Добавить в закладки

Для чего нужны добавки в бетон — подробное руководство по применению химических препаратов

Добавки применяются не только в частном строительстве, но и в промышленном производстве бетонных растворов.

Добавки применяются не только в частном строительстве, но и в промышленном производстве бетонных растворов.

Планируете выполнять бетонные работы, но не знаете, как самому сделать качественный раствор? Я расскажу про различные добавки в бетон для морозостойкости и улучшения его эксплуатационных качеств. А в качестве бонуса предложу подробную технологию приготовления бетона.

Из чего делается бетон

Бетон — это искусственный каменный материал, который образуется в результате уплотнения и затвердевания жидкого раствора. Бетонный раствор состоит из крупного заполнителя, мелкого заполнителя, связующего вещества и воды. В него входят следующие компоненты:

  1. Цемент — связующее вещество, которое отвердевает при взаимодействии с водой, образуя искусственный цементный камень.
  • Цемент в растворе связывает и скрепляет между собой частицы заполнителя, поэтому от его количества и качества зависит марочная прочность бетона;
  • Для изготовления строительного товарного бетона применяется цемент марок М200-М500.
Цемент лучше покупать не россыпью, а расфасованный в мешки, потому что он более качественный.


Цемент лучше покупать не россыпью, а расфасованный в мешки, потому что он более качественный.

  1. Щебень — крупный заполнитель и основа любого бетонного изделия. В процессе эксплуатации он воспринимает на себя основную нагрузку на сжатие.
  • Наиболее прочным и качественным считается колотый гранитный щебень размером от 10 до 150 мм;
  • Максимальный размер частиц щебня в растворе должен быть в три раза меньше минимальной толщины бетонного изделия;
  • Например, для заливки бетонной стяжки толщиной 80 мм, щебень должен иметь частицы размером 15-25 мм.
В обозначении фракции щебня на фото указан минимальный и максимальный размер его частиц.

В обозначении фракции щебня на фото указан минимальный и максимальный размер его частиц.

  1. Песок — мелкий заполнитель, который обволакивается частицами цемента, и вместе с ним заполняет пустоты между частицами щебня.
  • Песок может быть мелким или крупным, главное чтобы в нем не было глины, поскольку она значительно ухудшает качество бетона;
  • По этой причине для приготовления раствора лучше всего подходит промытый речной песок.
  1. Вода — необходима для образования цементного камня. В процессе химической реакции воды с цементом, его частицы прочно скрепляются между собой:
  • Такая реакция называется гидратацией;
  • Вода должна быть чистой, без солей кислот и посторонних примесей, с температурой 15-25 °C.
  1. Модифицирующие присадки — комплекс специальных добавок, которые придают бетонному раствору определенные свойства.
В магазинах продается большой ассортимент присадок, а как их правильно выбрать, я расскажу в этой статье.

В магазинах продается большой ассортимент присадок, а как их правильно выбрать, я расскажу в этой статье.

Приготовление бетонного раствора с добавками

Бетонную смесь можно купить готовую, а можно изготовить своими руками. Для приготовления бетона различных марок, все компоненты перемешиваются между собой в строго определенной пропорции до получения густой однородной массы:

Иллюстрация Инструкция по приготовлению бетона
ыловарыовпроылв1 Применение бетона марок М100-М400:

  1. Раствор марки М100-М150 подойдет для изготовления садовых дорожек или отмостки вокруг дома;
  2. Бетон марок М200-М250 можно использовать для фундаментов одноэтажных домов или заливки стяжки пола;
  3. Марки М300-М400 способны выдерживать большие нагрузки, поэтому используются для фундаментов и перекрытия высотных домов, а также для изготовления монолитно-бетонных изделий (септики, погреба, кессоны и пр.)
ыловарыовпроылв2 Загрузка компонентов раствора:

  1. Включить бетономешалку и залить в нее половину от необходимого объема воды;
  2. Засыпать половину от общего объема щебня и перемешать 2-3 минуты;
  3. Засыпать цемент, а через пару минут добавить песок, и перемешать еще 2-3 минуты;
  4. После этого досыпать весь оставшийся щебень.
ыловарыовпроылв3 Введение добавок:

  1. В ведре воды развести модификатор для бетона, в соответствии с заводской инструкцией по применению;
  2. В процессе перемешивания раствора, долить воду с добавками и довести его густоту до нужной консистенции.

После добавления всех компонентов, перемешивать раствор можно не более 5 минут. В противном случае он расслаивается, а его качество ухудшается.

Использование бетона:

  1. Свежеприготовленный бетонный раствор нужно израсходовать в течение 2-3 часов;
  2. Если вы бетонируете в несколько приемов, нужно успеть залить весь объем раствора до его полного схватывания;
  3. Этот период составляет 6-12 часов, поэтому работу надо закончить за один день.

Марочная прочность бетона обозначается индексом «М» и числовым значением, например, М100, М200 и т.д. Числовое значение характеризует максимально допустимую статическую нагрузку в килограммах на 1 см². К примеру, для бетона марки М150 максимально допустимая нагрузка на сжатие составляет 150 кг/см².

Что влияет на качество бетона

В ряде случаев фактическая прочность бетонных изделий, даже после созревания цементного камня может оказаться ниже заявленной марочной твердости бетона. Для этого может быть несколько причин:

  1. Марка цемента:
  • Чем выше будет марка используемого цемента, тем более качественным и прочным получится бетонный раствор;
  • Еще одно преимущество высоких марок — это экономия цемента. Например, для приготовления одной и той же марки бетона, цемента М400 требуется в два раза меньше, чем М200.

В таблице показаны пропорции компонентов и водоцементное отношение для различных марок бетонов.

  1. Водоцементное отношение (В/Ц):
  • Этот показатель характеризуется отношением количества воды к количеству цемента в бетонном растворе. Например, если для приготовления используется 2 части цемента и 1 часть воды, то В/Ц такого раствора составляет 0,5 ;
  • Для процесса гидратации достаточно соотношения 0,2, однако такой раствор получится очень густым;
  • Чтобы повысить пластичность и текучесть раствора, В/Ц обычно увеличивают до 0,3-0,5;
  • В тоже время, избыток воды существенно снижает прочность бетона, поэтому я не советую увеличивать показатель В/Ц более 0,8. То есть на 1 ведро цемента можно заливать не более 0,8 ведра воды.
  1. Вязкость раствора:
  • Чтобы бетонный раствор заполнил всю форму опалубки без образования пустот и воздушных карманов, он должен быть текучим и пластичным;
  • Для повышения пластичности бетонной смеси, лишнюю воду в раствор доливать нельзя;
  • Чтобы сделать его более текучим без добавления воды, применяются пластифицирующие добавки.
Для определения вязкости раствора применяется специальный конус в виде металлического ведерка без дна.

Для определения вязкости раствора применяется специальный конус в виде металлического ведерка без дна.

  1. Проникновение воды:
  • Даже самые тяжелые марки бетона имеют ячеистую структуру с открытыми порами;
  • Через поры вода постепенно просачивается сквозь толщу бетона;
  • Это приводит к коррозии арматуры, протеканию стенок бассейнов и разрушению силами морозного пучения.
  1. Воздушные полости:
  • Наличие пустот, раковин и воздушных карманов снижает плотность и марочную прочность бетонных изделий;
  • При замерзании воды в пустотах, она расширяется и образует микротрещины в теле бетона;
  • Под действием многократных циклов замерзания/оттаивания, прочность конструкции из бетона постепенно снижается.
  1. Окружающая температура:
  • Для нормальной работы с бетонным раствором температура окружающего воздуха должна быть не ниже 0 °С, однако уже при снижении температуры до +5°C его схватывание заметно ухудшается;
  • При минусовой температуре замерзающая вода увеличивается в объеме, и разрывает связи между частицами цемента;
  • Лед не может вступить в реакцию с цементом, поэтому в замерзшем растворе прекращается гидратация и образование цементного камня.
При бетонировании в сильный мороз работу нужно выполнять максимально быстро, чтобы вода не успела замерзнуть.

При бетонировании в сильный мороз работу нужно выполнять максимально быстро, чтобы вода не успела замерзнуть.

Разновидности добавок для бетона

В таблице представлена классификация и основные характеристики наиболее востребованных добавок к бетону.

В таблице представлена классификация и основные характеристики наиболее востребованных добавок к бетону.

Пластифицирующие добавки

Пластификаторы считаются наиболее распространенной добавкой, которая применяется в жилищном строительстве на протяжении всего года. Они изготавливаются на основе жидких поверхностно-активных веществ (ПАВ) с добавлением вспомогательных компонентов.

Действие пластификаторов:

  1. ПАВ уменьшают поверхностное натяжение воды, и улучшают смачиваемость сухих твердых частиц;
  2. Вода с добавлением ПАВ становится скользкой и слегка мыльной на ощупь, и за счет этого уменьшает трение между частицами крупного и мелкого заполнителя;
  3. Твердые компоненты раствора обволакиваются мыльной жидкостью, и легко скользят относительно друг друга под своим весом вниз, а пузырьки воздуха между ними свободно выходят наверх;
  4. Таким образом, при заливке бетона получается плотная однородная масса без пустот, раковин и воздушных пузырей.
Такие железобетонные изделия получаются при недостаточной подвижности и пластичности раствора.

Такие железобетонные изделия получаются при недостаточной подвижности и пластичности раствора.

Особенности применения пластифицирующих добавок:

  1. Добавление пластификаторов позволяет получить густой и плотный бетонный раствор с хорошими показателями подвижности, текучести и удобоукладываемости;
  2. Он хорошо затекает в узкие и глубокие места, проникает в густоармированные конструкции, не прилипает к стенкам форм и опалубки, а после застывания обладает повышенной устойчивостью к морозу и перепадам температуры;
  3. Для достижения нормальной консистенции раствора требуется добавлять меньше воды, в результате чего увеличивается плотность и прочность бетона;
  4. По своему действию пластифицирующие добавки делятся на два вида:
  • Суперпластификаторы — позволяют уменьшить количество воды на 10% без ухудшения качества и подвижности бетонной смеси;
  • Гиперпластификаторы — обладают такими же свойствами, но позволяют снизить количество воды в растворе на 20% от необходимого объема;
  1. За счет меньшего количества воды, в раствор можно добавлять меньшее количество связующего вещества, что позволяет более экономно расходовать дорогостоящий цемент.
Пластифицирующие смеси нередко продаются в комплексе с другими добавками.

Пластифицирующие смеси нередко продаются в комплексе с другими добавками.

Если у вас нет пластификатора, то для улучшения подвижности бетона можно использовать любое жидкое мыло или средство для мытья посуды. Его нужно добавить в воду для замешивания раствора, из расчета 1 колпачок на 2 ведра готового бетона.

Ускорители отвердевания

При нормальных условиях время схватывания бетонного раствора может длиться от 6 до 12 часов, а период окончательного созревания может продолжаться от 7 до 28 суток. В некоторых случаях время схватывания нужно увеличить или уменьшить.

Для этого применяются замедлители или ускорители твердения бетона. Такая добавка продается в виде порошка хлористого натрия или хлористого кальция с различными добавками. Хлористые соли, входящие в ее состав, оказывают двойное действие на отвердевающий бетон:

  1. Быстрое схватывание. Водный раствор хлорида натрия вступает в химическую реакцию с цементом, и ускоряет схватывание цементного камня;
  2. Низкая температура замерзания. Солевой раствор имеет температуру замерзания намного ниже 0°C, поэтому бетон с такими добавками не превращается в глыбу льда при отрицательных температурах.

Сфера применения:

  1. Ускорители имеет смысл использовать в тех случаях, когда заливать новую порцию бетона можно только после полного застывания предыдущего слоя раствора;
  2. В жилищном строительстве такая добавка в бетон может понадобиться при заливке чаши бассейна, при монтаже монолитного потолочного перекрытия, при изготовлении художественной лепнины или других деталей архитектурного декора;
  3. При бетонировании в сильный мороз важно чтобы бетон набрал не менее 50% своей прочности до того, как вода в растворе полностью замерзнет, иначе его качество будет очень низким, и он быстро разрушится;
  4. В таком случае добавление хлористых солей снижает температуру замерзания воды, и ускоряет время твердения бетона, поэтому он успевает набрать необходимую прочность.
Солевые добавки продаются не только в виде порошка, но и в виде водного раствора.

Солевые добавки продаются не только в виде порошка, но и в виде водного раствора.

Хлористые соли при контакте с черными металлами вызывают активную коррозию. Поэтому такие вещества не рекомендуются использовать в железобетонных изделиях с диаметром прутков арматурной обвязки менее 5 мм.

Замедлители твердения

Такая добавка для бетона тормозит реакцию гидратации и замедляет схватывание цементного камня, продлевая время жизнеспособности бетонной смеси. В жилищном строительстве замедляющие добавки используются нечасто, однако в некоторых случаях без них не обойтись, например:

  1. Длительная транспортировка:
  • Если бетонный раствор нужно возить на большие расстояния, то за время доставки он может начать схватываться прямо в миксере, даже если его постоянно перемешивать;
  • Чтобы этого не произошло, в раствор добавляется замедлитель.
  1. Непрерывная заливка:
  • Если вы бетонируете длинный ленточный фундамент или монолитную плиту большой площади, то каждую новую порцию раствора нужно заливать до начала схватывания предыдущего слоя;
  • В противном случае изделие получится немонолитным, а на стыках могут появиться усадочные трещины;
  • С добавление замедлителя работа займет больше времени, однако весь объем залитого бетона будет застывать одновременно.
Чтобы после заливки монолитной плиты не оставалось стыков и трещин, в раствор нужно добавлять замедлитель твердения.

Чтобы после заливки монолитной плиты не оставалось стыков и трещин, в раствор нужно добавлять замедлитель твердения.

Время схватывания бетона напрямую зависит от окружающей температуры, поэтому в холодную погоду замедлителя нужно добавлять меньше, а в летнюю жару наоборот больше.

Зимние добавки

Выше я описал основные недостатки выполнения бетонных работ в холодное время года, однако при грамотном использовании противоморозных добавок, заливать бетон можно даже при отрицательных температурах до -25 °C.

Морозостойкие добавки для бетона бывают нескольких видов. Каждый из них применяется в зависимости от конкретных условий:

  1. Пластифицирующие добавки — улучшают подвижность и удобоукладываемости холодной бетонной смеси, однако сами по себе не защищают бетон от замерзания:
  • Пластификаторы могут быть эффективными при температурах от +1° до +35 °C;
  • При температуре ниже +1 °C их нужно использовать в комплексе с антифризами.
  1. Антифризные добавки — органические вещества и растворимые соли щелочных металлов, которые существенно снижают температуру замерзания воды:
  • Хлористый натрий и хлористый кальций обладают хорошим антифризным действием, однако вызывают сильную коррозию стальной арматуры. Такие противоморозные добавки подходят для очень низких температур (ниже -20 °C);
  • Нитрит натрия и нитрит кальция стоят немного дороже, однако не так сильно реагируют с металлами, поэтому подходят для заливки ж/д изделий с тонкой стальной арматурой. Можно использовать при температурах до -15 °C;
  • Мочевина и поташ практически не вступают в реакцию с металлами, однако имеют более высокую температуру замерзания, поэтому применяются при не очень низких температурах (от +5 до -10 °C).
При добавлении антифризов бетон может долго оставаться подвижным даже в сильный мороз.

При добавлении антифризов бетон может долго оставаться подвижным даже в сильный мороз.

  1. Гидратирующие добавки — то же что и ускорители отвердевания, о которых я писал выше.
  • Назначение зимних гидратирующих добавок заключается в том, чтобы обеспечить набор прочности бетона не менее 50-70% до того, как вся вода превратится в лед;
  • Для этого чаще всего применяются комплексные присадки, состоящие из хлористых солей натрия и кальция, нитрита натрия и органических компонентов;
  • Рекомендуемая температура использования гидратирующих добавок — от -25 до +10 °C;
Подробное руководство по использованию присадок указано на каждой заводской упаковке.

Подробное руководство по использованию присадок указано на каждой заводской упаковке.

С применением солевых добавок нужно соблюдать осторожность. Если во время приготовления раствора вы превысите рекомендуемую дозировку, то бетонная смесь может схватиться уже в течение 10-20 минут.

Воздухововлекающие и газообразующие добавки

Из названия понятно, что такие виды добавок помогают насыщать бетонный раствор пузырьками воздуха и газа. Они применяются в следующих случаях:

  1. Газообразующие добавки — минеральные вещества, которые вступают в реакцию с компонентами раствора, и выделят пузырьки углекислого газа:
  • Применяются при производстве легких марок ячеистого бетона, пенобетона и газобетона;
  • Благодаря низкой плотности и пористой структуре, такие материалы имеют небольшой удельный вес и обладают хорошими тепло- и звукоизолирующими свойствами;
  • Вспененный раствор за счет пузырьков газа увеличивается в объеме, что позволяет более экономно расходовать дорогие компоненты для производства бетона.
Газобетонные блоки имеют мелкопористую структуру за счет насыщения пузырьками газа.

Газобетонные блоки имеют мелкопористую структуру за счет насыщения пузырьками газа.

  1. Воздухововлекающие добавки — химические препараты, которые способствуют захватыванию и удерживанию пузырьков воздуха во время перемешивания раствора в бетономешалке:
  • Множество воздушных пузырьков проникают между частицами крупного и мелкого заполнителя и тем самым обеспечивают естественную смазку;
  • За счет воздушной подушки уменьшается сила трения между твердыми частицами, поэтому раствор получается более подвижным и пластичным;
  • Воздушные пузырьки не выходят на поверхность и остаются в застывшем бетоне, образуя демпферные полости;
  • Когда замерзающая влага в порах начинает увеличиваться в объеме, она не разрывает бетон, а расширяется в демпферных карманах;
  • Таким образом, вовлечение воздуха защищает бетон от растрескивания и позволяет увеличить количество циклов замерзания/размораживания.
Воздухововлекающие присадки можно использовать только при положительной температуре воздуха.

Воздухововлекающие присадки можно использовать только при положительной температуре воздуха.

Вспомогательные добавки

Ниже я расскажу о химических препаратах, которые сами по себе не оказывают влияния на формирование цементного камня, но в то же время позволяют улучшить эксплуатационные свойства бетона:

  1. Гидрофобные составы позволяют уменьшить проницаемость бетона для молекул воды. Они изготавливаются на основе полимерных, битумных или силикатных смол.
  • Гидрофобизаторы применяются при заливке фундаментов, строительстве бассейнов, погребов, септиков, кессонов и прочих заглубленных бетонных конструкций;
  • Жидкое стекло — наиболее распространенный и недорогой вариант. По мере застывания бетона, частицы жидкого стекла кристаллизируются и заполняют поры в бетоне;
  • Пенетрон — проникающий гидрофобизатор на полимерной основе. Его можно использовать даже после отвердевания бетона. Синтетические смолы при взаимодействии с цементом полимеризуются, и плотно закупоривают все пустоты, поры и трещины.
Бетон с качественной гидрофобной обработкой практически не смачивается водой.


Бетон с качественной гидрофобной обработкой практически не смачивается водой.

  1. Антикоррозионные добавки применяются для защиты стальной арматуры от окисления и коррозии:
  • Изготавливаются на основе щелочей или кислот, которые имеют слабую реакцию с железом;
  • В результате реакции на металле остается оксидная пленка, предохраняющая его от окисления;
  • Такие препараты применяются при изготовлении бетонных растворов с добавлением солевых пластификаторов и антифризов.
  1. Модификаторы и упрочнители — обобщающее название комплексных присадок, в которые может входить несколько компонентов. Например, препарат «Полипласт» содержит пластифицирующие, противоморозные компоненты и укоритель схватывания цемента;
  2. Биоцидные добавки содержат в своем составе противомикробные и антисептические препараты. Они препятствуют росту и развитию гнилостных бактерий, плесневого грибка, мха, лишайника и прочих вредоносных организмов.
  3. Пигментные красители позволяют окрашивать бетонные изделия в любой подходящий цвет. Применяются при изготовлении тротуарной плитки, стеновых блоков, наливных бетонных полов и малых архитектурных форм.
Чтобы сделать цветную тротуарную плитку, красящие пигменты нужно развести в воде, и добавить в бетономешалку в самом начале приготовления раствора.

Чтобы сделать цветную тротуарную плитку, красящие пигменты нужно развести в воде, и добавить в бетономешалку в самом начале приготовления раствора.

При использовании пигментных красок нужно иметь в виду, что бетон сам по себе имеет серый цвет. Поэтому даже при добавлении большого количества красителей, у вас не получится добиться ярких и насыщенных оттенков.

Стоимость присадок для бетона

Все описанные химикаты продаются в широком ассортименте в любом строительном гипермаркете. Сухие препараты обычно расфасованы в бумажные мешки по 2,5 или 25 кг. Жидкие реактивы разливаются в пластиковые бутылки или канистры объемом от 1 до 10 литров.

Ориентировочные цены:

  1. Стоимость супер- и гиперпластификаторов, а также замедлителей и ускорителей схватывания бетона примерно одинаковая, и составляет от 110 до 250 рублей за килограмм;
  2. Противоморозные солевые добавки стоят дешевле — от 80 до 150 руб./кг;
  3. Средняя цена комплексных модифицирующих добавок может быть от 200 до 400 руб./кг;
  4. Гидрофобные составы обойдутся дороже — от 280 до 500 руб./кг;
  5. Наиболее дорогими считаются воздухововлекающие компоненты — от 300 до 650 руб./кг;
  6. Красящие пигменты, в зависимости от их цвета могут стоить от 160 до 350 руб./кг.
Здесь приведены примерные цены, поэтому в разных местах они могут значительно отличаться.

Здесь приведены примерные цены, поэтому в разных местах они могут значительно отличаться.

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.

Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных


Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: Виктор
Опубликовано: 27.03.2017



Top