Для поліпшення якостей бетонної суміші виробниками використовується введення в його склад всіляких добавок. Добавки в бетон покращують багато характеристик використовуваної суміші. За рахунок зміни складу підвищується стійкість до низьких температур і корозії, зменшується час застигання, змінюється міцність і т. Д.
Різновиди домішок Кожна добавка відповідає за певні властивості одержуваної суміші. За якісними параметрами класифікація на категорії здійснюється наступним чином: • пластифікуючі (водорозчинні препарати, барда з цукрової патоки); • воздухововлекающие (сульфонол, деревна смола); • прискорювачі твердіння (солі натрію і кальцію, поліамінового смола); • сповільнювачі схоплювання (етілсіліконат натрію, полігідроксілоксан, меляса);
• ущільнюючі (солі заліза, нітрат кальцію, сульфат алюмінію, Етіленгліколевие смоли); • інгібітори корозії (біхромат калію і натрію, нітрат натрію); • газообразующие (алюмінієва пудра, полігідроксілоксан); • противоморозні (хлорид кальцію і натрію, нітрат кальцію і натрію, сечовина) добавки в бетон.
Перераховані види можуть використовуватися як одиничний компонент або застосовуватися у комплексі один з одним. Комбінацій додаються речовин велика кількість. Розглянемо властивості кожної домішки з перерахованої класифікації.
Чим менше водно-цементне співвідношення в бетонній суміші, тим міцніше виходить конструкція з цього матеріалу. Але при самому мінімальному значенні кількості рідини в складі, бетонна суміш перетворюється в густий конгломерат.
Включення додаткових компонентів забезпечує пластичність суміші без додавання зайвої рідини. Також пластифікатори в складі бетону підвищують міцність і стійкість конструкцій до морозів. Пластифікатори підрозділяються на чотири групи за показником зменшення використання води: • слабкий (менше 5%); • середній (5%); • сильний (10%); • надсильний (більше 20%).
Воздухововлекающие Додавання до складу таких домішок дозволяє отримувати пористу структуру суміші. За рахунок цього збільшується морозостійкість залізобетонних конструкцій. Пори усередині матеріалу дають вільний простір для розширюється в процесі замерзання води. Відсоток воздухововлекающей добавки повинен бути мінімальним, тому що велика кількість домішок знижує міцність суміші.
Прискорювачі твердіння Використовуються ці добавки для прискорення процесу застигання бетону. Низька температура навколишнього середовища уповільнює процес гідратації бетону. Прискорювач значно скорочує час твердіння, що дозволяє використовувати багатошарову заливку. Технологічний цикл також може бути сповільнений додаванням інших домішок, які гальмують затвердіння. У цьому випадку прискорювач компенсує втрату часу.
Сповільнювачі схоплювання Вони застосовуються в тих випадках, коли необхідно збільшити часовий інтервал збереження живучості суміші. Використання в першому випадку виправдовує себе тоді, коли готову суміш необхідно доставити до місця будівництва, яке знаходиться у великій віддаленості від місця виробництва. Також коли технологічний процес передбачає поетапне використання бетонного розчину. Сповільнювач в цьому випадку дозволяє зберігати рідкий стан розчину тривалий час.
Ущільнювачі Збільшення щільності суміші сприяє її довговічності. Ущільнювач заповнює простір між зернами бетону, що призводить до збільшення міцності. Також ці компоненти сприяють зменшенню пір, що значно збільшує непроникність структури.
Інгібітори корозії Принцип їх дії полягає в утворенні оксидної плівки на аноді. Вводяться в невеликих кількостях добавки в бетон забезпечать захист арматури від корозії. Інгібітори не можна використовувати в комбінації з хлоридами, тому що вони сприяють руйнуванню оксидної плівки.
Газоутворюючі Добавки використовуються для виробництва газобетонів. Вони забезпечують підвищення водонепроникності і зниження розшарування суміші. У процесі отримання суміші відбувається утворення газів в обсязі 1,5-3%. Така структура бетону покращує морозостійкість, але знижує міцнісні властивості матеріалу.
Противоморозні Вони дозволяють виконувати роботи з бетонування при температурі до -25 ° С. Головним завданням цих домішок є прискорення процесу виведення рідини з розчину. Противоморозні добавки для бетону дають можливість проведення робіт при мінусових температурах без додаткового обігріву.
Добавки, які вводяться в бетон, необхідно вибирати відповідно до вимог, що пред'являються до технології. Вибір певних компонентів повинен вирішувати наступні завдання: • покращувати технологічні властивості бетону; • збільшувати міцність і водонепроникність; • підвищувати стійкість до морозів і корозії; • зменшувати кількість часу на теплову обробку; • скорочувати витрата дорогого цементу і заповнювача; • регулювати рухливість суміші.
Також слід враховувати не тільки якісні показники суміші, а й умови їх експлуатації. Для досягнення необхідних умов вибираються різні класифікації добавок та їх комбінації. Витримка бетону в природному середовищі Введення до складу пластифікуючих і воздухововлекающих домішок або їх комбінації забезпечує уповільнення процесу твердіння, якщо витримка проводиться в природних умовах. У такому випадку обов'язково додаються прискорювачі затвердіння. Ця умова особливо актуально, якщо температура навколишнього середовища менше 10 ° С. Добавки до бетону, які прискорюють затвердіння, скорочують загальний час до 2-3 годин.
Теплова обробка Якщо конструкції піддаються впливу температури, то додавання пластифікуючих і воздухововлекающих складових без збільшення темпу схоплювання здійснюється тільки в одному випадку. Цей відбувається, коли технологічний цикл становить 13-14 годин для портландцементів. Час витримки до початку теплової обробки має становити не менше 2:00, а температуру в процесі циклу необхідно підвищувати не більше ніж на 15 ° С за 1:00.
Економія цементу Для зниження кількості цементу в бетонний склад додаються пластифікатори, водовідштовхувальні домішки і прискорювачі твердіння. Загальне значення економії цементу для слабких пластифікуючих компонентів становить від 5 до 8% від загального обсягу. Якщо використовуються ефективні пластифікуючі добавки для бетону, економія зростає до 12%.
Конструкції підвищеної міцності Бетонний розчин, з якого вони виготовляються, являє собою багатокомпонентний склад. У нього входять ефективні пластифікатори, воздухововлекающие домішки і прискорювачі твердіння. Питання про економію цементу при виготовленні відповідальних конструкцій не ставиться. Він залишається основним компонентом, що забезпечує за міцністю. Також для отримання бетону підвищеної міцності використовуються спеціальні технології, які забезпечують необхідну якість конструкції.
Розрахунок кількості добавки Забезпечити необхідні якості матеріалу дозволяє тільки правильна дозування домішок. Дослідним шляхом кількість добавки, яка додається в бетон, можна визначити за такою формулою: Рд = Рц * х / γ * с, де Рд - витрата цементу, кг; х -% дозування домішки від маси цементу; γ - щільність розчину добавки; с - концентрація добавки,%.
Витрата цементу необхідно розрахувати з урахуванням включення добавок. Виконати це можна використовуючи формулу: Рц = Р (1 - а / 100), де а - значення зниження витрат в'яжучого,%.
Приклад Розрахуємо кількість добавки для марки М300. Витрата цементу складає 350 кг. Необхідно ввести пластифікуючий компонент - лигносульфонат технічний. Знижуємо витрату цементу на 5%, щільність для цього показника дорівнює 1,021 г / см. Виконуємо розрахунок:
• визначаємо витрату цементу з урахуванням добавок: Рц = 350 (1-5 / 100) = 332,5 кг; • необхідно визначити стандартні показники, дозування добавки, призначеної для бетону, від маси цементу складає 0,1-0,5%, вибираємо середнє значення х - 0,3%; • обчислюємо кількість добавки: Рц = 332,5 * 0,3 / 5 * 1,021 = 19,5 л.
Склад з включенням добавки в розчин бетону зміниться у такому співвідношенні: цемент - 332,5 кг, лигносульфонат технічний - 19,5 л.
