Что такое добавки для бетона и зачем они нужны

Как известно, любая бетонная смесь замешивается с водой. При этом входящие в состав цемента минералы начинают с ней реагировать: происходит гидратация с разрушением молекул воды, образование кристаллогидратов и в конце концов — формирование твердого цементного камня. Каждый минерал начинает реагировать с водой в разное время и на разных стадиях твердения ведет себя по-своему. Кроме того, на скорость реакции влияют температура и влажность.

Для того, чтобы регулировать процесс гидратации, улучшить технические характеристики бетонных смесей и обеспечить оптимальные условия для схватывания, твердения, вызревания до состояния критической прочности и дальнейшего набора прочности, применяется множество видов разных добавок-модификаторов.  Они способны менять структуру смеси и могут воздействовать по-разному:

• препятствуют образованию трещин и расслоению;
• уменьшают температуру замерзания;
• усиливают адгезию;
• усиливают текучесть;
• уменьшают расход и т.д.

Химические добавки в бетон могут выпускаться сухие, жидкие и в виде жидкого концентрата. Видов модификаторов существует много. Чаще всего бывают нужны следующие из них:

Пластификаторы

Под пластичностью (подвижностью, удобоукладываемостью) бетона понимают его способность заполнять форму, в которую он помещен. Степень подвижности обозначается буквой «П» с цифрами от 1 до 5. Пластифицирующие добавки подразделяются на:

• собственно, пластификаторы (увеличивают подвижность с П1 до П2-П4);
• суперпластификаторы (увеличивают подвижность с П1 до П5);
• гиперпластификаторы.

Гиперпластификаторы — это добавки нового поколения, которые согласно ГОСТу относятся к суперпластификаторам. Однако, в отличие от обычных пластификаторов, принцип действия которых основывается на электрическом отталкивании частиц цемента, гиперпластификаторы действуют на молекулярном уровне. Они гораздо эффективнее и создают условия для наибольшего водоредуцирования (до 40%).

Противоморозные добавки

При отрицательных температурах вода, входящая в состав бетонной смеси, замерзает. Если до этого бетон успел созреть до критической прочности, используя собственный ресурс тепла (реакция гидратации – экзотермическая), он продолжает набирать силу даже при замерзании —оттаивании. Если же замораживание произошло в первые сутки (фаза схватывания) или далее в течение 7 дней, бетон может потерять до половины своей прочности. Лед губителен именно для недозревшего бетона. Если не принять меры, он расклинивает поры и микротрещины, что приводит к необратимым разрушениям. Чтобы этого избежать и усилить морозостойкие свойства, могут применяться:

• воздухововлекающая гидрофобная добавка: образуются резервные поры, в которые может стекать замерзающая вода, снимая общее напряжение;
• добавки, ускоряющие вывод воды.

Гидроизолирующие добавки

В качестве таких добавок могут применяться:

• пластификаторы;
• кольматирующие добавки-уплотнители (после застывания раствора вступают в химические реакции с цементом и водой с образованием нерастворимых соединений, заполняющих пустоты);
• гидрофобизирующие добавки (обычно кремнийорганические соединения), действие которых основано на том, что для поверхностей пор в бетоне привносится гидрофобная (водоотталкивающая) функция.

Стабилизирующие добавки

Нужны для самовыравнивающегося раствора. Обеспечивают оптимум вязкости. При введении этих добавок частицы цемента обволакиваются микрогелем, в результате чего образуется каркас, препятствующий расслоению бетона. В то же время частицы наполнителя перемещаются свободно, что поддерживает удобоукладываемость. С этими добавками получается самовыравнивающаяся и, одновременно, самоуплотняющаяся бетонная смесь, которой можно заливать конструкции, пересыщенные арматурой и самой сложной конфигурации.

Расширяющие добавки, препятствуют усадке и повышают устойчивость образованию трещин.

Ускорители и замедлители твердения

Ускорители твердения (реламиксы) очень помогают во время укладки бетона при отрицательных температурах — благодаря им гидратация будет идти намного интенсивнее и сократится время отвердевания. Также они применяются, когда есть необходимость быстрого введения объекта в эксплуатацию.

Иногда нужно прямо противоположное свойство. Например, при строительстве крупного объекта бетон укладывается не сразу по всей поверхности. Перед любым последующим участком может возникнуть перерыв. За время перерыва уложенный бетон подсохнет. А потом, при контакте схватившегося слоя с подвижным образуется холодный (рабочий) шов, который может привести к разгерметизации и снижению прочности. При добавлении замедлителя твердения этого можно избежать.

Кроме перечисленных, существуют и другие бетонные добавки: армирующие из высокопрочных волокон (фибры), ингибиторы коррозии, красители и т.д. Индивидуальные добавки для бетона, эффективные в усилении одного свойства могут иметь отрицательное побочное действие, ослабляющее одно или ряд других свойств. Поэтому все чаще стали применяться комплексные многокомпонентные многофункциональные добавки.

Например, противоморозная добавка GOODHIM FROST PREMIUM, помимо того, что сохраняет набор прочности бетона при температурах до -25 градусов, еще является отличным пластификатором. При ее применении текучесть увеличивается в 3 — 4 раза, сохраняется пластичность и при работе, и при транспортировке, экономится расход смеси. Затвердевший раствор не подвергается образованию высолов.

Каждая разновидность модифицирующих добавок несет в себе набор функций, помогающих обеспечить те свойства бетона, которые лучше для данных конструкций и строительных растворов. Поэтому существуют сотни их видов.

Для каждого вида строительства — своя добавка

Добавки, модифицирующие и улучшающие свойства бетона, применяются в строительных работах самого разного масштаба: от возвидения гигантских конструкций по принципу монолитного бетонирования до обустройства дорожек на дачном участке. Несмотря на то, что сейчас выпускается большое количество готовых строительных сухих смесей и растворов, в частном строительстве предпочтение отдается самостоятельному приготовлению бетона на основе цементно-песчаной смеси. Добавки же выбираются по собственному усмотрению с учетом конкретных условий. Бетонные смеси с добавками применяют в самых разных случаях

Для примера:

Раствор для кладки кирпичей. Его улучшают с целью добиться:

• удобства применения: пластичности, адгезии, расширения диапазона температур и времени пригодности к применению;
• долгосрочного положительного результата: повышения прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, препятствия образованию высолов и т.п.
• Этими качествами в полной мере обладают добавки — пластификаторы GOODHIM: INTERPLAST AT R и INTERPLAST AT S GIDRO (зимний), которые способствуют сохранению укладываемости и подвижности растворов до 24 часов (зимний вариант — до 4 часов) и могут применяться как при кладке кирпичей, так и для создания конструкционных элементов из легкого бетона, штукатурных смесей. Так как эти пластификаторы не содержат хлоридов, они с успехом могут использоваться для железобетонных конструкций. Содержание воздуха 10 — 12% повышает морозостойкость, не снижая прочности.

Бетон для фундамента

Его качество связано с особой ответственностью, так как он несет на себе всю тяжесть надстройки и испытывает не только климатические воздействия, но и постоянные риски от контакта с грунтом. В этом случае требуется улучшение многих качеств, поэтому нужны многие универсальные добавки. Хороший пример — суперпластификатор GOODHIM «INTERPLAST AT F», адаптированный к отечественным цементным растворам, позволяет получить прочный, водонепроницаемый бетон для фундамента, пластичный (повышает подвижность с П1 до П5) с гарантией от расслоения и появления высолов. При этом он не требует больших трудозатрат и отличается хорошей удобоукладываемостью и низким расходом.

Бетон для пола

Наиболее качественный бетон (на основе зернистого отсева) нужен для обустройства «теплых полов», и добавки для него должны способствовать прочности и особой пластичности, сводящей на нет вероятность растрескивания при перепаде температур. Идеальный вариант добавки для бетона для стяжки по теплый пол — суперпластификатор универсальный GOODHIM «INTERPLAST AT». Обеспечивает максимум удобства при укладывании бетона. Прочностные характеристики получается такие, что он может применяться даже при строительстве монолитных конструкций и для транспортных железобетонных сооружений.

Гидробетон

Бетон, который характеризует абсолютная гидроизоляционная способность. Он может использоваться для бассейна и других водных резервуаров, для сырого подвала, установки септиков, колодцев и т.д. Как правило, для гидроизоляции используют бетон на основе особых марок цемента без лишних примесей и дополняют смесь добавками для повышения прочности:

• противоморозными;
• для водонепроницаемости;
• воздухововлекающими;
• ускорителями и замедлителями твердения и т.п.

В подавляющем большинстве случаев применения бетона наибольшая роль отводится пластификаторам, от которых зависит свойство эластичности (устойчивости к растяжению и сжатию), водостойкость и морозостойкость.

Кто производит лучшие добавки для бетона и как выбрать по адекватной цене

Одна из особенностей применения добавок для бетона — добавление их в малых количествах. Они могут составлять не более 1,5 — 3% от общей массы бетонной смеси. Из этого следует, что и затраты на них будут незначительными относительно всей стоимости материалов. Главный вопрос, который должен беспокоить при выборе добавки — ее полезность и совместимость марки с тем или иным сортом бетона.

Российский рынок представлен сейчас продукцией зарубежных компаний и международных концернов, имеющих здесь свое производство, а также отечественными разработками. Лидирующие выпускающие добавки в бетон производители: BASF (Германия), SIKA (международный концерн), ПОЛИПЛАСТ (гигантский химический холдинг с заводами и филиалами по всей стране), предприятия торговой марки КРАТА, GOODHIM и другие.

В последнее время у лидеров наблюдается период стагнации: новые исследования не проводятся, доводятся старые проекты и оптимизируется их стоимость. Зато набирают силу молодые предприятия, предоставляя новые оригинальные разработки высокого качества по относительно низкой цене.

Посмотреть, какие бывают цены на однотипную продукцию, можно в таблицах 1 и таблице 2

Таблица 1. Суперпластификаторы

Таблица 2. Антиморозные добавки.

Чем менее известен производитель, тем меньше цена, но это не значит, что добавки будут плохого качества

Существует порядка 250 предприятий по России, которые производят сертифицированные (в соответствии с ГОСТ 24 211) добавки для бетона. Десятки из них расположены в Москве и Московской области. Всем, кто живет в этом регионе или близко, не представляет труда недорого купить нужный модификатор при минимальных транспортных расходах. Особенно выгодно купить оптом.

Многие предприятия, осуществляющие производство бетона и добавок к нему организуют службы доставки, которые все дальше распространяют свои маршруты.

Заключение

Использование добавок для бетона неуклонно растет по всему миру, в том числе и в России. А западные страны давно уже перешли полностью на модифицированные смеси, потому что многолетняя практика показала, что они обладают совершенно другими, намного превосходящими простой бетон техническими свойствами, которые обеспечивают несравнимо большую прочность и надежность. Пользуйтесь добавками в и помните, что скупой платит дважды!