборе соответствующих ингредиентов оказывается требование химической инертности или положительного влияния добавки на прочностные свойства бетонных конструкций, в том числе на элементы арматуры. Широко распространено мнение, что антиморозные присадки оказывают коррозионное действие на металл арматуры. Следует отметить, что серьезные производители любых добавок к цементам проводят лабораторные испытания своей продукции и гарантируют ее качество. Другой разговор, что всегда есть опасность нарваться на фальсифицированный продукт.

    Ингибиторы коррозии

    Ингибиторы – вещества, замедляющие скорость химической реакции. Часто железобетонные конструкции эксплуатируются в условиях, оказывающих разрушающее воздействие на сталь, из которой изготовлены армирующие элементы. Введение в состав бетонного раствора ингибирующих веществ позволяет предохранить сталь от такого воздействия и продлить срок службы конструкций.

    Качество добавок. У кого покупать?

    Крупные предприятия, заключающие договор о закупке партии добавок непосредственно у производителя или его официального дилера имеют доступ к полному комплекту документации, подтверждающей качество товара. Для розничного покупателя, желающего приобрести канистру-другую пластификатора для личного пользования все несколько сложнее. При покупке всегда рекомендуется потребовать у продавца сертификат соответствия на приобретаемый товар. Это возможно в специализированных магазинах стройматериалов или супермаркетах. Естественно, если обратиться к товару неизвестного происхождения на рынке – всегда есть риск получить подделку. В этом случае никто никаких гарантий дать не может.

    Готовим пластификатор своими руками

    Перед мастерами-умельцами, желающими самостоятельно возвести дом или дачу, оборудовать бассейн или забетонировать площадку у дома часто возникает необходимость приготовления больших объемов бетонных растворов. И желание облегчить работу с этими растворами, улучшить их эксплуатационные характеристики понятно.

    Возникает вопрос: можно ли приготовить эффективный пластификатор из подручных материалов?
    С древних времен строители добавляли в строительные растворы гашеную известь, белки куриных яиц и прочие секретные ингредиенты, усиливающие пластичность смесей, улучшающих прилипание к скрепляемым поверхностям. Секреты таких составов тщательно хранились, передавались от отца к сыну. И строились те дома не на годы – на века…

    Сейчас все проще. Все секреты можно найти в интернете. 
    Наиболее простым и доступным средством может стать гашеная известь, а также моющие растворы: жидкое мыло, шампуни, синтетические моющие средства. Количество добавки можно определить из тех же пропорций – примерно 0,3-1 % от массы цемента. Так на мешок цемента можно добавить примерно 200 мл жидкого мыла.

    Важный момент: все добавки необходимо вводить на самой первой стадии приготовления растворов, смешивая их с водой. Если при растворении образуется пена, следует дать ей осесть. И только потом использовать воду с растворенным средством для приготовления смеси. В результате содержащиеся в моющих средствах поверхностно-активные вещества снижают поверхностное натяжение жидкости, раствор прекрасно смачивает твердые компоненты смеси, буквально «обволакивает» их, прилипает к поверхности наполнителя. Полученный в бетонный раствор намного удобнее в работе, чем смеси без пластифицирующих добавок, требует меньше усилий для равномерной укладки, уплотнения и прочих этапов сооружения бетонных конструкций своими силами.

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Adblock
    detector