Водоудерживающие добавки в бетон
Добавки для строительных растворов
Пластификаторы для бетона были разработаны с целью повысить текучесть бетонной смеси. Дело в том, что для повышения текучести в раствор приходится добавлять больше воды, что отрицательно сказывается на качестве возводимых строений. В идеале воды должно быть столько, сколько нужно для гидратации цемента. И только пластификаторы позволили решить проблему.
Разновидности пластификаторов
Различают две основные группы пластификаторов для бетона:
- пластификаторы, повышающие текучесть раствора
- пластификаторы, образующие мельчайшие пузырьки воздуха.
Первая группа добавок нацелена лишь на удобство использования раствора: с густой смесью работать неудобно, так как она слишком быстро схватывается. Вторая же группа пластификаторов необходима не только для увеличения пластичности массы, но и для повышения прочности бетонных конструкций за счет сокращения поверхностного натяжения воды.
Придание бетону разнообразных свойств
Пластификаторы для раствора позволяют добиться определенных свойств бетонным конструкциям. Так, если в прошлом веке нельзя было производить строительные работы при температуре воздуха ниже –5 °C, то сегодня бетон отлично затвердевает и при более холодной погоде благодаря использованию специальных добавок.
В бетон также часто добавляют пластификаторы для повышения прочности конструкций. Особой прочности можно достичь за счет использования армирующих составов. А для сокращения времени, необходимого для затвердевания смеси, используют добавки-катализаторы. Они позволяют значительно сократить длительность строительных работ.
Леруа Мерлен предлагает широкий выбор товаров по низким ценам для жителей Москвы, а также городов Московской области: Балашиха, Подольск, Химки, Королёв, Мытищи, Люберцы, Красногорск, Электросталь, Коломна, Одинцово, Домодедово, Серпухов, Щёлково, Орехово-Зуево, Раменское, Долгопрудный, Жуковский, Пушкино, Реутов, Сергиев Посад, Воскресенск, Лобня, Клин, Ивантеевка, Дубна, Егорьевск, Чехов, Дмитров, Видное, Ступино, Павловский Посад, Наро-Фоминск, Фрязино, Лыткарино, Дзержинский и Солнечногорск. Вы можете заказать необходимые товары онлайн с доставкой во все эти города или посетить один из наших розничных магазинов в Москве и МО.
Пластификаторы и добавки для бетона своими руками
Бетонный раствор постепенно перестаёт быть просто смесью камня и цементного молока. Современная химическая промышленность предлагает ряд соединений, способных улучшить рабочие и эксплуатационные качества бетона, что расширяет область его применения. Какие из них можно только приобрести, а какие сделать самостоятельно — вы узнаете сегодня.
Какие бывают добавки в бетон
Классификация добавок для бетона довольно обширна, но все разновидности делятся на две основные группы. В первую входят добавки, улучшающие рабочие качества смеси: время схватывания, подвижность, склонность к расслоению и прочие. Во вторую группу входят примеси, способствующие оптимизации эксплуатационных характеристик бетона: морозостойкости, водопоглощения, прочности, скорости корродирования. Заранее отметим, что многие добавки оказывают комбинированный эффект.
Можно провести различие по природе действия добавок. Часть из них химические, часть — механические. К первому типу добавок можно отнести пластификаторы, регуляторы гидратации и многие другие, практически все их разновидности, принцип действия и область применения описаны в строительном каталоге Госстроя СК-4.4.3 и ГОСТ 24211–91. Механические добавки — это всякого рода микроволокна, пористые наполнители и частицы тонкого помола, воздействие которых на структуру бетона наиболее очевидно и предсказуемо.
В данном обзоре мы будем рассматривать варианты замены популярных комбинированных добавок теми химическими соединениями, которые присутствуют в свободной продаже и производятся не строительными торговыми марками. Они вполне пригодны для улучшения наиболее важных характеристик самостоятельно приготовленного бетона, но без переплаты за именитый бренд продукта.
Средства для увеличения подвижности смеси
Подвижность бетона определяет его способность занимать форму опалубки без образования пустот. Для улучшения подвижности смеси используют поверхностно активные вещества (ПАВ) гидрофильного типа. Это, преимущественно, олеат и стеарат натрия, составляющие основу бытовых моющих средств, а также сульфитно-дрожжевая бражка (лигносульфонат) — отход целлюлозной промышленности, широко применяемый в производстве сухих строительных смесей.
Добавлять в бетон можно как смеси, содержащие указанные вещества (жидкое или хозяйственное мыло), так и жидкие/твёрдые концентраты. В последнем случае хорошо решается вопрос правильной дозировки добавок. Для справки, содержание ПАВ в бытовой моющей химии составляет от 35 до 70%, при этом всегда нужно исходить из расчёта максимальной концентрации, чтобы не превысить дозировку. Оба описанных типа пластификаторов добавляются в бетон в количестве 0,2–0,35% от массы цемента.
Побочные эффекты от применения пластификаторов в основном положительные. Это незначительное замедление схватывания смеси, снижение водоцементного соотношения на 10–15%, незначительное повышение пористости. Правильное применение лигносульфоната позволяет при сохранении объёма используемой воды сократить на 7–10% содержание в смеси цемента с сохранением марочной прочности.
Стабилизаторы расслоения
Расслоение бетонной смеси заключается в осаждении твёрдых частиц цемента и наполнителя со всплытием воды на поверхность, следствием чего является недостаток влаги для гидратации. В основном бетон расслаивается из-за чрезмерного вибрационного воздействия или при сбросе с большой высоты. Практически все пластификаторы на основе ПАВ улучшают равномерность коллоидной системы бетонной смеси, однако иногда требуется дополнительная стабилизация, например при отливке массивных монолитных конструкций.
Один из способов защитить бетон от расслоения — добавление молотых твёрдых частиц с высокой удельной площадью поверхности, за счёт чего цементная пыль лучше связывается с водой. Примером таких веществ можно назвать сажу, трепел, каолин, а также металлургические золы. Важно, чтобы используемые материалы были именно тонкого помола, иначе особого толку от них не будет. Такие добавки применяют в количестве до 10–15% массы цемента.
Иначе добиться качественной стабилизации бетонной смеси можно введением небольших порций метилцеллюлозы (МЦ) — до 0,5% от массы цемента. При использовании цемента из пластифицированного клинкера содержание МЦ снижается вдвое, также эта добавка может вводиться меньшими порциями при использовании связующего высоких марок.
Воздухововлекающие агенты и уплотнители
Пластификаторы на основе ПАВ вовлекают в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха, за счёт чего повышается пористость бетона. Такое действие вторично и имеет слабо выраженный характер, при необходимости пористость бетона можно существенно увеличить или, наоборот, сделать его более плотным.
В качестве газообразующего агента широко применяется пудра-серебрянка в очень малых дозах, порядка 0,02–0,05% от массы цемента. При желании можно использовать органосиликатный гидрофобизатор под названием ГКЖ-94. Чтобы качественно приготовить добавку для бетона на его основе, концентрированную жидкость следует развести и тщательно смешать с водой в соотношении 1:3 до образования устойчивой эмульсии, а затем этим составом доводить смесь до нужной консистенции. Итоговое содержание концентрированной ГКЖ-94 в бетоне составляет порядка 2–3% от объёма используемой воды.
Если нужно сделать бетон более плотным, в него при затворении добавляют трёхвалентное хлорное железо в концентрации около 0,1% от массы цемента. Это один из наиболее распространённых и общедоступных химикатов, применяемый в травлении печатных плат. Иначе повысить плотность бетона можно с помощью менее распространенных сульфата железа или кальциевой селитры, но их содержание в смеси сильно зависит от качеств цемента и минерального наполнителя.
Замедлители схватывания
Практически все добавки, повышающие пористость и пластичность бетона, замедляют схватывание, а уплотняющие добавки способствуют более быстрому течению гидратации. Чем больше времени остается у смеси на начальном этапе твердения, тем выше итоговая прочность конструкции. Кроме того, замедлители схватывания показаны для приготовления больших порций бетонной смеси, особенно в жаркую погоду, а также при поэтапной заливке объёмных конструкций для устранения холодных швов.
Основным средством замедления схватывания смеси являются различные формы сахара, однако эту добавку следует применять с особой осторожностью. Нормальное замедление схватывания происходит при концентрации около 0,3–0,5 грамма на каждый литр используемой для затворения воды. В более высоких дозах сахар способен нарушить течение гидратации, а то и вовсе сделать процесс твердения незавершённым. По этим причинам вместо чистого сахара применяют патоку с его содержанием, которая облегчает расчёт дозировки.
Иногда суммарный эффект от многочисленных добавок делает схватывание смеси слишком медленным, из-за чего требуется ускорить гидратацию. Для сокращения времени схватывания применяют смесь поташа и алюмината натрия или пищевой соды. Смешивать эти вещества нужно в соотношении 4–6:1, полученная смесь добавляется в сухой цемент в количестве 0,5–1 % от массы. Ускорители схватывания нужно также применять осторожно, ибо они могут негативно сказаться на прочности бетона.
Повышение морозостойкости и гидрофобности
Распространено мнение, что морозостойкий бетон обязательно должен быть плотным, ведь разрушение структуры происходит преимущественно из-за расширения воды в порах. Однако закрытая структура пор не вызывает подобной уязвимости, совсем наоборот: наличие микроскопических полостей помогает снять внутренние напряжения, вызванные линейными температурными деформациями.
Можно утверждать, что большинство воздухововлекающих пластификаторов и стабилизаторов благоприятно влияют на морозостойкость бетона. Иначе добиться требуемой устойчивости к низким температурам можно путём затворения смеси на воде с 2–2,5 % содержанием кальциевого жидкого стекла. Такая добавка надёжно закрывает поры и препятствует образованию микротрещин, за счёт чего водопоглощение бетонной конструкции снижается в разы.
Чтобы иметь возможность проводить бетонные работы при отрицательных температурах, цементное тесто затворяют на смеси воды с нитритом-нитратом-хлоридом кальция (ННХК). Такое соединение не приготовить самостоятельно, оно токсично и может использоваться только для негидрофобизированных смесей. Тем не менее других альтернатив для зимнего бетонирования практически не имеется. Бетон с применением этой добавки сохраняет повышенную морозостойкость также и при эксплуатации.
Добавки для повышения прочности
Чтобы укрепить структуру бетона, его уплотняют описанными выше методами, либо вводят механические армирующие примеси. Классический материал для дисперсного укрепления — минеральная, стальная или полимерная фибра. Её количество в бетонной смеси может составлять до 30% от объёма наполнителя. Вводят фибру либо путём сухого смешивания с цементом перед затворением, либо небольшими порциями в уже готовую смесь с тщательным механизированным перемешиванием.
Также повышение прочности происходит почти всегда при добавлении пластификаторов и стабилизаторов. Даже воздухововлекающие агенты имеют повышение прочности на сжатие в качестве вторичного эффекта, увеличивающаяся пористость компенсируется более оптимальными условиями твердения цемента.
Заключение
Промышленная разработка модификаторов бетона — довольно сложный и кропотливый процесс. Соотношение добавляемых химических соединений определяется не универсальными правилами, а разновидностью, составом и сроком хранения используемого цемента. Отдельно учитывается также тип минерального наполнителя и содержащиеся в нём пылевидные примеси.
Собирая «коктейль» из многочисленных компонентов нельзя гарантировать, что их совместное влияние на бетон не окажется негативным. Даже на предприятиях, производящих ЖБИ, количество и состав добавок в бетон определяются опытным путем через серию промежуточных испытаний. Это все говорит о том, что лучше использовать модификаторы в количествах, заведомо меньше рекомендуемых, не стремиться приготовить универсальную многокомпонентную добавку, а, наоборот, улучшать только обоснованно требуемые качества.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Стабилизирующие – водоудерживающие
К простейшим водоудерживающим добавкам относятся различные микронаполнители - тонкомолотые минеральные вещества с размером зерен равным или меньше размера зерен цемента: зола, гранулированный доменный шлак, опока, туф, различные отходы камнепиления. Введение таких добавок улучшает пластические свойства бетонных смесей - текучесть, перекачиваемость. Однако названные добавки не являются эффективными.
ПОЭ-полиэтиленоксид, полиоксиэтилен (ПОЭ) - высокомолекулярное поверхностно активное вещество. Белый порошок, ограниченно растворимый в воде. Нетоксичен, горюч, аэрозоль взрывоопасен. Отпускная форма - порошок в полиэтиленовых мешках. Хранится в условиях, исключающих возможность увлажнения и действия прямых солнечных лучей. Применяется для транспортирования бетонных смесей на большие расстояния по трубо-проводам бетононасосами. Его введение может вызывать снижение прочности бетона, что необходимо учитывать при назначении дозировки добавки.
Из-за высокой вязкости растворы добавки применяются с концентрацией от 1 до 2%. Для предотвращения образования комков в процессе растворения необходимо интенсивное механическое перемешивание и подогрев, набухает и растворяется медленно. Рекомендуемая дозировка добавки 0,02.. .0,2% от массы цемента вводится с водой затворения. ПОЭ не рекомендуется применять в комплексе с суперпластификаторами, так как бетонная смесь быстро загустевает.
Структурообразователь почв (К-9) - гидролизованные отходы волокна «Нитрон». Же-леобразная вязкая масса желто-оранжевого цвета. Отпускная форма - вязкий 10%-ный раствор в бочках. Добавка перевозится любым транспортом. При хранении К-9 с целью предот-вращения самопроизвольной полимеризации следует избегать действия прямых солнечных лучей и нагрева свыше 25°С.
Добавка используется преимущественно в бетонных смесях на мелких песках. Расчетное количество добавки (0,005. 0,05% от массы цемента в пересчете на сухое вещество) вводят в бетонную смесь с водой затворения. Повышенные дозировки вызывают замедле-ние твердения и снижение прочности бетона.
МЦ(МЦ-100) - метилцеллюлоза водорастворимая - получается в результате обработки алкалицеллюлозы хлористым метилом. Волокнистые белые или желтоватые хлопья, без запаха. В воде растворяется медленно, лучше в растворах щелочей. В холодной воде рас-творима МЦ, содержащая 13. 33% метоксильных групп; в горячей - низкомолекулярная форма. Отпускная форма - порошок в бумажных мешках. Транспортируется любым видом транспорта. Высокоэффективный клеящий материал. Хранится в условиях, исключающих возможность увлажнения.
МЦ является эффективным понизителем водоотделения тампонажных растворов. Применяется в растворах и бетонах высокой подвижности для уменьшения водоотделения, увеличения пластичности, увеличения сцепления растворов и бетона с другими материалами. При применении МЦ в составе сухих смесей необходим её предварительный домол с песком. Расчетное количество добавки вводят в бетонную смесь с водой затворе-ния. Растворы МЦ 0,5. 1%-ной концентрации готовят заблаговременно. Оптимальная дозировка - 0,1. 0,2% от массы цемента (в расчете на сухое вещество). Несколько замед-ляет схватывание.
В зарубежной практике строительного производства используется ряд других производ-ных целлюлозы - эфиры целлюлозы: метил-гидроксипропилцеллюлозу (МГПЦ), метилгид-роксиэтилцеллюлозу (МГЭЦ - фирменное название «Тилоза»), гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ). В нашей стране были опробованы в качестве добавок некоторые виды карбометил-целлюлозы (КМЦ) и сульфоэтилцеллюлозы (СЭЦ) которые дали положительные результаты.
БГ- бентонитовая глина (или бентонит, глинопорошок) - природный алюмосиликат водоудеживающая добавка - коллоидная, сильнопластичная глина, способная разбухать в воде, увеличиваясь в объеме в 10…15 раз.. Характеризуется высокой дисперсностью, коллоидальностью, набухаемостью, высокой поверхностной энергией, ионообменной способностью. Основной минерал бентонитовой глины бентонито-монтмориллонит (А12О3·4SiO2·nH2O) включает также сапонит, понтронит и бейделлит. В зависимости от содержания основного минерала глинопорошок производится разного сорта. Перевозка бентонитовой глины допускается любым видом автомобильного и железнодорожного тран-спорта. При хранении следует избегать попадания влаги. Благодаря способности увеличи-ваться в объёме бентонит используется также с целью повышения водонепроницаемости и прочности бетонов при растяжении.
Рекомендуемая дозировка З. 10% от массы воды. Добавка вводится в виде порошка или суспензии. Глиноземистый бентонит III и IV сорта нуждается в дополнительной обработке содой. При применении добавки возможно снижение прочности на сжатие на 5. 10% и повышение расхода цемента на 5. 10%. Добавка наиболее эффективна в бетонах с малым расходом цемента,
ГП– гипан (ТУ6-01-166). Водный раствор 10..17%-ной концентрации, поставляемый в бочках.
Уплотняющие
ДЭГ-1 - однородная жидкость желтого ивета, плотность 1,115 г/см 3 . Молекулярная масса-240-260. Содержанке эпоксидных групп более 25%, гидроксильных - 4,5%.
ТЭГ-1 - алифатическая эпоксидная смола. Однородная жидкость желтого цвета, плотность 1,155 г/см 3 , молекулярная масса 300-320. Содержание эпоксидных групп 21%, гидроксиль-ных групп - 4,5%.
С-89 – полиаминная смола, прозрачная темная однородная жидкость с зеленоватым отливом. Содержание связанного хлористого водорода 15,5 -18,5%. Концентрация смолы в водном растворе 29,45%. Устойчива к разведению водой при соотношении 1:100. Рекомендуемые дозировки-0,6-1,5%. Не рекомендуется использовать сланцевый цемент.
БЭ- эмульсия I рода, состав: битум- 50%, ЛСТ -5%. вода - 45%. Рекомендуемые дозировки – 5-10% эмульсии от массы цемента.
СА – сульфат алюминия производится в безводном виде и в виде гидрата А12(SO4)3·18H2O Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Кристаллогидрат при хранении на открытом воздухе легко выветривается.
СЖ - производится в виде кристаллогидрата Fе(SО4)3·9Н2О. Вещество желтоватого цвета, хорошо растворимое в моде. Продукт не гигроскопичен, пожаровзрывобезопасен, малоток-сичен.
ХЖ - продукт состава FеС13·6Н2O красно-коричневого цвета, хорошо растворимый в воде, сильно гигроскопичен. Пожаровзрывобезонасен, малотоксичен.
НЖ - вещество состава Fe(NО3)3·9Н2О, бледно-фиолетового цвета, хорошо растворимое в воде. В сухом виде при нагревании разлагается с выделеннем кислорода, пожароопасно, не подлежит совместномy хранению с горючими материалами.
НК - выпускается в виде Са(NO3)2 или тетрагидрата Са (NO3)2·4Н2O. Бесцветные, хорoшо растворимые в воде кристаллы. Следует хранить в упакованном виде.
Ускорители твердения
ХК - выпускается в виде СаС12 или дигидрата СаС12·4Н2О, а также водных растворов.
Кристаллический порошок белого цвета, расплывающийся при длительном стоянии на воздухе. Хранение должно исключать увлажнение.
НК - см выше.
ННК - смесь нитрита и нитрата кальция в соотношении по массе 1:1 и виде водного раствора или пасты. Не допускается смешивать с растворами ЛСТ.
ННХК продукт, получаемый смешением нитрит-нитрата кальции с хлоридом кальции в соотношении 1:1. Водный раствор желтоватого цвета, плотность 1,1-1.3 г/см 3 .
СН - поставляется в виде декагидрата Na2SО4·10H2O, но может выпускаться в виде безвод-ной соли. Кристаллы белого цвета с желтым оттенком, трудно и ограниченно растворимые в воде. При хранении в открытом виде возможно выветривание кристаллов.
НН1 – нитрат натрия выпускается в виде бесцветных кристаллов NаNО3. Не гигроскопичен, хорошо растворим в воде; при нагревании разлагается с выделением кислорода (запрещается совместное хранение с горючими веществами).
ТНФ - выпускается в виде плавленого и кристаллического Ма3РО4. Не гигроскопичен. хорошо растворим В воде, подогретой до 30- 40°С.
Ингибиторы(замедлители)коррозии стали
НН – нитрит натрия поставляется в виде кристаллического продукта белого цвета с желтоватым оттенком, а также в виде водных растворов. Кристаллический продукт следует хранить в упакованном виде в вентилируемых, закрытых, сухих складских помещениях.
ТБН - бесцветные кристаллы состава Na2В4О7·10Н2О, хорошо растворимые в воде.
БХН - красные кристаллы состава Na2СrО7·2Н2О, очень хорошо растворимы в воде.
БХК - оранжево-красные кристаллы состава К2СrО7, хорошо растворимы в воде.
КИ-1 – катапин-ингибитор прозрачная гелеобразная слегка мутная жидкость от желтого до коричневого цвета, представляющая собой солянокислый раствор катапина и уротропина. Допускается наличие осадка, растворимого при нагревании. Плотность 1,14-1,17 г/см 3 . Хорошо смешивается с водными растворами солей.
Подробные сведения о добавках содержатся в Каталоге химических добавок для бетонов и строительных растворов СК-4, вып. 1 и 2 (М., ВНИИИС. 1988), разработанном НИИЖБ Госстроя СССР.
Стабилизирующие водоудерживающие добавки
Полиэтиленоксид, или полиоксиэтилен ПОЭ (ТУ 6—05— 231—312(НФ)—80)—высокомолекулярное ПАВ неионогенного типа. Белый порошок, ограниченно растворимый в воде. Для употребления целесообразно приготовлять 0,5 %-й раствор. Нетоксичен, горюч, аэрозоль взрывоопасен. Поставляется в виде порошка в полиэтиленовых мешках.
Гипан ГПН — водный 10. 17 %-й раствор стабилизирующей добавки, поставляемый в бочках. Должен соответствовать ТУ 6—01—166—74 Минудобрний СССР.
Метилцеллюлоза водорастворимая МЦ-100 (ТУ 6—01— 1857—78) —порошок стабилизирующей добавки, поставляют в бумажных мешках.
Структурообразователь К-9 — гидролизованные отходы нитронового волокна. Вязкая масса желто-оранжевого цвета. Кинематическая вязкость 1 %-го раствора (13. 15)•10-4м 2 /с Плотность 10 %-го раствора 1,05. 1,2 г/см 3 . Поставляется в виде 10 %-го водного раствора в бочках. К-9 должен соответствовать ТУ 6— 06—17—03—77 Минудобрений СССР.
Бентонитовая глина БГ (ТУ 39—043—74; ТУ 39—044—74) — природный алюмосиликат, характеризующийся высокой дисперсностью, набухаемостью, ионообменной способностью.
Подготовка добавок-регуляторов реологических свойств бетонных и растворных смесей.
Подготовка суперпластификаторов, пластифицирующих, стабилизирующих и водоудерживающих добавок, как и других добавок различного назначения, описываемых в последующих главах, заключается в приготовлении их водных растворов рабочей или повышенной концентрации из твердых, пастообразных или жидких продуктов. Для ускорения растворения рекомендуется подогревать воду до 40. 70С и перемешивать водный раствор барботированием воздуха или паром, а твердые продукты, при необходимости, предварительно измельчать до требуемой крупности.
Схема приготовления водных растворов пластифицирующих добавок.
Приготовлять водные растворы добавок из пастообразных или жидких продуктов можно по схеме, представленной на рис. 1. Согласно этой технологии добавка со склада через дозатор 5 подается в приготовительные емкости 7, оборудованные системой трубопроводов для перемешивания сжатым воздухом и паровыми регистрами для подогрева, туда же через дозаторы 6 подается вода. Каждая емкость должна обеспечивать бесперебойную работу бетоносмесителей не менее 1 ч.
Рис 1. Схема приготовления водных растворов
пластифицирующих добавок из жидких продуктов.
При введении в бетонную смесь нескольких добавок (о комплексных добавках см. гл. 5) вторая и третья добавки со складов 2 и 3 через дозаторы 4 поступают в приготовительные емкости 7, снабженные автоматическими системами контроля и поддержания заданной концентрации или плотности раствора 8 и температуры 9. Готовые водные растворы добавок подают насосом 10 в расходные емкости бетоносмесительного узла или в транспортную тару (автоцистерны, железнодорожные цистерны).
Приготовления водного раствора добавок из сухих водорастворимых продуктов.
водного раствора добавок из
сухих водорастворимых продуктов.
Водные растворы добавок из сухих продуктов готовят по технологической схеме, показанной на рис. 2. Добавки из бункера 1 поступают элеватором 3 в бункер 8, под которым подвешен весовой дозатор 7. Доза добавки по распределительному желобу 6 поступает в смесители 10 с обогревающимися паром стенками, снабженные вертикальными лопастными мешалками, приводящимися во вращение электродвигателем 4 через редуктор 5. Пар поступает в кожух смесителя через штуцеры 2 а конденсат вытекает через штуцеры 11; вода в смесители поступает через водомер 9; водные раствори добавок из смесителей поочередно поступают в насос 12, которым и подаются к месту применения.
Водные растворы из твердых или пастообразных добавок приготовляются в соответствии с технологической схемой, показанной на рис. 2. Количество добавок в зависимости от их концентрации указано в табл. 1. После полного растворения добавки определяют плотность (П) полученного водного раствора и в зависимости от результата доводят ее до заданного значения добавлением продукта или воды. Уточненные значения Дт.п и П основных пластифицирующих добавок приведены в табл. 2. Подготовка добавок бетонных и растворных смесей. (Таблицы: 1, 2, 3.)
Для приготовления водного раствора требуемой концентрации добавки растворяют в воде из расчета содержания безводного продукта в 1 л воды (см. табл. 1) с учетом его количества в промышленном продукте по паспорту или анализу, выполняемому по излагаемой ниже методике.В стеклянную чашку диаметром 30. 50 мм помещают навеску испытываемого продукта в количестве 1,5 г (с точностью до 1мг). Чашку с навеской устанавливают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 105С до постоянной массы навески.
Технологическая схема применения химических добавок в бетоны.
ЦНИИЭП сельстроя СССР разработан технорабочий проект отделения по подготовке пластифицнрующих добавок, в том числе документация на оборудование для приема, хранения и приготовления моно- и комплексных добавок (рис. 3). Комплект этого оборудования предназначен для заводов ЖБИ производительностью 60. 90 тыс. м 3 изделий в год.
применения химических добавок в бетоны
Книга «Добавки в бетоны и растворы»
Авторы: Н.Ф. Афанасьев. М.К. Целуйко.
В книге даны классификация, технические характеристики, условия подготовки и применения добавок, повышающих качество бетонов и растворов сокращающих расход цемента. Указаны области целесообразности использования добавок. Включены примеры приготовления добавок в условиях стройплощадки, требования по контролю качества и охране труда.
Добавки для бетонов. Классификация
В соответствии с ГОСТ 24211-80 «Добавки для бетонов. Классификация» добавки в зависимости от их назначения группируются таким образом:
Добавки-регуляторы реологических свойств бетонных и растворных смесей: суперпластификаторы, пластифицирующие и стабилизирующие добавки;
Добавки-регуляторы схватывания цементного теста и твердения бетона и раствора: замедлители схватывания цементного теста и твердения бетона и раствора, ускорители схватывания цемента и твердения бетона и раствора, противоморозные добавки;
Добавки-регуляторы структуры бетона и раствора: пластифицирующие-воздухововлекающие, воздухововлекающие, пено и газообразующие, уплотняющие и гидрофобизирующие;
Добавки, улучшающие качество бетона и раствора: полимерные; повышающие водонепроницаемость, морозостойкость,воздухо- и газонепроницаемость бетона и раствора; повышающие коррозийную стойкость стали, бетона и раствора и придающие им бактерицидные свойства; комплексные добавки различного назначения; тонкодисперсные минеральные добавки; добавки-заменители части цемента в бетонах и растворах; минеральные добавки наполнители в бетонах и растворах; минеральные пластифицирующие добавки.
Какие нужно использовать добавки в бетон для водонепроницаемости (водоотталкивающие)
Специальные добавки для бетона для водонепроницаемости позволяют сделать монолит более плотным, уменьшив в его структуре количество пустот, через которые в камень попадает вода и разрушает его. Также высоких показателей стойкости к воде можно добиться благодаря покрытию материала разнообразными гидроизолирующими средствами.
Уровень водонепроницаемости бетона маркируется буквой W и четными числами в диапазоне от 2 до 20. Бетон с повышенными характеристиками стойкости к воде используют в самых разных сферах – при строительстве монолитных подземных/надземных конструкций, гидротехнических сооружений, различных изделий и элементов, на которые может негативно воздействовать влага.
Водонепроницаемый бетон – что это такое
Бетон водостойкий – это особый вид смеси, в котором нет разного типа пустот (капилляров, пор), через которые в структуру монолита может поступать влага. Уровень плотности такого материала значительно превышает нормативные показатели. Кроме того, монолит защищают внешними средствами, герметизируя швы.
Но достичь наивысшего уровня гидроизоляции возможно исключительно в монолитных конструкциях – если в сборной много подвижных швов, демонстрировать характеристики водонепроницаемости она не может. Основные причины появления воды в бетоне:- Наличие пор, которые появляются из-за большого объема воды, добавленного в раствор
- Наличие дефектов из-за неправильного либо недостаточного уплотнения залитой смеси
- Разного рода деформации, ведущие к распространению трещин по камню
Повысить водонепроницаемость составов можно двумя способами – подбором правильного соотношения и типа компонентов либо введением в раствор специальных добавок, позволяющих получить более плотный камень без пор и капилляров, за счет чего материал становится максимально стойким к воздействию воды (он ее просто не впитывает и не пропускает).
Классы водостойкости
При выборе добавок для бетона необходимо учитывать условия эксплуатации и требования по нагрузкам к будущей конструкции, в соответствии с чем выбирают нужный компонент и добавляют в определенном объеме. В случае с замесом водостойкого бетона самой главной характеристикой является его водонепроницаемость – маркируется символом W и четными цифрами 2-20.
Показатели, определяющие взаимодействие воды и бетона: – показатель водонепроницаемости по марке, а также коэффициент возможной фильтрации и т.д. – тут рассматривают отношение цемента и воды, объем поглощения влаги в зависимости от массы и др.В случае с замесом водонепроницаемого бетона основное внимание обращают на прямые показатели, а именно на класс водостойкости, так как косвенные не очень существенно влияют на окончательные характеристики раствора.
Зачем нужна гидроизоляция железобетона
Прежде, чем рассматривать, что добавляют в бетон для водонепроницаемости, необходимо понять, какие конструкции желательно защитить и почему. Так, железобетон в защите от влаги нуждается обязательно, так как от воздействия воды разрушается как бетон, так и арматура, что негативно сказывается на уровне прочности, способности выдерживать нагрузки, длительности службы и т.д.
Бетоны, пропускающие воду, имеют свойство впитывать ее и задерживать, пропускать вовнутрь монолита. Потом под воздействием низких температур вода кристаллизируется и расширяется, разрушая попутно поры камня, способствуя распространению трещин, деформаций.Разрушается бетон не сразу, а постепенно и скорость зависит напрямую от соответствующего показателя. Обозначают буквой F и цифрой (F100, F200, F300 и т.д.), которая указывает на число циклов замораживания/оттаивания, что может пережить бетонный монолит.
Нуждается в защите от воды и арматура, которую заливают вовнутрь камня для повышения его прочностных характеристик и уровня стойкости к разного типа нагрузкам. Когда вода попадает в бетон и доходит до арматуры, металл окисляется: истончается (понижается несущая способность стержней), появляется окись металла (увеличивается объем, разрушается бетон).
Опасны для бетона и металла агрессивные виды воды – выщелачивающий, углекислотный, кислородный, сульфатный, общекислотный, магнезиальный. Для камня самыми вредными считаются воды с сернокислотными солями, которые провоцируют прохождение химических реакций и потерю прочности. Для металла любая вода может стать причиной разрушения.
Добавки в бетон для водонепроницаемости своими руками
Раздумывая о том, что добавить в бетон, чтобы он не пропускал воду, необходимо рассмотреть основные виды добавок. Обычно их делят на 3 группы: кольматирующие, полимерные, пластифицирующие.
Пластификаторы
Такие добавки предполагают единый принцип работы: при попадании в смесь они создают покрытие пленочного типа, обволакивающее частицы цемента и придающие им нужные свойства. Частички становятся более скользкими, бетон становится более подвижным. Некоторые пластификаторы могут создавать электрический заряд, за счет чего активируются частицы смеси и она становится более подвижной.
При повышении пластичности бетонного раствора снижается содержание лишней влаги в нем, понижается порообразование. Пластифицирующая добавка в бетон для водонепроницаемости вводится в смесь в объеме 0.1-3% общей массы. Выделяют три вида пластификаторов: высокоэффективные, сильнопластифицирующие и слабопластифицирующие.
Пластификатор С3
Материал используется в производстве монолитных/сборных конструкций с высокой степенью армирования. Объем вводимого в состав вещества рассчитывают, исходя из веса цемента в сухом виде – обычно это 0.3-0.8% его массы. Добавку вводят после разведения в воде с соблюдением технологии, указанной в инструкции.
В работе с такими растворами желательно помнить о некоторых нюансах: смесь готовить при плюсовой температуре воздуха, в чистой емкости, в процессе растворения вещества постоянно мешать, обязательно использовать средства для индивидуальной защиты.Основные преимущества данного типа пластификатора: существенная экономия цемента, значительное повышение подвижности бетона без ущерба прочности, отсутствие необходимости вибрировать свежеуложенную смесь, высокий уровень плотности готового состава, улучшенные характеристики морозостойкости и водонепроницаемости, минимальная усадка.
Кольматирующие
Водоотталкивающие добавки для бетона данного типа могут производиться на базе разных веществ – часто используют сульфат/нитрат/хлорид железа, сульфат алюминия, нитрат кальция, битумную эмульсию.
Все они работают по одному и тому же принципу: уплотняют бетон, делают его непроницаемым для воды уже после застывания монолита. Такого эффекта удается добиться за счет прохождения химической реакции между водой, цементом и самой добавкой. Благодаря реакции появляются нерастворимые соединения, которые надежно заполняют все пустоты в структуре (поры и капилляры) застывшего камня.
Кольматирующие добавки могут также наноситься на монолит после застывания смеси – компоненты состава проникают в поверхностный слой, заполняя поры (проходит процесс кольматации). 
Полимерные
Полимерные добавки в бетон водоотталкивающие гарантируют наиболее высокий уровень защиты материала от влаги. На всех частицах компонентов бетонного раствора формируется прочная полимерная пленка, надежно и качественно защищающая камень от воды. Такие добавки позволяют защищать даже разрушенные конструкции – покрытые трещинами, сколами, не позволив им деформироваться дальше.
Проникающая гидроизоляция
Гидрофобные проникающие добавки также обеспечивают очень высокий уровень эффективности. Они могут работать по-разному: вводиться в смесь в процессе ее приготовления либо наноситься по технологии на уже застывший монолит.Состав смесей бывает разным, производители сегодня предлагают большой выбор. Те, в которых в преимуществе цемент и песок, просто создают корку на поверхности. Вещества с химическими соединениями гарантируют глубокое проникновение в монолит, намного эффективнее заполняя поры и пустоты.
Пенетрон
Очень популярная водоотталкивающая добавка для бетона. Обеспечивает водонепроницаемость железобетонных изделий в процессе их заливки, может применяться для сборных/монолитных конструкций, даже с порами и трещинами. Часто обрабатывают этим средством резервуары, бассейны, фундаменты, подвалы, септики.
Основные преимущества добавки «Пенетрон»: экологичность, безопасность для человека, возможность сочетать с другими добавками, повышение морозостойкости бетона, защита не только от обычной воды, но и от морской, а также кислот, щелочей, стоков и т.д.Добавку растворяют в воде, смешивают с раствором в процессе его приготовления. Для обеспечения надежной гидроизоляции швов, примыканий, вводов коммуникаций и т.д. дополнительно монтируют гидроизоляционные прокладки.
Жидкое стекло
Раствор жидкого стекла работает на основе силиката натрия либо калия – оба вещества обладают повышенными характеристиками влагостойкости, формируют пленку. В строительных растворах добавка применяется в формате жидкой смеси вязкой, густой консистенции. Состав твердеет при контакте с углекислым газом (на воздухе, то есть), в процессе застывания образуются аморфные гидратированные оксиды кремния.
Добавка повышает текучесть смеси, благодаря чему они проникает в любые щели и трещины, надежно защищая поверхность. Состав может вводиться в бетон либо наноситься на уже застывший монолит.Формируется надежная водонепроницаемая пленка, расход вещества небольшой, независимо от выбранного способа использования (как один из компонентов бетонного раствора либо в составе гидроизоляционного материала для поверхностного нанесения).
Значительно улучшает свойства ЖБИ, не сильно повышает стоимость. Материал обеспечивает хороший уровень водонепроницаемости, стойкости к воде и высоким температурам, плесени и грибку. Актуально использование добавки при заливке фундаментов, особенно под котлы, камины, гидротехнику, печи, разные подземные сооружения.
В готовый раствор добавка не вводится: сначала смешивают все сухие ингредиенты бетонной смеси, потом вводят в разведенный с водой силикатный клей. Готовят небольшими порциями, так как бетон застывает быстро (силикат ускоряет процесс). Обычно для работы выбирают бетоны М200-М400. Готовят так: в ведро очищенной воды вливают стакан силиката, размешивают, переливают в корыто, туда добавляют все сухие компоненты бетонной смеси, смешивают.
Готовые ЖБИ изделия обрабатывают грунтовкой на основе клея: смешивают цемент, воду, жидкое стекло. На литр воды берут около 400 граммов клея.Гидроизоляция подвала изнутри от грунтовых вод
Подвал защищают от воды в двух форматах: выполняют вертикальную гидроизоляцию стен (если нет дренажа и цокольная часть находится на уровне залегания грунтовых вод) и горизонтальную (обрабатывается основание, которое находится на уровне почвенных вод). Могут быть выбраны оба метода или один, все зависит от таких факторов, как качество изоляции и материал фундамента, уровень залегания грунтовых вод и осадков, условия эксплуатации и назначение помещения, наличие дренажа и т.д.
Стены подвала изнутри можно защитить несколькими способами – использовать вертикальные методы: мембраны, рулонные, обмазочные материалы, оштукатуривание, формирование заграждения из жидкого стекла или резины. Обычно такие варианты подходят там, где нет корректно смонтированной системы дренажа.
Горизонтальную защиту от воды выполняют по полу, предупреждая поднятие вод из грунта или просачивание влаги сквозь капилляры бетона. Такой тип защиты желателен в любом случае, независимо от типа конструкции и особенностей грунта, климата. Для защиты используют рулонные материалы либо бетон с водонепроницаемыми полимерными добавками. Водостойкость присадок должна быть очень высокой, чтобы защита получилась качественной.
Для предотвращения капиллярного проникновения влаги в помещение желательно реализовать оба вида гидроизоляции. Вертикальную защиту можно смонтировать частично, обработав стены минимум на 30 сантиметров в высоту.Стоимость
Купить любой состав для цемента влагостойкий в Москве, области и других регионах не составит труда – их реализуют в строительных магазинах. На общую стоимость работ существенно использование добавок не повлияет. Вещества поставляются в таре разного веса, в очень широком диапазоне цен – наиболее дорогостоящие редко переходят рубеж в 300-350 рублей за килограмм. А с учетом объема введения присадок в цемент (до 1% в большинстве случаев), становится понятно, что использование подобных средств экономически выгодно.
Добавки в бетон для водонепроницаемости – прекрасная возможность создать прочную и надежную конструкцию, которая не будет бояться влаги и прослужит долгие годы. Выбор составов достаточно большой, поэтому можно выбрать максимально эффективный для выполнения тех или иных работ.
При условии правильного подбора вещества, соблюдения технологии, следования инструкции удастся добиться наилучшего результата.
Читайте также: