Меню

Химические добавки для цементных растворов



Добавки в бетон для повышения прочности

Прочный бетон является залогом длительной службы зданий и сооружений, которые строят с использованием этого материала. По этой причине большинство строителей задается вопросом, как увеличить прочность цементного раствора. В настоящее время с целью увеличения механической прочности бетонной смеси используют армирование с помощью металлических элементов и специальных добавок. В первом случае необходимо закупить большое количество дорогостоящих компонентов, а специальные добавки характеризуются низкими затратами времени и денег. Добавки в бетон для повышения прочности являются отменным способом увеличить не только прочность, но и влагостойкость, коррозионную стойкость и морозостойкость, устойчивость к сжатию и изгибу.

Основные преимущества добавок в бетон

Главные достоинства добавок в бетон, перед альтернативными вариантами увеличения прочности бетонного раствора:

  • Значительная экономия цемента при сохранении всех эксплуатационных параметров готовых изделий.
  • Увеличение подвижности бетона способствует улучшению качества работ по заливке бетоном армированных конструкций.
  • Повышение характеристик морозостойкости и устойчивости к образованию трещин.
  • Снижение величины усадки твердеющего бетона позволяет снизить расход раствора.
  • Повышение уровня адгезии (сцепления) металлической и пластиковой арматуры с бетонной смесью.
  • Повышение механической прочности бетона при низких дополнительных финансовых затратах.
  • Возможность отказаться от процедуры использования вибратора, что сокращает трудоемкость выполняемых работ.

Сфера использования

Большинство профессиональных строителей добавляют в бетон для прочности специальные добавки. Это необходимо при строительстве особо ответственных объектов, а также нестандартной технологии производства бетонной смеси:

  • Изготовление монолитных конструкций , которые будут эксплуатироваться в сложных условиях.
  • Изготовление бетонной смеси с нестандартным заполнителем (гранотсев, мелкозернистый песок и др.).
  • Обустройство конструкций из тяжелого монолитного бетона класса М200 и более.
  • Изготовление железобетонных изделий из мелкоячеистого неавтоклавного бетона.
  • Обустройство наливного пола на объектах с повышенными требованиями к прочности поверхности ( автомобильные или мусоросжигательные заводы, торговые предприятия и пр.)

Сфера использования добавок в бетон с каждым годом расширяется за счет положительного опыта их использования на протяжении многих лет.

Что добавляют в бетон для прочности

В зависимости от основного принципа действия и химического состава, все упрочняющие добавки разделяют на несколько типов:

  • Пластификаторы. Это специальные сыпучие или жидкие составы, которые используют для увеличения подвижности бетонного раствора. Конечно, дополнительная вода способна сделать смесь более подвижной, но при этом, ухудшается качество бетона и его внешний вид (трещины, сколы и пр.). Пластификатор для бетона позволяет существенно снизить пористость готового изделия, что положительно сказывается на механической прочности, влагостойкости и коррозийной стойкости. При использовании пластификаторов экономится цемент.
  • Ускорители и замедлители набора прочности. Эта разновидность химических веществ, предназначенных для ускорения или замедления твердения бетонной смеси, улучшения его прочности, стойкости к изгибу и сжатию. Наличие ускорителей набора прочности позволяет снизить продолжительность термической обработки, что сокращает технологический цикл производства железобетонных изделий. Вместо ускорителей можно применять электроподогрев смеси, но это дорого и сложно. Замедлители набора прочности используют при длительной транспортировке смеси, а также при заливке больших или достаточно протяженных конструкций. В противном случае, при неравномерном затвердевании возможны образования стыков, которые ослабят конструкцию.
  • Фиброволокно. Представляет собой строительное волокно из микрочастиц термопластичного полипропилена. Добавка этого типа увеличивает стойкость к истиранию, ударам и раскалыванию. Фиброволокно позволяет изготавливать бетонные изделия самой различной формы, что делает его незаменимым в архитектурном строительстве.
  • Гидрофобизаторные добавки . Гидрофобизатор является смесью на основе акрила или кремнийорганических веществ. Поверхностный способ нанесения добавок этого типа позволяет использовать их для уже готовых бетонных изделий. Глубина пропитки бетона гидрофобизатором составляет вплоть до нескольких сантиметров. Благодаря обработке этим составом, поверхность бетона приобретает водоотталкивающие свойства, механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
  • Противоморозные добавки. Они позволяют производить качественный бетонный раствор, который имеет высокую стойкость к воздействию отрицательных температур. Благодаря этому появляется возможность эксплуатировать железобетонные изделия во всех климатических районах. Кроме этого противоморозные добавки обеспечивают быстрые темпы набора прочности и снижают содержание влаги в бетоне. Следует отметить, что многие ускорители прочности также оказывают на бетонную смесь противоморозное действие.
  • Комплексные добавки. К данной категории веществ относят химические добавки, которые включают комплекс из нескольких составляющих различного предназначения. Добавки этого типа не только увеличивают прочность бетона, но и повышают его влагостойкость, морозостойкость и износостойкость.

Важный момент: бетонная смесь изначально должна быть хорошего качества, в противном случае, никакие добавки не помогут. Ну и не забываем о тестировании бетона. Его проводят не только на заводе-изготовителе бетонной смеси, но и на строительной площадке (делается пробный замес, заливаются кубики и после затвердевания их испытывают на прессе).

Читайте также:  Чем можно замазать печку цементом

Наше предложение

Группа компаний СМК выполняет комплексное строительство объектов с использованием бетонного раствора, укрепленного с помощью специальных добавок. Наши специалисты знают, как сделать крепкий цементный раствор для обустройства самых сложных и нестандартных конструкций:

  • Фундаменты ( ленточный , плитный и др.)
  • Цокольные этажи
  • Стяжка пола
  • Монолитные стены
  • Плиты перекрытия
  • Бетонные полы
  • Ступени/лестницы
  • Несущие колонны

При необходимости увеличить стойкость к внешним негативным факторам влияния мы используем полиуретановое защитное покрытие, которое позволяет существенно улучшить защиту бетонных изделий от влаги, мороза и механических ударов. В своей деятельности мы используем только качественные расходные материалы и строго придерживаемся требований к выполнению технологических операций. Благодаря этому все наши объекты характеризуются отменными эксплуатационными параметрами. Для заказа строительных работ, следует позвонить или написать нам, что позволит нашему менеджеру грамотно проконсультировать по всем интересующим вопросам.

На видео устройство упрочненных бетонных полов с топпингом силами нашей компании:

Источник

Противоморозные добавки для бетона: всё, что нужно знать строителю

Бетон — основной строительный материал XXI века. Но помогает он человеку уже более 4000 лет: следы бетона находят при раскопках памятников Месопотамии и Римской империи; известно, что бетон использовали при строительстве древних храмов Индии и Великой Китайской стены. В России бетон впервые был применен в Москве, когда восстанавливали город после пожара 1812 года.

Современный бетон отличается от того, что использовали в древности. Если у римлян в его состав входила известь с добавлением вулканических продуктов, то теперь применяется изобретенный в 1824 году портландцемент — силикатное вяжущее вещество, которое отвечает за прочность и долговечность бетона.

Цемент, вода, песок и щебень — вот основной состав современного бетона. Их замешивают в определенных пропорциях, которые зависят от конкретной задачи, ведь характеристики материала могут быть разными. Застывание бетона проходит через три фазы: схватывание, затвердевание и набор прочности. Качество конструкции напрямую зависит от того, пройдена ли каждая из фаз целиком.

Процесс застывания зависит от нескольких факторов: марки цемента, влажности воздуха и температуры окружающей среды. Схватывается бетон недолго (обычно 1–3 часа), а вот его затвердевание может затянуться на две-три недели — особенно в холодное время года.

Оптимальные условия для затвердевания бетона — влажность 75% и температура воздуха около +20°C. При температуре ниже +10°C скорость застывания бетона падает, а при отрицательных температурах— почти останавливается.

Всё дело в замерзании и кристаллизации воды, которая входит в состав бетона, — именно поэтому зимой строители используют противоморозные присадки. О них и пойдет речь в этой статье.

Для чего нужны противоморозные добавки?

Противоморозные добавки (ПМД), которые вводятся в бетон, дают возможность вести строительство в любое время года. Для России это особенно актуально. Они повышают плотность, пластичность, а также влаго- и морозоустойчивость бетона, и при этом не дают ему растрескиваться. Кроме того, противоморозные добавки снижают риск усадки материала, противостоят коррозии арматуры.

Чтобы использовать ПМД, не нужно ждать минусовой температуры: их применяют уже тогда, когда среднесуточная температура достигает +10°C. Если не использовать ПМД, то вода в смеси не вступит в реакцию с цементом, процесс гидратации не начнется, и материал не наберет расчетной прочности. В результате могут появиться усадочные трещины или даже начнется разрушение стен. ПМД катализируют процесс схватывания смеси, снижают температуру замерзания воды (она может оставаться жидкой при температуре –10°C и ниже) и защищают от подобных проблем.

Какие существуют виды противоморозных добавок?

ПМД бывают сухими и жидкими. Сухие обычно они представлены в виде порошка:

  • хлорид натрия (так называемая строительная соль),
  • нитрит натрия,
  • хлорид кальция,
  • формиат натрия,
  • различные комплексные смеси.

Жидкие добавки представляют собой растворы или концентраты. Это в первую очередь аммиачная вода, которая позволяет заливать бетон даже при экстремально пониженной температуре –100°C и защищает арматуру от коррозии. Также широко распространены различные жидкие пластификаторы: они снижают скорость застывания и делают смесь более подвижной.

Чем различные противоморозные добавки отличаются друг от друга?

Выделим пятьтипов противоморозных добавок:

Пластификаторы . К ним относятся сульфаты нафталина и меламиновой смолы, органические полиакрилаты. Эти добавки не только обеспечивают водонепроницаемость и морозостойкость растворов, но еще и делают бетонную смесь подвижнее, что упрощает работу строителям. Такая разжиженная смесь может заполнить любую форму и используется для различных типов бетонов. Пластификаторы поглощают водяные пары из воздуха, что помогает сократить количество добавляемой жидкости при производстве бетона. Они предотвращают расслаивание и появление трещин. Также пластифицирующие добавки увеличивают прочность бетона на 25%.

Читайте также:  1 кубический метр равен цемент

Добавка HotIce позволяет повысить подвижность, прочность, степень реакции смеси и другие характеристикии при этом уменьшает количество воды в смеси.

Пластифицирующим действием также обладает добавка CemBase , которая одновременно увеличивает прочность, повышает подвижность и растекаемость бетона и тоже уменьшает количество воды в смеси. Кроме того, она активирует свойства некоторых составляющих цемента, от чего он становится более плотным. Как следствие, изделия из него будут более прочными, долговечными, морозостойкими, водонепроницаемыми и защищенными от появления трещин.

Обе добавки отлично подходят для гидроизоляции бетона, заливки полов и фундамента, оштукатуривания.

Расход HotIceна 100 кг цемента — от 7 до 12 л, а CemBase — от 0,5 до 1,0 л.

2) Упрочняющие добавки — это, например, хлорид кальция, нитрат кальция, сульфаты железа и алюминия. Они ускоряют затвердевание бетонной смеси и способствуют повышению ее прочности. Их применяют в первые три дня застывания бетона — именно тогда упрочняющие добавки наиболее эффективны.

3) Коррозионностойкие добавки рекомендованы для защиты железобетонных конструкций от окисления и низких температур. Характеристики таких противоморозных добавок позволяют увеличить срок службы бетона и сделать его более устойчивым к агрессивным субстанциям.

В качестве примера приведем гидроизолирующую добавку CemAqua , в состав которой входит кремнийорганика. CemAqua можно использовать для изготовления растворов для кладки кирпича, гидроизоляции и защиты бетона, заливки пола или фундамента. Ее расход на 100 кг цемента — от 1,0 до 1,5 л.

4) Регуляторы подвижности — они нужны, чтобы продлить период использования готового раствора, если планируется долгое бетонирование или если смесь нужно перевезти на большое расстояние.

Добавка CemStone способна увеличить этот период до 5 часов. Она придает смеси пластичность, улучшает обрабатываемость, регулирует консистенцию, препятствует расслоению и водоотделению растворной смеси, а также увеличивает морозостойкость— это важно для проведения всех видов бетонных работ. Расход данного вещества на 100 кг цемента составит от 0,25 до 0,5 л.

5) Морозоустойчивые — снижают температуру кристаллизации воды и скорость схватывания и при этом никак не влияют на процесс формирования бетона.

6) Комплексные смеси . В их состав входит два и более компонентов. Такие добавки улучшают несколько свойств бетона одновременно. Например, могут обеспечивать водонепроницаемость, повышать прочность, морозостойкость и долговечность, а также предотвращать появление плесени и грибков, как комплексное средство CemAquaStop .

А добавка CemFrio обладает комбинированным противоморозным, ускоряющим, пластифицирующим действием. Она позволяет проводить бетонные работы при температурах от +10 до –20 °С, обеспечивать набор прочности без дополнительной тепловой обработки, а также увеличить конечные прочностные характеристики бетона на 10% и более. Кроме того, она увеличивает сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями и повышает показатели водонепроницаемости, морозостойкости и долговечности бетона. На 100 кг цемента потребуется от 2 до 3,5 л вещества.

В каких пропорциях добавляют ПМД в бетонную смесь и сколько их нужно?

У каждой ПМД— собственные пропорции добавления в бетонную смесь, они зависят и от ее характеристик, и от термопоказателей. Если антифриза будет много, то затвердевание будет происходить дольше, что повысит цену бетона, если мало — то бетон затвердеет слишком быстро. Обычно количество противоморозной добавки в растворе не превышает 10–15% от общего веса смеси.

Комплексные добавки вводятся в меньшей концентрации в зависимости от температуры бетона: от 0 до –10°С — 1,5% от общей массы цемента; от –25 до –10°С — 2% от цементной массы.

Упрочняющих добавок должно быть 3–5% от общей массы цемента.

Где применяют противоморозные добавки?

Без ПМД невозможно обойтись в регионах, где бывают низкие температуры. Они нужны практически для всех видов строительных работ, кладки кирпичей и клинкеров, оштукатуривания стен, укладки фасадных элементов, заливки фундаментов, стен и других монолитных конструкций, а также для выполнения ремонтных работ, где требуется восстановление бетонных конструкций.

Как заливать бетон зимой?

Заливать бетон зимой труднее и дороже, чем летом.

Перед началом работы нужно убедиться в том, что стяжка бетона в принципе возможна при данной температуре. Зимой лучше использовать мелкофракционные смеси: они быстрее взаимодействуют с водой и выделяют больше тепла — а значит, вся конструкция будет остывать медленнее.

Смеси ни в коем случае нельзя дать замерзнуть. Однако подогревать можно только песок с щебнем (до 60°C), воду (до 90°C) или добавки, но не сам цемент: в противном случае он утратит свои свойства. Цемент нужно поместить в теплое помещение. Оптимальная температура вызревания смеси составляет от +20 до +30°C.

Читайте также:  Цемент оптимальный для штукатурки

Использование ПМД требует соблюдения ряда правил.

Присадки нельзя добавлять в сухую смесь: их нужно вводить в раствор одновременно с последней третью воды. Расход и пропорции рассчитываются в зависимости от температуры воздуха и раствора, марки цемента и условий ухода за бетоном.

В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные добавки.

Последовательность действий должна быть такой:

1) Сначала необходимо приготовить раствор из воды и добавок в нужной концентрации.

2) Все компоненты размешиваются в бетономешалке до исчезновения осадка; обычно это занимает около 15 минут.

3) Затем нужно засыпать щебень, песок и цемент в необходимых пропорциях.

4) Полученную смесь перемешивать не менее трех минут.

5) Можно начинать бетонирование.

При этом некоторые противоморозные присадки необходимо смешивать не с водой, а с цементом. После того как раствор смешан, нужно дать время компонентам добавок равномерно распределиться по всему объему цементного раствора. Лишь после этого он будет полностью готов к использованию.

Бетону с добавлением ПМД требуется около 18 часов для полноценного застывания.

Даже бетон с противоморозными добавками не рекомендуется лить при температуре ниже –15 °C. Также нельзя лить бетонную смесь, если пришла или ожидается внезапная оттепель.

Заливать зимой бетон частями нельзя: есть риск, что влага замерзнет, а на поверхности бетона появится пленка. Продлить время остывания бетона способно только тепло, поэтому нужно стараться его сохранить как можно дольше: использовать брезент, маты, солому — любые изолирующие материалы.

Если в бетонной конструкции применяется ненапрягаемая арматура с диаметром менее 5 миллиметров, то использовать противоморозные добавки с нитритом калия не рекомендуется. В случае использования выпускных и закладных элементов без защиты будут нужны карбонат калия (поташ), смесь мочевины и нитраты калия, натрия или кальция.

Есть ли недостатки у противоморозных добавок?

Несмотря на все достоинства, бетон с противоморозными добавками наберет зимой лишь около 30% полной прочности — ее большую часть он доберет в процессе оттаивания. Поэтому зимой бетон нельзя подвергать слишком высоким нагрузкам. А при неправильном использовании присадок характеристики прочности могут дополнительно снизиться.

Некоторые виды присадок не только замедляют приобретение бетоном прочности, но и способствуют увеличению коррозии арматуры, и потому их нельзя использовать в предварительно напряженных конструкциях. Также некоторые компоненты, входящие в состав противоморозных добавок, могут быть пожароопасны и ядовиты.

Можно самостоятельно изготовить противоморозные добавки?

В качестве простейшей противоморозной добавки можно использовать обычную соль. Главный плюс такого подхода — низкая стоимость. Главный минус — большой объем соли в смеси может крайне негативно сказаться на арматуре и привести к коррозии. Придется использовать ингибиторы коррозии, например нитрит-нитрат кальция. Предельная величина солей в бетоне —2%.

Для приготовления противоморозного пластификатора нужно в раствор с водой добавить поваренную соль или хлористый калий и нитрит-нитрат кальция — 3–4% от объема. Соотношение соли/хлористого калия и нитрит-нитрата кальция должно быть один к одному. Также для увеличения пластичности смеси стоит добавить 7–10% мочевины.

Можно использовать и аммиачную воду. Концентрация аммиачной воды должна быть от 5 до 20%. Чем выше температура окружающей среды, тем меньше процент концентрации.

Есть также варианты с применением гашеной извести (она добавляется в соотношении 1:1 для внутренних помещений и 1:6 для внешних поверхностей) или жидкого мыла (200 мл на мешок цемента). Для повышения морозостойкости при приготовлении смеси можно просто использовать меньше воды, но тут есть риск ухудшить свойства бетона.

В принципе, любой самостоятельно сделанный пластификатор негативно влияет на прочность бетона. Поэтому надежнее не экспериментировать и приобрести качественные противоморозные добавки.

Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при использовании противоморозных добавок?

Поскольку большинство противоморозных добавок — это агрессивные химикаты, в работе с ними следует соблюдать следующие правила:

– работать в проветриваемом помещении;

–использовать защитную одежду, спецочки, респираторы, перчатки, резиновые сапоги;

–избегать попадания химикатов на открытые участки тела и в глаза, а в случае попадания — немедленно смыть средство / промыть глаз;

–для перемешивания смеси использовать технические средства.

Вывод

Без противоморозных добавок бетонные работы в зимнее время вести просто не получится. Они не только делают строительство зимой возможным— при соблюдении всех технологий и правил результат будет не хуже, чем весной или летом. И экономить на них не стоит: качество ПМД — залог надежности, прочности и отсутствия проблем с бетоном.

Источник