Добавки для бетона: какие они бывают и зачем применяются

Прочность бетона

В зависимости от марки бетона по прочности на сжатие раствор будет в большей или меньшей степени устойчивым к нагрузкам в различных условиях. Этот параметр обозначается буковой «М» и числом от 50 до 1000, которое указывает какую нагрузку в кгс/см2 способен выдержать определенный состав. Допустимая погрешность (коэффициент вариации) этого показателя составляет 13,5%.

Также существует класс бетона на сжатие, который измеряется в МПа (мегапиксели) и обозначается буквой «В», после которой стоят цифры в диапазоне от 3,5 до 80, указывающие какое давление материал выдерживает в 95% случаев.

Класс бетона и его марка неразрывно связанны между собой, поэтому зная один из показателей, можно легко определить другой.

Чтобы определить марку бетона и класс бетона, рассмотрим таблицу, соответствующую ГОСТ 26633-91.

Согласно этим данным определяется марка и класс на прочность бетонного раствора.

Чаще всего при производстве строительного материала для фундаментальных оснований используется бетон М 400, однако не будет лишним рассмотреть и сферы применения других марок.

М 50-100

Самым хрупким и ненадежным считается состав с маркировкой 50. Чаще всего его используют при заполнении пустот в конструкциях, которые не испытывают нагрузок. Приблизительно то же самое можно сказать о смесях М 75 и М 100. Так называемому «худому» бетону нашлось применение при заливке чернового слоя строительной смеси. Эти составы используют при изготовлении подстилающей подушки (подбетонки) для фундаментов, стяжек и при монтаже дорожных оснований.

Исходя из того что, класс бетона по прочности на сжатие соответствует В 7,5, показатель такого материала не позволяет применять его для серьезных работ.

М 150

Обладая чуть лучшими прочностными показателями бетон М 150 также можно отнести к легким бетонам, которые не стоит выбирать для конструкций, испытывающих нагрузки. Такие смеси можно использовать для черновых работ и при заливке фундамента для маленьких одноэтажных построек. Также допускается его применение для стяжек, садовых террас, дорожек и площадок, по которым будут ходить люди.

М 200-250

При соотношении марки 200 и класса бетона В 15 состав получается более прочным. Его можно использовать для возведения подпорных стен, при изготовлении лестниц, площадок, дорожек, отмосток и бордюров. Нередко М 200 заливают фундаментальные основания ленточного типа (только при условии устойчивости почвы) и открытые террасы.

Прочности бетона хватает для монтажа стяжек в помещениях с небольшой механической нагрузкой.

Практически таким же свойством отличается и бетон М 250 – его также часто заливают в качестве плит с малой нагрузкой.

М 300

Если рассматривать марки бетона и их характеристики, то М 300 сегодня пользуется довольно большим спросом при возведении монолитных фундаментов, благодаря оптимальному соотношению цены и качества. Также смеси этого типа подходят для заливки площадок и при изготовлении лестниц как на улице, так и внутри дома. Бетон М 300 обладает хорошей влагоустойчивостью, поэтому влажная среда не оказывает на него разрушительного воздействия.

М 350

Если выбрать марку бетона с классом В 27,5, то вы получите прочный материал для строительства конструкций как монолитного, так и перекрывающего типа. Такие составы используют при закладке фундамента для многоэтажных зданий. Благодаря повышенной прочности смеси, она также подходит для более серьезных построек: бассейнов, несущих колонн, аэродромных плит и многого другого.

М 400

При таком соответствии марки и класса бетона (М 400, В 30) за строительный материал придется заплатить довольно дорого. В силу высокой стоимости смеси этого типа не отличаются большой популярностью у частных застройщиков. Тем не менее, бетон М 400 быстро схватывается, поэтому его чаще применяют при строительстве крупных объектов: торговых комплексов, спортивных арен, банков, аквапарков и так далее. Также этот бетон подходит для заливки мостов, подводных сооружений, высоконагруженных опор и гидротехнических построек.

М 500 и выше

Такие составы можно отнести к узкоспециализированным, так как при такой концентрации цемента и прочностных показателях, применять М 500 для строительства жилых домов не рационально. Обычно бетонные смеси этого класса применяются для возведения банковских хранилищ, мостов, плотин, дамб и стратегических объектов.

Помимо классификации бетонов по прочности, стоит также учитывать и другие отличия.

Гидроизолирующие добавки

Бетон очень часто используется для заливки фундаментов. Поэтому защита подвальных помещений и стен здания от проникновения воды – очень важная задача. Без добавок бетон медленно, но все-таки пропускает воду через микропоры. Гидроизоляционные добавки придают ему гидрофобные свойства (отталкивание молекул воды). Используя их, можно без рубероида или битумной обмазки перекрыть грунтовым водам доступ в тело конструкции.

Самый популярный в прошлом гидроизолятор бетона — жидкое стекло. «Стаж его работы» на стройках превышает полвека. Единственный недостаток данной добавки – большой расход (на 10 литров бетона – 1 литр жидкого стекла). Сегодня на смену жидкому стеклу пришла проникающая гидроизоляция – Пенетрон и его аналоги, работающие по другому принципу. При контакте добавки с цементом она кристаллизуется и закупоривает трещины и поры в бетоне. Кроме гидроизолирующего эффекта Пенетрон обладает антикоррозионным действием, защищая арматурный каркас от разрушения.

Плюсы и минусы применения

Именно положительные моменты делают пластификаторы значимыми при выборе. Предлагаем познакомиться с ними подробнее, чтобы выделить ключевые моменты выбора:

• Оптимальность цены и качества. Да, вы платите за пластификатор, но в целом экономите немало. При его использовании снижается цена на бетон, поскольку цемента идет меньше, на 25 процентов. Воды используется меньше, поэтому прочность раствора не уменьшается.
• Увеличивается время жизни. Теперь не нужно тратить время и мешать раствор постоянно. Достаточно добавить пластификатор и время жизни готового раствора будет увеличено на 4-5 часов.
• Растет время высыхания. Благодаря этому преимуществу, вы сможете заливать фундамент в несколько основных этапов, что удобно с точки зрения продолжительной работы. Теперь не нужно сбивать верхний слой бетона, чтобы залить еще. В перспективе, это повысит прочность, исключит образование трещин.
• Упрочняет состав. Практика показывает, что задействуя добавку вы сможете не ждать пока бетон выстоится 28 проектных дней, а продолжить работы с основанием раньше. Общая прочность увеличится на 25 %.
• Позволяет задействовать спецтехнику. Раньше, из-за большой плотности и малой эластичности, при необходимости подавать его на этаж, приходилось сливать раствор, и потом поднимать его вручную. Растет подвижность, позволяя привлекать к работе спецтехнику, такую как бетононасос.
• Нет необходимости привлекать к работе виброуплотнитель. Это инструмент, который ранее искусственно перемешивал слои бетона, чтобы убрать пузыри воздуха. Благодаря подвижности слоев, виброуплотнитель не нужен, значит, можно сэкономить на его аренде.
• Максимально заполняет пустоты. Из-за большого количества арматуры, густой бетон может не пролиться в пустоты, но, если добавить пластификатор, пустот не будет, поэтому основа не треснет даже под нагрузкой и во время пучения грунта.
• Сгущает раствор. Этим свойством обладают специфичные смеси, направленные на повышение гидроизоляции. Повышая плотность смеси, мы тем самым упрочняем, из-за чего снижается риск разрыва бетона при минусе на улице.

Недостатков от применения этих средств почти нет. Разве что деньги, которые придется потратить и необходимость тщательно разбираться в том, что вы покупаете. Есть мнение, что некоторые виды смягчают смесь, но потом замедляется отвердевание. Чтобы это компенсировать, приходится добавлять затвердители, например, пластификатор для бетона sika.

Не имея под рукой затвердителя, лучше не задействовать его в стяжке, если она должна высохнуть в короткие сроки. Среди недостатков сухих смесей стоит выделить необходимость их тщательного перемешивания, что затруднено в отсутствии инструмента. Удобнее работать с жидкими, готовыми к эксплуатации составами.

Классификация добавок в бетон

Добавки в бетон классифицируются по нескольким видам. Давайте рассмотрим их и выделим особенности каждой.

Противоморозные добавки в бетон

По технологии высыхание цементного раствора должно проходить при температуре в пределах от 10 до 25 ℃. При более низких показаниях термометра влага в составе начинает кристаллизоваться, что значительно ухудшает качество стяжки, так как состав не правильно сохнет.

Добавки в бетон для морозостойкости позволяют осуществлять строительные работы без потери в качестве в условиях до -30 ℃.

Функциональность присадок заключается в том, что вода не меняет своего агрегатного состояния и беспрепятственно выходит наружу. Кроме того, добавки в бетон при минусовых температурах способствуют ускорению процесса высыхания, который мог бы занять зимой не менее 2 месяцев.

К преимуществам также можно отнести:

• ведение работ в течение всего года;
• отсутствие необходимости подогревать раствор для набора прочности;
• снижение расхода состава сравнительно с обычным.

Все антиморозные добавки для бетона можно объединить в 3 группы:

• пластификаторы (комплексные);
• сульфаты (в результате химической реакции выделяют тепло);
• антифризы (обеспечивают гидратацию цемента).

К сухим материалам относятся хлориды натрия или кальция. Они снижают скорость кристаллизации воды, ускоряют процесс высыхания раствора. Жидкая аммиачная вода добавляется в бетон, который отливают при температуре до – 100 ℃.

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Растворы на цементной основе часто используются в строительстве опорных конструкций. Условия, с которыми они сталкиваются, характеризуются, как правило, высокими показателями влажности. Так, бетон с показателями W4-W8 пригоден для среднего уровня влаги, а W12-W20 подходит для почвы с близкими грунтовыми водами.

В относительно легких условиях при небольших масштабах бетон защищают только снаружи. В остальных случаях учитывают тот факт, что в стяжке всегда имеются микропоры. Добавка в бетон для гидроизоляции направлена на увеличение водонепроницаемости, создает гидробарьер в районе пустот.

Это позволяет не только положительно повлиять на долговечность, но исключить необходимость в дополнительных гидроизоляционных мероприятиях. Что экономически выгодно для строителей.

Добавки в бетон для прочности

Изначально для повышения прочности бетона используют металлическую арматуру. Но не всегда есть необходимость в толстой стяжке, а показатель увеличить нужно. Для этого в раствор добавляют различные жидкие присадки, фиброволоконные материалы. Они предназначены для усиления конструкций относительно изгиба и сжатия.

Пластификаторы для повышения прочности подразделяют на слабые, средние и сильные. Они также способствуют увеличению морозостойкости и водонепроницаемости. К ним относятся бытовые моющие средства (мыло, порошок).

Пластификаторы для бетона

Это самый частый компонент, замешиваемый в бетонный состав. Они разделяются по степени выраженности свойств. Используются в нашей стране уже около 60 лет, но в последние годы их качество на конкурентном рынке сильно развилось.

К главным преимуществам таких смесей можно отнести экономию основного материала, усиление прочности примерно на 20%, удобство использования.

С применением такой добавки становится возможным заливка тонких конструкций и армированных, повышается устойчивость к перепадам температур, а также экономится энергия на приготовлении в специализированной технике.

К минусам можно отнести продление затвердевания состава. В случае ограниченности времени, лучше не смешивать данную добавку с ускорителем отвердевания, а приобрести сразу комплексную.

Особенности БТЦ

Быстротвердеющий цемент отличается от обычного следующими характеристиками:

• интенсивным набором прочности, порядка (60-70) % марочной прочности в первые трое суток после заливки;
• последующие дни, до 28 суток, нарастание прочности снижается, к установленному сроку процесс схватывания продолжается аналогично любому другому виду портландцемента;

Свойства и качество быстрого цемента установлены ГОСТом. В соответствии с существующей документацией быстротвердеющая малопластичная смесь на цементной основе для марок М400 и М500 через 3 дня должна обладать марочной прочностью на сжатие 25-28 Мпа, на изгиб 4-4,5 Мпа.

Длительное пропаривание и тепловая обработка изделия в условиях температуры, превышающей 80оС, замедляют процесс твердения и приводят к недобору расчетной прочности

Технология производства

В технологии производства быстротвердеющего цемента задействовано дорогостоящее оборудование:

• Вращающаяся конструкция тепловых агрегатов (печей) для обжига клинкера. Необходимую температуру создает беззольное топливо: мазут, природный газ, высококалорийный каменный уголь.
• Устройство, измельчающее твердые сырьевые компоненты бетонной смеси, отличающихся высокой однородностью.

Этапы производства быстротвердеющего портландцемента следующие:

• известковый камень спекают в устройстве для обжига при высоких температурах до образования клинкера;
• полученный промежуточный материал измельчают в барабанно-шаровом устройстве;
• добавляют гипсовый камень в количестве рассчитанному по данным загрузки.

Быстро застывающие цементные смеси получают из портландцемента и клинкера более тонкого помола. значительно снижает расходы электроэнергии, повышение коэффициентов производительности оборудования, предупреждение его износ.

Области применения

Быстрые цементы применяют при выполнении следующих работ:

в процессе кладочных работ в быстром строительстве

Применением быстротвердеющих материалов ускоряют сроки сдачи строительного объекта, сокращают использование подъемной строительной техники (погрузчики, подъемные краны, подъемные краны);
в ремонте старых зданий цоколей, фундаментов старых зданий;
быстросхватывающим цементом в новом строительстве пользуются для быстрого крепления анкеров, металлических деталей, конструкций;
в изготовлении плит для перекрытия строительных конструкций, брусчатки, бордюров, электрических столбов, оград, конструкций, требующих устойчивости, прочности;
быстротвердеющий портландцемент применяют для бетонирования в холодное время года, благодаря теплу, выделяющемуся в процессе гидратации бетонной смеси, Важно.. БТЦ характеризуется высоким индексом схватывания, обусловленного активацией реакции гидратации, взаимодействия смеси с водой

На время высыхания быстрого цемента влияет состав смеси и условия окружающей среды – температура и уровень влажности

БТЦ характеризуется высоким индексом схватывания, обусловленного активацией реакции гидратации, взаимодействия смеси с водой. На время высыхания быстрого цемента влияет состав смеси и условия окружающей среды – температура и уровень влажности.

Пластификатор для бетона из подручных средств

При необходимости пластификатор можно заменить следующими простыми и недорогими подручными средствами:

ПВА

Поливиниацетатную эмульсию добавляют непосредственно в бетон в процессе его замешивания или предварительно растворяют в тёплой воде (0,5-1, кг разводят в 10 литрах воды) используя её для приготовления цементно-песчаной смеси.

Для придания бетону пластичности, прочности и устойчивости к истиранию доля ПВА к массе цемента должна быть 10% (для стяжек, штукатурки) ,20% (растворы для кладки керамической плитки). Не рекомендуется использовать ПВА в качестве пластификатора в растворах для кладки стенового кирпича, облицовки наружных поверхностей.

Для использования в качестве пластификатора подходит клей ПВА-МБ (универсальный).Источник md.all.biz

Моющие средства

Для приготовления самого простого, но при этом эффективного пластификатора 200 мл жидкого мыла или стирального порошка растворяют в небольшом количестве тёплой воды. Полученный раствор используют для приготовления бетона из одного мешка цемента.

Несмотря на то, что такая добавка позволяет улучшить текучесть и устойчивость к низким температурам, её не рекомендуют вводить в состав смесей для отделочных работ. Дело в том, что при засыхании смеси с добавкой моющего средства или порошка, на её поверхности могут появиться хорошо заметные большие белёсые пятна, которые очень сложно удалить.

Гашеная известь

При приготовлении бетонной смеси на 20 кг цемента добавляют 5-6 кг предварительно растворенной в воде гашеной извести. Использование такой простой и недорогой добавки делает бетон более пластичным и текучим.

Видео описание

О том, как правильно добавлять пластификатор в цементный раствор смотрите в следующем видео:

Коротко о главном

Таким образом, необходимо помнить, что пластификатор для бетона – это такое вещество, которое позволяет сделать раствор более текучим и удобоукладываемым, она делает монолитные бетонные конструкции более прочными, устойчивыми к воздействию низких температур, влаги. Кроме того пластификаторы уменьшают расход бетонного раствора, предотвращают его расслаивание в процессе транспортировки, хранения.

Несмотря на довольно высокую цену, пластификаторы очень активно применяются не только в строительстве крупных объектов, но в частном домостроении. Большая популярность таких добавок обусловлена не только их положительным влиянием на основные свойства бетонной смеси, но и огромным и разнообразным их ассортиментом.

При необходимости пластификаторы можно не только приобрести в любом строительном магазине, но и довольно легко и быстро сделать своими руками из моющих средств, клея ПВА, гашеной извести.

О том, что такое пластификатор для бетона, для чего он нужен и как его применять, можно узнать также в любом крупном строительном супермаркете у консультанта отдела, где продаётся такая добавка.

Классификация и характеристики добавок

Упрочняющие смеси, добавки к бетону представляют собой специально приготовленные химические продукты. Они добавляются в конструкцию или изделие во время приготовления и застывают вместе с основными материалами.

Основным достоинством добавок является полная защита всего бетона по объему. А недостатком можно назвать невозможность укрепить уже созданную конструкцию (эту функцию выполняют укрепляющие пропитки, предназначенные для бетона).

Задачей пластификаторов, входящих в состав бетонных растворов, является повышение их подвижности. При этом удается как повысить прочность получающегося в результате бетона на 120-140 процентов, так и придать ему следующие свойства:

• морозостойкость, повышенная на 1,5 марки;
• водонепроницаемость больше на 3–4 марки.

Для ускорителей набора прочности характерно увеличение скорости твердения бетона, а также повышение его марочной прочности. Одним из таких веществ является гранулированный хлористый кальций, используемый при изготовлении пенобетонов, тротуарных плиток, стеновых камней и полистиролбетонов.

С его помощью производственный процесс ускоряется за счет меньшего простоя изделия в специальной форме, а количество выпускаемой продукции, соответственно, увеличивается. При этом наблюдается укрепление бетонов на несколько процентов. А на изделиях уменьшается количество сколов, ухудшающих их товарный вид.

В число полезных качеств, которые добавляет материалу упрочнитель бетона с противоморозным эффектом, входит не только увеличение прочности, но и устранение влияния низких (до минус 25 градусов) температур на процесс застывания.

Еще одним преимуществом добавки является повышение удобства обработки смеси.

Кроме того, получившееся изделие становится водонепроницаемым (и, таким образом, не требует гидроизоляции). А при транспортировке раствора заметно уменьшается его расслаиваемость.

Модификаторы бетонных растворов

Модификаторы — это добавка в бетон для повышения прочности, которая увеличивает также морозостойкость и подвижность состава. Есть модификаторы, способные улучшить противокоррозионные свойства бетона.

Комплексные добавки

Комплексные добавки для повышения прочности бетона дают дополнительные положительные эффекты. Например, некоторые вещества повышают удобоукладываемость бетона, его строительно-технические характеристики (водонепроницаемость и морозостойкость), сокращают количество затрачиваемой на приготовление воды, снижают расход цемента. При этом все компоненты добавки отлично взаимодействуют друг с другом.

Основные виды

Современное производство предполагает выпуск на рынок большого числа готовых, специализированных пластификаторов. Но, если рассмотреть товары этой категории, в целом, можно выделить следующие виды пластификаторов для бетона:

Уменьшающие расход воды. Эта группа направлена одновременно на повышение качества, а также на снижение применяемой воды. Как раз качество и повышается за счет снижения воды. Благодаря этому повышается морозостойкость на 40 процентов, а также снижается потребление воды до 20 процентов. Подобные товары представлены разновидностью из 4 групп.
Направленные на стабилизацию. Они применяются для транспортировки, позволяя исключить расслоение состава при его перемещении.
Ускоряют время твердения

Это важное свойство. Уменьшается процент высыхания на 20 процентов, что облегчает применение готового бетона. Это же свойство облегчает формовку при пониженных температурах.
Уменьшают время твердения

Это свойство удобно тогда, когда работа на объекте идет несколькими этапами. В таком случае повышается слипаемость слоев, что позволяет доливать бетон.
Поднимают гидрофобные свойства. Этот критерий позволяет добиться повышения свойств адгезии, а также убирает пузыри воздуха. Они позволяют добиться высокой прочности раствора за счет удаления воздуха. Они применяются для изготовления бетона, который затем задействуется в вопросах заливки.

Это же свойство облегчает формовку при пониженных температурах.
Уменьшают время твердения. Это свойство удобно тогда, когда работа на объекте идет несколькими этапами. В таком случае повышается слипаемость слоев, что позволяет доливать бетон.
Поднимают гидрофобные свойства. Этот критерий позволяет добиться повышения свойств адгезии, а также убирает пузыри воздуха. Они позволяют добиться высокой прочности раствора за счет удаления воздуха. Они применяются для изготовления бетона, который затем задействуется в вопросах заливки.

Виды бетонов по типу вяжущего вещества

По виду основного вяжущего вещества классифицируют бетоны.

Среди них выделяют:

1. Цементные. На основе цемента различных марок, самый распространённый и востребованный вид бетонных смесей. Их используют для внутренних и наружных строительных работ. Востребованные марки бетона, изготовленные на основе портландцемента.
2. Специальные. В зависимости от назначения в цементные смесей добавляют разного рода наполнители, к примеру, металлическую мелкодисперсную стружку для прочности. Добавление магнезита повышает жароустойчивость, барита увеличивает защитные свойства материала от проникновения рентгеновского, радиационного излучения.
3. Железобетон. Армирование бетонных конструкций металлом.
4. Шлакощелочной. Изготавливают из шлакощелочного цемента, в состав которого входит измельченный шлак. При добавлении щелочных компонентов, происходит химическая реакция между алюмсиликатами, глинистыми компонентами. Пор техническим характеристикам, морозостойкости, водонепроницаемости, прочности превосходит бетон на основе цемента. Утилизируются отходы производства, шлак. Перспективное направление развития строительной отрасли.
5. Пенобетон. Вспененная цементная смесь, с добавлением песка, воды, строительного фиброволокна. Отличается низкой теплопроводностью, хорошими показателями влагостойкости. Различают конструктивный, теплоизоляционный пенобетон, соответственно маркируется.
6. Газобетон. Пористый материал, изготавливается методом автоклавирования. Низкая теплопроводность, но может впитывать влагу.
7. Фибробетон. Насыщение цементной смеси фиброволокном придаёт ему дополнительную прочность. Происходит этот процесс за счёт скрепления всех компонентов между собой множеством мелких волокон.
8. Арболит. Блоки изготовленные на основе цемента и стружки дерева. Теплый материал, но впитывает влагу.
9. Кевларобетон. Изготавливается на основе мраморной, граничной крошки, полиэфирных смол, жидкого стекла с добавлением катализатора. Получается имитация натурального камня. Либо по технологии на основе цементных окатышей, с использованием гравитационной бетономешалки.
10. Полимерцементный. К цементу добавляют полимерные наполнители, смолы. Бетонная смесь приобретает дополнительную прочность, отличаются высокой водонепроницаемостью.
11. Гипсовый. Используется для отделочных внутренних строительных работ. Добавление пластификаторов, фибры, других компонентов повышает прочность, влагостойкость.
12. Силикатный. Делают на основе кремнезёма, гидрата оксида кальция. Автоклавная высокотемпературная обработка повышает прочность.

Универсальные свойства бетонной смеси в том, что в зависимости от состава компонентов, добавок получают материалы с широким диапазоном технических характеристик.