Добавки и присадки для прочности бетона: их разновидности, классификация и характеристики

Противоморозные добавки

По своему действию противоморозные добавки делятся на три группы:

Антифризы (поташ, нитрит натрия, хлориды кальция и натрия). Снижают температуру застывания воды. Время отвердевания немного уменьшают.
Ускорители отвердевания (поташ, смеси хлорида кальция с карбамидом или нитритом кальция). Суть их работы в увеличении скорости растворения силикатных компонентов цемента, в результате чего образуются соли, снижающие точку замерзания раствора.
Сульфаты. Эти соли выделяют тепло, благодаря чему ускоряют протекающие в растворе реакции.

Основные компоненты противоморозных добавок и их воздействие на бетон.

Противоморозные присадки бывают сухими и жидкими.

Сухие добавки:

Поташ (карбонат калия). Ускоряет застывание бетона, снижает температуру замерзания смеси. Используется совместно с тетраборатом натрия (бурой), так как в чистом виде снижает прочность бетона. Смесь с добавлением поташа быстро схватывается, что усложняет укладку, поэтому нуждается в добавлении суперпластификатора.

Тетраборат натрия. Может использоваться вместе с поташем либо как самостоятельная добавка, которая сохраняет структуру бетона после размораживания, уменьшает водопроницаемость бетона, увеличивает его прочность и предотвращает растрескивание.
Формиат натрия (кальция). Ускоряет отвердевание бетона и работает как пластификатор. Применяется совместно с лигносульфнатом нафталина.

Нитрит натрия. Снижает точку замерзания воды в смеси. Может использоваться при температуре от 0° до минус 25° С.

Определить наличие этих компонентов в комплексной добавке можно по маркировке:

М – мочевина (карбамид),
НК – нитрит кальция,
М НК – мочевина и нитрат кальция,
ХК – хлорид кальция (не применяется в армированном бетоне, так как способствует коррозии),
П – карбонат калия (поташ).

К жидким добавкам относится аммиачная вода, которую получают путем растворения в воде аммиачного газа. Эта присадка не только придает морозоустойчивость бетону, но и не способствует коррозии арматуры, в отличие от многих других противоморозных добавок. Кроме того, она замедляет застывание бетона, а не ускоряет его.

Типы добавок

Добавки промышленного производства обычно выполняют несколько функций:

снижают температуру замерзания смеси;
регулируют скорость набора прочности;
ускоряют протекающие в растворе реакции;
изменяют характеристики смеси.

Противоморозные добавки могут одновременно придавать бетонному раствору дополнительные характеристики:

Увеличивают подвижность смеси, способствуя ее оптимальному распределению, уменьшают количество цемента в смеси, повышают влагостойкость бетона (пластификаторы). Изготавливаются на основе органических полиакрилатов либо сульфатов меламиновой смолы или нафталина.
Повышают прочность бетона (упрочняющие добавки). Содержат сульфаты железа, алюминия, нитрит и хлорид кальция.
Противодействуют коррозии арматуры, увеличивая срок службы изделий (коррозионностойкие).
Регуляторы подвижности. Продлевают время работы с бетоном, препятствуя быстрому схватыванию.

Комплексные добавки обеспечивают воздействие по нескольким направлениям.

Расход добавок для бетона

Пропорции добавления присадок в бетонную смесь могут быть разными у разных добавок. Эту информацию необходимо уточнять в инструкции. Несоблюдение рекомендаций производителя влечет снижение качества бетона.

Обычно расход добавок невелик и варьируется в пределах 1-2%.

Антифризы добавляют в концентрации 10-15% от массы раствора; усилители отвердевания – 3-5% от массы цемента; соли-ускорители – 2-4% от общей массы.

Расход добавок может зависеть от следующих факторов:

температура воздуха;
температура раствора;
уход за бетоном во время набора прочности.

Области применения

Противоморозные добавки необходимы при работе с объектами, которые находятся на открытом воздухе или в неотапливаемом (строящемся) помещении:

монолитных конструкций;
фундаментов;
стяжек.

Меры предосторожности

Большинство противоморозных присадок – агрессивные химические вещества; некоторые из них токсичны.

Правила работы с добавками:

Надеть спецодежду и резиновые сапоги.
Использовать респираторы, защитные очки, перчатки.
При работе в помещении обеспечить проветривание.
Избегать попадания добавок на кожу. Если это произошло, тщательно промыть водой и мылом.
При попадании в глаза обильно промыть и немедленно обратиться к врачу.
По окончании работ вымыть лицо и руки.

Коротко о главном

Таким образом, необходимо помнить, что пластификатор для бетона – это такое вещество, которое позволяет сделать раствор более текучим и удобоукладываемым, она делает монолитные бетонные конструкции более прочными, устойчивыми к воздействию низких температур, влаги. Кроме того пластификаторы уменьшают расход бетонного раствора, предотвращают его расслаивание в процессе транспортировки, хранения.

Несмотря на довольно высокую цену, пластификаторы очень активно применяются не только в строительстве крупных объектов, но в частном домостроении. Большая популярность таких добавок обусловлена не только их положительным влиянием на основные свойства бетонной смеси, но и огромным и разнообразным их ассортиментом.

При необходимости пластификаторы можно не только приобрести в любом строительном магазине, но и довольно легко и быстро сделать своими руками из моющих средств, клея ПВА, гашеной извести.

О том, что такое пластификатор для бетона, для чего он нужен и как его применять, можно узнать также в любом крупном строительном супермаркете у консультанта отдела, где продаётся такая добавка.

Состав бетона и чем он отличается от раствора

Бетонную смесь нужно готовить непосредственно перед использованием, так как она затвердевает и превращается в бетон. Марка бетона обозначается буквой “М”, например М200. чем ниже это показатель тем прочнее смесь получится при застывании.

Это могут делать специализированные заводы в промышленных масштабах или бригада рабочих на строительной площадке, все зависит от количества необходимого материала. Он состоит из:

Цемент, связующее вещество.
Песок*, наполнитель для смеси.
Щебень различной фракции, заполнитель, который придает твердости застывшей смеси.
Вода, реагент (растворитель), делающий смесь пластичной и позволяющий ей равномерно затвердеть.
Различные добавки (топинговые, пластификаторы, морозостойкие и тд.).

*Также существуют и другие виды наполнителей – это отходы некоторой промышленности (шлаки) или специально созданные материалы из природных компонентов (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.). Также, в современном бетоне, не редко применяются химические заполнители (полистирол).

Выбор цемента

От марки цемента зависит прочность всей смеси, при условии правильного приготовления. Чем выше марка цемента, обозначение буквой “М”, тем больше будет прочность бетонной конструкции.

В отличии от раствора, где на цементе можно не значительно сэкономить, с бетоном шутить нельзя, так как на него возложены все основные нагрузки здания, поэтому нужно строго соблюдать установленным нормам, они приведены в таблице ниже.

Давайте рассмотрим соотношение компонентов бетона разных марок на 1м кубический. Используется цемент м400.

Марка бетона, 1 м3	Цемент М 400	Песок	Щебень	Вода
М 75	170 Кг	945 Кг	1053 Кг	210 Литр
М 100	210 Кг	870 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 150	230 Кг	855 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 200	290 Кг	795 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 250	332 Кг	755 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 300	382 Кг	705 Кг	1080 Кг	210 Литр

Выбор щебня, какая фракция нам нужна

Щебень в данном случае играет роль заполнителя, материала создающего плотности всей застывшей смеси. В результате твердость увеличивается, так как твердость щебня выше твердости всех остальных компонентов.

Выбираю фракцию (размер) стоит учитывать где бетон будет применяться. Например для фундамента или бетонной подушки подойдет большая фракция, 5 см диаметром. Для монолитных работ используют более мелкую, 2-3 см., в этом случае получается более гладкая поверхность. Количество наполнителя составляет 450 кг/м3 готовой смеси.

Виды добавок

Пластификаторы

Чтобы повысить пластичность смеси, в раствор добавляют специальные пластификаторы. Эти присадки не только корректируют подвижность смеси, но и позволяют достичь повышенной прочности (до 140% от стандартного норматива).

Противоморозные присадки

В зимнее время строительство не прекращается, поэтому важно знать, что добавляют в бетон для прочности при отрицательных температурах. Повысить прочность бетона и скорректировать негативные последствия морозного воздуха помогает нейтрализованная смола, растворенная в гидрофобизаторах типа Типром-С

Такие добавки в бетон для повышения прочности улучшают пластичность раствора, что важно при заливке бетона в опалубку зимой при температурах до -25oС

Повысить прочность бетона и скорректировать негативные последствия морозного воздуха помогает нейтрализованная смола, растворенная в гидрофобизаторах типа Типром-С

Добавляют присадки перед доставкой раствора на объект, поэтому при перевозке его в автомиксире существенно снижается расслаиваемость и повышается водонепроницаемость готового объекта.

Модификаторы

Это серия присадок, предназначенных для увеличения марки бетона, степени его морозостойкости и пластичности. В некоторых случаях могут использоваться модификаторы, снижающие коррозийные процессы в арматурной сетке.

Регуляторы подвижности

Присадки, регулирующие пластичность смеси, необходимо использовать при перевозке готового раствора на дальние расстояния. Такие добавки способны компенсировать неравномерное загустение бетона при тряске, что позволяет быстро и без проблем вести любые строительные работы.

Химические добавки

Химические составы требуются для придания бетону определенных свойств:

повышения морозоустойчивости смеси;
придания готовым изделиям антикоррозийных свойств;
повышения устойчивости готовых изделий при высокой влажности;
получения пластичного и однородного раствора;
противостояния быстрому испарению влаги из раствора;
недопущения расслаивания раствора при перевозке.

Традиционно в строительстве применяется два типа химических добавок:

Воздухообразующие, предназначенные для формирования микропор в готовом растворе. Готовые изделия получают дополнительную теплоизоляцию. При применении воздухообразующих добавок обычно также требуется и добавка гидроизолирующих смесей, в этом случае раствор можно использовать при пониженных температурах.
Антигрибковые присадки необходимы при заливке сооружений, тесно контактирующих с водной средой, например, при устройстве отмосток. Кроме того, их применяют при изготовлении газобетона и пеноблоков.

Антикоррозийные

Этот тип присадок необходим для повышения сопротивления коррозии готовых изделий из бетона, установленных в агрессивной среде.

Добавки не допускают вымывания микрочастиц бетона и предотвращают растворение микрочастиц в агрессивной среде, кроме того, они способствуют сохранению стойкости металла в армирующей сетке и общему повышению влагостойкости готовой конструкции.

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Эти пластификаторы необходимы при заливке сооружений и объектов с тонкими стенками. В этом случае они исполняют роль уплотнителя вместо строительного вибратора, когда его использование невозможно или затруднено.

Комплексные

Добавки комплексного типа призваны решать сразу несколько задач и используются, как правило, в зимний период при отрицательных температурах наружного воздуха.

Такие присадки позволяют улучшить следующие свойства бетона:

морозоустойчивость;
пластичность;
антикоррозийные свойства;
водонепроницаемость.

Кроме того, такие добавки способствуют снижению расхода материала.

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, используемую для замеса, ускоритель твердения, то работать с бетоном при минусовой температуре будет невозможно. Альтернативный вариант – электропрогрев смеси 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.

Что такое пластификатор, и для чего он нужен

Пластификаторы – это модифицирующие добавки для бетонных и цементных растворов. Пластификатор делает бетонный раствор более эластичным и подвижным, благодаря чему он становится удобнее в работе и приобретает дополнительные технологические качества.

Свойства пластификаторов:

Уменьшают расход цемента на 10–15% без уменьшения прочности.
Облегчают распределение и смешивание компонентов смеси.
Увеличивают подвижность и текучесть растворов, позволяя использовать бетононасосы.
Помогают избежать появления пустот.
Уменьшают размеры пор в готовом бетоне, увеличивая прочность материала.
Улучшают адгезию, что важно для армированных конструкций.
Предотвращают расслаивание раствора, позволяя работать дольше.
Уменьшают энергозатраты при вибрировании бетона, разравнивании стяжек.
Устраняют необходимость тепловой и влажностной дополнительной обработки.
Повышают морозоустойчивость.
Уменьшают усадку бетона.

Стандарты для пластификаторов: ГОСТ 24211-91 устанавливает потребность добавок для бетона и их безопасность. Не распространяется на минеральные добавки. ГОСТ 24211-2008 выделяет пластифицирующие и суперпластифицирующие добавки.

Состав бетона и чем он отличается от раствора

Цемент, связующее вещество.
Песок*, наполнитель для смеси.
Щебень различной фракции, заполнитель, который придает твердости застывшей смеси.
Вода, реагент (растворитель), делающий смесь пластичной и позволяющий ей равномерно затвердеть.
Различные добавки (топинговые, пластификаторы, морозостойкие и тд.).

Выбор цемента

Давайте рассмотрим соотношение компонентов бетона разных марок на 1м кубический. Используется цемент м400.

Марка бетона, 1 м3	Цемент М 400	Песок	Щебень	Вода
М 75	170 Кг	945 Кг	1053 Кг	210 Литр
М 100	210 Кг	870 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 150	230 Кг	855 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 200	290 Кг	795 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 250	332 Кг	755 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 300	382 Кг	705 Кг	1080 Кг	210 Литр

Выбор щебня, какая фракция нам нужна

Замедлители твердения бетона

Замедление твердения бетона химическим путем приходится применять при доставке бетона на большие расстояния, поскольку время жизни бетона ограничено. Еще «замедляют» бетон в случаях, когда требуется без холодных швов залить протяженную конструкцию – пол большой площади или массивные фундаменты. Вибрировать бетон можно только ограниченное время, пока предыдущая «порция» заливки не вошла в стадию схватывания, иначе можно невозвратимо нарушить прочность конструкции. Замедление твердения применяется также при бетонировании массивных конструкций в очень жаркую погоду, чтобы предотвратить образование температурно-усадочных трещин в результате высокой температуры и экзотермии массива бетона. Меры замедления твердения вынужденные, и все они, так или иначе, снижают итоговую прочность бетона.

Какие добавки в бетон рекомендуют специалисты

Пенетрон Адмикс

Среди популярных добавок в бетон стоит отметить сухую смесь Пенетрон Адмикс. Это экологически чистый материал, не токсичен. Благодаря сертификации, область применения распространяется на социальные учреждения (больницы, школы, бассейны). Допускается и для строительства резервуаров под питьевую воду.

Состав используется как на этапе строительства, так и в ремонтных мероприятиях. Средство обладает способностью глубоко проникать в структуру бетона и заполнять микропоры, трещины и мелкие дефекты кристаллами. Если нужно увеличить показатели морозостойкости и прочности, то Пенетрон Адмикс ведет себя инертно к другим добавкам, то есть не теряет своих качественных характеристик.

Работать обязательно следует в перчатках и строительных очках. При попадании на кожу или в глаза промыть большим количеством проточной воды. В остальном правила согласуются с технологией, касаемо бетонного раствора в целом.

Кальматрон

Привлекательной относительно цены и качества является добавка в бетон Кальматрон. Это средство как повышает, так и восстанавливает гидроизоляционные показатели бетонной поверхности. За счет заполнения пор также улучшается морозостойкость и прочность конструкции. Стоит отметить доступность применения материала в условиях кислот и щелочей при балансе от 3 до 11.

Ассортимент компании представлен следующими материалами:

Кальматрон-Эластик. Двухкомпонентная смесь на основе цемента придает раствору пластичности. Экологически чистый состав допускается для строительства бассейнов и резервуаров под питьевую воду.
Гидробетон СРГ-1 и СРГ-2. Пригоден для работ на этапе строительства и ремонта бетонных конструкций. Упрочняет, герметизирует, утепляет поверхность. Швы изолирует. Все это осуществимо благодаря неорганическим соединениям, которые образуются после химической реакции веществ присадки с молекулами бетона.
Кальматрон-Д. Повышает водонепроницаемость, продлевает до 50 циклов морозостойкости. Бетон с такой добавкой или поверхностной обработкой обладает устойчивостью к кислотам, щелочи, фосфатам.

Несмотря на экологичность при работе с материалами необходимо оберегать кожу и слизистые оболочки. Для этого используются перчатки, очки и респиратор. Промыть можно при попадании проточной водой.

Полипласт

Компания Полипласт занимается производством различных добавок для бетона. Вся продукция изготовлена в соответствии с ГОСТами и сертифицирована. В частности:

пластификаторы для текучести;
замедлители и ускорители схватывания;
модификаторы для морозостойкости.

Также стоит отметить биоцидные химические добавки для бетона. Они предназначены для исключения образования очагов биологического поражения конструкций (грибком, плесенью). Область применения продукции компании Полипласт распространяется на частный, промышленный сектор и морские строения, технику.

Наиболее востребованным считается суперпластификатор Полипласт СП-1. Его изготавливают в виде сухой смеси или жидкости. Он предназначен для повышения текучести, непроницаемости, плотности, прочности бетона. При этом расход цемента уменьшается.

Для ускорения набора прочности служит Реламикс. Чтобы снизить подвижность, нужно использовать Линамикс. Это особенно актуально в жаркую погоду или при транспортировке раствора на дальние расстояния.

Если необходимы высокие показатели водостойкости, морозостойкости (до 400 циклов) и трещиностойкости, то для этого понадобится модификатор ПФМ-НЛК. А для зимних работ при температуре до -25℃ можно взять Криопласт П-25.

Sika

Добавки в бетон от компании Sika могут быть направлены на повышение любых характеристик бетона. Так, например, Antifreeze FS-1 применяется для ускорения схватывания раствора и придания ему морозоустойчивости. SikaPlast-520 позволяет пластифицировать бетон, снизить скорость схватывания.

Также спросом пользуются:

Жидкий Latex для эластичности при устройстве тонкослойных стяжек, улучшения адгезии и прочности на растяжение;
Sikament BV 3M часто используют для выравнивания полов с подогревом. То есть присадка улучшает теплопроводность и плотность, снижает коэффициент температурного расширения.
1 Plus направлен на водостойкость и сохранение паропроницаемости. При этом снижается риск образования высолов.

В качестве армирующей добавки выступает фиброволокно (12 мм) из 100 % полипропилена без содержания олефинов SikaFiber PPM-12. Широко применяется для устройства несущих конструкций, дорожек, огнестойких стен и полов, резервуаров. Также можно подобрать гидроизоляцию и упрочняющие присадки, пигменты с водоотталкивающими свойствами.