Химические добавки в бетон

ЧТО такое добавки?

Под добавками понимают вещества природного или химического происхождения, добавляемые в бетон при замешивании. Наиболее часто используемые добавки - это воздухововлекающие, пластификаторы, замедлители и ускорители твердения.

ЗАЧЕМ использовать добавки?

Добавки используются для придания специальных свойств свежезамешанному или затвердевшему бетону. Добавки могут усилить долговечность, удобность обработки или прочностные характеристики заданной смеси. Также добавки используются для работы в сложных условиях, таких как холодная или жаркая погода, требования для подачи насосом, по раннему набору прочности или сверхнизкое водоцементное соотношение.

КАК использовать добавки?

Проконсультируйтесь со своим поставщиком бетонной смеси, какие добавки можно использовать в вашем случае. Перед использованием добавки проверяются на совместимость с вяжущими материалами, строительными практиками, спецификациями и экономическими преимуществами.

Следуйте этому руководству при использовании добавок

1. Воздухововлекающие добавки - это жидкие химикаты, добавляемые в бетон при замешивании для создания микроскопических пузырьков, называемых вовлеченным воздухом. Эти пузырьки повышают усиливают сопротивляемость бетона разрушениям, вызванной заморживанием и оттаиванием и применением противогололедных реагентов. В пластичном состоянии вовлеченный воздух увеличивает удобство работы со смесью и может уменьшить выделение воды и расслоение смеси. Для внешних работ (дороги, парковки, тротуары и т.д.), которые подвергаются циклам замораживания и оттаивания, а также где используются противогололедные реагенты, обозначается процент вовлечения воздуха в зависимости от размеров заполнителя.

   Номинальный максимальный размер наполнителя, мм	Погодные условия
   	Жесткие	Умеренные
   9,5	7,5	6
   12,5	7	5,5
   19	7	5
   25	6	4,5
   37,5	5,5	4,5
   50	5	4
   75	4,5	3,5

   Вовлечение воздуха не требуется для внутренних работ, поскольку замораживанию и оттаиванию он не подлежит. Также их следует избегать для бетона, который нужно гладко выравнивать вручную. В бетонах с высоким содержанием содержанием цемента, вовлечение 1% воздуха снижает прочность бетона на 5%; но в бетонах с низким содержанием цемента добавление воздуха не имеет таких серьезных последствий и может даже вызвать небольшое увеличение прочности из-за уменьшения потребности в воде для требуемой подвижности. Воздухововлекающие добавки для использования в бетоне должны соответствовать требованиям ASTM C 260, Спецификации воздухововлекающих добавок для бетона.
2. Пластификаторы используются для 2 разных целей:  
   
   • для уменьшения содержания воды в смеси и увеличения ее прочности таким образом,
   • для достижения большей подвижности без добавления дополнительной воды.
   Пластификаторы обычно уменьшают требуемый объем воды смеси заданной подвижности. Эти добавки разбивают частицы цемента и делают его использование более эффективным. Это увеличивает прочность или позволяет уменьшить содержание цемента без потери прочности. Пластификаторы используются для увеличения подвижности бетонной смеси без добавления воды и используются для прокачки бетона насосом и при высокой температуре воздуха. Некоторые пластификаторы могут ухудшать скорость потери подвижности во времени. Пластификаторы должны соответствовать требованиям для типа А в ASTM C 494, Спецификации воздухововлекающих добавок для бетона.
   
   Пластификаторы среднего уровня воздействия сейчас используются повсеместно и способны еще больше уменьшать содержание воды. Эти добавки популярны, потому что упрощают работы по выравниванию. Поскольку отдельного требования для пластификаторов среднего уровня воздействия нет, они должны как минимум соответствовать требованиям для типа А в ASTM C 494, Спецификации воздухововлекающих добавок для бетона.
3. Замедлители схватывания - это химикаты, которые откладывают время схватывания смеси на час или больше. Замедлители часто используются при жаркой погоде, когда схватывание убыстряется. Для больших заливок или для жаркой погоды, используются бетон с замедлителем, чтобы оставалось больше времени на заливку и выравнивание. Замедлители должны соответствовать требованиям для типов B или D в ASTM C 494.
4. Ускорители твердения уменьшают время схватывания бетона и дают большую раннюю прочность бетона. Ускорители не работают как противоморозные добавки; скорее, они ускоряют схватывание и скорость набора прочности, таким образом делая бетон более устойчивым к разрушениям при холодной температуре. Ускорители также используются при "скоростном строительстве", требующем быстрое снятие опалубки и подвергающем поверхности нагрузке. Жидкие ускорители, соответствующие требованиям к типам C и E в ASTM C 494, добавляются в смесь при ее замешивании.
   Есть 2 типа ускорителей: хлорсодержащие и хлорнесодержащие. Один из наиболее эффективных и экономичных ускорителей - это хлорид кальция, который продается в жидкой или дробленой форме и должен соответствовать требованиям ASTM D 494. Для неармированного бетона хлорид кальция может использоваться в пропорции до 2% веса цемента. Из-за угрозы коррозии стали в арматуре, вызванной хлоридом кальция, для (обычного) железобетона приняты меньшие дозы ускорителя. А для преднапряженного железобетона (или бетона с содержанием алюминия или гальванизированного металла) наличие хлорсодержащего ускорителя запрещено из-за повышенного риска коррозии. В этом случае используются хлорнесодержащие ускорители.
5. Пластификаторы высокого уровня воздействия (или Суперпластификаторы) - это специальный класс веществ, уменьшающих водосодержание - обычно от 12 до 25%. Суперпластификаторы используются для повышения прочности и увеличения водонепроницаемости смеси путем уменьшения объема воды в ней, или чаще - для повышения пластичности смеси для производства «растекающегося» бетона без добавления воды. Эти добавки свойственны высокопрочным и высокопроизводительным смесям, содержащих большой объем вяжущих материалов, и смесям с микрокремнеземом. Например, добавление стандартной дозы суперпластификатора в смесь растекаемостью 7,5-10 см сделает растекаемость порядка 20 см. Отдельные суперпластификаторы могут вызвать быструю потерю пластичности (в течение 30-45 минут). В некоторых случаях суперпластификатор может добавляться непосредственно на стройплощадки под строгим контролем. Требования к суперластификаторам описаны в спецификации ASTM C 494 типами F и G, типами 1 и 2 в ASTM C 1017 Спецификации химических добавок для производства "растекющегося" бетона.
   Читайте также - CIP 37 «Самоуплотняющийся бетон».

Помимо стандартных добавок, есть много продуктов для решения специфических задач. Некоторые из них включают: ингибиторы коррозии, добавки для уменьшения изломов, анти-вымывающие добавки, стабилизаторы гидратации или расширенный набор замедлителей схватывания, добавки для уменьшения потенциала щелочных реакций, для прокачивания насосом, повышения водонепроницаемости, а также добавки для придания разнообразных цветов и улучшения эстетических свойств бетона. Чтобы обсудить преимущества использования специальных добавок в вашем проекте, свяжитесь со своим поставщиком бетонной смеси для получения подробной информации о них.