Химические добавки в бетон: Обзор добавок для бетона: виды, особенности, применение. Примеры: 26 фото, 11 видео

Автор

Содержание

Химические добавки в бетон

  Основной целью использования добавок в современном производстве бетонных смесей является снижение расхода цемента в составе бетона с сохранением заданной прочности. Также использование химических добавок позволяет увеличивать подвижность смеси, что в свою очередь сокращает затраты на укладку смеси и снизить В/Ц. Химические добавки вводятся в бетонную смесь с водой в виде 5 - 10 % растворов. При использовании комплексных добавок растворы каждого компонента готовятся и дозируются раздельно. Необходимая концентрация достигается путем растворения определенного количества добавки в воде, подогретой до 70 °С, но часто добавки продаются уже в виде растворов. Бетонную смесь с добавками необходимо укладывать в опалубку не позднее, чем через 1,5 ч после ее приготовления. Максимально допустимое количество вводимой одной добавки: 50 г на 1 кг цемента, двух добавок: 60 г на 1 кг цемента. 

Химические добавки классифицируют по основному эффекту действия:

  • Регулирующие свойства бетонных смесей; пластифицирующие, т. е увеличивающие подвижность бетонной смеси; стабилизирующие - предупреждающие расслоение бетонной смеси; водоудерживающие, уменьшающие водоотделение. Уменьшают водопотребность бетонной смеси до 30%;

  • Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетона: ускоряющие или замедляющие схватывание, ускоряющие твердение и увеличивающие почность бетона на разных этапах созревания;

  • Регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и бетона, воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие, уплотняющие (воздухоудаляющие и кольматирующие поры бето­на), гидрофобизирующие; добавки - регуляторы деформаций бе­тона, расширяющие добавки. Способствуют связности и однородности бетонной смеси, увеличивают время твердения и сокращают расход цемента;

  • Противоморозные - обеспечивающие твердение при отрицательных температурах;

  • Повышающие морозостойкость (не путать с противоморозными!) - компенсирующие расширение замерзающей воды в готовом бетоне. Представляют собой твёрдые пористые добавки, выполняющие роль резервных пор для отжатия в них увеличивающейся при замерзании воды;

  • Повышающие защитные свойства бетона к стали, ингибиторы коррозии стали;

  • Придающие бетону специальные свойства: гидрофобизирующие, т. е уменьшающие смачивание бетона; антикоррозионные, т. е повышающие стойкость в агрессивных средах; красящие; повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства, электроизоляционные, электропроводящие, противорадиационные.

   При использовании химических добавок следует иметь в виду, что улучшение одного из свойств бетона, может привести к ухудшению другого. К тому же с помощью химических добавок невозможно улучшить исходное качество бетонной смеси, при использовании некачественных компонентов или при нарушениях технологических процессов.

    На современном рынке существует оргромнейший ассортимент коммерческих химических добавок, кроме того, крупные бетонные узлы, оборудованные собственными лабораториями, разрабатывают и используют каждый свою добавку. По этой причине описывать какую-то конкретную добавку нет смысла, кроме того - эта область, как никакая другая, вызывает в интернете ожесточённые споры противников и сторонников тех или иных добавок.

     В частном домостроительстве наиболее острый вопрос, наверное, это зимнее строительство.

Некоторые антиморозные добавки позволяют заливать бетон аж при  -50°С. Но всё ли так просто?

Очень содержательная книга Ружинского С.И. из Серии «Эффективное строительство. Секреты

мастерства» под названием "ПРОТИВОМОРОЗНЫЕ ДОБАВКИ" посвящена целиком и полностью

только антиморозным добавкам. Изложена на человеческом языке! Рекомендую к прочтению.

     Отмечу ещё одну добавку в бетон, которая уже завоевала целый класс добавок - армирующие добавки. Добавка не химическая, но и арматурой её не назовёшь - это фиброволокна. Сам я лично не использовал пока такие добавки, потому последующая информация из рекламных источников.

   Принято считать, что бетон обладает высокой прочностью и долговечностью, что отчасти не всегда верно. Под воздействием осадков, механических повреждений и температурных перепадов бетон быстро теряет свои свойства, начинает трескаться и разрушаться. Фибра позволяет сделать материал более прочным, скрепляя внутреннюю структуру своими волокнами. Бетон с фиброй обладает рядом преимуществ:

  • морозоустойчивость;

  • истираемость;

  • водонепроницаемость;

  • вязкость, повышающая прочность;

  • хорошая растяжимость при выполнении строительных работ;

  • устойчивость к деформации;

  • легкость в использовании.

В последнее время фибра все чаще стала использоваться для проведения следующих работ:

  • торкретирование и штукатурка;

  • монтаж стяжки в производственных и жилых помещениях;

  • монтаж и ремонт дорог и гидротехнических сооружений;

  • строительство каркаса зданий и фундамента;

  • изготовление мелких изделий: декоративного камня, бордюра;

  • изготовление архитектурных сооружений: фонтаны, заборы.

      Фибра применяется для декоративных и отделочных работ в помещениях и на фасаде здания. Она не меняет вид бетона, но делает его более устойчивым к различным воздействиям, что способствует сохранению первоначального дизайна на длительное время.

     Фибра бывает нескольких видов:

  • Стальная фибра - это по сути обрезки стальной проволоки с различного рода изгибами. Является самым прочным и востребованным материалом для улучшения качества бетона. Широко используется в дорожном строительстве, отделке, монтаже жилых домов и декоративных конструкций, в наливных полах. Из рекламных материалов: 

    • Увеличивает модуль упругости на 15%;

    • Повышает прочность при осевом растяжении - до 65%, при сжатии - до 25%, при изгибе - в 2,5 раза; 

    • Повышает износостойкость;

    • Многократно увеличивает сопротивляемость ударным нагрузкам.

  • Базальтовая фибра (ровинг) - используется при производстве армированных жаростойких бетонных изделий, весма устойчива к агрессивным средам, не горит и не выделяет токсинов.  Из рекламных материалов:

    • Увеличивает подвижность до П5;

    • Снижает расход цемента на 15-17%;

    • Снижает объём воды затворения на 20%.

  • Полипропиленовая фибра - эффективно борется с появлением усадочных трещин. Используется в основном для стяжки пола, при работах с ячеистым бетоном, в штукатурках, при монолитном строительстве. С 1970-хх используется в дорожном строительстве для уменьшения количества микротрещин (США, конечно). Диаметр волокон 15-25 мкм, длина 6, 12, 18мм. Из рекламных материалов:

    • Препятствует растеканию смеси;

    • Армирует поверхность бетона, повышая устойчивость к истиранию;

    • Сопротивляемость ударным нагрузкам увеличивается в разы;

    • Уменьшается водопоглощение смеси;

    • Повышается морозостойкость и огнестойкость бетона;

  • Стеклянная фибра - имеет размеры 300 мкм в диаметре и 12 мм длина. Области её применения следующие: жилые, коммерческие и промышленные системы полов, сухие строительные смеси, открытые парковки, самоукладывающийся бетон, гипс, тротуарная плитка, торкрет бетон. Увеличивает ударопрочность бетона, прочность на изгиб, отрыв, кручение. Особенно эффективно его применение в тонких слоях конструкций от пяти до ста миллиметров. Резко повышает абразивостойкость поверхностей. Из рекламных материалов:

    • Увеличивает подвижность до П5;

    • Снижает расход цемента на 15-17%; С

    • нижает объём воды затворения на 20%.

    Необходимо отметить, что приведённые выше суперспособности фибры взяты из рекламных источников, люди на форумах же пишут, что если и есть польза от фибры, то в основном от стальной, другие виды в лучшем случае препятствуют образованию усадочных микротрещин и иногда действительно улучшают бетон, но на единицы процентов. Однако, люди обычно не проводят испытаний и судят либо по своему опыту (что приветствуется) либо просто судят (на диване). Но, даже противники фибры не говорят, что она как-либо вредит бетону. Если мне доведётся испытать фибру на своих объектах - я обязательно это сделаю! 

Химические добавки в бетон - CIP - Вопросы и ответы

ЧТО такое добавки?

Под добавками понимают вещества природного или химического происхождения, добавляемые в бетон при замешивании. Наиболее часто используемые добавки - это воздухововлекающие, пластификаторы, замедлители и ускорители твердения.

ЗАЧЕМ использовать добавки?

Добавки используются для придания специальных свойств свежезамешанному или затвердевшему бетону. Добавки могут усилить долговечность, удобность обработки или прочностные характеристики заданной смеси. Также добавки используются для работы в сложных условиях, таких как холодная или жаркая погода, требования для подачи насосом, по раннему набору прочности или сверхнизкое водоцементное соотношение.

КАК использовать добавки?

Проконсультируйтесь со своим поставщиком бетонной смеси, какие добавки можно использовать в вашем случае. Перед использованием добавки проверяются на совместимость с вяжущими материалами, строительными практиками, спецификациями и экономическими преимуществами.

Следуйте этому руководству при использовании добавок

  1. Воздухововлекающие добавки - это жидкие химикаты, добавляемые в бетон при замешивании для создания микроскопических пузырьков, называемых вовлеченным воздухом. Эти пузырьки повышают усиливают сопротивляемость бетона разрушениям, вызванной заморживанием и оттаиванием и применением противогололедных реагентов. В пластичном состоянии вовлеченный воздух увеличивает удобство работы со смесью и может уменьшить выделение воды и расслоение смеси. Для внешних работ (дороги, парковки, тротуары и т.д.), которые подвергаются циклам замораживания и оттаивания, а также где используются противогололедные реагенты, обозначается процент вовлечения воздуха в зависимости от размеров заполнителя. Вовлечение воздуха не требуется для внутренних работ, поскольку замораживанию и оттаиванию он не подлежит. Также их следует избегать для бетона, который нужно гладко выравнивать вручную. В бетонах с высоким содержанием содержанием цемента, вовлечение 1% воздуха снижает прочность бетона на 5%; но в бетонах с низким содержанием цемента добавление воздуха не имеет таких серьезных последствий и может даже вызвать небольшое увеличение прочности из-за уменьшения потребности в воде для требуемой подвижности. Воздухововлекающие добавки для использования в бетоне должны соответствовать требованиям ASTM C 260, Спецификации воздухововлекающих добавок для бетона.
  2. Пластификаторы используются для 2 разных целей:  
    • для уменьшения содержания воды в смеси и увеличения ее прочности таким образом,
    • для достижения большей подвижности без добавления дополнительной воды.
    Пластификаторы обычно уменьшают требуемый объем воды смеси заданной подвижности. Эти добавки разбивают частицы цемента и делают его использование более эффективным. Это увеличивает прочность или позволяет уменьшить содержание цемента без потери прочности. Пластификаторы используются для увеличения подвижности бетонной смеси без добавления воды и используются для прокачки бетона насосом и при высокой температуре воздуха. Некоторые пластификаторы могут ухудшать скорость потери подвижности во времени. Пластификаторы должны соответствовать требованиям для типа А в ASTM C 494, Спецификации воздухововлекающих добавок для бетона. Пластификаторы среднего уровня воздействия сейчас используются повсеместно и способны еще больше уменьшать содержание воды. Эти добавки популярны, потому что упрощают работы по выравниванию. Поскольку отдельного требования для пластификаторов среднего уровня воздействия нет, они должны как минимум соответствовать требованиям для типа А в ASTM C 494, Спецификации воздухововлекающих добавок для бетона.
  3. Замедлители схватывания - это химикаты, которые откладывают время схватывания смеси на час или больше. Замедлители часто используются при жаркой погоде, когда схватывание убыстряется. Для больших заливок или для жаркой погоды, используются бетон с замедлителем, чтобы оставалось больше времени на заливку и выравнивание. Замедлители должны соответствовать требованиям для типов B или D в ASTM C 494.
  4. Ускорители твердения уменьшают время схватывания бетона и дают большую раннюю прочность бетона. Ускорители не работают как противоморозные добавки; скорее, они ускоряют схватывание и скорость набора прочности, таким образом делая бетон более устойчивым к разрушениям при холодной температуре. Ускорители также используются при "скоростном строительстве", требующем быстрое снятие опалубки и подвергающем поверхности нагрузке. Жидкие ускорители, соответствующие требованиям к типам C и E в ASTM C 494, добавляются в смесь при ее замешивании.
    Есть 2 типа ускорителей: хлорсодержащие и хлорнесодержащие. Один из наиболее эффективных и экономичных ускорителей - это хлорид кальция, который продается в жидкой или дробленой форме и должен соответствовать требованиям ASTM D 494. Для неармированного бетона хлорид кальция может использоваться в пропорции до 2% веса цемента. Из-за угрозы коррозии стали в арматуре, вызванной хлоридом кальция, для (обычного) железобетона приняты меньшие дозы ускорителя. А для преднапряженного железобетона (или бетона с содержанием алюминия или гальванизированного металла) наличие хлорсодержащего ускорителя запрещено из-за повышенного риска коррозии. В этом случае используются хлорнесодержащие ускорители.
  5. Пластификаторы высокого уровня воздействия (или Суперпластификаторы) - это специальный класс веществ, уменьшающих водосодержание - обычно от 12 до 25%. Суперпластификаторы используются для повышения прочности и увеличения водонепроницаемости смеси путем уменьшения объема воды в ней, или чаще - для повышения пластичности смеси для производства «растекающегося» бетона без добавления воды. Эти добавки свойственны высокопрочным и высокопроизводительным смесям, содержащих большой объем вяжущих материалов, и смесям с микрокремнеземом. Например, добавление стандартной дозы суперпластификатора в смесь растекаемостью 7,5-10 см сделает растекаемость порядка 20 см. Отдельные суперпластификаторы могут вызвать быструю потерю пластичности (в течение 30-45 минут). В некоторых случаях суперпластификатор может добавляться непосредственно на стройплощадки под строгим контролем. Требования к суперластификаторам описаны в спецификации ASTM C 494 типами F и G, типами 1 и 2 в ASTM C 1017 Спецификации химических добавок для производства "растекющегося" бетона.
    Читайте также - CIP 37 «Самоуплотняющийся бетон».

Помимо стандартных добавок, есть много продуктов для решения специфических задач. Некоторые из них включают: ингибиторы коррозии, добавки для уменьшения изломов, анти-вымывающие добавки, стабилизаторы гидратации или расширенный набор замедлителей схватывания, добавки для уменьшения потенциала щелочных реакций, для прокачивания насосом, повышения водонепроницаемости, а также добавки для придания разнообразных цветов и улучшения эстетических свойств бетона. Чтобы обсудить преимущества использования специальных добавок в вашем проекте, свяжитесь со своим поставщиком бетонной смеси для получения подробной информации о них.

Химические добавки в бетон улучшают его качество — Российская газета

Мировой рынок товаров строительной химии в ближайшее время будет демонстрировать ежегодный рост около 3%. Таким образом, уже к 2018 году он "потяжелеет" до 57,4 млрд евро с прошлогодних 49,2 млрд. Об этом сообщил "РГБ" президент компании Sika AG (Швейцария) Ян Ениш. Рост связан с тем, что во всем мире сейчас наблюдается инфраструктурный бум.

Не обошел он стороной и Россию. Как считают в УК "Финам Менеджмент", как раз российский рынок материалов строительной химии станет прибавлять наиболее солидно, до 7-13% в год. И это самый высокий показатель среди стран БРИКС. Совокупный мировой спрос только на химдобавки в бетон сейчас оценивается в 5,4 млрд евро. Это и не мудрено, поскольку "голый" бетон (цемент, песок, щебень и вода) можно использовать разве что в бытовом строительстве: для отмостки дачного домика или фундамента под парник. "Вопрос о том, можно ли обойтись без химических добавок для бетона, сегодня звучит примерно как "можно ли обойтись в легковых автомобилях без системы abs или гидроусилителя руля?" В развитых странах в промышленном строительстве используют только модифицированный бетон. У нас этот показатель, по разным оценкам, колеблется в районе 80% - это без учета мелких подрядчиков, которые готовят растворы непосредственно на стройплощадке и не поддаются статистике. Добавки позволяют, используя более дешевый цемент, менее однородный по структуре заполнитель, получать бетон с высокими характеристиками. А некоторые специальные бетоны вообще невозможно получить без модифицирующих добавок. Например, популярный сегодня пенобетон. Или высокопрочные бетоны с прочностью на сжатие до 250 МПа", - сообщила "РГБ" преподаватель Московского государственного строительного университета Алла Насонова.

"Добавки позволяют улучшить отдельные характеристики бетона, такие как: прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, удобоукладываемость, сроки схватывания и набора прочности. В соответствии с новыми характеристиками повышаются общие параметры бетона, в том числе долговечность. Использование современных пластификаторов позволяет получить бетоны с высокой подвижностью и низким водоцементным соотношением. Значительное снижение количества воды затворения позволяет получать бетоны с "правильной" структурой и со сниженным содержанием зон, где в будущем могут образоваться дефекты", - говорит замглавы компании "РЖДстрой" по инновационному развитию Евгений Дорот.

В лаборатории испытания бетонов в Цюрихе собственными глазами удалось увидеть, как спецдобавки меняют свойства бетона. Сначала в миксере была изготовлена бездобавочная бетонная смесь, и раствор получился сухим и комковатым, как хороший деревенский творог. После чего в бак объемом около 70 литров добавили примерно полстакана специального пластификатора, который за считаные минуты превратил "творог" в густой "кефир". После того как раствор вылили в прозрачную форму, напоминающую лабиринт, было видно, что он заполнил всю емкость, не образуя полостей. При этом, благодаря добавке, раствор затвердеет гораздо быстрее.

Также интересен опыт использования добавки, ускоряющей схватывание при нанесении бетона методом торкретирования (набрызга). Эта технология позволила в разы сократить сроки укрепления сводов и стен строящихся тоннелей. "В камеру смешивания торкрет-установки раздельно подаются бетонная смесь с пластификатором и ускоритель схватывания и твердения. Готовая торкрет-бетонная смесь начинает схватываться уже в полете. Благодаря ускорителю схватывания отскок смеси от сводов и стен тоннеля - минимальный, от 5 до15%, а без него - до 40%", - рассказывает генеральный директор Sika Russia Сергей Зюзя. "Современная технология торкрет-бетона подразумевает обязательное использование ускорителей схватывания. Без них невозможно обеспечить нанесение слоев бетона необходимой толщиной на свод тоннеля за одну проходку. Ускорители обеспечивают высокую адгезию бетона к наносимым поверхностям, а также высокий набор прочности в ранние сроки (через 24 часа торкрет-бетон имеет 100% проектной прочности), что непосредственно влияет на безопасность работ в тоннеле", - подтверждает Евгений Дорот.

Практика использования модифицирующих добавок имеет и важное экологическое значение, так как сырьем для производства добавок часто служат отходы разнообразных производств. Ярким примером такого решения является микрокремнезем - отход производства ферросилиция. Сегодня это активно набирающая популярность добавка в бетон полифункционального действия, способствующая значительному повышению всех характеристик долговечности бетона в сочетании со снижением расхода цемента до 30%.

Добавки для бетона и цемента, виды добавок, их назначения и свойства

Виды добавок, их назначения и свойства


1.    Смачивающие добавки служат в основном для уменьшения  содержания воды в бетоне, а также для облегчения работы при укладке. С уменьшенным количеством воды бетон становится плотнее, опасность расслоения снижается и происходит водоотделение. 
2.    Пластификаторы – вещества, которые при добавлении в бетон, делают его более однородным. Он легче прокачивается бетононасосом и проще уплотняется. Что повышает качество фасадного бетона. Количество  пластификатора зависит от массы материала. 
3.    Смачивающие средства – сильнодействующие пластифицирующие добавки, которые при обычном количестве воды сохраняют жидкую консистенцию бетона, что дает упрощает укладывание бетона в особых условиях. При использовании данной добавки следует учитывать, что она действует примерно 50 минут, поэтому добавляют её непосредственно на стройплощадке. 
4.    Порообразователи оказывают пластичное действие на смесь, служат для защиты при замерзании влаги в бетоне, они повышают сопротивление смеси действию минусовых температур. Поэтому применяются они чаще всего в мостовом и дорожном строительстве. 
5.    Замедлители схватывания приостанавливают время схватывания бетона, делают замедленным тепловыделение. Добавляются на заводе и в растворах транспортируемых на стройплощадку. Также применяются в мостовом строительстве в условиях высоких температур (например летом). 
6.     Ускорители твердения наоборот ускоряют время затвердевания, содержащиеся составные части в этой добавке вызывают повышенную коррозию арматуры внутри, поэтому не рекомендуется применять их для железобетона. 
7.    Уплотняющие добавки снижают уровень водопоглощения и уменьшают капиллярное действие. 
8.    Под прочими добавками понимают минеральные и органические материалы, которые повышают содержание порошковой составляющей, они изменят консистенцию и кладку свежего бетона, а у застывшего влияют на прочность сжатия, плотность и водопроницаемость. Их применяют только в соответствии с нормами, установленными органами строительного надзора. 

Для получения необходимых свойств бетона и экономии цемента используют всевозможные добавки. 
Их делят условно на 2 вида: добавки химические, которые добавляют в бетон в маленьких количествах (примерно 0,2- 2 % от массы) и добавки тонкомолотые (4-20 % и более). Использование химических добавок считается одним из универсальных и легкодоступных способов управления характеристиками бетона и регуляцией его свойств. Если раньше более обширно использовались в строительстве  в виде добавок разные химические продукты и измененные отходы произодства, то на сегодняшнее время доминируют добавки, специально предназначенные для бетона ( разные пластификаторы, органо-минеральные и др.)

Добавки для бетона, их функции

Добавки для бетона

Основной функцией применения добавок, является улучшение технических характеристик бетона, а также его выгодное транспортирование в зависимости от природных условий. Одним из основных плюсов это значительная экономия цемента, которая стала возможна с применением специальных добавок для бетона. 
Обычно добавки зарубежных производителей  комплексного действия. Но по результах большого количества исследований и испытаний, проведенных специалистами, оказалось, как бы популярна не была на Западе, эффективно работая за рубежом, в наших условиях импортные добавки могут вести себя совершенно иначе и наоборот ухудшить качество цемента. Следует помнить, что за рубежом, более качественный цемент и остальные составляющие  бетона. К примеру, в развитых странах Европы песок на производстве бетона разделен по фракциям на  отдельные кучи, и любой заказчик может получить бетон с   составом нужной фракции. А значит, добавки в этом бетоне будут работать высокоэффективно. Поэтому приобретая импортный цемент, к нему обычно берут и зарубежные добавки, так как отечественные возможно с ним просто не совместимы, а это экономически часто бывает не выгодно. Потому, что цена ввозимых в страну добавок выше цены на аналоги отечественных производителей. И это не только слова, а и доказательства многолетних опытов строителей, с множеством примеров, свидетельствующих о вышеописанном. 

Использование добавок для бетона, несомненно, шаг вперед, это без сомнения более качественное строительство, которое отвечает европейским стандартам. Благодаря ним улучшается качество состава бетона, бетонная  смесь быстро  становится  однородной. Экономия денежных средств при использовании добавок, составляет 20%, что очень ощутимо тогда, когда надо сделать большие объемы цементной смеси. А значит, тратится меньше рабочей силы и времени. 
Многие компании, тесно сотрудничают с различными лабораториями и научно-исследовательскими институтами, могут предложить вам помощь в подборе любых добавок в бетон, конкретно для вашего строительства, учитывая особенности планирования строительства, местонахождения района застройки, климатических условий и ещё множества других факторов.Ведь для каждого конкретного случая потребуются добавки, актуальные именно для данной области строительства, в данном случае будут нужны добавки с определенными характеристиками и качеством. 

Добавки для бетона
Химические добавки для бетона стали незаменимыми помощниками в высококлассном строительстве. 
Если в своей работе вы ещё не использовали добавок в бетон, советуем скорее начать их применение, чтобы лично убедиться, насколько широки их возможности улучшить качество и технические характеристики цемента – самого главного составляющего любой бетонной смеси. Не бойтесь применять новые технологии в своем производстве, ведь это поможет снизить ваши финансовые затраты, ускорит время воплощения проектов в жизнь и уменьшит использование труда рабочих.  

Только применяя добавки для бетона строители добиваются неизменно более качественного результата. Учитывая это можно с уверенностью гарантировать надежность и длительный срок эксплуатации здания или дома построенного при помощи бетонной смеси с добавками. Двадцать первый век – это век инноваций, применения новейших нано технологий во всех сферах. А учитывая все положительные стороны использования добавок, можно сделать логический вывод о том, что использовать их в большинстве случае просто необходимо. Тем самым избавляя себя от возможных издержек производства и предоставляя возможность обывателям пользоваться качественными зданиями и сооружениями.

Добавки в бетон, цемент, раствор | Добавки для прочности бетона

Желаете, чтобы процесс строительства не нарушали внешние факторы? Есть способ сделать так, чтобы бетону не был страшен дождь, холод и ветер. Добавки для бетонов и растворов применяют для регулирования свойств бетона, бетонной смеси, а также для экономии цемента. Добавки позволяют легко регулировать свойства материала и управлять строительным процессом.

Особенно актуальны добавки в бетон в зимнее время. В обычном состоянии бетон проходит два этапа: сначала раствор схватывается и твердеет в течение нескольких часов, однако нулевые и ниже температуры затягивают этот процесс почти на сутки. Для ускорения процесса и требуются добавки в бетон для морозостойкости. Обычно они применяются при работе до -25 градусов. При этом если температуры выше -5, раствор замешивают на горячей воде без использования таких компонентов, как добавки для цемента и бетона.

Как выбрать и правильно купить добавку для бетона?

Прежде чем купить добавку для бетона, необходимо определиться, какие именно свойства конечного продукта необходимо получить. Так, для увеличения подвижности и текучести бетонной смеси используются пластификаторы и суперпластификаторы.

Еще одна причина купить пластификатор заключается в том, что данная добавка позволяет значительно улучшить строительно-технологические свойства бетона, а также обеспечить экономию цемента.

Добавки, повышающие прочность бетона можно использовать при изготовлении товарного и конструкционного бетона, лёгкого и мелкозернистого, а также в производстве массивных железобетонных изделий, в том числе преднапряженных. Другой вид добавок – воздухововлекающие добавки – применяют в основном с целью повысить морозостойкость бетонов и растворов. Данный продукт наиболее эффективен в бетонах с малыми расходами цемента. Когда возникает необходимость купить добавки для бетона, которые способны обеспечить твердение бетона при отрицательных температурах, выбирают продукцию с противоморозными функциями. Включать такие добавки в бетон в зимнее время позволяет их особое свойство – они способны понижать точку замерзания воды. Таким образом, данный продукт позволяет бетону набрать необходимую прочность при твердении в условиях отрицательных температур, например, в неотапливаемых цехах и на полигонах.

В случаях, когда требуется получение эффекта полифункционального действия, рациональнее использовать комплексные добавки. Они включают в себя несколько компонентов, например, те, что входят в состав добавки в бетон для водонепроницаемости и ускорения твердения конечной смеси. Данный вариант подойдет в ситуации, когда, к примеру, купив только пластификатор или противоморозную добавку, не удается добиться желаемых параметров качества бетона.

Качественные добавки: цены и ассортимент продукции «Штайнберг Хеми»

Компания «Штайнберг Хеми» уже много лет производит специализированные добавки в бетон для прочности растворов. Кроме того, мы производим суперпластифицирующие, воздухововлекающие и пенообразующие смеси, которые значительно повысят качество бетона. Нужны добавки в бетон для водонепроницаемости? Мы предоставим их в короткие сроки. Затеяли строительство поздней осенью или думаете приобрести добавки в бетон в зимнее время? Никаких проблем! Просто свяжитесь с нами и купите необходимые добавки, цены на которые отличаются доступностью.

Комплексная химическая добавка для бетона Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Труды БГТУ, 2018, серия 2, № 1, с. 81-85

81

УДК 691.32:666.972.16

О. Е. Хотянович

Белорусский государственный технологический университет

КОМПЛЕКСНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНА

В статье представлены результаты по разработке комплексной химической добавки для бетона, обладающей эффектами пластифицирования и ускорения твердения. Выполненные исследования позволили установить оптимальный состав комплексной химической добавки, основными компонентами которой являются суперпластификатор С-3 и ускоритель твердения - отход производства полиамидного волокна. Введение указанной добавки в состав смеси способствует увеличению предела прочности при сжатии в марочном возрасте на 35-70%, снижению водопо-глощения на 15-20%, повышению морозостойкости на 60-70 циклов по сравнению с контрольным образцом. Проведенные исследования показали возможность использования комплексной химической добавки для повышения эксплуатационных свойств инженерных сооружений, возводимых как из сборного, так и монолитного бетона.

Ключевые слова: бетон, химическая добавка, суперпластификатор, ускоритель твердения, прочность, морозостойкость, водопоглощение.

O. E. Khotyanovich

Belarusian State Technological University

COMPLEX CHEMICAL ADDITIVE FOR CONCRETE

The article presents the results on the development of a comprehensive chemical additives for contone, has the effect of accelerating the hardening and ductility. Completed the Exploration allowed to establish the optimal composition of complex chemical additive, bases-governmental components are superplasticizer C-3 and hardening accelerator - waste production of polyamide fiber. Introducing said additive into the mixture increases in compressive strength at age vintage 35-70%, reduce water absorption by 15-20%, for improving the frost resistance 60-70 cycles compared with con-controlling pattern. Studies have shown the use of complex chemical additives to improve performance properties of engineering constructions erected from both precast and monolithic concrete.

Key words: concrete, chemical additive, supersoftener, hardening accelerator, strength, frostresistance, water absorption.

Введение. Бетон является одним из самых массовых строительных материалов. Вместе с тем, это сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами. Он находит широкое применение в самых разных эксплуатационных условиях и имеет сравнительно низкую стоимость. К этому следует добавить доступность технологии его изготовления, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при его производстве, малую энергоемкость и эксплуатационную надежность. Именно поэтому бетон остается основным конструкционным материалом и в ближайшем будущем альтернативы ему не предвидится.

Бетон третьего тысячелетия - это модифицированный бетон. В современной технологии бетона химические добавки являются таким же обязательным компонентом бетонной смеси, как вяжущее вещество, заполнители и вода. Как показала практика, использование добавок позволяет получить ощутимый технико-экономический эффект и повысить долговечность бе-

тонных конструкций и инженерных сооружений, возводимых как из сборного, так и монолитного бетона. Вводимые в небольших количествах - десятых и сотых долях процента от массы цемента - они существенно влияют на химические процессы гидратации и твердения цемента и бетона, обеспечивая повышение его технологических и улучшение комплекса физико-механических свойств. Опыт применения модификаторов бетона показывает, что наиболее перспективным является использование комплексных добавок, поскольку монодобавки могут оказывать не только положительное влияние на свойства бетонов и растворов, но и отрицательное, что снижает их эффективность. В связи с этим, для повышения эффективности применения однокомпонентных модификаторов различного назначения требуется введение компонентов, которые могли бы локализовать отрицательное действие монодобавок или усилить желаемый эффект.

Основная часть. Потребность в комплексных химических добавках в нашей стране покрывается за счет импорта из Чехии, Китая,

США, Германии и других стран, поскольку спектр добавок отечественного производства невелик. Однако данные химические добавки широкого распространения не получили по причине высокой стоимости.

В связи с вышесказанным, целью исследований является разработка комплексной химической добавки, обеспечивающей пластифицирующий эффект без замедления сроков схватывания бетонных и растворных смесей и изучение физико-механических свойств модифицированных бетонов.

В составе комплексной добавки полифункционального действия был использован суперпластификатор С-3, являющийся эффективным разжижителем бетонных смесей и получивший широкое распространение в строительной практике. Однако, как показывает опыт, пластифицирующие добавки существенно замедляют сроки схватывания бетонных и растворных смесей, в связи с чем большинство импортных полифунциональных модификаторов содержат ускоритель твердения либо специально подобранную смесь ускорителей. В настоящей работе для ускорения темпов набора прочности цементного камня использовали отход производства полиамидного волокна филиала «Завод Химволокно» ОАО «Гродно Азот», который образуется в результате очистки технологического оборудования и представляет собой обезвоженную смесь карбоната и нитрита натрия (табл. 1) [1, 2]. Нитрит-карбонатный отход в настоящее время практического применения не имеет.

Таблица1

Химический состав нитрит-карбонатного отхода производства полиамидного волокна

Для проведения испытаний были изготовлены образцы-кубы с размером ребра 70 мм из бетонной смеси следующего состава, кг/м3: цемент - 350, щебень - 1220, песок - 750. Использовались портландцемент производства ОАО «Красносельскстройматериалы» марки ПЦ 500 - Д0 (ГОСТ 10178-85), кварцевый монофракционный песок (ГОСТ 8736-93), гранитный щебень (ГОСТ 8267-93) фракции 520 мм, водоцементное отношение в бетонной смеси составило 0,43. В качестве контрольного использовали образцы бетона без добавок. Химические добавки вводились в воду затворения.

Задача получения высокоэффективных комплексных модификаторов заключается в рациональном использовании особенностей влияния отдельных компонентов добавки на гидратацию цементной системы с целью достижения высоких многофункциональных эффектов. В связи с этим на первом этапе исследования изучали влияние монодобавок на предел прочности при сжатии цементно-песчаных образцов в разные сроки твердения. Результаты исследования представлены в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Влияние пластифицирующих добавок на предел прочности при сжатии цементно-песчаных образцов

Содержание суперпластификатора С-3, % от массы цемента Предел прочности при сжатии, МПа, в возрасте, сут

1 3 7 28

0 (контрольный) 13,5 16,9 22,3 24,7

0,5 14,8 17,7 26,6 29,6

1,0 12,6 18,3 26,0 27,8

1,5 10,1 19,1 24,2 26,1

2,0 8,3 19,1 23,7 24,2

Таблица 3

Зависимость предела прочности при сжатии цементно-песчаных образцов от содержания ускорителя твердения

Содержание нитрит-карбонатного отхода, % от массы цемента Предел прочности при сжатии, МПа, в возрасте, сут

1 3 7

0 (контрольный) 13,5 16,9 22,3

0,1 20,1 23,1 33,7

0,5 16,2 21,3 31,1

1,0 15,6 17,3 20,7

1,5 14,9 15,6 14,8

2,0 14,9 15,1 15,0

Из табл. 2 видно, что с увеличением содержания пластифицирующей добавки С-3 (без корректировки воды затворения) предел прочности при сжатии цементно-песчаных образцов в раннем возрасте уменьшается по отношению к контрольному образцу. Очевидно, это связано с тем, что молекулы поверхностно-активных веществ, содержащихся в суперпластификаторе С-3, адсорбируясь на поверхности цементных частиц и гидратных новообразований, «блокируют» их активные участки, замедляя начальные процессы гидратации и, как следствие, твердения цемента. Особенно это выражено у цементно-песчаных образцов суточного возраста. Однако уже в более поздние сроки твердения наблюдается существенный рост прочности

Наименование компонента Содержание, мас. %

Карбонат натрия (№2С03 • 10Н20) 68-71

Нитрит натрия (МаМ02) 28-31

Водонерастворимые соединения менее 1

по сравнению с контрольным образцом, что согласуется с литературными источниками [3-5]. Наибольший прирост механической прочности в возрасте 28 сут (15-20%) достигается при содержании добавки С-3 в количестве 0,5-1,0% по сравнению с контрольным образцом.

Из табл. 3 видно, что оптимальным количеством является содержание отхода производства полиамидного волокна 0,1-0,5% от массы цемента, которое приводит к существенному росту прочности в начальные сроки твердения (1 сут).

Цемент является чрезвычайно сложной системой, на процессы гидратации и твердения в которой оказывают влияние химические добавки, вводимые даже в незначительных количествах. Известно, что добавки органического происхождения в большинстве своем не изменяют состава продуктов гидратации цементных минералов и влияют в основном на скорость кристаллизационных и конденсационных процессов и структуру гидратов, в то время как неорганические модификаторы влияют на изменение фазового состава продуктов гидратации цементного камня. Так, исследуя гидратацию клинкерных минералов в присутствии солей, авторы [4-9] отмечают, что при гидратации 3СаО • 8Ю2 и р-2СаО • 8Ю2 в водных растворах карбоната и нитрита натрия образуется гидросиликат кальция С8Н (II), переходящий со временем в С8Н (I). Причем, карбонат натрия в данном случае существенно ускоряет гидратацию белитовой фазы. Кроме того, в результате взаимодействия №2СО3 с выделяющимся в результате гидратации алита Са(ОН)2, образуется карбонат кальция, который кольматирует поры цементного камня, что положительно сказывается на его физико-механических свойствах.

ЗСаО • АЬОз и 4СаО • АЬОз • Ре2О3 в растворах с добавкой карбонатов и нитритов щелочных металлов гидратируются с образованием гидрокарбоалюмината кальция ЗСаО • А12О3 • СаСО3 • пН2О и гидронитриалю-мината кальция 3СаО • А12О3 • Са(КО2)2 • пН2О. Соли натрия и калия, при условии поступления в жидкую фазу гидроксида кальция, в результате реакции присоединения образуют наряду с основным продуктом и побочный -щелочь [4-9]:

3СаО • А12О3 + Са(ОН)2 + 2Ка2СО3 + 12Н2О ^ ^ 3СаО • А12О3 • СаСО3 • 12Н2О + 2№ОН

В результате указанных процессов происходит быстрое формирование первичного структурного каркаса, который заполняется образующимися гидросиликатами кальция, что приводит к его уплотнению и способствует повышению прочности цементного камня.

В более поздние сроки твердения (7 сут) разница между пределом прочности при сжатии цементно-песчаных образцов в присутствии нитрит-карбонатного отхода и контрольным (без добавки) значительно меньше, а в отдельных случаях прочность последнего выше. Очевидно, выделяющийся гидроксид натрия снижает скорость гидратации алита, что приводит к замедленному темпу набора прочности в поздние сроки твердения [4, 8].

На основании полученных результатов выбраны составы комплексной добавки, которые использовались для определения предела прочности при сжатии цементно-песчаных образцов. Результаты исследования представлены в табл. 4.

Таблица 4

Влияние комплексной химической добавки на предел прочности при сжатии цементно-песчаных образцов

Вид и содержание компонента добавки, Предел прочности при сжатии, МПа,

№ п/п % от массы цемента в возрасте, сут

Супер-пластификатор С-3 Нитрит-карбонатный отход 1 3 7 28

1 Контрольный образец (без добавки) 13,5 16,9 22,3 28,5

2 0,5 0,1 25,8 31,6 34,3 30,6

3 0,5 0,3 28,1 36,5 43,3 36,3

4 0,5 0,5 30,5 38,2 51,9 42,1

5 1,0 0,1 22,0 28,5 42,0 30,1

6 1,0 0,3 23,7 29,8 43,6 37,1

7 1,0 0,5 25,0 30,3 44,6 39,8

8 1,5 0,1 20,9 33,6 39,6 39,4

9 1,5 0,3 25,3 34,5 40,3 42,5

10 1,5 0,5 28,8 40,4 50,8 50,2

Из приведенных результатов видно, что оптимальными составами являются № 4, 8-10, поскольку они обеспечивают значительный прирост прочности и в ранние сроки твердения и в марочном возрасте по сравнению с контрольным образцом.

Оптимальные составы комплексных химических добавок использовались для изучения свойств цементного теста и камня: начала схватывания, морозостойкости и водопогло-щения. Результаты исследования представлены в табл. 5.

В результате выполненных исследований установлено, что начало схватывания цементного теста, содержащего пластификатор С-3, наступает через 240 мин, что объясняется замедлением процессов гидратации и твердения цемента прежде всего вследствие экранирования

его зерен адсорбционными слоями [3]. Разработанные комплексные добавки не только компенсируют нежелательный эффект - увеличение времени схватывания, но и значительно сокращают его (табл. 5). Так наименьшее значение начала схватывания цементного теста составляет 110 мин для состава № 3, однако оно в полной мере соответствует требованиям ГОСТ 10178 и СТБ БК 197.

Таблица 5

Свойства цементного теста и камня, содержащих комплексную химическую добавку

Номер состава Начало схватывания, мин Водопо- глощение, % Морозостойкость, циклы

1 180 7,3 76

3 110 5,7 140

8 140 6,0 139

9 140 6,1 137

10 150 5,8 143

Исследования показали, что структура це-ментно-песчаных образцов с комплексными добавками, формирующими первичный струк-

турный каркас, характеризуется более высокими физико-механическими свойствами (предел прочности при сжатии в ранние сроки и марочном возрасте на 35-70% выше, чем у контрольного) и пониженной пористостью за счет образования труднорастворимых соединений, уплотняющих цементный камень. Так, водопо-глощение, косвенно характеризующее пористость цементного камня, на 15-20% ниже контрольных образцов, что приводит к увеличению морозостойкости.

Заключение. На основании полученных экспериментальных данных установили, что оптимальный состав комплексной химической добавки включает 1,5% С-3 и 0,5% нитрит-карбонатного отхода производства полиамидного волокна. Введение указанной добавки в состав смеси способствует увеличению предела прочности при сжатии в марочном возрасте на 35-70%, снижению водопоглощения на 1520%, повышению морозостойкости на 60-70 циклов по сравнению с контрольным образцом. Кроме того, использование в составе комплексной добавки нитрит-карбонатного отхода позволит не только снизить стоимость продукта, но и решить важную экологическую проблему.

Литература

1. Кондрашова Г. С., Лещик Д. С., Тетерятников В. В. Изучение состава отработанного нитрита натрия - побочного продукта производства полиамидного волокна и возможности его использования в машиностроении // Энерго- и материалосберегающие экологически чистые технологии: тезисы докладов 6-й Междунар. науч.-техн. конф. Гродно, 2005. С. 118-119.

2. Сафончик Д. И. Химический состав модификатора цементных систем, полученного в условиях ПТК «Химволокно» // Вестник Брестского государственного технического университета. Сер. Строительство и архитектура. 2013. № 1. С. 86-88.

3. Зоткин А. Г. Суперпластификаторы в бетоне // Популярное бетоноведение. 2009. № 3. С. 65-68.

4. Добавки в бетон / В. С. Рамачандран [и др.]. М.: Стройиздат, 1988. 575 с.

5. Эффективные высокопрочные и обычные бетоны / под общ. ред. В. И. Калашникова. Пенза: Приволжский Дом знаний, 2015. 148 с.

6. Тараканов О. В., Пронина Т. В., Тараканова Е. О. Комплексные добавки в производстве цементных растворов и бетонов // Технологии бетонов. 2008. № 11. С. 8-12.

7. Тараканов О. В., Тараканова Е. О. Влияние ускорителей твердения на формирование начальной структуры цементных материалов // Региональная архитектура и строительство. 2009. № 2. С. 56-64.

8. Касторных Л. И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 221 с.

9. Ратинов В. Б., Розенберг Т. И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат. 1973. 208 с.

References

1. Kondrashova G. S., Leshchik D. S., Teteryatnikov V. V. The study of composition the spent of sodium nitrite - by-product of the polyamide fiber and possibilities use in mechanical engineering. Ener-go- i materialosberegayushchie ekologicheski chistye tekhnologii: tezisy dokladov 6-y Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Energy and material-environmentally friendly technologies: thesis of reports of the 6th International Scientific and Technical Conference]. Grodno, 2005, pp. 118-119 (In Russian).

2. Safonchik D. I. Chemical composition of the modifier of cement systems obtained under the conditions of ITC "Khimvolokno". Vestnik Brestskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Ser. Stroitel'stvo i arkhitektura [Bulletin of the Brest State Technical University. Ser. Construction and architecture], 2013, no. 1, pp. 86-88 (In Russian).

3. Zotkin А. G. Supersoftener in concrete. Populyarnoe betonovedenie [Popular concrete], 2009, no. 3, pp. 65-68 (In Russian).

4. Ramachandran V. S., Fel'dman R. F., Kollepardi M., Mal'khotra V. M., Dolch V. L., Mekhta P. K., Okhama I., Ratinov V. B., Rozenberg T. I., Mailvaganam N. P. Dobavki v beton [Additives in concrete]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1988. 575 p.

5. Effektivnye vysokoprochnye i obychnye betony [Effective high-strength and conventional concretes]. Penza, Privolzhskiy Dom znaniy Publ., 2015. 148 p.

6. Tarakanov O. V., Pronina T. V., Tarakanova E. O. Complex additives in the production of cement mortars and concretes. Tekhnologii betonov [Concrete Technology], 2008, no. 11, pp. 8-12 (In Russian).

7. Tarakanov O. V., Tarakanova E. O. Effect of hardening accelerators on the formation of the primary structure of cement materials. Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo [Regional architecture and construction], 2009, no. 2, pp. 56-64 (In Russian).

8. Dobavki v betony i stroitel'nye rastvory [Additives in concrete and mortar]. Rostov n/D, Feniks Publ., 2007. 221 p.

9. Ratinov V. B., Rozenberg T. I. Dobavki v beton [Concrete admixtures]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1973. 208 p.

Информация об авторe

Хотянович Оксана Евгеньевна - кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: [email protected]

Information about the author

Khotyanovich Oksana Evgen'evna - PhD (Engineering), Assistant Professor, the Department of Chemical Technology of Binding Materials. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: [email protected]

Поступила 23.10.2017

Производство химических добавок для бетона

Добавки для бетона (модификаторы) представляют собой химические вещества как органического, так и неорганического строения, которыми дополняются бетонные растворы с целью повышения их качества и придания им новых свойств. Они вводятся в состав строительной смеси с водой затворения (в виде суспензий, растворов или эмульсий) и могут быть в твердой, жидкой или пастообразной консистенции. Примеси, имеющие высокую вязкость, сначала смешивают с одним из сухих компонентов и потом погружают эту смесь в бетоносмесители.

Добавление в бетонный раствор модификаторов – доступный, простой и эффективный способ улучшения свойств готового состава. Производство химических добавок позволяет строителям менять свойства раствора в широком диапазоне, увеличивать срок службы железобетонных конструкций, совершенствовать эксплуатационные характеристики возводимых зданий и сооружений. Также применение модификаторов сокращает расходы используемых материалов и энергоресурсов.

Виды химических добавок для бетона

Ассортимент химических добавок, использующихся в производстве бетона, включает огромное количество наименований. Мы рассмотрим самые распространенные виды примесей:

  • Пластифицирующие. Увеличивают подвижность и удобоукладываемость смесей. Позволяют сильно упростить формирование изделий, снизить водосодержание смеси, уменьшить пористость, увеличить прочность и плотность объекта.
  • Воздухововлекающие. Заполняют поры состава пузырьками воздуха, за счет чего туда не проникает вода и не начинается первый этап разрушения материала.
  • Поризующие. Помогают специальному образованию воздушных и газообразных пор в теле стройматериала и снижают среднюю плотность.
  • Ускорители и замедлители твердения. Регулируют кинетику твердения бетона в необходимом направлении.
  • Гидрофобизирущие. Придают смесям водоотталкивающие качества.
  • Стабилизирующие. Способствуют понижению расслаиваемости.
  • Водоудерживающие. Снижают водоотделение.
  • Противоморозные. Предотвращают замерзание бетона при перевозке и в холодный сезон.
  • Пенообразующие. Обеспечивают возможность получения технической пены необходимых кратности и стойкости, благодаря чему создаются бетонные материалы поризованной или ячеистой структуры.
  • Добавки, увеличивающие плотность бетона, его водонепроницаемость и морозостойкость.
  • Добавки, регулирующие сроки схватывания бетонной смеси.

Как определяется качество добавок

Качество химических добавок, поступивших на производство бетона, оценивается по двум критериям:

  • соответствие критерию эффективности по ГОСТ 24211;
  • соответствие требованиям нормативно-технической документации на конкретный продукт согласно конкретным производственным особенностям.

Критерий соответствия ГОСТ 24211 оценивают по следующим этапам:

  • подбирают бетон контрольного состава;
  • определяют подходящую дозировку модификатора в основных составах;
  • сравнивают показатели контрольного и основного составов бетонной смеси.

Широкий ассортимент химических добавок для бетона позволяет выбрать тот продукт, который будет оптимален для требований каждого конкретного производства. При необходимости наши специалисты проконсультируют вас по особенностям и критериям выбора. Звоните или оставляйте заявки на нашем сайте!

Оставьте заявку на поставку бетона

Обратитесь к нам, и менеджер перезвонит для консультации или оформления заказа

Использование химических добавок для улучшения характеристик бетона

Помимо цемента, воды и заполнителей, химические добавки являются еще одним важным ингредиентом бетона, который используется для улучшения качества бетона, управляемости и ускорения или замедления времени схватывания. Свойства, которые обычно изменяются при использовании добавок, включают теплоту гидратации, ускорение или замедление времени схватывания, удобоукладываемость, уменьшение воды, диспергирование и воздухововлечение, факторы непроницаемости и долговечности.Есть два типа добавок: химические и минеральные. Ускорители, замедлители схватывания, водовосстанавливающие агенты, суперпластификаторы, воздухововлекающие агенты и т. Д. Являются обычно используемыми химическими добавками. Летучая зола Доменный шлак, микрокремнезем и зола рисовой шелухи являются примерами минеральных примесей.

Химические добавки используются для следующих целей:

  • Добавки можно использовать для замедления химической реакции, которая происходит, когда бетон начинает процесс схватывания.Эти добавки используются при строительстве бетонных покрытий, что дает больше времени для отделки бетонных покрытий.
  • Иногда добавки используются для повышения устойчивости бетона к сильному морозу или циклам замораживания / оттаивания. Такие добавки также обеспечивают высокую устойчивость к циклам смачивания и высыхания.
  • Некоторые добавки действуют как водоупоры и при добавлении в бетон могут создавать желаемую осадку при более низком водоцементном соотношении, чем это обычно предусмотрено. Такие добавки используются в настилах мостов, бетонных перекрытиях с низкой оседанием и для ямочного ремонта бетона.
  • Хлорид кальция часто используется в качестве ускорителя бетона, который может способствовать увеличению прочности бетона или сокращению времени схватывания бетона.
  • Суперпластификаторы - это специальные добавки, которые используются для производства текучего бетона с высокой осадкой в ​​диапазоне 7-9 дюймов. Они используются в сильно армированных конструкциях и в местах, где адекватное уплотнение за счет вибрации не может быть легко достигнуто.
  • Существуют также добавки, уменьшающие усадку и ингибирующие коррозию, которые используются для специальных целей.

Однако при использовании химических добавок необходимо обеспечить совместимость химических добавок и суперпластификаторов с используемым цементом. Кроме того, всегда лучше проводить испытания на конкретные примеси, такие как испытание на проницаемость для хлорид-ионов, испытание на водопроницаемость и испытание на первоначальную абсорбцию поверхности, чтобы избежать любых будущих осложнений.

Добавки для бетона - Типы, выбор, свойства, применение

🕑 Время считывания: 1 минута

Добавки в бетон улучшают свойства бетона для применения в строительстве с особыми требованиями.Добавки в бетон используются для достижения желаемой удобоукладываемости в случае низкого водоцементного отношения и для увеличения времени схватывания бетона при транспортировке бетона на большие расстояния. Поэтому инженеру-строителю очень важно знать типы добавок (добавок) и их свойства для лучшего выбора и применения в бетонных работах.

Определение добавок в бетон

В соответствии с BIS (IS - 9103: 1999) Страница № 1, бетонная добавка определяется как материал, отличный от воды, заполнителей и гидравлического цемента, а также таких добавок, как пуццолана или шлак и арматура из фибры, которые используются как ингредиенты в бетоне или растворе и добавляются. к партии непосредственно перед или во время ее смешивания, чтобы изменить одно или несколько свойств бетона в пластичном или затвердевшем состоянии.

Причины использования добавок (Страница отчета комитета ACI - 298)

Добавки используются для изменения свойств бетона или раствора, чтобы сделать их более подходящими для выполняемой работы, для экономии или для других целей, например, для экономии энергии. Некоторые из важных целей, для которых используются добавки:

Для изменения свойств свежего бетона, раствора и раствора на:

  • Повышение удобоукладываемости без увеличения содержания воды или уменьшение содержания воды при той же удобоукладываемости.
  • Ускорение или замедление начальной настройки.
  • Уменьшить или предотвратить урегулирование.
  • Измените скорость или емкость для выпуска воздуха.
  • Уменьшить сегрегацию.
  • Улучшить прокачиваемость.
  • Уменьшает скорость потери осадки.

Для изменения свойств затвердевшего бетона, раствора и раствора на:

  • Уменьшить или замедлить оценку нагрева во время раннего отверждения.
  • Ускорение развития силы в раннем возрасте.
  • Повышение прочности (на сжатие, растяжение или изгиб).
  • Повышает долговечность или устойчивость к тяжелым условиям воздействия.
  • Понижает проницаемость бетона.
  • Контроль расширения, вызванного реакцией щелочей с некоторыми агрегатными компонентами.
  • Увеличивает сцепление бетона со стальной арматурой.
  • Увеличивает сцепление существующего и нового бетона.
  • Повышает ударопрочность и стойкость к истиранию.
  • Предотвращает коррозию встроенного металла.
  • Производство цветного бетона или раствора

Когда используются добавки в бетон?
  • Когда свойства не могут быть достигнуты путем изменения состава основного материала.
  • Для более экономичного получения желаемого эффекта.
  • Вряд ли можно улучшить плохой бетон.
  • Не заменяет хорошую конкретную практику.
  • Требуемая доза должна быть тщательно определена и введена

Как использовать добавки в бетон?
  • Проверить спецификацию работы
  • Используйте правильную добавку
  • Никогда не используйте один из немаркированных контейнеров.
  • Хранить контейнеры закрытыми, чтобы избежать случайного заражения.
  • Добавьте правильную дозировку.
  • Избегайте добавления «немного лишнего»
  • Используйте дозатор
  • Тщательно вымыть в конце дня
  • Лучше всего добавлять в воду для замешивания
  • Рекомендуемая производителем дозировка обычно достаточна
  • Пробные смеси важны для определения наиболее эффективной дозировки

Виды добавок в бетон

Типы добавок согласно отчету Комитета Американского института бетона и IS 9103: 1999:
  1. Добавки ускоряющие
  2. Добавки замедляющие
  3. Добавки водорегулирующие и регулирующие
  4. Воздухововлекающие добавки
  5. Суперпластифицирующие добавки
  6. Добавки для жидкого бетона
  7. Добавки прочие
Классификация добавок по книге «Добавки в бетон: применение и применение» под редакцией М.Р. Риксом даны на первых страницах.

1. Воздухововлекающая добавка

Обычно они используются для улучшения удобоукладываемости, простоты укладки, увеличения срока службы, большей устойчивости к морозу и уменьшения кровотечения. Обычными воздухововлекающими добавками являются натуральные древесные смолы, нейтрализованные винзольные смолы, полимеры полиэтиленоксида и сульфированные соединения.

Механизм воздухововлекающих добавок в бетон

Они анионные, потому что углеводородные структуры содержат отрицательно заряженные гидрофильные группы, такие как COO, SO3 и OSO, так что большие анионы выделяются в воду.И наоборот, если ион углеводорода заряжен положительно, соединение является катионоактивным или катионным. Другими словами, анионные поверхностно-активные вещества образуют отрицательно заряженные пузырьки, катионные заряженные вызывают положительный заряд пузырьков, поверхностно-активные вещества всех классов могут вызывать унос воздуха в бетон, но их эффективность и характеристики системы воздух-пустота сильно различаются.

Свойства Воздухововлекающие добавки
  • Это пенообразователи, газообразующие химические вещества.Он вводит миллионы крошечных стабильных пузырьков одинакового размера, которые равномерно распределяются по смеси (обычно около 5% от объема).
  • Улучшает свойства свежего бетона, такие как удобоукладываемость, когезию, а также снижает сегрегацию и просачивание.
  • Улучшает свойства затвердевшего бетона - на каждый 1% воздуха приходится 4% потери прочности, которая сводится к минимуму за счет уменьшения содержания воды. Повышает долговечность затвердевшего бетона.

2.Ускоряющие добавки Ускоряющие добавки используются для более быстрого схватывания бетона. Он обеспечивает более быстрое развитие прочности в свежеуложенном бетоне.

Основные области применения ускоряющих добавок в бетон
  • Эти добавки подходят для бетонирования в зимних условиях
  • При проведении любых аварийных ремонтных работ
  • При досрочном снятии опалубки

Недостатки ускоряющих добавок в бетон

  • Имеет повышенную усадку при сушке
  • Обладает пониженной стойкостью к сульфатной атаке
  • CaCl2 высокий риск коррозии стали - не допускается в железобетоне
  • Дороже и менее эффективно

3.Добавки для уменьшения водопоглощения

Типы химикатов для водоредуцирующих добавок

  1. Кальциевая или натриевая соль лигносульфоновой кислоты
  2. Поликарбоновая кислота

Принцип действия

Основную роль в механизме восстановления воды и замедления схватывания примесей обычно играют длинноцепочечные органические молекулы, которые являются гидрофобными (не смачивают) с одного конца и гидрофильными (легко смачиваются) с другого. Такие молекулы имеют тенденцию концентрироваться и образовывать пленку на границе раздела двух несмешивающихся фаз, таких как цемент и вода, и изменять физико-химические силы, действующие на этой границе.Механизм действия водоудерживающей добавки заключается в дефлокуляции или диспергировании агломератов цемента на первичные частицы или, по крайней мере, на гораздо более мелкие фрагменты. Считается, что это дефлокуляция является физико-химическим эффектом, при котором примесь в первую очередь адсорбируется на поверхности гидратирующего цемента, образуя гидратную «оболочку», уменьшающую античастицы, отделенные друг от друга. Присутствие водоредуцирующей добавки в свежем бетоне приводит к:
  1. снижение межфазного натяжения.
  2. увеличение электрокинетических потенциалов и
  3. защитная оболочка из водяных диполей вокруг каждой частицы, т.е. подвижность свежей смеси становится больше, отчасти из-за уменьшения сил между частицами, а отчасти из-за воды, освобожденной от сдерживающего влияния высокофлокулированной системы, которая теперь доступна для смазки смеси. Следовательно, для достижения заданной консистенции требуется меньше воды.

Почему используются водоредуцирующие добавки?

а) Бетон с большей удобоукладываемостью можно изготавливать без необходимости в большем количестве воды, и поэтому потери прочности не возникают. б) Сохраняя некоторую удобоукладываемость, но при более низком содержании воды, прочность бетона может быть увеличена без необходимости дальнейшего добавления цемента. c) При сохранении того же соотношения вода / цемент и удобоукладываемости бетон может быть получен с заданной прочностью, что и эталонный бетон, при более низком содержании цемента.

Влияние на долговечность

Прямое добавление примесей этого типа не приводит к увеличению проницаемости, и действительно, когда добавка используется для уменьшения в / ц, проницаемость значительно снижается.

Влияние на усадку

Примеси этого типа при использовании в качестве добавки, улучшающей удобоукладываемость, не оказывают отрицательного воздействия на усадку.

Влияние на ползучесть

Материалы этого типа добавок не оказывают вредного воздействия на ползучесть бетона.

Вредное воздействие

а) При использовании восстановителя воды.Необходимо соблюдать осторожность при контроле содержания воздуха в смеси. Большинство водовосстанавливающих агентов уносят воздух из-за их поверхностно-активных свойств. б) При высоких дозировках лигносульфонатного материала происходит замедление перемешивания.

Применение водосберегающих добавок в бетон

Применение типа добавок заключается в следующем - a) Когда заливка бетона ограничена из-за перегруженной арматуры или этих участков. б) При работе с жесткими смесями, например, с заполнителями (раздробленными).Тогда можно добиться значительного улучшения пластических свойств бетона. c) Когда трудно получить требуемую прочность в пределах указанного максимального содержания цемента и когда требуется ранняя подъемная сила. г) Добавляя эту добавку в бетон, можно получить цементную экономичность около 10%.

4. Замедляющие добавки в бетон

Функция замедления добавки к бетону состоит в том, чтобы замедлить или увеличить время схватывания цементного теста в бетоне. Они полезны для бетона, который необходимо транспортировать на большие расстояния в транзитных смесителях, и полезны при укладке бетона при высоких температурах, особенно используются в качестве добавки для затирки, а водоредукторы приводят к увеличению прочности и долговечности.

Тип химического вещества для замедляющей добавки в бетон

а) Неочищенные лигносульфонаты, содержащие сахар, который, конечно же, является компонентом, отвечающим за замедление. б) Гидроксилкарбоновая кислота и их соли. в) Углеводы, включая сахар г) Растворимый цинк д) Растворимые бораты и т. д.

Принцип действия

Считается, что замедляющие добавки абсорбируются на фазе C 3 A в цементе, образуя пленку вокруг зерен цемента и представляя или уменьшая реакцию с водой.Через некоторое время при этом пленка разрушается, и происходит нормальное увлажнение. Это простая смесь, и есть основания полагать, что замедлители также взаимодействуют с C 3 S, поскольку замедление может быть продлено до многих дней.

Почему используются замедляющие добавки в бетон?

Чтобы замедлить схватывание бетона, не оказывая отрицательного воздействия на последующий рост прочности.

Преимущество замедляющей добавки в бетон

а) Примесь типа гидроксилкарбоновой кислоты обычно дает бетон, имеющий несколько более низкое целевое содержание, чем в контрольной смеси.б) Материалы этого класса (лигносульфонат, содержащий сахар и производные гидроксикарбоновой кислоты) в некоторых случаях обладают гораздо более сильным диспергирующим действием и, следовательно, способностью уменьшать количество воды. в) Повышается долговечность.

Вредное воздействие

а) При использовании материала на основе лигносульфоната содержание воздуха может быть на 0,2–0,3% выше, если не добавлены материалы типа трибутилфосфата. б) По мере увеличения содержания воды возникает тенденция к усадке при высыхании.

Применение замедляющих добавок в бетон

Применяются замедляющие добавки. a) Если требуется длительная транспортировка готового бетонного бетона, можно избежать преждевременного схватывания с помощью добавки этого типа.б) При укладке или транспортировке бетона в условиях высокой температуры окружающей среды. в) В случае сильной заливки бетона г) Бетонные конструкции с использованием раздвижной опалубки

5. Суперпластификаторы или высокодисперсные водоредуцирующие добавки в бетон

Это добавки второго поколения, также называемые суперпластификаторами. Это синтетические химические продукты, изготовленные из органических сульфонатов типа RSO3, где R представляет собой сложную органическую группу с более высокой молекулярной массой, полученную при тщательно контролируемых условиях.

Обычно используются следующие суперпластификаторы: i) Конденсат сульфированного меламиноформальдегида (S M F C) ii) ii) Конденсат сульфированного нафталина формальдегида (S N F C) iii) iii) Модифицированные лигносульфонаты и другие сложные эфиры сульфоновой кислоты, кислоты и т. д.,

Химический тип

а) производные формальдегида, такие как меламинформальдегид и нафталинсульфонатформальдегид.

Действие добавок суперпластификаторов

Эта добавка действует так же, как и добавка, уменьшающая количество воды.Он диспергирует агломераты цемента, когда цемент суспендирует в воде и адсорбируется на поверхности цемента, вызывая их взаимное отталкивание в результате анионной природы суперпластификаторов.

Почему используются суперпластификаторы?

а) При заданном соотношении вода / цемент эта добавка увеличивает удобоукладываемость, обычно за счет увеличения осадки с 75 мм до 200 мм. б) Второе применение этих добавок - производство бетона с нормальной удобоукладываемостью, но с чрезвычайно высокой прочностью (суперпластификатор может снизить содержание воды для данной удобоукладываемости на 25-35 процентов по сравнению с половиной этого значения в случае обычного водоредуцирующие добавки).

Преимущества добавок суперпластификаторов

а) Бетон с использованием этой добавки можно укладывать с небольшим уплотнением или без него, и он не подвержен чрезмерному просачиванию или расслоению. б) Их можно использовать в больших дозах, так как они не изменяют заметно поверхностное натяжение воды. c) Он не оказывает значительного влияния на схватывание бетона, за исключением того, что при использовании цементов с очень низким содержанием C 3 A. г) Они не влияют на усадку, модуль упругости при ползучести или сопротивление оттаиванию.

Недостаток

Единственный реальный недостаток суперпластификаторов - их относительно высокая стоимость.

Применение добавок суперпластификаторов

а) В очень сильно армированных секциях, в труднодоступных местах на перекрытиях или дорожных плитах. б) Там, где желательно очень быстрое размещение.

6. Минеральные добавки для бетона

Минеральные добавки представляют собой мелкодисперсные материалы, которые добавляют в бетон в относительно больших количествах, обычно порядка 20-100 процентов по весу портландцемента.

Источник минеральных добавок

а) Необработанные или кальцинированные природные минералы б) Промышленные побочные продукты

Причины использования минеральных добавок

а) В последние годы цементная промышленность во всем мире приложила значительные усилия для снижения энергопотребления при производстве портландцемента. Следовательно, частичная замена портландцемента минеральными добавками, которые могут составлять порядка 50-60% от общего веса вяжущего материала, представляет собой значительную экономию энергии.б) Способность цементной и бетонной промышленности потреблять миллионы тонн промышленных побочных продуктов, содержащих токсичный металл, квалифицирует эти отрасли как экологически чистые. c) Поскольку природный пуццолан и промышленные побочные продукты, как правило, доступны по значительно более низкой цене, чем портландцемент, использование пуццолановых и цементирующих свойств минеральных добавок в качестве частичной замены цемента может привести к значительной экономической выгоде.г) Возможные технологические преимущества от использования минеральных добавок в бетоне включают в себя непроницаемость и химическую стойкость, улучшенную стойкость к термическому растрескиванию и увеличение предела прочности.

Классификация минеральных добавок

Минеральные добавки можно классифицировать следующим образом: а) Пуццолановая кислота - силикон или силиконы и примеси, которые сами по себе обладают небольшой цементирующей способностью или не обладают ее отсутствием, но в присутствии влаги вступают в химическую реакцию с CalOH 2 при обычной температуре с образованием соединений, обладающих вяжущими свойствами.б) Пуццолановые и цементные - материалы, которые сами по себе обладают некоторыми вяжущими свойствами. Спецификация ASIM C618 распознает следующие три класса минеральных примесей. a) Класс N - необработанный или кальцинированный природный пуццолановый продукт, такой как диатомитовые земли, глина и сланцы, туфы и вулканический пепел. б) Класс F - Летучая зола от сжигания антрацита или битуминозного угля. c) Класс C - зола, обычно получаемая из лигнита или полубитуминозного угля, который может содержать аналитический CaO более 10%.

7. Пары кремнезема в качестве добавки к бетону

Хотя использование микрокремнезема (SF) в бетоне значительно увеличилось за последние несколько лет, его полезные свойства не были хорошо реализованы до тех пор, пока в конце 70-х - начале 80-х годов не было проведено всестороннее исследование в Норвежской лаборатории. технологии изучения влияния SF на свойства бетона.

Производство микрокремнезема

Кремний, ферросилиций или другие сплавы производятся в так называемых «погружных электрических печах».Электропечи бывают двух типов: одна с системой рекуперации тепла, а другая - без системы рекуперации тепла.

Типы сплавов, производимых в электродуговых печах с флюсом

а) Ферросилиций с различным содержанием Si - FeSi - 50% с содержанием Si от 43 до 50% - FeSi - 75% с содержанием Si от 72 до 78% - FeSi - 90% с содержанием Si от 87 до 96% б) Кальций кремний в) Феррохром Кремний г) Силикомарганец

Удельный вес и удельная поверхность SF

Удельный вес SF обычно равен удельному весу аморфного кремнезема, который составляет около 2.20. Однако, в зависимости от химического состава, удельный вес частицы SF может достигать 2,40 и 2,55, как в случае FeGSi. Удельная поверхность SF, измеренная по абсорбции азота, указана ниже.
SF Расчетная площадь поверхности (м 2 / кг) Измерено по адсорбции азота Средний диаметр ( мм)
Si 20000 18500 0.18
FeCrSi 16000 0,18
FeSi - 50% 15000 0,21
FeSi - 75% 13000 15000 0,26
Однако, независимо от различий в химическом составе, цвете и содержании углерода, все типы SF обладают определенным количеством общих, но важных физико-химических характеристик, которые делают их эффективными дополнительными вяжущими материалами для цементного бетона.эти свойства следующие - а) SF образуется из конденсированных паров SiO и обычно имеет высокое содержание кремнезема от 35 до 98%. б) SF - аморфный материал в) SF состоит в основном из мелких сфер со средним диаметром от 0,1 до 0,2 мм.

Наполнитель и пуццолановые эффекты двуокиси кремния

Уникальные характеристики SF, которые делают его пригодным для использования в качестве дополнительных вяжущих материалов, заключаются в его крупности, высокой аморфности и повышенном содержании SiO 2 . Маленькие сферы SF действуют как наполнители, поскольку они занимают часть пространства между относительно более крупными зернами цемента, которое в противном случае может быть занято водой.Это также приводит к более плотной матрице с лучшей градацией мелких частиц. Бахе заявил, что в суперпластифицированном бетоне с низким отношением воды к цементу небольшие сферы SF могут вытеснять воду, захваченную между флокулированными зернами цемента, тем самым увеличивая количество свободной воды в пасте, что увеличивает текучесть. Несколько исследователей изучали пуццолановые свойства SF. В результате реакции между SF и Ca (OH) 2 увеличивается объем CSH и уменьшается общий объем капиллярных пор в цементном тесте.Пуццолановые реакции SF с Ca (OH) 2 уменьшают количество портландита в гидратном цементном тесте. Мехта объяснил, что отсутствие крупных кристаллов портландита в смеси SF может быть связано с тем, что каждая частица SF может действовать как «место зарождения» для осаждения Ca (OH) 2 . В результате могут образовываться многочисленные мелкие кристаллы Ca (OH) 2 , а не несколько крупных. Отсутствие крупных и недельных кристаллов портландита улучшает механические свойства бетона.Благоприятное действие SF также объясняется уменьшением пористости переходной зоны между цементным тестом и заполнителем, что увеличивает прочность и непроницаемость бетона. В обычном или обычном бетоне переходная зона может иметь крупные ориентированные кристаллы портландита, которые образуют слабые зоны в бетоне. Толщина переходной зоны может быть значительно увеличена путем добавления SF к бетону, поскольку SF снижает утечку и количество воды, накапливающейся под заполнителем.В результате уменьшается пористость переходной зоны, а также уменьшается концентрация ориентированных кристаллов Ca (OH) 2 .

Выбор добавок в бетон Добавки в бетон следует тщательно выбирать в соответствии со спецификациями и использовать в соответствии с рекомендациями производителя или отчетом о лабораторных испытаниях. Количество добавок, которое необходимо использовать для конкретного применения добавок, рекомендовано производителями. Для использования в крупных строительных проектах количество используемой добавки должно быть получено из отчетов об испытаниях бетона, смешанного с добавками при использовании различных процентных добавок.Эти испытания проводятся для понимания поведения добавок в отношении желаемого качества и прочности бетона при различном количестве используемых добавок. Таким образом, оптимальное количество добавок может быть выбрано для конкретного применения на основе результатов. Выбор конкретных добавок для использования в бетоне для изменения свойств бетона следует тщательно выбирать в соответствии с требованиями бетонных работ. Добавки в бетон следует использовать разумно в соответствии со спецификацией и методом нанесения, чтобы избежать неблагоприятного воздействия на свойства бетона в свежем и затвердевшем состоянии.После выбора продукта с добавками следует тщательно выбирать поставщика с качественным продуктом, своевременным обслуживанием и конкурентоспособной ценой. Поставщик добавки должен иметь хорошую историю и иметь персонал, обладающий эффективным и профессиональным опытом, чтобы руководить эффективным применением / правильным использованием добавки. Добавки в бетон должны приниматься с сертификатом испытаний, датой изготовления и химическим составом, должны соответствовать спецификациям, предоставленным властями. Подробнее о добавках для бетона

Типы химикатов (добавок) для бетона и их применение

🕑 Время считывания: 1 минута

Химические вещества или добавки для бетона - это материалы, отличные от цемента, заполнителя и воды, которые добавляются в бетон до или во время его смешивания для изменения его свойств, таких как удобоукладываемость, диапазон температур отверждения, время схватывания или цвет.Некоторые добавки к бетону используются в бетонных конструкциях в течение очень долгого времени, например, хлорид кальция, чтобы обеспечить бетон схватывания в холодную погоду.

Типы химикатов (добавок) и области применения для бетона В зависимости от их функций добавки можно разделить на следующие пять основных категорий:
  1. Добавки замедляющие
  2. Ускоряющие добавки
  3. Суперпластификаторы
  4. Водоредуцирующие добавки
  5. Воздухововлекающие добавки
Среди других важных добавок, которые не попадают в эти категории, есть добавки, функции которых включают склеивание, уменьшение усадки, гидроизоляцию и окрашивание.В следующих параграфах приводится подробная информация о вышеупомянутых категориях добавок для бетона.

1. Замедляющие добавки Замедляющие добавки замедляют гидратацию цемента, увеличивая время схватывания. Замедлители схватывания с успехом используются в жарких погодных условиях, чтобы преодолеть ускоряющее воздействие высоких температур и больших масс бетона на время схватывания бетона. Поскольку большинство замедлителей схватывания также действуют как замедлители схватывания воды, их часто называют замедлителями схватывания воды.Согласно классификации химических добавок по ASTM-ASTM C 494, тип B является просто замедляющей добавкой, тогда как тип D одновременно замедляет и снижает водоотдачу, что приводит к бетону с большей прочностью на сжатие из-за более низкого водоцементного отношения. Замедляющие добавки состоят как из органических, так и неорганических веществ. Органические замедлители включают неочищенный кальций, натрий, Nh5, соли лигносульфоновых кислот, гидроксикарбоновые кислоты и углеводы. Неорганические замедлители включают оксиды свинца и цинка, фосфаты, соли магния, фтораты и бораты.В качестве примера воздействия замедлителей на свойства бетона, лигносульфоновые кислоты и гидроксилированные карбоновые кислоты замедляют начальное время схватывания по крайней мере на час и не более чем на три часа при использовании при температуре от 65 до 100 градусов по Фаренгейту. Бетонному подрядчику, однако, не нужно запоминать эти химические результаты. С учетом конкретных требований и целей работы поставщик бетона должен предлагать на выбор соответствующие добавки и бетонные смеси.

2. Ускоряющие добавки Ускорители сокращают время схватывания бетона, позволяя заливку в холодную погоду, раннее снятие форм, раннюю отделку поверхности и, в некоторых случаях, раннее приложение нагрузки.При выборе типа и пропорции ускорителей необходимо соблюдать надлежащую осторожность, поскольку в большинстве случаев обычно используемые ускорители вызывают увеличение усадки бетона при высыхании. Хлорид кальция - распространенный ускоритель, используемый для ускорения времени схватывания и скорости набора силы. Он должен соответствовать требованиям ASTM D 98. Избыточное количество хлорида кальция в бетонной смеси может привести к быстрому затвердеванию, увеличению усадки при высыхании и коррозии арматуры. В более холодном климате хлорид кальция не следует использовать в качестве антифриза.Для снижения температуры замерзания бетона требуется большое количество хлорида кальция, что может привести к его разрушению.

3. Суперпластификаторы

Суперпластификаторы, также известные как пластификаторы, содержат добавки, снижающие водность. По сравнению с тем, что обычно называют «восстановителем воды» или «средним восстановителем воды», суперпластификаторы являются «восстановителями воды высокого уровня». Водоредукторы высокого диапазона - это добавки, которые позволяют значительно уменьшить количество воды или повысить текучесть (как определено производителями, поставщиками бетона и отраслевыми стандартами) без существенного замедления времени схватывания или увеличения вовлечения воздуха.Каждый тип суперпластификатора имеет определенные диапазоны необходимого количества ингредиентов бетонной смеси, а также соответствующие эффекты. Они могут сохранять определенную консистенцию и удобоукладываемость при значительно меньшем количестве воды. Необходимые дозировки зависят от конкретной бетонной смеси и типа используемого суперпластификатора. Они также могут производить бетон высокой прочности. Как и большинство других добавок, суперпластификаторы могут влиять и на другие свойства бетона. Однако о конкретных эффектах следует узнать у производителя или поставщика бетона.

4. Водоредуцирующие добавки Водоотталкивающие добавки требуют меньше воды для получения бетона с одинаковой осадкой или увеличивают осадку бетона при том же содержании воды. Они могут иметь побочный эффект изменения начального установленного времени. Редукторы воды в основном используются для укладки бетона в жаркую погоду и для помощи при перекачке. Тем не менее, пластификатор, понижающий содержание воды, представляет собой гигроскопичный порошок, который может увлекать воздух в бетонную смесь за счет своего воздействия на поверхностное натяжение воды, тем самым также получая некоторые преимущества воздухововлечения (см. Ниже).

5. Воздухововлекающие добавки Воздухововлекающие агенты уносят мелкие пузырьки воздуха в бетон. Основным преимуществом этого является повышенная долговечность в циклах замораживания-оттаивания, что особенно актуально в холодном климате. Хотя некоторая потеря прочности обычно сопровождается повышенным содержанием воздуха в бетоне, ее обычно можно преодолеть за счет снижения водоцементного отношения за счет улучшения обрабатываемости (за счет самого воздухововлекающего агента) или за счет использования других подходящих добавок. Как всегда, добавки должны смешиваться в бетонной смеси только компетентным специалистом, потому что некоторые из них могут взаимодействовать нежелательным образом.

6. Связующие добавки Связующие добавки, включая добавление соединений и материалов, таких как поливинилхлориды и ацетаты, акрилы и сополимеры бутадиена и стирола, могут использоваться для облегчения склеивания нового / свежего бетона со старым / затвердевшим 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 красящие добавки, наносимые на поверхность, обычно не следует использовать для бетона с воздухововлекающими добавками.Также доступен бетон, окрашенный целиком.
7. Добавки для гидроизоляции и гидроизоляции Добавки для гидроизоляции и гидроизоляции, включая мыло, бутилстеарат, минеральное масло и асфальтовые эмульсии, используются для уменьшения количества проникновения воды в более крупные поры бетона. «Антифризы» 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 жилых помещений. Также прочтите: Свойства и способы применения различных типов добавок для бетона

Химические добавки для бетона - archtoolbox.com

Бетон - замечательный продукт, который на протяжении тысячелетий использовался в качестве надежного и долговечного строительного материала для бесчисленного количества конструкций. В своей основной форме бетон представляет собой простую комбинацию цемента, воды и гранулированного материала (песка и / или камня). Однако, чтобы максимизировать потенциал бетона и обеспечить гибкость его использования в различных средах и ситуациях, в процессе смешивания к бетону могут быть добавлены дополнительные материалы, чтобы изменить его характеристики.Эти материалы известны как химические добавки, и их влияние на свойства бетона будет рассмотрено ниже.

Водоредуцирующие добавки

Добавки, относящиеся к контролю влажности (называемые водоредуцирующими добавками), обычно состоят из добавок, которые позволяют бетону сохранять удобоукладываемость при более низком содержании воды, чем в обычном бетоне. Уменьшение количества воды в бетонной смеси обычно приводит к увеличению прочности; однако в немодифицированном бетоне (без примесей) уменьшение количества воды приводит к снижению способности бетона течь, и с ним становится труднее работать и формировать.Стандартные водоредуцирующие добавки обычно позволяют снизить содержание воды от 7 до 10%. Следует отметить, что использование водоредуцирующих добавок может повлиять на время отверждения бетона, увеличивая или уменьшая его в зависимости от типа используемого химического вещества.

Суперпластификаторы

Суперпластификаторы считаются водоредуцирующими добавками широкого диапазона, поскольку они превосходят водоредукторы обычных водоредуцирующих добавок. Полимерные добавки позволяют снизить содержание воды на 12-30% или более без снижения удобоукладываемости, замедления эффекта схватывания или уменьшения суспендирования частиц в бетоне.Однако действие этих соединений имеет ограниченную продолжительность (30-60 минут), и их добавление необходимо тщательно рассчитывать по времени, чтобы обеспечить максимальный положительный эффект. Новая технология позволяет добавлять суперпластификаторы в бетонную смесь во время перевозки грузовика.

Суперпластификаторы в основном используются для получения быстротекучего бетона при стандартном содержании воды. Это полезно в приложениях, где есть узкие формы, тесные рабочие пространства или в случае, если бетон необходимо перекачивать на большое расстояние или сбрасывать со значительной высоты, чтобы достичь своего окончательного положения укладки без значительного разделения материалов.Суперпластификаторы действуют для диспергирования частиц в бетонной смеси, улучшая текучесть смеси, сохраняя при этом общую когезию.

Добавки, ингибирующие коррозию

Бетонные арматурные стержни (обычно называемые арматурными стержнями) обычно состоят из углеродистой стали без покрытия и, как таковые, имеют тенденцию к коррозии со временем, особенно под воздействием воздуха, воды или хлорид-ионов (соли). Чтобы противодействовать этой тенденции, в бетон можно добавлять ингибиторы коррозии.

Добавление ингибиторов коррозии преследует две цели, обе - снижение чувствительности стали к факторам окружающей среды. Первая цель - продлить период между укладкой бетона и началом коррозии арматуры, а вторая цель - уменьшить общий объем коррозии, если она все же произойдет.

Существует несколько типов ингибиторов коррозии, каждый со своим механизмом действия. Нитрит кальция в течение многих лет широко использовался для смягчения воздействия миграции хлорид-ионов в бетоне.Хлорид-ионы обычно попадают в бетон в результате воздействия морской воды или противообледенительных солей и могут попасть в арматурную сталь. Обычно поверхность стальной арматуры внутри обычного бетона покрывается составом, известным как закись железа, который образуется в результате воздействия воздуха. Закись железа находится в нестабильном состоянии и будет притягивать близлежащие ионы хлорида, что приведет к разрушению стали. Нитрит кальция вступает в реакцию с поверхностным слоем стали и превращает его в оксид железа, находящийся в пассивном или нейтральном состоянии.В таком случае попадание хлорид-ионов в бетон практически не повлияет на арматурную сталь, поскольку они не могут вступать в реакцию со стабильными молекулами

Другие типы ингибиторов коррозии, например, содержащие аминоспирты, создают покрытие поверх стали, которое предотвращает проникновение ионов хлора, а также препятствует воздействию кислорода и воды на сталь.

Повышение силы

Прочность бетона часто повышается за счет использования смесей, состоящих из микрокремнезема (также известного как микрокремнезем), которые при добавлении в смесь создают значительное повышение прочности бетона на сжатие и изгиб (изгиб), а также снижение прочности бетона. его проницаемость.Прочность также можно повысить с помощью суперпластификаторов или летучей золы, оба из которых обсуждаются в другом месте этой статьи.

Примером применения высокопрочного бетона являются колонны зданий нижнего уровня в высоких конструкциях, которые подвергаются чрезвычайно большим нагрузкам и требуют прочности бетона на сжатие и значений до 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Для сравнения: большая часть стандартного бетона смешивается для обеспечения прочности на сжатие от 3000 до 6000 фунтов на квадратный дюйм.

Воздухововлекающие добавки

Введение воздуха в бетонную смесь может обеспечить надежную защиту от замерзания за счет создания внутреннего буфера в бетоне, который позволяет ему сжиматься, не вызывая немедленного разрушения. Чтобы создать крошечные пузырьки воздуха в бетоне, современные смеси включают поверхностно-активное вещество (детергент), которое вводится в бетон перед смешиванием. В процессе перемешивания образуются пузырьки, большая часть которых остается в бетоне по мере его затвердевания и становится частью окончательной структуры.

Набор-ускорители

Зимняя погода также влияет на укладку бетона, поскольку низкие температуры могут вызвать заметное сокращение времени выдержки бетона. В этих случаях можно добавить ускоритель, чтобы дать бетону затвердеть в течение обычного периода времени и снизить вероятность повреждения от мороза.

замедлители схватывания

Жаркая погода оказывает значительное влияние на стандартный немодифицированный бетон. Повышенные температуры вызывают ускоренное отверждение бетона и относительно быстрое схватывание, что приводит к проблемам с удобоукладываемостью, а также к растрескиванию при усадке.Чтобы противостоять воздействию жаркой погоды, могут быть добавлены добавки, уменьшающие схватывание или замедляющие схватывание, чтобы замедлить процесс отверждения и обеспечить нормальный период удобоукладываемости и однородную связность бетонной смеси. Эти добавки, уменьшающие схватывание, также используются в том случае, если смесительная установка расположена на значительном расстоянии от зоны доставки. Установочные редукторы помогают предотвратить преждевременное схватывание бетона внутри автобетоносмесителя.

Летучая зола

Летучая зола успешно используется в качестве добавки к бетону на протяжении десятилетий.Летучая зола, состоящая из остатков, образующихся в результате неполного сгорания, обычно в результате переработки угля, часто считается «зеленой» добавкой, в которой используется материал, который обычно считается отходами. Тем не менее, у золы-уноса есть некоторые проблемы для здоровья, поскольку она содержит большое количество тяжелых металлов, не говоря уже о том, что она является побочным продуктом использования угля, который является загрязнителем воздуха. Системы оценки устойчивости начинают ограничивать использование летучей золы из-за проблем со здоровьем и окружающей средой.

Летучая зола может непосредственно заменять цемент в бетонной смеси в процентном соотношении от 20 до 35 процентов (по весу). Помимо сокращения выбросов в окружающую среду, летучая зола также дает преимущества в процессе строительства и в готовом бетонном изделии. Как правило, смеси с летучей золой имеют улучшенную обрабатываемость и требуют меньше воды для поддержания заданного требования к прочности. Затвердевший бетон обеспечивает повышенную коррозионную стойкость внутренней стальной арматуры, а также помогает создать барьер против проникновения сульфатов в случаях, когда бетон заливается непосредственно в почву.

Укладка подводного бетона

Самая большая проблема при размещении бетона в подводной среде - предотвратить вымывание цемента до того, как бетон успеет затвердеть. Чтобы сохранить консистенцию и целостность смеси во время укладки под водой, добавки, предотвращающие вымывание, часто используются в тандеме с суперпластификаторами, чтобы увеличить вязкость бетонной смеси и минимизировать расслоение материалов.

Дополнительная информация о химических добавках

Эта статья представляет собой краткий обзор того, как химические добавки могут быть использованы для изменения свойств бетона.Если вас интересует более глубокое понимание добавок, обязательно ознакомьтесь с бесплатной статьей Американского института бетона «Химические добавки для бетона».

10 лучших в отрасли добавок для бетона, используемых сегодня

Что такое добавки и почему их добавляют в бетон?

Добавки обычно используются в бетоне для изменения их свойств различными способами. Он улучшает некоторые характеристики бетона, такие как увеличение или уменьшение времени отверждения, повышение удобоукладываемости и повышение прочности бетона.Добавки также используются в эстетических целях, например, для изменения цвета цемента.

Сегодня бетонные смеси обычно содержат две или более добавки к бетону, что помогает процессу заливки. Снижение затрат становится проще, а производительность повышается, если подрядчики будут использовать программное обеспечение для планирования задач. Стоимость добавок зависит от типа и количества используемых добавок. Все эти добавки добавляются из расчета стоимости метра / кубический ярд бетона. Кроме того, сегодня существуют два распространенных типа добавок к бетону - химические добавки и минеральные добавки.

· Химические добавки - часто используются для улучшения качества бетона, особенно при укладке, перемешивании и транспортировке. Это снижает затраты на строительство и может изменить любые свойства затвердевшего бетона, чтобы обеспечить лучшее качество бетона.

· Минеральные добавки - постепенно влияет на характер укрепленного бетона за счет гидравлической активности. В процесс включены вяжущие материалы, такие как микрокремнезем и летучая зола.Минеральные добавки могут использоваться с другими цементными смесями, кроме портландцемента.

Кроме того, добавки способны обеспечить следующие результаты для бетона:

· Для улучшения скорости развития долговечности на ранней стадии (хлорид кальция - широко используемый ускоритель)

· Для повышения удобоукладываемости бетона без необходимости изменения содержание воды

· Чтобы замедлить начальное время схватывания при перекачивании бетона на большие расстояния

· Увеличить сопротивление таянию и замерзанию

· Увеличить водонепроницаемость при перемешивании

· Чтобы уменьшить выделение тепла

· Контроль трещин (уменьшение усадки)

· Улучшение отделки

· Текучесть и замедление схватывания

· Для минимизации капиллярного потока воды

· Для уменьшения скорости сегрегации и кровотечения

The 10 Наиболее часто используемые добавки для бетона

Давайте перейдем к 10 наиболее часто используемым добавкам для бетона. Cегодня.

1. Воздухововлекающий эффект

С точки зрения увеличения стойкости к замораживанию-оттаиванию, предпочтительно использовать воздухововлекающий бетон. Эта конкретная добавка обычно дает гораздо более работоспособный бетон по сравнению с бетоном, который не уносится. Использование этой добавки улучшает сопротивление бетона, что действительно необходимо. Вот некоторые преимущества, которые дает эта добавка:

· Высокая обрабатываемость

· Высокая степень прочности

· Высокая устойчивость к циклам округления сушки и смачивания

Унесенные пузырьки воздуха имеют тенденцию действовать как физические буфер, вызванный напряжениями из-за увеличения объема воды при отрицательных температурах.Подобные добавки совместимы практически со всеми добавками, доступными для смешивания. Кроме того, прочность на сжатие, скорее всего, снизится примерно на 5%, обычно на каждый 1% увлеченного воздуха.

2. Добавка, замедляющая схватывание

Добавки в бетон, такие как замедлители схватывания, используются для замедления химической реакции, которая происходит в начале процесса схватывания бетона. Этот тип добавки к бетону используется для уменьшения воздействия высоких температур, которые могут привести к более быстрому начальному схватыванию бетона.Замедляющие схватывание смеси также используются в строительстве бетонных покрытий по нескольким причинам:

· Снижение дополнительных затрат на установку новых бетонных заводов на месте

· Дает больше времени для завершения бетонных покрытий

· Помогает в устранении холодных стыков в бетоне

Кроме того, замедлители схватывания также могут использоваться для сопротивления растрескиванию из-за прогиба бетона. Бетонные подрядчики должны учитывать, что прогиб бетона происходит, когда горизонтальные плиты укладываются в разные секции.Большинство замедлителей схватывания действуют как водоупоры и могут увлекать воздух в бетон. Для подрядчиков использование программного обеспечения Builder Trends действительно может иметь огромное значение, когда дело доходит до таких процедур.

3. Ускорение

Этот тип добавки используется для дальнейшего увеличения скорости набора прочности бетона. Он также используется для уменьшения времени схватывания бетона. Наиболее распространенным компонентом ускорителя в этой смеси является хлорид кальция. Однако сам компонент может способствовать коррозии стальной арматуры.Кроме того, передовые методы работы с бетоном, такие как надлежащее покрытие, надлежащее уплотнение и состав бетонной смеси, могут предотвратить любые проблемы с коррозией. Таким образом, ускоряющие добавки особенно полезны для изменения свойств бетона в холодную погоду.

Одна из лучших практик, применяемых сегодня, - это использование программного обеспечения для планирования строительства. Благодаря этому строительными проектами легче и быстрее управлять, а также задействованной бригаде.

4. Водоредуцирующие добавки для бетона

Водоредуцирующие добавки - это химическая добавка к бетону.Когда любой из этих химических продуктов добавляется в бетон, он может создать желаемую осадку, несмотря на более низкое соотношение цемента. Эти добавки также используются для достижения определенной прочности бетона с использованием гораздо более низкого содержания цемента. Низкое содержание цемента обычно приводит к снижению выбросов углекислого газа и снижению энергопотребления на каждый объем произведенного бетона.

С такой добавкой улучшаются все свойства бетона и он может выдерживать любые сложные условия. В настилах мостов, ямочном ремонте бетона и перекрытиях с низкой оседанием также в первую очередь используются водо-редукторы.Последние достижения в области добавок привели к постоянному развитию среднечастотных восстановителей воды. В современных разработках программного обеспечения программное обеспечение для конструкторов ведет к постоянному совершенствованию управления проектами и надзора за бригадой.

5. Добавки суперпластификаторов

Производство текучего бетона с более высокой осадкой от 7 до 9 дюймов является основной целью использования суперпластификаторов. Текущий бетон используется в сильно армированных конструкциях и рассматривается как укладка.Обычно это происходит, когда невозможно легко добиться достаточной консолидации от вибрации.

Еще одно важное применение суперпластификаторов - производство высокопрочного бетона. Было обнаружено, что только суперпластификаторы могут улучшить удобоукладываемость бетона среди других типов цемента. Однако одна проблема, связанная с использованием жидкого восстановителя высокого диапазона, особенно для бетона, - это потеря осадки.

6. Уменьшение усадки

Эти добавки обычно добавляют в бетон во время предварительного перемешивания.Сама примесь может быть уменьшена за счет длительной и ранней усадки при высыхании. Вот почему его лучше всего использовать в условиях, когда растрескивание при усадке может привести к проблемам со стабильностью. Бывают и другие ситуации, когда огромное количество усадочных швов оказывается нежелательным по техническим и экономическим причинам. В некоторых случаях добавки, уменьшающие усадку, уменьшают развитие прочности как на поздних, так и на ранних стадиях.

Химические добавки - Что, почему и как? - Готовая смесь Nevada

Информация Национальной ассоциации товарных бетонных смесей

ЧТО такое добавки?

Добавки - это натуральные или искусственные химические вещества, которые добавляют в бетон до или во время смешивания.Наиболее часто используемые добавки - это воздухововлекающие агенты, водоредукторы, водоредукторы и ускорители.

ЗАЧЕМ использовать добавки?

Проконсультируйтесь с поставщиком готового бетонного бетона, какие добавки могут быть подходящими для вашего применения. Перед использованием добавки оцениваются на совместимость с цементными материалами, методами строительства, рабочими характеристиками и экономической выгодой.

Следуйте этим правилам, чтобы не допустить взлома
  1. ВОЗДУШНЫЕ ДОБАВКИ - это жидкие химикаты, добавляемые во время замеса бетона для образования микроскопических пузырьков воздуха, называемых увлеченным воздухом, при смешивании бетона.Эти пузырьки воздуха улучшают устойчивость бетона к повреждениям, вызванным замораживанием и оттаиванием, а также применением противообледенительной соли. В пластичном бетоне увлеченный воздух улучшает удобоукладываемость и может уменьшить просачивание и расслоение бетонных смесей. Для наружных плоских работ (парковки, подъездные пути, тротуары, террасы у бассейнов, террасы), которые подвержены погодным циклам замерзания и оттаивания, или в районах, где используются антиобледенительные соли, укажите нормальное содержание воздуха от 4% до 7% от объема бетона. в зависимости от размера крупного заполнителя (см. таблицу ниже).Внутренний конструкционный бетон не требует вовлечения воздуха, так как он не подвержен замерзанию и оттаиванию. Этого следует избегать для бетонных плоских поверхностей, которые будут иметь гладкую затирку. В бетонах с высоким содержанием цемента увлеченный воздух снижает прочность примерно на 5% на каждый 1% добавленного воздуха; но в бетонах с низким содержанием цемента добавление воздуха имеет меньший эффект и может даже вызвать умеренное увеличение прочности из-за снижения потребности в воде для требуемой осадки. Воздухововлекающие добавки для использования в бетоне должны соответствовать требованиям ASTM C 260, Спецификация воздухововлекающих добавок для бетона
  2. .
  3. ВОДООБРАЗИТЕЛИ используются для двух различных целей: (1) для снижения содержания воды в пластичном бетоне и увеличения его прочности и (2) для получения более высокой осадки без добавления воды.Водоредукторы обычно снижают необходимое содержание воды в бетонной смеси для данной осадки. Эти добавки диспергируют частицы цемента в бетоне и позволяют более эффективно использовать цемент. Это увеличивает прочность или позволяет снизить содержание цемента при сохранении той же прочности. Гидравлические редукторы используются для увеличения осадки бетона без добавления воды и полезны для перекачивания бетона и в жаркую погоду, чтобы компенсировать повышенную потребность в воде. Некоторые водоредукторы могут со временем усугубить потерю осадки.Водоредукторы должны соответствовать требованиям типа A в Спецификации ASTM C 494 для химических добавок для бетона.

    В настоящее время широко используются средние редукторы воды, которые обладают большей способностью снижать содержание воды. Эти добавки популярны, поскольку они улучшают отделочную отделку бетонных поверхностей. Средние редукторы воды должны как минимум соответствовать требованиям для типа A в ASTM C 494, поскольку они не имеют отдельной классификации в спецификации добавок.

  4. RETARDERS - это химические вещества, которые задерживают начальное схватывание бетона на час или более.Замедлители схватывания часто используются в жаркую погоду для противодействия быстрому схватыванию, вызванному высокими температурами. Для больших работ или в жаркую погоду выберите бетон с замедлителем схватывания, чтобы оставить больше времени на укладку и отделку. Большинство замедлителей схватывания также действуют как водоредукторы. Замедлители схватывания должны соответствовать требованиям для типа B или D в ASTM C 494.
  5. УСКОРИТЕЛИ сокращают время начального схватывания бетона и обеспечивают более высокую раннюю прочность. Ускорители не действуют как антифриз; скорее, они ускоряют схватывание и скорость набора прочности, тем самым делая бетон более прочным, чтобы противостоять повреждениям от замерзания в холодную погоду.Ускорители также используются в ускоренном строительстве, требующем раннего удаления формы, открытия для движения или нагрузки на конструкции. Жидкие ускорители, соответствующие требованиям ASTM C 494 типов C и E, добавляются в бетон на заводе по производству замеса. Есть два вида ускоряющих добавок: хлоридные и нехлоридные. Одним из наиболее эффективных и экономичных ускорителей является хлорид кальция, который доступен в жидкой или хлопьевидной форме и должен соответствовать требованиям ASTM D 98.Для неармированного бетона можно использовать хлорид кальция до 2% от веса цемента. Из-за опасений по поводу коррозии арматурной стали, вызванной хлоридом, для железобетона применяются более низкие пределы содержания хлоридов. Предварительно напряженный бетон и бетон с заделанным алюминием или оцинкованным металлом не должны содержать материалов на основе хлоридов из-за повышенного риска коррозии заделанного металла. Ускорители на основе нехлорида используются там, где существует опасность коррозии металла или арматуры в бетоне.
  6. ВОДОРЕКЛЮЧАТЕЛИ ВЫСОКОГО ДИАПАЗОНА (HRWR) - это специальный класс редукторов воды. HRWR, часто называемые суперпластификаторами, снижают содержание воды в конкретной бетонной смеси от 12 до 25%. Поэтому HRWR используются для увеличения прочности и снижения проницаемости бетона за счет снижения содержания воды в смеси; или значительно увеличить осадку для получения «текучего» бетона без добавления воды. Эти добавки необходимы для высокопрочных и высокоэффективных бетонных смесей, которые содержат повышенное содержание вяжущих материалов и смесей, содержащих микрокремнезем.Например, добавление нормальной дозировки HRWR к бетону с осадкой от 3 до 4 дюймов (от 75 до 100 мм) даст бетон с осадкой около 8 дюймов (200 мм). Некоторые HRWR могут вызывать более высокую скорость потери осадки со временем, и бетон может вернуться к своей первоначальной осадке через 30–45 минут. В некоторых случаях HRWR могут добавляться на стройплощадке контролируемым образом. HRWR охватываются Спецификацией ASTM C 494. Типы F и G, а также типы 1 и 2 в Спецификации ASTM C 1017 для химических добавок для использования в производстве текучего бетона

Помимо этих стандартных типов добавок, существуют продукты для улучшения свойств бетона для самых разных областей применения.Некоторые из этих продуктов включают в себя: ингибиторы коррозии, добавки, уменьшающие усадку, добавки, препятствующие вымыванию, добавки, стабилизирующие гидратацию, или добавки, замедляющие схватывание, добавки, снижающие способность к реакционной способности щелочных заполнителей, вспомогательные средства для перекачивания, гидроизоляционные добавки и различные цвета и продукты, которые улучшить эстетику бетона. Свяжитесь с вашим местным производителем товарного бетона для получения дополнительной информации о специальных добавках и преимуществах, которые они обеспечивают для свойств бетона.

Список литературы

  1. ASTM C 260, C 494, C 1017, D 98, Американское общество испытаний и материалов (ASTM), West Conshohocken, PA, www.astm.org.
  2. Химические и воздухововлекающие добавки для бетона, Образовательный бюллетень ACI, E4, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, www. конкретный. орг.
  3. Строительные нормы и правила для конструкционного бетона, ACI 318, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
  4. Понимание процентного содержания хлоридов, публикация NRMCA No.173, NRMCA, Силвер-Спринг, Мэриленд, www.nrmca.org.
Вернуться к конкретным советам

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ С РАЗРЕШЕНИЯ NRMCA

Химическая добавка - обзор

14.4.5 Роль химических добавок

Химические добавки обычно используются для уменьшения ограничений гидратации цемента, примерами которых являются: водоредуктор, суперпластификатор, замедлитель схватывания, ускоритель, средство для предотвращения усадки, средство для уменьшения сегрегации и редуктор тепловыделения. Взаимодействие между химическими добавками и цементными фазами очень важно и требует тщательного изучения, чтобы получить желаемые свойства и самые прочные строительные материалы.В общем, химические добавки влияют на частицы цемента по-разному в зависимости от типа вяжущих материалов и типа добавки и содержания. Адсорбция на поверхности происходит, когда органические примеси встречаются с частицами цемента из-за электростатических сил между заряженными частицами и ионными группами молекулы примеси (например, SO 3 -, COO -) (Jolicoeur and Simard, 1998). Органические добавки, например лигносульфонаты, содержат гидрофобные, полярные и ионные группы, которые очень полезны для изменения химического состава поверхности частиц цемента.Из-за очень быстрого схватывания цемента CSA, что снижает удобоукладываемость, требуются химические добавки, такие как замедлитель схватывания, для изменения реологии цемента, строительного раствора и бетонных растворов при сохранении высокой начальной прочности, как того требует проект строительства. Например, органические химические примеси, такие как карбоксильные замедлители схватывания, могут прилипать к осажденным продуктам гидратации, таким образом препятствуя дальнейшему росту на их поверхности. Zajac et al. (2016) изучали влияние замедлителей схватывания на раннюю гидратацию CSA.В данной статье изучалось использование различных замедлителей схватывания (глюконат натрия, тартрат и бура) и исследовались разработанные продукты гидратации. Использованный клинкер CSA состоял из 24,8 мас.% C 4 A 3 Ŝ, 52,4 мас.% C 2 S, 6,6 мас.% C 4 AF, 2,1 мас.% C 2 F, 1,2 мас.% CA, 1,9 мас.% CaCO 3 , 0,5 мас.% K 2 SO 4 , 1,5 мас.% C 2 KŜ и 2,2 мас.% ангидрита. Были приготовлены два образца цемента в виде измельченного клинкера и измельченного клинкера с 10 мас.% Ангидрита.Для изучения гидратации и пористости раствора использовалось водное / цельное соотношение 2,0 и 2 мас.% Каждого замедлителя схватывания. Для микроструктурного анализа отношение воды к цементу составляло 0,5. Без замедлителя схватывания оба образца показали очень высокую скорость растворения с огромным выделением тепла во время индукционного периода. Цемент CSA с добавлением ангидрита показал самое высокое тепловыделение. Однако совокупное тепловыделение образцов с присутствием глюконата натрия и буры при ранней гидратации (<10 ч) было наибольшим и наименьшим соответственно для измельченного клинкера без дополнительного ангидрита.Для измельченного клинкера с дополнительным ангидритом, тартратом и глюконатом натрия их совокупное тепловыделение было самым высоким и примерно одинаковым. Суммарное тепловыделение образцов с присутствием глюконата через 100 часов было наименьшим. За 30 минут в образцах может быть образовано 5 мас.% Эттрингита (AFt) без дополнительного ангидрита и замедлителя схватывания, и образования были замедлены до образования 5,7, 4,6 и 0 мас.% И AFt через 8 часов с использованием тартрата. глюконат и бура соответственно.Таким образом, согласно эксперименту по теплоте гидратации, бура была самым мощным замедлителем схватывания. Количество AFt, обнаруженное через 168 часов в образце с присутствием глюконата, было наименьшим. Цементный клинкер с дополнительным ангидритом содержал 4,9 мас.% AFt за 30 минут. Когда использовались тартрат, глюконат и бура, образования AFt составляли 3,8, 3,9 и 0,0 мас.% Соответственно через 8 часов. Было высказано предположение, что тартрат и глюконат замедляют растворение C 4 A 3 Ŝ и осаждение AFt за счет адсорбции отрицательно заряженных тартрата и глюконата на поверхности AFt, тем самым подавляя его рост, в то время как бура действует как редуктор pH, замедляя образование растворение фазы C 4 A 3 Ŝ.

Химические добавки, такие как суперпластификаторы, используются для уменьшения отношения воды к цементу и контроля времени схватывания при сохранении текучести цементных паст. Молекулы SP могут прилипать к поверхностям частиц цемента, которые изменяют поверхностные заряды цемента, чтобы отталкиваться друг от друга. Ma et al. (2014) изучали совместимость поликарбоксилатного (ПК) суперпластификатора и SAC, богатого белитом, исследуя время схватывания и свойства гидратации. Использованный цемент состоял из 25 штук.4 мас.% C 4 A 3 Ŝ, 56,2 мас.% C 2 S, 6,6 мас.% C 3 A и 11,8 мас.% C 4 AF, который был изготовлен из сырого мука, содержащая известняк, FA и FGD – гипс, спекаемая при 1320 ° C. Цементный клинкер смешивали с 10 мас.% Гипса с различными количествами ПК от 0,025 до 0,25% (42,83% активной фазы). Отношение воды к твердому веществу составляло 0,26. Теплота гидратации в течение периода индукции для образцов с добавлением ПК существенно не различалась, но общее тепловыделение образцов без ПК и с 0.25% PC относительно различались по замедлению гидратации. При содержании ПК менее 0,075% общие тепловыделения существенно не различались. Благодаря отрицательно заряженному ПК, он может эффективно адсорбироваться на положительно заряженных частицах цемента, увеличивая время первоначального схватывания с 18 минут (без ПК) до 38 минут (с 0,25% ПК). Прочность на сжатие при 28-дневном отверждении образцов без ПК и с 0,25% ПК составляла 61,4 МПа и 66,8 МПа соответственно. Максимальная сила была 0.Добавление 075% ПК, что соответствует наибольшему количеству образования AFt. Кроме того. Кроме того, наиболее выгодным эффектом ПК была модификация взаимодействия частица-частица, переход от макропор к микропорам с течением времени. О другой работе, посвященной исследованию добавления поликарбоксильного суперпластификатора (25 мас.% Активного вещества) в диапазоне 0–0,4% при высоком содержании ПАВ, сообщили Garcia-Mate et al. (2012). Использованный цемент CSA состоял из 72,3 мас.% C 4 A 3 Ŝ, 14,5 мас.% C 2 S, 6.8 мас.% Титаната кальция и 2,5 мас.% C 4 AF, 1,6 мас.% MgO, 1,4 мас.% C 2 MS 2 и 0,9 мас.% Сульфата кальция (где M обозначает MgO ). Добавки гипса наблюдались в количестве 10, 20 и 30 мас.%. Цементные пасты были приготовлены с соотношением в / ц от 0,4 до 0,5 с более высоким содержанием гипса. При приготовлении раствора варьировались отношения воды к цементу 0,5 и 0,6. Реология цементных паст показывала истончение при сдвиге для каждого количества добавленного гипса (без ПК) и становилась ньютоновской жидкостью при добавлении ПК.Только при 0,1 мас.% Вязкость значительно снизилась. При добавлении 0,4 мас.% Вязкость становится чрезмерно дефлокулированной, что свидетельствует об увеличении вязкости. Оптимальное содержание ПК для 10, 20 и 30 мас.% Гипса составляло 0,2, 0,15 и 0,15% соответственно. Увеличение содержания гипса не повлияло на реологию цементных паст. Количество эттрингита было самым большим (47,6%) через 7 дней в образце с добавлением 30% гипса без добавления ПК, в то время как AFt составляло 40,6% и 39,4 для образцов с весовым соотношением 0,4 и 0.5 соответственно при таком же содержании ПК (0,15%). В образцах с добавлением 10 и 20 мас.% Гипса количества AFt были ниже, чем с добавлением 30% при отверждении в течение 7 дней. Без ПК цементный тест с 30 мас.% Гипса показал наименьшую открытую пористость, тогда как наименьшую открытую пористость можно было получить в пасте с 10 мас.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *