Заменитель бетона: разновидности, особенности применения, преимущества

Зимой, когда температура на улице опускается ниже нуля, возведение железобетонных, монолитных и бетонных конструкций усложняется. Жидкость, входящая в состав цементного раствора, начинает кристаллизоваться, в результате почти полностью останавливается процесс затвердевания бетона.

Действие присадок

Суперпластификаторы призваны повысить подвижность смеси и придать дополнительную прочность, плотность и водонепроницаемость. Их используют, чтобы снизить расход цемента, но в то же время обеспечит необходимую прочность конструкции. Чтобы повысить марочную прочность смеси или увеличить скорость набора прочности на первых этапах твердения используют специальные ускорители.

Если требуется длительная перевозка смеси, или же на улице стоит особо жаркая погода, для сохранения подвижности состава используют специальные присадки. Противоморозная добавка актуальна зимой или при низких температурах, до -25 °С. Добавив ее в раствор, можно спокойно проводить строительные работы. Модификаторы делают составы более долговечными, устойчивыми к коррозии, морозам. При этом смесь сохраняет повышенную подвижность и пониженную проницаемость.

Для заливки тонкостенных и густоармированных конструкций очень удобна присадка для самоуплотняющихся бетонов. Комплексные присадки существенно упрощают подбор нескольких необходимых компонентов: нет необходимости выискивать одного производителя или хорошо разбираться в химии, чтобы обеспечить максимально эффективное взаимодействие компонентов присадки.

Важно тщательно соблюдать рекомендации производителя присадок, не допускать диспропорции или нарушения этапов. Иногда оптимальная дозировка присадок в конструкциях может устанавливаться экспериментально, когда подбирается состав бетона. Помните, что количество ускорителей твердения, уплотняющих добавок и ингибиторов коррозии стали, в том числе и входящих в состав комплексных присадок, не может превышать 1,5-3% массы цемента. Присадки не способствуют увеличению объема бетонной смеси и не являются единственным фактором успеха. Бетон по-прежнему нужно правильно замесить с соблюдением пропорций до однородного состояния, а потом укласть и выдержать согласно технологии.

Заменитель бетона — что это такое?

Бетонные растворы как готовящиеся по месту из исходных ингредиентов, так и поступающие в продажу в виде сухих строительных смесей на базе цемента — были и остаются на пике востребованности. Все это – благодаря выраженным достоинствам, к которым можно отнести   относительно доступную стоимость, простоту и понятность применения, высокую надежность при условии соблюдения всех технологических требований при подготовке, заливке и в период созревания. Казалось бы, чего еще желать?

Однако, давайте вспомним, что работа с бетоном имеет и немало недостатков:

  • Все составляющие бетона, то есть и цемент, и песок, и щебень (гравий) обладают выраженно высоким удельным весом. Все это требует немалых материальных затрат и физических усилий при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке.
  • Чтобы замесить бетонный раствор, особенно если его требуется большое количество, необходимо специальное оборудование. А при заказе готового – приходится оплачивать работу специальных транспортных средств.
  • Работать с обычным бетонным раствором можно только при положительных температурах. Есть технологии с использованием специальных добавок, но это и усложнение, и удорожание, а часто – еще и определённая потеря качества.

Можно ли работать с бетоном в мороз?

Если откровенно – то этого следует при любой возможности избегать. Но в некоторых регионах иной возможности завершить строительство в срок — просто не найти. Так что приходится использовать технологии зимней заливки бетона, о которых рассказано в специальной публикации нашего портала.

  • Бетон долго застывает, поэтому время строительства порой затягивается на месяцы. Никуда не деться – для качественного созревания с возможностью приложения расчетных нагрузок требуется не менее четырех недель.
  • Что при самостоятельном изготовлении бетона, что при заказе его в готовом виде, неизбежно загрязняется территория вокруг строительного объекта.
Читайте также:  Свойства и применение базальтовой ваты с фольгой

Всех этих сложностей можно избежать, если использовать какой-то из существующих ныне заменителей бетона. Это — композитный материал, обычно поступающий в продаже в виде двухкомпонентного состава.

Сегодня на строительном рынке России этот инновационный материал представлен четырьмя вариантами: одним зарубежным — «FAST 2k» (Канада), и тремя отечественными — «HILST», «GPN-100» и «Бетонит».

Для того чтобы разобраться в характеристиках предлагаемых вариантов и выбрать наиболее подходящий для работы, необходимо рассмотреть особенности каждого из них.

Что такое бетон с противоморозными добавками?

В составе добавки для бетона присутствуют специальные присадки или их комплексы, которые соединяются с водой и понижают температуру перехода влаги в другую форму. Другая функция ПМД в бетоне – это ускорение схватывания, процесс набора прочности зависит от температуры, в холодное время приходилось бы ожидать по 2 месяца и больше. Бетон с ПМД имеет ускоренную кинетическую реакцию.

Стандарты не устанавливают отдельных требований к качеству добавок, нормы действуют такие же, как и к остальным составам согласно ГОСТу 21411-2008. Для защиты металлических элементов в бетоне применяются специальные добавки, которые регламентируются ГОСТом 31384-2008.

Противоморозная добавка – это вещество, которое понижает температуру замерзания воды в веществах, в которые добавляется добавка

Достоинства

Цементным растворам полезна противоморозная добавка благодаря ряду преимуществ:

Что такое бетон с противоморозными добавками?
  • возможности строительства без простоев в зимнее время года;
  • лёгкости транспортировки жидкого состава при низкой температуре;
  • уменьшению необходимости в подогреве бетона для схватывания смеси;
  • повышению прочности бетонной конструкции;
  • снижению расхода цементного раствора в сравнении со стандартным составом.

Недостатки

Минусы ПМД:

  • приводят к формированию солевых разводов сверху материала, их крайне сложно удалить;
  • значительно снижается прочность материала, если нарушить технологию приготовления: добавить избыточное или недостаточное количество противоморозной присадки в бетон или игнорировать уход за ним до схватывания;
  • некоторые компоненты носят токсичный характер, они непригодны для применения в помещениях жилого типа.

Специальные бетоны декоративного назначения

Для создания объектов декоративно-функционального назначения используются бетонные смеси на основе силикатных вяжущих с добавлением кварцевого песка, пластифицирующих добавок, красителей. Качественные сырьевые компоненты и новые производственные технологии позволяют получать готовый продукт, для которого характерны:

  • прочность;
  • высокая морозостойкость;
  • трещиностойкость.

Из таких бетонов изготавливают садовые декоративно-функциональные элементы, небольшие скульптуры, фасадные украшения, тротуарную плитку.

Куриные яйца

Это кажется невероятным, но обыкновенные куриные яйца значительно повышают качество бетона, делая его пригодным даже для возведения всевозможных конструкций. Рецепт замешивания смеси с добавлением куриных яиц пришел из давних лет.

Сейчас для приготовления бетона используется качественный цемент, обладающий высокой степенью вязкости, но многие все равно добавляют куриные яйца, которые помогают:

Куриные яйца
  • улучшить прочность;
  • повысить сцепляющие свойства;
  • увеличить показатели плотности;
  • усилить водонепроницаемость.

Возникает вопрос: сколько яиц требуется для приготовления сверхкачественного бетона. Ответ прост — много. В современных реалиях это нецелесообразно, к тому же есть множество других способов улучшения качества бетона, а куриные яйца лучше оставить для готовки.

Преимущества применения

  • жидкость, присутствующая в смеси, замерзает при более низких температурах, чем обычно, позволяя раствору схватится;
  • раствор становится более пластичным — легче формировать отдельные части конструкции;
  • арматура в железобетонных конструкциях не окисляется благодаря ингибиторам коррозии, присутствующим в присадках;
  • повышается водонепроницаемость железобетона;
  • смесь становится прочной за более короткое время.

Бетон застывает быстрее в мороз — одно из преимуществ. После присоединения добавки в раствор, смесь становится более плотной благодаря насыщению микропор в бетоне карбонизированной гидроокисью кальция, ее становится легче залить в форму. Крепость конструкции повышается в два раза. Достаточно 18 часов для полноценного застывания бетонной конструкции. Извлечение проходит без нарушения целостности бетона. Качественные ПМД не допускают появления «соли» на поверхности.

Преимущества применения

Использование антифризных добавок позволяет:

  • замешивать раствор бетоном низкого класса, снижая материальные расходы;
  • делать тоньше слои бетона, не рискуя качеством конструкции (благодаря повышенной прочности) — экономится раствор;
  • бетону не понадобится обработка гидроизоляционными средствами.

Виды добавок для бетона

Бетон — строительная смесь, обеспечивающая долговечность, надежность, стойкость готовой конструкции к воздействиям любой природы. Растущие требования к стройматериалам стали причиной возникновения необходимости улучшать их свойства. Специальные добавки для бетона улучшают характеристики раствора и товарного бетона, ускоряют темпы строительства, сокращают расходы материалов и энергоресурсов. Вопрос, какие существуют категории добавок, подробно раскрыт ниже.

Читайте также:  Белый кирпич (силикатный). Виды и производство. Применение

Антиморозная

Добавки для бетонов и строительных растворов необходимы для снижения точки замерзания воды, которая включена в их состав. Химия, повышающая антиморозные характеристики этих продуктов, облегчает процесс кладки раствора, ускоряет процесс набора бетоном крепости в холодное время года. Эти показатели позволяют экономить расходные материалы, продлевать срок службы готового изделия. Цементы получают морозостойкие свойства. Нитрит натрия — наиболее популярное присадочное вещество. Предлагаются и другие воздухововлекающие компоненты.

Добавки в бетон для набора прочности

Одним из видов присадок комплексного действия являются ускорители набора крепости или бетонные упрочнители. Они наделены качествами как суперпластификаторов, так и ускорителей твердения. В их состав включены органические и неорганические соединения без щелочей. Ускорители имеют широкую область использования в строительстве, промышленности, дорожной и транспортной сфере при получении товарного продукта или области, где нужны торкрет бетоны.

Химические присадки

Существует несколько целевых категорий хим добавок, примешиваемых в раствор для бетонирования. Классификация производится по оказываемому ими эффекту.

  1. Бетонные модификаторы подвижности и пластичности смеси.
  2. Вещества для снижения влагоиспарения из раствора.
  3. Гидроизоляционные присадки.
  4. Бетонные стабилизаторы процесса расслаивания песко-цементной массы.
  5. Отвердители.
  6. Замедлители схватываемости.
  7. Противоморозные присадки.
  8. Пенно- и газообразователи.
  9. Защитные соединения.
  10. Воздухововлекающие соединения.
  11. Бетонные присадки, улучшающие стойкость к коррозии, воздействию живой органики (плесени, грибков).
  12. Гидрофобизаторы.

Хим вещества могут влиять на несколько свойств, но проявляться будет только одно. Принцип действия присадок подобен действию ПАВ и могут образовывать материал с пространственной структурой. К этой категории относятся присадки на основе нитрит соединений. Такая химия очень опасна, поэтому работать с ней нужно осторожно, руководствуясь инструкциями скайтрейд.

Виды добавок для бетона

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Специфичный тип присадок применяется при заливке тонкостенных конструкций. К этой категории можно отнести некоторые новые суперпластификаторы, улучшающие подвижность строительной массы и надежность, плотность с водонепроницаемостью готового продукта. Бетонные регуляторы позволяют уменьшить расход цемента без потери качества получаемой конструкции. Химические модификаторы этого типа подымают сортность смеси и скорость набора крепости на начальной стадии твердения.

Комплексные присадки для тонкостенных и густоармированных изделий значительно упрощают процесс выбора необходимых компонентов и определения их совмещаемости. Стабилизирующие суперпластификаторы призваны решить несколько задач путем добавления только одного вещества. Их цель — получение максимального эффекта от взаимодействия с компонентами смеси.

Примеры производителей

На отечественном рынке представлен широкий выбор продуктов российских торговых марок, таких как «Полипласт», Суперпласт, «Технотест», МетаПро, Coral, Мастер. Химия от зарубежных производителей не наделена требуемой способностью к повышению прочности бетона, используемого в отечественной строительной индустрии. Производство концерна BASF позволяет получить продукты, интересные для отечественного рынка.

Вывод

Широкий ассортимент модифицирующей химии позволяет выбрать тот продукт, который будет максимально соответствовать требованиям каждого конкретного случая, повысить эффективность песко-цементного состава, продлить эксплуатацию готового изделия. Однако при работе с цементными добавками важно в точности соблюдать рекомендации и инструкции по используемым пропорциям, указанным специалистами скайтрейд. Желаемый эффект не будет достигнут, если допустить диспропорцию или нарушить последовательность приготовления.

В любом случае количество всех добавок, используемых для одного объема, не должно превышать 1,5—3% массы цемента. Несмотря на свой положительный эффект, применение модификаторов не исключает важности соблюдения точной технологии приготовления, смешения до однородности, кладки и выдержки строительной массы.

Какая добавка в цемент для прочности самая лучшая?

Бетон, приготовленный на основе качественного цемента и качественных наполнителей, имеет достаточную прочность без внесения добавок. Тем не менее, существует ряд факторов, когда по условиям эксплуатации требуется упрочнение бетона с помощью внесения специальных присадок.

Для чего нужны добавки?

Для увеличения прочности высоконагруженных и специальных бетонных конструкций, используются специальные присадки, которые добавляются непосредственно в готовящийся цементно-песчаный или бетонный раствор.

После схватывания и полного твердения, смеси в которые были добавлены упрочнительные добавки приобретают дополнительные эксплуатационные свойства: водонепроницаемость, коррозионную стойкость, морозостойкость и существенно большую прочность на сжатие и изгиб.

Учитывая относительно высокую стоимость бетона и цементного раствора с добавками, их применение экономически целесообразно в следующих случаях:

  • Повышенные требования по морозостойкости и водостойкости бетонных конструкций;
  • Использование в качестве заполнителя нестандартных материалов. К примеру, очень мелкий песок;
  • Изготовление высоконагруженных ЖБИ. К примеру, производство тротуарной плитки, фундаментных блоков и т.п.;
  • Приготовление мелкозернистого бетона;
  • Строительство монолитных зданий и сооружений, в которых используются расширяющие присадки.
Читайте также:  Вес профильной трубы – параметры расчетов

Виды упрочняющих добавок для цемента

Пластификатор. На данный момент времени, лучшая добавка в цемент для прочности, повышающая прочность конструкции в среднем на 125-140%. При этом основная задача пластификатора – увеличить подвижность раствора.

Также применение добавки этого вида позволяет увеличить морозостойкость бетона на 1,5 марки, водонепроницаемость до 4 марок и сократить расход связующего на 25%. Популярный «народный» пластификатор – обычное жидкое мыло или стиральный порошок.

Ускоритель набора прочности. Задача присадки этого вида – увеличение скорости схватывания и твердения бетона и соответственное повышение его марочной прочности на изгиб и сжатие.

Самым популярным и самым недорогим ускорителем набора прочности является обычный хлористый кальций. Используется в производстве: тротуарной плитки, пенобетонных блоков, стеновых и фундаментных блоков, полистиролбетона и пр. Благодаря применению ускорителей твердение значительно сокращается время его экспозиции в форме. Соответственно повышается производительность, увеличивается выход годного, а также происходит увеличение прочности ЖБИ на несколько процентов.

Противоморозные добавки. В соответствии с названием, назначение противоморозной добавки – дать возможность проводить бетонные работы в условиях низких температур (до минус 25 градусов Цельсия).

Параллельно с этим, происходит увеличение прочности бетона, увеличение водонепроницаемости, уменьшение расслаиваемости готового бетона при транспортировке, а также улучшение удобоукладываемости. Самая популярная противоморозная добавка – нейтрализованная смола в смеси с гидрофобизатором Софексил-гель или Типром-С.

Комплексные присадки. Ускоряют твердение, увеличивают прочность, значительно уменьшают пылеотделение, увеличивают морозостойкость.

В частности за счет использования комплексной присадки можно достигнуть: увеличения прочности бетона на 70-110%, при одинаковой подвижности, снижения усадки на 60-70% и двух-троекратного увеличения водопроницаемости.

Одним из самых популярных видов отечественной комплексной присадки для бетона является добавка «Эластобетон»: А, Б или С (в зависимости от назначения ЖБИ или сооружения).

Тонкости применения

Все виды добавок в бетон следует разводить или растворять в теплой воде. Если добавка смешивается с цементно-песчаным раствором в жидком агрегатном состоянии, она начинает работать сразу после добавления.

Сухая присадка начнет «работать» только после полного растворения и тщательного перемешивания. Дозировка добавок зависит от конкретного материала, конкретных задач и требований инструкции предприятия изготовителя. В общем случае, количество добавок не должно превышать 1% по весу связующего (цемента).

Заключение

Теперь вы знаете, как правильно приготовить бетонный раствор, и в каких случаях нужно использовать пластификаторы, ускорители, замедлители и прочие гидроизоляционные добавки в бетон. Рекомендую просмотреть видео в этой статье, а все ваши пожелания и вопросы оставлять мне в комментариях.

Для улучшения качеств бетонной смеси производителями используется введение в его состав всевозможных добавок. Добавки в бетон улучшают многие характеристики используемой смеси. За счет изменения состава повышается устойчивость к низким температурам и коррозии, уменьшается время застывания, изменяется прочность и т. д.

Расчет количества добавки

Обеспечить необходимые качества материала позволяет только правильная дозировка примесей. Опытным путем количество добавки, которое добавляется в бетон, можно определить по следующей формуле:

Рд = Рц*х/ γ*с, где Рд – расход цемента, кг; х – % дозирования примеси от массы цемента; γ – плотность раствора добавки; с – концентрация добавки, %.

Рц = Р(1 — а/100),

где а – значение снижения расхода вяжущего, %.

Пример

Рассчитаем количество добавки для марки М300. Расход цемента составляет 350 кг. Необходимо ввести пластифицирующий компонент – лигносульфонат технический. Снижаем расход цемента на 5%, плотность для этого показателя равна 1,021 г/см³. Выполняем расчет:

  • определяем расход цемента с учетом добавок: Рц=350 (1–5/100)=332,5 кг;
  • необходимо определить стандартные показатели, дозировка добавки, предназначенной для бетона, от массы цемента составляет 0,1–0,5%, выбираем среднее значение х – 0,3%;
  • вычисляем количество добавки: Рц=332,5*0,3/5*1,021=19,5 л.

Состав с включением добавки в раствор бетона изменится в таком соотношении: цемент – 332,5 кг, лигносульфонат технический – 19,5 л.