Бетонът е един от най-разпространените строителни материали, който все още не може напълно да замени високотехнологичните синтетични аналози. И все пак широка практика за подобряване на индивидуалните му характеристики благодарение на специални добавки съществува от повече от година. Съвременните добавки за бетон са насочени към подобряване на различни физични и химични свойства, които удължават живота на материала и го правят по-естетически приятен.
Обща информация за добавките в бетона
Бетонът е цялостна строителна конструкция, която се създава с помощта на специален разтвор. Обичайният състав за бетон включва пясък, натрошен камък и вода в различни фракции и съотношения. Основният компонент, независимо от предназначението на сместа, ще бъде цимент от една или друга марка. Тези съставки ще бъдат достатъчни за производството на бетон за различни видовеработи - от изграждане на капитален фундамент до запечатване на малки пукнатини по стената. Какво представляват добавките за бетон? Това са строителни добавки, които също се въвеждат в основния състав на разтвора, като допълнително променят качеството му. Очевидно, преди да ги използвате, задачата е да се подобрят определени свойства на крайната структура. Сред най-популярните ефекти може да се отбележи повишаване на водоустойчивостта (хидроизолация), ускоряване на втвърдяването, укрепване на структурата, подобряване на защитните свойства срещу високи и ниски температури и др. Самата добавка може да се доставя както в течна, така и в прахообразна форма форма. Но основното се крие в неговите преки физични и химични свойства, които в крайна сметка влияят върху характеристиките на втвърдяващия се бетон.
Видове минерални добавки
Основна класификация на една от най-популярните групи добавки за бетонови разтвори. Минералните добавки могат да бъдат разделени на две категории: активни и инертни. Първите се отличават със способността да взаимодействат в една и съща среда с вода и калций при нормални температури. В резултат на това се образуват съединения, които осигуряват по-високи свързващи свойства. След като бъдат въведени в разтвора, те започват активен процес на взаимодействие с калциев хидроксид, който се отстранява от портланд цимент по време на хидратация. Кои добавки за бетон от тази категория са най-търсени? Поради наличието и търсения ефект на самовтвърдяване, смляната доменна шлака стана популярна. Достатъчновключете вар в подобрената смес, тъй като целевата маса започва процеса на втвърдяване и уплътняване на структурата.
Що се отнася до инертните минерални добавки, кварцовият пясък (под формата на смилане) се счита за най-често срещаният представител на тази група. Въпреки това, за да започне активната му фаза, трябва да се осигури специална температура, която да задейства реактивността. Такива средства за подобряване на циментовите разтвори се използват и по време на автоклавиране. Крайният ефект от използването на инертни добавки е регулирането на зърнестия състав и кухините в твърдия бетон. Когато се създава разтвор, обикновено се прилага инертна добавка след цимент.
Модификатори
Използва се за коригиране на механичната структура на бетонните конструкции, което помага за предотвратяване на разслояване и напукване, както и за подобряване на водоотблъскващите качества на материала. Модификаторите се предлагат или в течна форма, или под формата на насипна смес, която трябва да се разреди с вода. По време на процеса на разбъркване се образува неутрален разтвор или нискоалкална емулсия. Модификаторът е една от най-популярните добавки за бетон, което може да се обясни с търсенето на ефекта за подобряване на механичните свойства на конструкцията и гъвкавостта на добавката по отношение на съвместимост с различни марки цимент. Но това не са всички предимства на модификаторите. В някои формулировки те могат също да намалят консумацията на материал, да подобрят адхезивните качества и течливостта на разтвора.
Пластификатори
Включен в общия клас добавки, които регулират механичните свойства на бетона и по-специално неговите якостни характеристики. Всъщност силата на цимента, добавен към разтвора, след като се втвърди, се увеличава. Пластификаторите също могат да направят бетона по-еластичен - тоест при динамични и статични натоварвания вероятността от пукнатини и стружки ще бъде сведена до минимум. В региони със сеизмична активност тази добавка е много уместна. В рамките на групата добавките за бетон за здравина се разделят на пластификатори и суперпластификатори. Разликата е в силата на ефекта. Например, суперпластификаторите могат да увеличат якостта на разтвора до 10-20%. По-важното е, че за разлика от конвенционалните пластификатори, те намаляват необходимостта от разреждане на цимента с вода. В резултат на това циментът се спестява, а якостните свойства на бетона остават на същото стандартно ниво.
Добавки за намаляване на водата
Ако пластификаторите намаляват нуждата от вода само под формата на тяхната непряка функция, то за редуциращите водата добавки това е основният ефект. Коефициентът на намаляване на потреблението на вода в процеса на приготвяне на разтвора надвишава 20%. В крайна сметка завършената конструкция придобива по-високи якостни характеристики, защита от корозия и устойчивост на замръзване. В допълнение, водоотблъскващата добавка за бетон намалява до минимум негативните процеси на разслояване, пълзене и свиване на конструкциите. Ако задачата е целенасочено да се увеличи отделянето на вода, тогава могат да се използват стабилизиращи добавки. Те увеличават водозадържащия капацитет около 2 пъти ихомогенност на циментовите смеси, подобрявайки характеристиките на бетона като помпаемост, обработваемост и втвърдяване.
Въздухоулавящи и издухващи добавки
Ако при водата се постигат положителни ефекти чрез минимизиране на включването й в разтвора по време на приготвянето му, тогава компонентите на въздуха, газа и пяната също могат да изпълняват положителна реактивна функция. Между другото, в същата група присъстват и хидрофобни добавки. В бетонната конструкция те променят показателите за водопоглъщане и водоустойчивост, като намаляват плътността и топлопроводимостта. Това е важно, когато става въпрос за лек и клетъчен бетон, когато на преден план излизат микроклиматичните, а не механичните характеристики на конструкциите. Увличането на въздушни смеси може да има благоприятен ефект върху топлоизолационните и строителни топлоизолационни разтвори.
Устойчиви на замръзване добавки
Тази група може да се нарече и регулатори на температурна устойчивост - друго е, че основният акцент при създаването на рецепти е върху защитата на бетонните материали от замръзване. Действието на добавките срещу студ започва още в процеса на втвърдяване, когато структурата е най-малко защитена от негативните ефекти на околната среда. На същия етап могат да се използват бетонови добавки за хидроизолация, тъй като запазването на разпръснати замръзнали водни капчици в основата на конструкцията допълнително ще увеличи шансовете за повреда при динамични натоварвания. Понякога се практикува и подаване на топлина чрез външни средства къмнаводнена площ по време на периода на втвърдяване. Например за тази цел се използват дизелови топлинни пистолети и са необходими добавки за увеличаване на циклите на безопасно замразяване/размразяване още по време на работа на конструкцията.
Регулатори за втвърдяване
Използват се както добавки с ускоряващ ефект, така и забавители на втвърдяването. Промяната в периода на полимеризация на структурата на бъдещия бетон трябва да се извършва без намаляване на проектните физични и химични свойства, което до голяма степен се осигурява от предварителната топлинна и влагообработка на разтвора. В същото време електрическата и топлопроводимостта на материала също може да се увеличи. Ако добавката за бетон за бързо втвърдяване обикновено води до увеличаване или поне запазване на стандартните показатели за твърдост и якост, тогава забавянето на скоростта на полимеризация, напротив, намалява тези показатели с около 5-10%. Негативните ефекти са оправдани от увеличаването на подвижността на бетона и намаляването на скоростта на отделяне на топлина.
Добавителна технология
С повечето добавки е желателно да се работи в специално облекло, допълнено с лични предпазни средства за ръце, дихателни органи и зрение. Самият модифициран бетон обаче не променя своите токсикологични и хигиенни свойства, тоест степента на вредата му за хората остава на същото ниво като в стандартната форма. Дозировката зависи от околните условия, вида на добавката, нейните характеристики и изискванията за резултата. Като правило, производителите на бетонови добавкипрепоръчват да се внася приблизително 1% от дела на използвания цимент. Тоест, за да създадете 1 m³ бетон, ще ви трябват около 1,5 литра добавка. Приготвената смес трябва да се смеси старателно със строителен миксер и да се използва след като се влее в продължение на 5-10 минути.
Има ли някакви недостатъци при използването на добавки?
Благодарение на специални добавки, модификатори и пластификатори е възможно да се получи уникален по своите характеристики строителен материал, подходящ специално за конкретни задачи. Въпреки това, има и недостатъци при използването на тези инструменти. Основният им недостатък е верижна химическа реакция, по време на която се променят и други качества на материала. Например, хидроизолационните добавки за бетон, които повишават неговата устойчивост на влага, могат да влошат свойствата на електрическата и топлопроводимост, а в някои случаи и на здравината. Друг недостатък е необходимостта от използване на вибрационно оборудване - в зависимост от проблема, който се решава, целта на свързването на такова оборудване може да бъде обезвъздушаване на разтвора, равномерно разпределение на обекта или уплътняване.
Заключение
Въвеждането на добавки ще даде очаквания ефект само при условие на цялостна оценка на характеристиките, които трябва да бъдат надарени със структурата. Например, хидроизолационна добавка за бетон е най-подходяща, ако трябва да поставите хоросана върху основата. За такова покритие няма да се изисква инсталирането на допълнителен хидроизолатор, тъй като структурата на самата конструкция ще устоиконденз и подпочвени води. И това е само един пример за оправдано използване на добавка, но когато става въпрос за сложна модификация на решения, може да се наложи професионален анализ на експлоатационните свойства на бъдещия дизайн, за да се определи цялата стратегия за подобряване на премикса.
