Добавки для бетона

Современные технологии строительства во многом опираются на использование бетонов. При этом перед производителями стоит задача не только наращивать качество своей продукции, но и одновременно стремиться к сокращению производственных издержек. Одним из путей достижения поставленных целей является использование химических добавок. С их помощью не только изменяются (улучшаются) характеристики бетона, но и снижается себестоимость его приготовления. Если в европейских странах уже в конце XX века доля модифицированного бетона составляла около 70%, в России только сейчас вышли на показатель в 50%, но он продолжает постепенно увеличиваться.

Добавки в бетон имеют органическое или неорганическое происхождение и могут быть в различных агрегатных состояниях (твердое, жидкое, пастообразное). В общей сложности для производства бетонов сегодня применяют не менее 300 различных добавок, которые придают материалу те или иные свойства. Поэтому в процессе их подбора необходимо опираться на характеристики, которыми планируется наделить бетон при добавлении модификаторов. 

Классификация добавок в бетон

В целом все добавки можно разделить на несколько категорий по предназначению:

⦁    противоморозные;
⦁    пластификаторы;
⦁    модифицирующие;
⦁    быстрого набора прочности;
⦁    самоуплотняющие.

Включение в состав бетона разнообразных добавок ведет к влиянию на параметры материалы. Изменения могут быть выражены в следующем:

1. Противоморозные добавки. Рецептура приготовления бетона предусматривает использование воды. В условиях отрицательных температур вода кристаллизуется в лед, что негативно влияет на процессы внутри материала. Процесс гидратации, соединения цементы и воды, начинает затухать уже при температурах меньше +15 градусов, а в мороз он полностью останавливается. Выполнение бетонных работ в таких условиях возможно при наличии подогрева (теплая опалубка или прокладка внутри раствора электрического кабеля). Более дешевой по цене и скорости реализации альтернативой выступает добавление в бетон специальных противоморозных добавок. Они поддерживают связи компонентов смеси даже в условиях мороза, сохраняя пластичность бетона.

2. Пластификаторы. Удобство укладки бетона приобретает огромное значение в случаях, когда опалубка имеет сложную конфигурацию или требуется формирование тонкостенных конструкций. Кроме того, важно исключить образование внутри бетона пустот, которые негативно влияют на прочность будущих конструкций. Добавление пластификаторов позволяет наделить бетон дополнительной текучестью при соблюдении необходимых пропорций компонентов. При помощи добавок данной группы увеличиваются водоудерживающие свойства раствора. Кроме того, применение пластификаторов способствует росту прочностных характеристик до 25%.

3. Добавки, поддерживающие подвижность смеси необходимы в случаях, когда транспортировка смеси от места изготовления до строительного объекта занимает значительное количество времени. Особенно это актуально летом, когда в жару бетон твердеет намного быстрее. В основе решения лежит замедление процессов химической реакции (гидратации) между цементом и водой. 

4. Модифицирующие добавки. Широкий спектр компонентов, позволяющих корректировать те или иные характеристики бетона. Наиболее распространены ситуации, когда параметры смеси подгоняют под требования конкретного объекта. Например, при строительстве бассейнов применяют составы с увеличенной влагопроницаемостью, при возведении несущих стен с повышенной прочностью. Снижение веса бетона производится посредством добавок с различными принципами действия, которые приводят к образованию пористости материала. 

5. Ускоряющие набор прочности. Длительный период затвердевания бетона является одним из основных сдерживающих факторов для скорости ведения строительных работ. Включение в состав бетонной смеси компонентов, способствующих ускорению набора прочности основной способ стимулирования темпов строительства. Подобные добавки активизируют процессы гидратации, в результате чего бетон обретает заданные параметры прочности намного быстрее, чем в установленные строительными нормативами 28 суток. Особенно широко распространена практика подобной модификации растворов в случаях отставания работ от первоначально разработанных графиков. 

6. Добавки для самоуплотнения. Такие компоненты необходимо включать в бетон при возведении тонкостенных конструкций и элементов с высокой густотой армирования. В этом случае смесь максимально полно заполняет форму, а для ее уплотнения достаточно собственного веса. Варианты применения подобных бетонов самые разнообразные, но чаще всего это повышение прочностных характеристик отдельных конструктивных элементов строений. 

На протяжении двух тысячелетий человек использовал бетон и различные растворы для строительства, постоянно совершенствуя их свойства. Например, первыми добавками в Древнем Риме были зола и морская соль. Первая использовалась в качестве скрепляющего материала, а вторая для повышения прочности и долговечности материала. В настоящее время все высокопрочные бетоны приготавливают с использованием разнообразных добавок. Они позволяют не только улучшать характеристики смеси, но и расширять возможности из применения, например, бетонные работы теперь можно проводить даже в условиях отрицательных температур. 
Включение добавок с гидрофобными свойствами способствует использованию бетона для возведения гидротехнических сооружений, бассейнов и других элементов, предполагающих постоянный контакт с водой. Включение добавок увеличивает скорость выполнения строительных работ, снижает их себестоимость, позволяет экономить на цементе без ухудшения качественных характеристик строительной смеси. Применение пластификаторов является обязательным условием для создания изделий со сложной архитектурой. 

Необходимость соблюдения рецептуры

Для всей представленной продукции производителем предоставляется инструкция по добавлению добавок. Соблюдение установленных пропорций компонентов является залогом качества готовой продукции и ее соответствия по характеристикам. Даже незначительные неточности способны привести к резкому падению качества продукта или его полной непригодности к применению, что автоматически ведет к росту стоимости выполняемых работ.
Поэтому до начала применения добавок к бетону необходимо изучить инструкции и четко следовать им на каждой из стадии приготовления бетона. В этом случае можно гарантировать необходимое качество итогового результата и его полное соответствие существующим нормативным документам.