что такое водоредуцирующая добавка
Добавки для бетона водоредуцирующие
Добавки для бетона водоредуцирующие — вещества, позволяющие получать бетонную смесь требуемой удобоукладываемости с пониженным расходом воды.
[ГОСТ 24211-91. Добавки для бетонов. Общие технические требования ]
Добавки для бетона водоредуцирующие – поверхностно-активные вещества, пластификаторы и суперпластификаторы, снижающие на 10…30% водопотребность при обеспечении требуемых длительно сохраняемых показателей подвижности (удобоукладываемости) растворных смесей за счет адсорбционных электростатических и стерических механизмов взаимодействия добавок с частицами цемента и новообразованиями, а также резкого снижения поверхностного натяжения на границах раздела «твердое – жидкость»;
[Ушеров-Маршак А.В., Ложкин В.П., Латорец Е.В. Терминология современных сухих строительных смесей. Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2016, Т.2, №1]
Добавки для бетона водоредуцирующие — это вещества, позволяющие получать бетонную смесь требуемой удобоукладываемости с пониженным расходом воды. По основному эффекту действия добавки разделены на водоредуцирующие I, II, III и IV групп.
Правообладателям! В случае если свободный доступ к данному термину является нарушением авторских прав, составители готовы, по требованию правообладателя, убрать ссылку, либо сам термин (определение) с сайта. Для связи с администрацией воспользуйтесь формой обратной связи.
ISSN: 2587-9413 Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов.
Замедлители твердения: что это за добавки, и для чего они нужны
При производстве строительных работ возможность влиять на время схватывания бетонных и цементных растворов бывает очень полезной. Рассмотрим, в каких случаях требуются замедлители твердения бетона, и какими они бывают.
Как происходит процесс набора прочности бетона
Чтобы понимать, зачем нужны замедлители твердения бетона, необходимо в общих чертах представлять механизмы его отвердевания.
Основу бетонного или цементного раствора составляет вяжущий компонент водного твердения — цемент.
Для получения бетонных смесей и растворов цемент смешивается в определенных пропорциях с водой и заполнителями (в качестве мелкого заполнителя выступает песок средних фракций, а в качестве крупного — щебень, гравий, гранитный отсев, керамзит и другие материалы, выбор фракции которых зависит от назначения бетонной смеси).
После того как цемент смешивается с водой, запускаются реакции гидролиза и гидратации минеральных соединений клинкера. Некоторые из них вступают в реакцию быстро, другие — по прошествии времени, поэтому процесс набора расчетной прочности бетона занимает 28 суток.
Отверждение бетона происходит не линейно. Вначале все процессы происходят очень быстро, но постепенно замедляются. Уже через 2 часа после замешивания раствора начинается его первоначальное схватывание, которое завершается примерно через час (эти данные справедливы при оптимальных условиях: температуре воздуха плюс 18–22° С и высокой влажности воздуха).
Каталог продукции CEMMIX
CemStone
Высокоэффективная комплексная добавка для кладочных и других строительных растворов.
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Фибра полипропиленовая
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
На время схватывания бетона в первую очередь влияют температура и влажность воздуха. Чем температура воздуха ниже, тем медленнее твердеет бетон, а при температуре воздуха ниже плюс 5° С процессы набора прочности прекращаются. При температуре воздуха выше оптимальной отвердевание бетона происходит быстрее.
В каких случаях нужно замедлить схватывание бетона
Таких ситуаций в строительстве немало:
Последний случай рассмотрим более подробно.
В идеале, монолитные конструкции должны бетонироваться непрерывно. Однако если конструкция имеет большие габаритные размеры, не всегда возможно забетонировать ее в течение одной рабочей смены.
При перерыве в бетонных работах длительностью несколько часов, бетон успевает схватиться, и при возобновлении работ в плоскости соприкосновения старого и нового бетона возникает так называемый холодный шов.
Каталог продукции CEMMIX
CemStone
Высокоэффективная комплексная добавка для кладочных и других строительных растворов.
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Фибра полипропиленовая
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
Холодные швы — это места сниженной прочности бетона, поэтому при необходимости их устройства должны соблюдаться определенные правила:
Конечно, было бы неплохо иметь возможность избежать дополнительных трудозатрат, и сейчас, благодаря достижениям химической промышленности, такая возможность у строителей есть.
Современным технологическим решением вышеперечисленных проблем является применение замедлителей твердения бетона.
В каких еще случаях применяются добавки-замедлители
Добавки-замедлителя являются воздухововлекающими добавками для растворов, поэтому их можно применять при производстве изделий из легких бетонов.
Примеры применения:
Как работают замедлители твердения
Добавки для замедления схватывания и твердения бетона тормозят процессы гидратации клинкерных минералов, а также содержат электролиты, препятствующие коагуляции коллоидного раствора и гидратных соединений.
Классификация замедлителей твердения бетона по принципу действия
Существуют два основных вида замедлителей твердения бетона
Физические замедлители твердения
Эти добавки создают пленку на поверхности цементного зерна, препятствуя гидратации. Минусом таких добавок является возможное снижение прочности бетона.
Химические добавки
При использовании в рекомендованных концентрациях не оказывают влияния на итоговую прочность бетона. Они замедляют естественный рост кристаллической структуры бетона, вследствие чего она формируется более равномерно, а это в итоге положительно влияет на прочность материала.
Критерий работы добавки-замедлителя — уменьшение прочности бетона на 30% в возрасте до одной недели без снижения прочности в возрасте четырех недель.
Также в качестве замедлителей твердения используются следующие вещества:
В применении этих добавок есть те или иные ограничения, к примеру, сахарная патока не подходит для железобетонных конструкций.
Замедлитель схватывания бетона CemStone
Комплексная добавка CemStone — это химическая добавка, которая совмещает свойства замедлителя бетона со свойствами пластификатора, а это значит, что она имеет дополнительные преимущества:
Добавка CemStone применяется в штукатурных и кладочных растворах, при изготовлении дорожек, брусчатки и различных типов бетона.
Комплексная добавка CemStone эффективна для увеличения срока жизни цементных растворов, а также обеспечивает преимущества пластификатора. Она поставляется в удобной жидкой форме, поэтому ее несложно добавить в бетонную смесь или раствор, а возможность сэкономить цемент окупает ее стоимость.
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.
Что такое водоредуцирующая добавка
Водоредуцирующие добавки — это вещества, позволяющие получать бетонную смесь требуемой удобоукла-дываемости с пониженным расходом воды. По основному эффекту действия добавки разделены на водоредуцирующие I, II, III и IV групп.
Водоредуцирующие добавки I группы — это добавки, снижающие расход воды на 20% и более и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 4 ступени и более. Представителями этой группы добавок являются пластифицирующие добавки I группы — суперпластификаторы и комплексные добавки на их основе.
Водоредуцирующие добавки II группы — это добавки, снижающие расход воды на 12… 19% и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 2…3 ступени. К этой группе добавок относятся сильнопластифицирующие добавки и комплексные добавки на их основе.
Одновременно водоредуцирующие добавки I и II групп приводят к повышению интенсивности тепловыделения и способствуют повышению прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона.
Водоредуцирующие добавки III группы – это добавки, снижающие расход воды на 6… 11% и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 1…2 ступени. Добавками этой группы являются средне- и слабопластифицирую-щие добавки и комплексные добавки на их основе.
Водоредуцирующие добавки IV группы – это добавки, снижающие расход воды на 5% и менее и повышающие марку бетона по водонепроницаемости на 1 ступень. Представителями этой группы добавок являются воздухововлека-ющие добавки, электролиты и комплексные добавки на их основе.
Водоредуцирующие добавки III и IV групп повышают интенсивность тепловыделения и способствуют повышению прочности и коррозионной стойкости бетона.
Характеристики и дозировка водоредуцирующих монодобавок приведены в предыдущих главах, а комплексных добавок – будут представлены в 6 главе.
Благодаря водоредуцирующему действию добавок I и II групп, в цементном тесте снижается объём межзернового пространства и обеспечивается более тесный контакт между оболочками из гидратных продуктов на поверхности соседних зерен вяжущего, что способствует объединению их в более плотный и прочный конгломерат. Подобное уплотнение структуры цементного камня проявляется в резком снижении его пористости и существенным ростом прочности.
При использовании суперпластификаторов в качестве водоредуцирующих добавок большое значение имеет также эффект адсорбционного модифицирования гидратных новообразований, вызываемый добавками. Быстрая адсорбция суперпластификатора на поверхности вновь образующихся в процессе гидратации частиц твердой фазы фиксирует их размеры на ранней стадии гидратообразования, препятствуя дальнейшему росту. Таким образом, наступает стабилизация гидратов в тонкодисперсном, рентгеноаморфном состоянии, что способствует оптимизации структуры цементного камня и обеспечивает повышение плотности и прочности бетона.
Виды и характер воздействия водоредуцирующих добавок на показатели назначения бетона отражены в табл. 7. В таблицу включены добавки российских производителей. Аналогичные добавки зарубежных производителей, используемые для водопонижения бетонных смесей, также могут являться водоредуцирующими.
Анализ табличных данных показывает, что применение водоредуцирующих добавок, как комплексных, так и монодобавок, является весьма эффективным технологическим приемом. Снижение водосодержания в большей или меньшей степени способствует формированию оптимальной структуры бетона, что подтверждается увеличением прочности бетона, а также повышением его водонепроницаемости и морозостойкости.
Добавки для повышения прочности бетона
Бетон — один из самых широко применяемых строительных материалов с древнейших времен.
Его прочность, долговечность, возможность создавать из него конструкции сложных форм — все это делает бетон очень привлекательным для строительства материалом уже более 6000 лет.
Во все времена строители и инженеры проявляли творческую жилку, экспериментируя с рецептурами бетонных смесей. В старину делалось это по наитию, и результаты радовали не всегда. Но постепенно опыт поколений мастеров накапливался, и сейчас к услугам строителей выпускаются добавки с гарантированным воздействием.
Состав бетона
Классический состав бетона включает:
Состав бетонов регулируется ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия».
Также применяются цементно-песчаные растворы, которые не включают крупные заполнители. Они применяются в качестве штукатурных, кладочных, ремонтных растворов, также из них могут выполнять стяжки, которые не будут испытывать высоких нагрузок.
Факторы, обусловливающие прочность бетона
Состав бетонных смесей на первый взгляд кажется простым, но прочность готового изделия зависит многих факторов. В первую очередь, влияют на нее количество цемента в замесе и выбор марки цемента. Чем выше марка цемента и чем больше его доля в растворе, тем выше прочность бетона на сжатие. По этому признаку бетоны подразделяются на классы.
На прочность бетона влияют также тип цемента, заполнители, пропорции компонентов, тщательность замеса, обработка уложенного бетона и условия его твердения.
Имеет значение и качество исходных компонентов: чистота воды и заполнителей, отсутствие в них примесей, свежесть цемента.
Что такое активность цемента
Свежесть цемента влияет на качество бетона. При хранении цемент, особенно, если он хранится без упаковки, за несколько месяцев теряет свою активность. Через 3 месяца хранения расчетная прочность цемента снижается на 23%, а быстротвердеющие цементы становятся обычными уже через месяц хранения.
Активность цемента — это параметр, который положен в основу классификации цементов на марки. Активностью называют предел прочности на сжатие цементных образцов в возрасте 28 суток. По этому параметру цементы подразделяют на классы: 32,5, 42,5, 52,5. Кроме того, по прочности на сжатие в возрасте 2 (7) суток цементы классифицируют на подклассы:
медленнотвердеющие (М) только для цементов ЦЕМ III/B и ЦЕМ III/C;
Согласно ГОСТ 31108-2016 «Цементы общестроительные. Технические условия», по составу цементы подразделяют на следующие типы:
Цементы ЦЕМ II–ЦЕМ V также подразделяются на подтипы (А, В, С) в зависимости от содержания цементного клинкера и добавок.
Другие факторы, от которых зависит активность цемента:
Можно ли повысить активность лежалого цемента
Лежалый цемент тоже можно использовать для приготовления бетонных растворов. Чтобы из лежалого цемента получить прочный бетон, применяют различные методы активации цемента:
Водоцементное соотношение
Для протекания реакций гидратации требуется строго определенное количество воды, а именно, 0,3 от количества цемента. С целью повышения удобства обработки, обычно применяют водоцементное соотношение, равное 0,45–0,55, однако это все еще довольно жесткая смесь, а дальнейшее повышение в/ц влечет за собой снижение прочности бетона.
В зависимости от консистенции, бетонные растворы делятся на жесткие и подвижные. Подвижные растворы подразделяются на пять классов по подвижности, от П1 до П5.
Чтобы повысить подвижность бетонных смесей без ущерба для прочности, применяют пластификаторы и суперпластификаторы, которые позволяют увеличить подвижность с П1 до П5.
Обработка и уход за уложенным бетоном
Прочность и плотность бетона взаимосвязаны. Вообще, бетон — материал пористый, для него характерно наличие капилляров и пор, но для повышения прочности бетона нужно стремиться к тому, чтобы их было меньше, и они имели наименьшие диаметры.
С целью удалить крупные воздушные пузырьки и добиться уплотнения бетонной смеси, после укладки ее в опалубку производится виброобработка, которая требует применения дорогостоящего оборудования, расхода электроэнергии и затрат времени. Применение пластифицирующих и суперпластифицирующих добавок позволяет получать самоуплотняющиеся смеси, не требующие обработки. Размер и количество пор в них уменьшены по сравнению с бетонами без добавок, соответственно, возрастает их плотность и прочность.
Обеспечение оптимальных условий во время набора прочности (28 суток) также имеет важнее значение.
Оптимальными являются температура воздуха 18–22°С и практически стопроцентная влажность. При снижении температуры воздуха процессы набора прочности замедляются, около 5°С и ниже практически прекращаются; таким же образом влияет влажность воздуха 40% и ниже. Поэтому для зимнего бетонирования применяют противоморозные добавки, которые позволяют проводить бетонные работы даже при температуре воздуха до минус 20°С.
При повышении температуры воздуха бетон пересыхает, и это тоже негативно отражается на его прочности. Чтобы бетон не пересыхал, его поливают водой.
Итак, на прочность бетона влияют:
Также повлиять нее можно путем внесения специальных добавок.
Какие добавки применялись в мировой истории строительства
Состав бетона включает всего несколько компонентов, но люди всегда находили возможность внести те или иные добавки, чтобы добиться получения материала с какими-либо особенными характеристиками. В старину это были различные подручные вещества, а выбор добавок и их дозировок носил экспериментальный характер, поскольку физико-химические особенности происходящих в смеси цемента с водой процессов тогда еще не были известны. Вот почему некоторые постройки получались прочными, другие быстро разрушались.
В Древнем Риме строители добавляли в бетонные смеси кровь животных, свиное сало, молоко. Гемоглобин крови, как сейчас стало известно, является пластификатором. Свиной жир и молоко применяли для придания водоотталкивающих характеристик. На Руси для повышения прочности в строительные растворы добавляли яйца.
При зимнем бетонировании в России растворы замешивали с добавлением водки и мыла. Например, именно так был залит фундамент Александровской колонны в Санкт-Петербурге.
С 1850 года при изготовлении бетона начали применять портландцемент. В те времена в растворы добавляли гипс. В начале ХХ века применяли хлористый кальций как ускоритель твердения и сахар — как замедлитель твердения бетона.
В СССР в качестве добавок в бетонные растворы применяли нерастворимые мыла на основе жирных кислот, препараты на основе восков, битума.
В качестве ускоряющих добавок применялись соли-электролиты.
В качестве пластификаторов применялись (и применяются):
Какие добавки применяют для повышения прочности бетона
Внесение в бетонные растворы упрочняющих добавок широко практикуется в строительстве. Но, в отличие от строителей прошлых веков, сейчас применяются добавки, которые разработаны и испытаны в лабораториях, обеспечивают гарантированный эффект, а на их упаковках даны четкие указания по дозировке.
В соответствии с ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов», есть несколько классов добавок для бетонных растворов:
Необходимость внесения добавок определяет ГОСТ 24211-91 (не распространяется на минеральные добавки).
Пластификаторы и суперпластификаторы
Чаще всего для увеличения прочности применяется добавление в растворы пластификаторов и суперпластификаторов.
Они повышают активность цемента и способствуют более полному вовлечению его составляющих в реакции гидратации, что увеличивает прочность бетона. Помимо этого, они позволяют без увеличения доли воды в замесе повысить удобоукладываемость смеси, в результате чего в готовом бетоне меньше пор и капилляров, они меньшего размера, а прочность и плотность бетона повышаются.
Рассмотрим пластифицирующие добавки производства CEMMIX. Это современные добавки, и, что немаловажно, все добавки в линейке совместимы друг с другом и с отечественными цементами. Также они имеют удобную для работы жидкую форму, их легко добавлять в растворы, они хорошо смешиваются с компонентами раствора.
Выпускается несколько добавок CEMMIX с пластифицирующими и упрочняющими свойствами:
Каталог продукции CEMMIX
CemBase
Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.