что такое минеральные добавки в цементе

Минеральные добавки для бетонов

Для того чтобы иметь возможность управлять свойствами и структурой готового бетона и бетонной смеси, используют химические и минеральные добавки.

Виды бетонных добавок

Минеральные добавки – это порошки минеральных пород. Данные породы могут быть, как природного (горные породы), так и искусственного (молотые шлаки, зола и т. д.) происхождения.

Вещества, которые добавляют в бетонную смесь, для того чтобы улучшить или добавить какие-либо свойства, делятся на несколько групп. Группы бывают следующие: добавки, заполнители, наполнители, разбавители, уплотнители, модификаторы и т. д.

Минеральные добавки от минеральных заполнителей отличаются тем, что у них зерна имеют меньший размер и обычно не превышают 0,16 мм. При этом минеральные добавки не растворяются в воде, что отличает их от химических модификаторов.

При замешивании бетонной смеси, в наполнители образуются пустоты, которые заполняются цементом, а вместе с ним и минеральными добавками, это позволяет укрепить структуру готового бетона. В некоторых ситуациях данное свойство минеральных добавок позволяет уменьшить расход цемента. Вещества добавляемые в бетон, для того чтобы снизить расход цемента, называют наполнителями, поэтому если с помощью минеральных добавок удалось снизить расход цемента, то в данных случаях их называют минеральными наполнителями.

Разные минеральные добавки по-разному влияют на свойства и структуру готового бетона. И в зависимости от дисперсности добавки делят на разбавители и уплотнители цемента.

Минеральные разбавители

К ним относит зола и другие минеральные вещества, разбавители имеют состав, близкий к составу цемента еще его называют гранулометрическим составом, удельная поверхность такого вещества от 0,2 до 0,5 кв.м/грамм.

Минеральные уплотнители

К уплотнителям относится микрокремнезем, зерна уплотнителей обычно в 100 раз меньше, чем зерна цемента. Удельная поверхность уплотнителей от 20 до 30 кв.м/грамм. Благодаря таким мельчайшим размерам зерен, уплотнители способны заполнять пустоты между зернами цемента, что позволяет одновременно увеличить плотность и прочность готового бетона.

Виды минеральных добавок

Различают активные и инертные минеральные добавки.

Активные минеральные добавки

Данные добавки способны вступать во взаимодействие с диоксидом кальция даже при комнатных температурах, но с обязательным присутствием воды, результатом такого взаимодействия становится вещество с вяжущими свойствами.

После добавления активных минеральных добавок в бетонную смесь, они начинают взаимодействовать с Ca(OH)₂, который выделяется при гидратации портландцемента.

Существуют активные минеральные добавки, которые способны самостоятельно твердеть и тем самым увеличивать прочность общей конструкции. К таким добавкам относится молотый доменный шлак, который активизируется и начинает твердеть после добавления извести в состав.

На свойства самих минеральных добавок самое большое влияние оказывает их зерновой состав, так как именно он в значительной степени определяет удельную поверхность вещества, а вместе с этим и их реакционную способность. Так же зерновой состав в значительной степени влияет на возможность увеличения плотности готовой бетонной структуры.

Инертные минеральные добавки

Данный вид минеральных добавок, не вступает не в какие реакции при обычных температурах. Но при автоклавной обработке, данные добавки могут проявлять реакционную способность и вступать во взаимодействие с компонентами цемента. Так же применяют и другие способы для того, чтобы заставить инертные минеральные добавки вступать в реакцию с другими компонентами бетонной смеси.

Инертные минеральные добавки чаще всего используют для того, чтобы регулировать зерновой состав и заполнение пустот в твердой фазе бетона. Данный подход позволяет управлять свойствами бетона и бетонной смеси.

К инертным минеральным добавкам относятся кварцевый песок, глина, известняки и другие.

Активные природные минеральные добавки

Данный вид добавок получают путем измельчения различных горных пород, осадочного и вулканического происхождения.

К породам осадочного происхождения относятся:

К породам вулканического происхождения относятся:

Активные природные минеральные добавки иногда называют «пуццоланы». Данное название впервые было применено к туфу, который добывали в одном и одноименных мест в Италии.

Природные минеральные добавки на 80-90% состоят из глинозема и кремнезема, которые определяют активность таких добавок. Эти добавки довольно широко применяются в производстве цемента. А самым большим недостатком таких добавок является повышенная водопотребность.

Источник

Портландцементы с активными минеральными добавками

Для того чтобы придать или улучшить определенные свойства портландцемента, в его состав дополняют специальными минеральными добавками или регулируют состав этих добавок.

Свойства минеральных добавок

Во всем видах минеральных добавок содержатся активные химические вещества.

К данным веществам относятся:

В составе извести и в продуктах, получившихся при твердении портландцемента, содержится гидроксид кальция, который при нормальной температуре и в присутствии влаги способен взаимодействовать со всеми перечисленными минеральными добавками. При их взаимодействии образуются нерастворимые продукты.

В результате такой реакции, у извести появляются гидравлические свойства, а портландцемент получает более низкую себестоимость и приобретает некоторые специальные свойства.

Виды минеральных добавок

Активные минеральные добавки, могут быть природного и искусственного происхождения.

Природные минеральные добавки

К активным минеральным добавкам природного происхождения относятся осадочные горные породы и породы вулканического происхождения.

К таким породам относятся:

Искусственные минеральные добавки

К активным минеральным добавкам искусственного происхождения относятся отходы и побочные продукты промышленности. В том числе продукты, получаемые при производстве глинозема и обожжении глины при температуре до 800 °С.

К данным продуктам относятся:

В зависимости от вида активных минеральных добавок и их количества, портландцементы с такими добавками делятся на 3 вида:

Портландцемент с минеральными добавками (ПЦД)

ПЦД состоит из клинкера, минеральных добавок и гипса, которые перемешивают вместе, предварительно измельчив. При этом количество минеральных добавок в составе ПЦД не должно превышать 20%, для того чтобы сохранить все основные свойства портландцемента.

При добавлении минеральных веществ в состав портландцемента, его свойства хоть и сохраняются, но претерпевают некоторые изменения:

Благодаря тому, что до 20% состава ПЦД занимают минеральные добавки, экономиться портландцементный клинкер, что и способствует снижению себестоимости конечного продукта. В итоге мы получаем экономически выгодный цемент с улучшенными качествами и сниженной себестоимостью.

ПЦД выпускают всего несколько марок, это: М400, М500, М550 и М600. На отдельных заводах выпускают ПЦД М300, но только согласно специальному разрешению на это.

Если при строительстве объекта не требуется высокая морозостойкость, то вместо обычного портландцемента, чаще всего применяют именно ПЦД, поэтому он и получил такое широкое распространение.

Пуццолановый портландцемент (ППЦ)

ППЦ изготавливают также как и ПЦД, путем измельчения клинкера, гипса и минеральных добавок.

Но в составе ППЦ есть некоторые отличия:

Содержание минеральных добавок зависит от минерального состава и активности самих добавок.

ППЦ выпускают двух марок: М300 и М400 и согласно ГОСТу 76-го года, он относится к классу сульфатостойких цементов.

Шлакопортландцемент (ШПЦ)

ШПЦ изготавливают также как и ППЦ, но минеральный состав несколько отличается. В качестве активной минеральной добавки в ЩПЦ используется гранулированные доменные шлаки, объем содержания, которых варьируется от 20% до 80% от массы самого цемента.

Шлакопортландцемент выпускается трех марок: М300, М400 и М500. При этом он может иметь 2 разновидности, а именно сульфатостойкий шлакопортландцемент (СШПЦ) и быстротвердеющий шлакопортландцемент (ШПЦБ).

Для того чтобы изготовить ШПЦБ используют портландцементный клинкер высокого качества и размалывают его до 5000 кв.см/гр.

Источник

Добавки для цементного раствора – полный справочник строителя с фото и видео

Обратите внимание: данный материал посвящен именно разновидностям и свойствам добавок для цемента, не для бетона. В чем разница?

Именно наличие в бетоне крупных фракций, а в строительном растворе песка и является главным отличием материалов. Данное различие соответственно влияет на сферу их использования: бетон применяют для сооружения крупных / средних элементов конструкций и фундаментов; цементно-песчаный раствор – для штукатурки поверхностей, заполнения швов, конструирования стяжки под напольное покрытие.

3 причины использовать добавки для цемента

Добавление в строительную смесь специальных веществ позволяет изменить или улучшить свойства материала, а именно:

В зависимости от выбранной добавки можно придать смеси пластичности, замедлить или ускорить время схватывания, повысить степень водонепроницаемости, улучшить морозостойкость, уменьшить усадку и т.д.

Виды добавок для цемента: особенности, дозировка, использование

Дабы правильно выбрать нужный для реализации задач продукт, важно знать особенность каждого вещества. Согласно ГОСТу 24640-91 добавки для цемента разделяют на следующие виды: пластифицирующие, вовлекатели воздуха, ускорители схватывания смеси, замедлители схватывания, уплотняющие, ингибиторы коррозии, противоморозные, полимерные, красящие.

Рассмотрим детальнее каждый тип:

Пластифицирующие

Преимущества

Пластификатор представляет собой специальное средство в виде порошка, жидкости или готового к использованию раствора, которое при добавлении в цементную смесь:

Кроме того, пластифицирующие добавки делают цемент более однородным, целостным и долговечным. Благодаря этому материал не расслаивается, не покрывается «сеткой» трещин и дольше хранится до начала использования.

Важно! При ведении строительных работ при низких температурах (-10°С и ниже) – сильно уменьшать количество цемента в растворе не рекомендуют.

Разновидности и сферы использования

В зависимости от оказываемого эффекта пластифицирующие добавки для цемента разделяют на 4 группы:

Все классы пластифицирующих добавок увеличивают плотность цемента, благодаря чему он лучше проводит тепло (особенно актуально при использовании для стяжки под теплые полы).

Дозировка добавки на 100 грамм цемента

Дозировка продукта зависит от его концентрированности – у каждого производителя она разная. Как правило, это 0,5-1% вещества от общей массы цемента – то есть на 100 грамм раствора нужно 0,5-1 г добавки. Пластификаторы разбавляются водой в пропорции 1:2 (t – до 30 градусов), а затем добавляются в цементную смесь в процессе ее замешивания (сухие – в начале, жидкие – в середине).

Рассмотрим на примере:

при использовании 0,5% добавки от массы цемента – необходимо добавлять 100 г пластификатора на каждые 10 литров воды

Важно! В состав пластификатора входят вещества, которые «боятся» воды, поэтому хранить продукт следует в сухом месте при любой температуре.

Видео: CemThermo комплексная добавка для заливки пола и стяжки

Видео: Пластификатор и ускоритель твердения от Cemmix пробую первый раз

Видео: Пластификатор для ТЁПЛЫХ ПОЛОВ CemThermo+ ФИБРА Cemmix= ЗАМЕС+ проверка ПРОЧНОСТИ.

Вовлекатели воздуха

Преимущества

Благодаря применению воздухововлекающей добавки цемент становится более пористым, что повышает морозостойкость сооружаемых конструкций в 2 и более раза. Почему? Потому что замерзшая вода расширяется в образовавшиеся микроскопические поры, а не в толщу цемента. То есть основная задача добавки заключается в создании в цементном растворе микропористой структуры.

Кроме этого, воздухововлекающая добавка для цемента:

Цементный раствор с вовлекателем воздуха обладает улучшенной удобоукладываемостью.

Дозировка

Продукт внедряют в строительный раствор в малых дозах. Концентрация указана на упаковке товара. Как правило, расчет производится по принципу: 0,05-0,20% добавки от общей массы смеси.

Добавку советуют разводить в воде и вливать непосредственно в бетономешалку при замешивании строительного раствора.

Важно! Передозировка вовлекателя воздуха приводит к снижению прочности конструкции (увеличение содержания воздуха на 1% уменьшает прочность цемента на 5,5%).

Сфера использования

Воздухововлекающую добавку для цемента применяют при:

P.S. Хранить продукт следует в плотно закрытой таре, в месте, защищенном от солнечных лучей и мороза.

Ускорители схватывания смеси

Преимущества

Главная цель этой добавки для цемента – ускорить процесс затвердевания раствора. При низких температурах окружающей среды время схватывания смеси увеличивается, а при сильном морозе и вовсе останавливается (из-за кристаллизации воды, входящей в состав раствора). Более того, при оттаивании строительный материал теряет в качестве: становится более склонным к возникновению трещин, плохому уплотнению, усадке.

Благодаря ускорителю процедура проходит быстрее. Это позволяет делать многослойную заливку за более короткие сроки, что существенно экономит трудовые и денежные затраты.

При этом улучшаются другие качественные характеристики стройматериала:

Выпускают продукт в виде порошка или жидкости.

Дозировка

Указана на упаковке. Может варьироваться от 0,02 до 5,0% от общей массы цементной смеси.

Для чего используют?

Ускоритель следует добавлять в цемент:

Добавка также используется при решении нестандартных строительных задач, например, заливке монолитной чаши бассейна.

Важно! Ускоритель содержит химические элементы, поэтому его не используют вместе с арматурой, а также не комбинируют с другими добавками для цемента.

Видео: CemFix ускоритель твердения бетона

Замедлители схватывания

Преимущества

Как понятно из названия добавки, она используется для замедления процесса затвердевания цемента. То есть благодаря данному продукту схватывание раствора ставится «на паузу», продлевая «живучесть» готового состава.

Кроме этого, при использовании продукта:

Это важная добавка, что позволяет осуществлять бесперебойное цементирование и воздвигать прочные монолитные конструкции.

Как работает?

Попадая в раствор, добавка начинает тормозить гидратацию цемента. Известь в материале выделяется медленнее, что затормаживает процесс связывания крупиц.

Дозировка

Что касается процентного соотношения добавки к общей массе цемента – определяется опытным путем на небольших объемах смеси.

Зачем используют замедлители схватывания

Целесообразно применять добавку для цемента, когда:

Замедлители также используют для создания наружных стеновых панелей.

Видео: поверхностный замедлитель отвердевания бетона

Уплотняющие добавки

Преимущества

Основное свойство продукта, известное еще под названием «кольматирующая добавка» – повышение плотности материала, что в свою очередь положительно влияет на срок службы смеси. Как работает? Добавка заполняет пространство между зернами цемента, таким образом повышая его плотность, прочность и водонепроницаемость.

При добавлении продукта, цемент становится более:

Цемент с уплотняющей добавкой менее подвержен агрессивным воздействиям окружающей среды.

Дозировка

Рекомендуемые пропорции, согласно практическим исследованиям: от 0,1 до 0,12% добавки в жидком виде от общей массы цементного раствора. Дозировка может изменяться в большую или меньшую степень в зависимости от требований, предъявляемых к раствору.

Область использования

Вводить уплотняющее вещество рекомендуют в конце перемешивания или вместе с водой затворения. С момента добавления продукта следует перемешивать раствор еще в течение минимум 30 минут.

Уплотняющая добавка для цемента подходит для производства:

Также продукт активно используют для гидроизоляции сооружений, которые эксплуатируются в условиях большой влажности. К примеру, это могут быть: тоннели, гидротехнические сооружения, резервуары для воды, погреба / подвалы.

P.S. Если добавка для цемента замерзла, использовать ее можно только после полного оттаивания при комнатной температуре и тщательного перемешивания.

Видео: комплексная уплотняющая добавка для заливки пола и стяжки

Ингибиторы коррозии

Преимущества

Использование данной добавки для цемента позволяет существенно замедлить или полностью остановить процесс образования коррозии на металлических изделиях. Благодаря этому свойству стальные элементы сооружения защищены от корродирования и, соответственно, последующего полного разрушения.

При добавлении ингибиторов коррозии в цемент происходят такие изменения:

Также добавка незначительно улучшает прочность материала.

Как работает?

Ингибиторы коррозии в местах стыка цемента и металла образуют оксидную пленку. Пассивирующая пленка, надежно защищая металлические конструкции от окисления, не влияет на качество цементного раствора.

Дозировка

Важно правильно рассчитать дозировку продукта, так как недостаточное количество не будет работать, переизбыток – негативно повлияет на качество самого цементного раствора. Поэтому важно точно следовать рекомендациям, прописанным производителем товара.

Сфера использования

Цемент с ингибитором коррозии применяют для:

Важно! Ингибиторы коррозии нельзя использовать вместе с хлоридами, так как они разрушают оксидную пленку. Кроме этого, со временем вещество может вымываться и железо / сталь начнет ржаветь. Избежать этого поможет слой гидроизоляции.

Противоморозные

Преимущества

Основная задача противоморозной добавки для цемента – возможность выполнять цементирование при низких температурах без дополнительного прогрева залитого покрытия.

Согласно лабораторным исследованиям, противоморозные средства также:

Как работает?

Суть твердения цементного раствора заключается в гидратации цемента, т.е. кристаллизации присутствующих в цементе минералов (алюминатов, силикатов) при взаимодействии с водой. Скорость застывания напрямую зависит от температуры окружающей среды. В мороз этот процесс значительно растягивается во времени или полностью останавливается по причине того, что вода банально замерзает.

Благодаря противоморозной добавке для цемента жидкость начинает кристаллизоваться не при 0 градусов, а уже при отрицательных температурах.

Дозировка

При малом % добавки гидратация цемента будет остановлена, при избытке – снизится качество раствора. В среднем количество противоморозной присадки равно 2-4% от общей массы цемента (чем ниже температура среды, тем больше нужно добавки).

Вводится противоморозное средство в цементную смесь вместе с водой, причем жидкость для этого советуют немного подогреть.

Сфера применения

Продукт подходит для реализации следующих строительных задач:

Важно! При использовании противоморозной добавки прочность цемента при отрицательных температурах составляет всего 30% от общих проектных показателей. Остальные 70% раствор набирает при оттаивании. Поэтому не следует сильно нагружать конструкции, возводимые в зимний период.

Видео: противоморозная комплексная добавка CemFrio

Полимерные

Преимущество

Использование полимерной добавки позволяет повысить качественные свойства цемента, а именно:

У полимерного цемента усадка на 60-70% меньше, чем у раствора без добавки. Продукт не токсичен, не имеет запаха, не является горючим.

Как работает?

Полимерная добавка образует на поверхности зерен цемента тонкую полимерную пленку, которая крепко склеивает частички между собой, создавая надежную монолитную смесь.

Дозировка

Полимерное средство вводится в цементную смесь с водой затворения в соотношении 20% от общей массы цемента. Но у каждого производителя дозировка может меняться в большую / меньшую сторону, поэтому перед использование изучите инструкцию.

Где используют?

Цемент с полимерной добавкой применяют для:

P.S. Совместимость полимерной присадки для цемента с другими видами добавок следует проверять практически.

Видео: Изготовление облегченного полимербетона

Красящие

Преимущества

Красящая добавка служит для «раскрашивания» привычного серого цемента в другой необходимый цвет. Она может вводиться на стадии замешивания раствора, тогда даже при повреждении верхнего слова, цвет не изменится. Другой вариант нанесение красящего средства на поверхность уже затвердевшего раствора – не очень надежное решение, но более дешевое в сравнении с окрашиванием массы.

Качественные красящие присадки:

Наиболее распространенными являются добавки в таких цветах: оранжевый, коричневый, зеленый, красный, голубой. Смешивая колеры, можно создать собственный уникальный оттенок.

Дозировка

Сфера применения

Продукт используют для того, чтобы сделать скучные сооружения из цемента более яркими и красочными. Популярен при создании дизайна городского ландшафта и облагораживании частных домовладений.

Из цветного материала делают:

Обратите внимание: продукт выпускается в виде эмульсии, жидкости, сухой смеси, пасты, микрокапсул. Но самым доступным по цене является порошкообразный краситель.

Видео: про краситель для бетона

Видео: как замесить цветной раствор бетона замес для тротуарной плитки

Видео: приготовление цветного бетона для брусчатки и плитки

Источник

Обзор добавок для бетона: виды, особенности, применение

Применение бетона в строительстве обеспечивает надежную и долговечную эксплуатацию сооружения, но для таких условий эксплуатации объекта требуется получить бетон с необходимыми характеристиками.

Получение бетонов заданного класса прочности, водонепроницаемости, морозостойкости и другими характеристиками возможно только при введении в смеси специальных химических добавок.

Зачем нужны добавки для бетона и раствора

Добавки вносятся в состав бетона и раствора, чтобы улучшить его характеристики. Наиболее распространены химические добавки для увеличения прочности высоконагруженных конструкций и гидрофобные составы для улучшения показателей морозостойкости и водонепроницаемости. Применение таких добавок позволяет получить смеси с требуемой подвижностью для повышения удобоукладываемости и качества выполняемых работ.

Их использование особенно актуально в следующих случаях:

Классификация

Наиболее популярными являются комплексные добавки, которые придают бетонной смеси сразу несколько характеристик. Но есть и вещества, отвечающие за одно или два-три свойства.

В соответствии с ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

1 Добавки, применяемые для модифицирования свойств смесей, бетонов и растворов, в зависимости от основного эффекта действия подразделяют на классы, приведенные в 4.1.1-4.1.4.

1.1 Добавки, регулирующие свойства бетонных и растворных смесей:

1.2 Добавки, регулирующие свойства бетонов и растворов:

1.3 Добавки, придающие бетонам и растворам специальные свойства:

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.4 Минеральные добавки

1.4.1 Минеральные добавки в зависимости от характера взаимодействия с продуктами гидратации цемента подразделяют на типы;

1.4.2 Активные минеральные добавки подразделяют на следующие группы:

2 Условное обозначение добавки должно содержать наименование добавки и класса, к которому она относится.

Стандартная классификация выделяет шесть основных групп добавок для бетона:

Добавки для бетона и растворов: особенности, характеристики и применение каждого вида

У каждого вида добавки свои особенности и возможности, более того, они различаются. Все зависит от того, какие вещества использовал производитель, чтобы добиться того или иного эффекта.

Ниже дано краткое описание каждой группы добавок для бетона. Такие данные как «плотность», «внешний вид», «показатель pH» могут варьироваться от добавки к добавке. Мы использовали в качестве ориентира характеристики товаров из каталога Cemmix (первого товара, упомянутого в ячейке «В каталоге»). Если вы закупаете добавки другого производителя, уточняйте их характеристики заранее.

Пластифицирующая

Повышение подвижности и растекаемости бетонной смеси – вот главная задача пластифицирующей добавки. Дополнительным, но незначительным плюсом считается повышение порога морозостойкости. Пластификатор работает за счет того, что позволяет создать бетонный состав с оптимальной концентрацией воды.

Смеси с использованием добавок подобного класса используются для:

Пластифицирующие добавки делятся на три большие группы:

Особняком можно стоит I группа – суперпластификаторы, о которых будет рассказано в следующем разделе.

Источник