Свойства и применение различных видов добавок в бетон - Строительство и ремонт

Что такое добавки в бетон?

Ингредиенты, помимо цемента, воды и заполнителей, которые придают определенные качества либо пластичной (свежей) смеси, либо затвердевшему бетону (ASTM C496), называются добавками в бетон.

Зачем использовать добавки в бетон?

Снизить стоимость бетонного строительства

Более эффективно достигать определенных свойств бетона

Обеспечить качество бетона во время смешивания, транспортировки, укладки и твердения при неблагоприятных погодных условиях

Преодолевать аварийные ситуации во время работы

Классификация Добавки для бетона:

Воздухововлекающие добавки

Водоредуцирующие добавки

Водные восстановители-суперпластификаторы высокой степени действия

Замедлители

Ускорители

Мелкие минералы

Специальные добавки

Воздухововлекающая добавка для бетона:

Воздухововлекающие добавки для бетона создают крошечные пузырьки воздуха в затвердевшем бетоне, чтобы обеспечить пространство для расширения воды при замерзании.

Как они работают?

Они представляют собой анионные (ненавидящие воду) агенты, образующие прочные, эластичные, наполненные воздухом пузырьки. Эти пузырьки уменьшают напряжение, вызванное движением или замерзанием воды. Они обеспечивают больший объем для расширения и более короткий путь потока.

Преимущества воздухововлекающей добавки:

Повышает обрабатываемость свежего бетона
Повышенная долговечность; Лучшая устойчивость к циклам замораживания-оттаивания, антиобледенителям, солям, сульфатам и щелочно-кремнеземистой реактивности.

Трудности:

Снижает прочность

Эффект может быть уменьшен в бетоне средней прочности путем снижения водоцементного отношения и увеличения цементного коэффициента

Состав воздухововлекающих добавок:

Соль древесных смол (смола Vinsol)

Синтетические детергенты

Соли сульфонированного лигнина (побочный продукт производства бумаги)

Соли нефтяных кислот

Соли белковых веществ

Жирные и смоляные кислоты

Алкилбензольные сульфонаты

Соли сульфонированных углеводородов

Обычно жидкость соответствует спецификациям ASTM C260.

Водоредуцирующая добавка для бетона:

Водопонижающие добавки могут привести к трем причинам:

Увеличение просадки при постоянном значении В/Ц

Повышение прочности за счет снижения содержания воды

Снижение стоимости цемента

Как они это делают?
Водопонижающие добавки увеличивают подвижность частиц цемента в пластичной смеси, позволяя достичь той же обрабатываемости при более низком содержании воды.

Суперпластификаторы

Суперпластификаторы – это водопонижающие добавки “высокого диапазона”. Суперпластификаторы используются при укладке:

тонких секций или вокруг плотно расположенной арматуры

бетон под водой

бетона с помощью насоса

консолидация бетона затруднена

Примечание: При использовании суперпластификаторов свежий бетон остается пригодным для работы только в течение короткого периода времени (от 30 до 60 минут), поэтому их обычно добавляют на стройплощадке.

Замедляющая добавка для бетона:

Используется для задержки начального схватывания бетона. Почему мы их используем?

Чтобы нивелировать влияние жаркой погоды

Предусмотреть возможность необычного размещения или дальних перевозок

Предоставить время для специальной отделки

Возможные негативные последствия применения замедлителей
1. Снижение прочности в раннем возрасте
2. Сокращение времени между начальным и конечным схватыванием
Возможные преимущества замедлителей

Увлечение воздуха

Повышенная обрабатываемость

Сокращение времени между начальным и конечным схватыванием

Примечание: Использование замедлителей должно быть оценено экспериментально перед включением в конструкцию смеси.

Ускоряющая добавка в бетон:

Используется для сокращения времени, необходимого для достижения бетоном конечных прочностных характеристик.
Возможные причины использования ускорителей:

Сократить время до начала отделочных работ

Сократить время твердения

Увеличить скорость набора прочности

Эффективно затыкать утечки под гидравлическим давлением

компенсировать влияние холодной погоды

Хлорид кальция является наиболее широко используемым ускорителем. Сокращение времени начального и конечного схватывания
CaCl2 по весу
Начальное время схватывания в часах
0%
6
1%
3
2%
2
PCA (Ассоциация портландцемента) рекомендует не использовать кальций хлорида в следующих случаях:

Бетон предварительно напряжен

бетон содержит встроенный алюминий, например, трубы

Бетон подвергается щелочно-агрегатной реакции

Бетон находится в контакте с водой или грунтами, содержащими сульфаты

Бетон укладывается в жаркую погоду

Массовое применение бетона

Альтернативы CaCl2

Цемент с высокой ранней прочностью (тип III)

Увеличить содержание цемента

отверждение при более высокой температуре (если это возможно)

Триэтаноламин, тиоцианат натрия, формиат кальция, нитрит кальция или нитрат кальция

Мелкие минералы в качестве добавок в бетон:

Тонкодисперсные минеральные добавки, добавляемые в больших количествах (от 20% до 100% от веса цемента) для улучшения характеристик пластичного и затвердевшего бетона. Классификация на основе химических и физических свойств

1. Цементирующие

Обладают гидравлическими цементирующими свойствами Пример: доменный шлак, природный цемент и гидравлическая гашеная известь

2. Пуццолановые

Кремнистый и алюминиевый материал

Цементирующая способность низкая или отсутствует

В присутствии влаги вступает в реакцию с гидроксидом кальция, образуя соединения с цементирующими свойствами 15% от веса ПК составляет гашеная известь. Добавление пуццолана может превратить гашеную известь в цементирующий материал.

Классификация летучей золы и природных пуццоланов

Класс N: Сырые или прокаленные природные пуццоланы, например, кизельгур, опаловые вишни и сланцы, руфты и вулканический пепел, а также некоторые прокаленные глины и сланцы.

Класс F: Зола-унос со свойствами пуццолана
Класс C: Летучая зола с пуццолановыми и цементирующими свойствами

Летучая зола является наиболее часто используемым пуццоланом в гражданском строительстве.

Специальные добавки для бетона:

Существуют и другие добавки, улучшающие качество бетона различными способами, например, добавки для улучшения обрабатываемости, связующие вещества и т.д.
Таблица: Влияние минеральных добавок на свежий бетон
Показатель качества
Эффект
Требования к воде
Летучая зола снижает требования к воде
Кремнеземистый дым увеличивает потребность в воде
Содержание воздуха
Летучая зола и кремнеземистый выхлоп снижают содержание воздуха.
Этого можно избежать путем увеличения воздухововлекающего устройства.
Работоспособность
Зола-унос, молотый шлак и инертные материалы в целом повышают обрабатываемость. Кремнеземистый дым снижает обрабатываемость; компенсируется использованием суперпластификаторов.
Гидратация
Зола-унос снижает теплоту гидратации. Кремнеземистый дым может не влиять, но суперпластификаторы, используемые вместе с кремнеземистым дымом, могут увеличить теплоту.
Время схватывания
Зола-унос, природные пуццоланы и доменный шлак увеличивают время схватывания; компенсируется использованием ускорителя.
Таблица: Влияние минеральных добавок на затвердевший бетон
Прочность
Зола-унос повышает предельную прочность, но снижает скорость набора прочности. Кремнеземистый угар оказывает меньшее влияние на скорость набора прочности, чем пуццоланы.
Сушильная усадка и ползучесть
Низкие концентрации обычно имеют единичный эффект. Высокая концентрация молотого шлака или летучей золы может увеличить усадку. Кремнеземистый дым может уменьшить усадку.
Проницаемость и поглощение
В целом снижается проницаемость и поглощение.
Особенно эффективен кремнеземистый дым.
Щелочно-агрегатная реактивность
Как правило, снижается реакционная способность, степень улучшения зависит от типа добавки.
Сульфатостойкость
Улучшена за счет снижения проницаемости.
Читать далее:
Добавки в бетон – типы, выбор, свойства и применение
Различные виды добавок для твердения бетона, их свойства и применение
Факторы, влияющие на эффективность добавок для бетона
Противоразмывающая добавка для подводного бетонирования – виды, преимущества и применение

Читайте далее: