Химикаты для бетона или добавки – это материалы, помимо цемента, заполнителя и воды, которые добавляются в бетон до или во время его смешивания для изменения его свойств, таких как обрабатываемость, температурный диапазон твердения, время схватывания или цвет. Некоторые добавки в бетон используются в строительстве уже очень давно, например, хлорид кальция для придания бетону устойчивости к холодной погоде.
Типы химических веществ для бетона (добавок) и их применение
Исходя из их функций, добавки можно разделить на следующие пять основных категорий:
Среди других важных примесей, которые не входят в эти категории, есть примеси, функции которых включают склеивание, уменьшение усадки, влагостойкость и окрашивание. В следующих параграфах приводится подробная информация о вышеупомянутых категориях добавок для бетона.
1. Замедляющие добавки
Замедляющие добавки замедляют гидратацию цемента, удлиняя время схватывания. Замедлители выгодно использовать в жарких погодных условиях, чтобы преодолеть ускоряющее воздействие высоких температур и больших масс бетона на время схватывания. Поскольку большинство замедлителей также действуют как водоредуцирующие добавки, их часто называют водоредуцирующими замедлителями.
Согласно классификации химических добавок по ASTM-ASTM C 494, тип B – это просто замедляющая добавка, а тип D – одновременно замедляющая и водоредуцирующая, что приводит к получению бетона с большей прочностью на сжатие из-за более низкого водоцементного отношения.
Замедляющие добавки состоят как из органических, так и неорганических веществ. К органическим замедлителям относятся нерафинированный кальций, натрий, NH4, соли лигносульфоновых кислот, гидроксикарбоновые кислоты и углеводы. Неорганические замедлители включают оксиды свинца и цинка, фосфаты, соли магния, фтораты и бораты. В качестве примера влияния замедлителей на свойства бетона можно привести лигносульфонатные кислоты и гидроксилированные карбоновые кислоты, которые замедляют время начального схватывания не менее чем на час и не более чем на три часа при температуре от 65 до 100 градусов по Фаренгейту.
Однако подрядчику по производству бетона нет необходимости запоминать эти специфические химические показатели. Учитывая конкретные требования и цели работы, поставщик бетона должен предложить соответствующие добавки и бетонные смеси, из которых можно сделать выбор.
2. Ускоряющие добавки
Ускорители сокращают время схватывания бетона, что позволяет производить заливку в холодную погоду, раньше снимать формы, раньше производить отделку поверхности и в некоторых случаях раньше прикладывать нагрузку. При выборе типа и пропорции ускорителей необходимо соблюдать осторожность, так как в большинстве условий обычно используемые ускорители вызывают увеличение усадки бетона при высыхании.
Хлорид кальция является распространенным ускорителем, используемым для ускорения времени схватывания и скорости набора прочности. Он должен соответствовать требованиям стандарта ASTM D 98. Чрезмерное количество хлористого кальция в бетонной смеси может привести к быстрому набору прочности, увеличению усадки при высыхании и коррозии арматуры. В холодном климате хлорид кальция не следует использовать в качестве противоморозной добавки. Для снижения температуры замерзания бетона требуется большое количество хлористого кальция, что может привести к разрушению бетона.
3. Суперпластификаторы
Суперпластификаторы, также известные как пластификаторы, включают в себя водопонижающие добавки. По сравнению с тем, что обычно называют “водопонижающими” или “средними водопонижающими”, суперпластификаторы являются “высокопонижающими”.
Водоредуцирующие добавки высокого диапазона – это добавки, которые позволяют добиться значительного снижения воды или большей текучести (как определено производителями, поставщиками бетона и отраслевыми стандартами) без существенного замедления времени схватывания или увеличения уноса воздуха.
Каждый тип суперпластификатора имеет определенные диапазоны для требуемых количеств ингредиентов бетонной смеси, а также соответствующие эффекты. Они могут поддерживать определенную консистенцию и обрабатываемость при значительно меньшем количестве воды. Необходимые дозировки зависят от конкретной бетонной смеси и типа используемого суперпластификатора. Они также могут обеспечить высокую прочность бетона.
Как и большинство видов добавок, суперпластификаторы могут влиять и на другие свойства бетона. Однако о конкретных эффектах следует узнавать у производителя или поставщика бетона.
4. Водоредуцирующие добавки
Водоредуцирующие добавки требуют меньше воды для получения бетона с одинаковой просадкой или увеличивают просадку бетона при том же содержании воды. Их побочным эффектом может быть изменение начального времени схватывания. Водоредуцирующие добавки в основном используются для укладки бетона в жаркую погоду и для облегчения перекачки.
Водоредуцирующий пластификатор, однако, является гигроскопичным порошком, который может удерживать воздух в бетонной смеси за счет своего влияния на поверхностное натяжение воды, тем самым получая некоторые преимущества удержания воздуха (см. ниже).
5. Воздухововлекающие добавки
Воздухововлекающие добавки удерживают в бетоне мелкие пузырьки воздуха. Основным преимуществом этого является повышение долговечности при циклах замораживания-оттаивания, что особенно актуально в холодном климате. Хотя некоторое снижение прочности обычно сопровождает повышенное содержание воздуха в бетоне, его обычно можно преодолеть путем снижения водоцементного отношения за счет улучшения обрабатываемости (за счет самого воздухововлекающего агента) или за счет использования других соответствующих добавок.
Как всегда, добавки должны вводиться в бетонную смесь только компетентным специалистом, поскольку некоторые из них могут взаимодействовать нежелательным образом.
6. Связующие добавки
Связующие добавки, включающие такие соединения и материалы, как поливинилхлориды и ацетаты, акрилы и бутадиен-стирольные сополимеры, могут быть использованы для содействия сцеплению нового/свежего бетона со старым/установившимся бетоном.
Красящие вещества стали использоваться все чаще, особенно для патио и пешеходных дорожек. Большинство из них наносятся на поверхность и часто имеют дополнительный эффект поверхностного упрочнения. Такие поверхностно нанесенные красящие добавки, как правило, не следует использовать на бетоне с воздушной влагой. Также можно заказать бетон с интегральной окраской.
7. Гидроизоляционные и влагостойкие добавки
Гидроизоляционные и влагостойкие добавки, включая мыло, бутилстеарат, минеральное масло и асфальтовые эмульсии, используются для уменьшения проникновения воды в крупные поры бетона.
Противоморозные” добавки обычно представляют собой ускорители, используемые в очень высоких дозах, с соответствующей высокой ценой, для достижения очень быстрого времени схватывания, хотя сами по себе они не обладают свойствами защиты от замерзания. Однако, как правило, они не используются для работ в жилых помещениях.
Читайте также: Свойства и применение различных типов добавок для бетона
- Добавки (присадки) для бетона – виды, выбор, свойства, применение.
- 15 видов добавок, используемых в бетоне.
- Выбор суперпластификаторов для высокоэффективного бетона.
- Свойства и применение различных видов добавок в бетон.
- Замедлители схватывания бетона – механизм, виды и влияние на свойства.
- Роль хлорида кальция в бетоне.
- Функции добавок в свежем и затвердевшем состоянии бетона.