Добавки для снижения расхода цемента

Добавки, или присадки, используются только на стадии приготовления цементной смеси — для защиты уже готовых конструкций из бетона используют праймеры или пропитки.

Пластификаторы

Чтобы повысить пластичность смеси, в раствор добавляют специальные пластификаторы. Эти присадки не только корректируют подвижность смеси, но и позволяют достичь повышенной прочности (до 140% от стандартного норматива).

Кроме того, пластификаторы повышают водонепроницаемость бетона на 3-4 марки и морозостойкость на 1,5 марки при снижении расхода материала до 25% от запланированного объема, что дает существенную экономию на сметной стоимости, несмотря даже на затраты на покупку пластификатора.

Ускорители набора прочности

При работе с агрессивной внешней средой, например, при устройстве гидроизоляции, требуются добавки в бетон для быстрого набора прочности.

Обычно для ускорения процесса схватывания применяется гранулированный хлористый кальций. Его добавляют в раствор при производстве пенобетона, полистиролбетона или при изготовлении тротуарных плиток. Этот химический элемент не только ускоряет процесс схватывания раствора, но и применяется как добавка в цемент для прочности, позволяя увеличить прочность на значение до 10%.

Противоморозные присадки

В зимнее время строительство не прекращается, поэтому важно знать, что добавляют в бетон для прочности при отрицательных температурах.

Повысить прочность бетона и скорректировать негативные последствия морозного воздуха помогает нейтрализованная смола, растворенная в гидрофобизаторах типа Типром-С. Такие добавки в бетон для повышения прочности улучшают пластичность раствора, что важно при заливке бетона в опалубку зимой при температурах до -25 o С.

Добавляют присадки перед доставкой раствора на объект, поэтому при перевозке его в автомиксире существенно снижается расслаиваемость и повышается водонепроницаемость готового объекта.

Модификаторы

Это серия присадок, предназначенных для увеличения марки бетона, степени его морозостойкости и пластичности. В некоторых случаях могут использоваться модификаторы, снижающие коррозийные процессы в арматурной сетке.

Регуляторы подвижности

Присадки, регулирующие пластичность смеси, необходимо использовать при перевозке готового раствора на дальние расстояния. Такие добавки способны компенсировать неравномерное загустение бетона при тряске, что позволяет быстро и без проблем вести любые строительные работы.

Особенно важно использовать этот вид присадок при заливке стяжки пола, где требуется однородность массы, чего обычно трудно добиться в летний период.

Химические добавки

Химические составы требуются для придания бетону определенных свойств:

• повышения морозоустойчивости смеси;
• придания готовым изделиям антикоррозийных свойств;
• повышения устойчивости готовых изделий при высокой влажности;
• получения пластичного и однородного раствора;
• противостояния быстрому испарению влаги из раствора;
• недопущения расслаивания раствора при перевозке.

Традиционно в строительстве применяется два типа химических добавок:

• Воздухообразующие, предназначенные для формирования микропор в готовом растворе. Готовые изделия получают дополнительную теплоизоляцию. При применении воздухообразующих добавок обычно также требуется и добавка гидроизолирующих смесей, в этом случае раствор можно использовать при пониженных температурах.
• Антигрибковые присадки необходимы при заливке сооружений, тесно контактирующих с водной средой, например, при устройстве отмосток. Кроме того, их применяют при изготовлении газобетона и пеноблоков.

Антикоррозийные

Этот тип присадок необходим для повышения сопротивления коррозии готовых изделий из бетона, установленных в агрессивной среде.

Добавки не допускают вымывания микрочастиц бетона и предотвращают растворение микрочастиц в агрессивной среде, кроме того, они способствуют сохранению стойкости металла в армирующей сетке и общему повышению влагостойкости готовой конструкции.

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Эти пластификаторы необходимы при заливке сооружений и объектов с тонкими стенками. В этом случае они исполняют роль уплотнителя вместо строительного вибратора, когда его использование невозможно или затруднено.

Подготовленная с помощью присадок пластичная смесь отлично укладывается по всему объему опалубки без пустот, не требуя дополнительного воздействия.

Комплексные

Добавки комплексного типа призваны решать сразу несколько задач и используются, как правило, в зимний период при отрицательных температурах наружного воздуха.

Такие присадки позволяют улучшить следующие свойства бетона:

• морозоустойчивость;
• пластичность;
• антикоррозийные свойства;
• водонепроницаемость.

Кроме того, такие добавки способствуют снижению расхода материала.

Влияние факторов на расход цемента

Связующее вещество — самый дорогой ингредиент в бетонной смеси, и употребляют его в изделиях бережливо, но недостаток цемента приведёт к полному разрушению конструкции. Прочность сооружения, морозоустойчивость и водонепроницаемость обеспечиваются оптимальным соотношением таких определяющих факторов:

• свойства компонентов;
• фактическая марка цемента;
• проектная прочность бетона.

Помимо вяжущего, в состав смеси входят вода, песок, щебень. Применяют также целевые добавки — упрочнители и пластификаторы.

Требования к ингредиентам

Неправильный выбор заполнителей и загрязнённость примесями приводят к снижению адгезии частиц между собой, что подталкивает к увеличению расхода цемента против нормы при попытках достичь нужной марки бетона. Необходимо выполнение следующих требований к песку и щебню:

Дроблёный камень по регламенту имеет кубовидную форму, две и больше фракции, крепостью превышающие в 2 раза проектную прочность бетона. Лещадность (пластинчатость) и игловатые включения ведут к снижению качества готового изделия.

Что касается цемента, то, по нормативу, марка в 1,5―2 раза превышает показатель прочности бетона: для изделия М300 берут вяжущее М600 или М500. Применение портландцемента ниже рекомендованного сорта приводит к увеличенному его расходу с вытекающими из этого последствиями, такими как уменьшение трещинностойкости, повышение усадки, капиллярной пористости и ползучести. Результатом станет снижение качества сооружения. Поэтому предельная норма расхода на 1 куб бетона — 600 кг.

Другая крайность — применение в малопрочных изделиях высокомарочных вяжущих. Во-первых, это нерационально: активность используется не в полной мере. Во-вторых, расход цемента на 1 куб бетона М200 получается настолько небольшим, что количества цементного теста недостаточно для обволакивания и скрепления песчинок и щебня, образования однородной удобоукладываемой смеси. Отсюда следует ограничение по минимальному расходу: для бетона обычного — 180 кг/ м 3 , армированного — 220 кг/ м 3 .

Зависимость от заданной марки бетона

Основным фактором, определяющим расход цемента и материалов на 1 куб бетона, является назначение изготавливаемого монолита. В индивидуальном и малоэтажном строительстве чаще всего применяют бетонные смеси с маркировками:

1. М200 для закладки различного типа фундаментов, покрытия дорожек и тротуаров, заливки площадок. Изделия хорошо выдерживают нагрузку на сжатие.
2. М300 используют при изготовлении стеновых конструкций и перекрытий зданий, строительстве монолитных фундаментов.

Для замешивания бетона М200 используют цемент М300 или М400. Мешки бумажные по 50 кг — удобная форма для дозирования вяжущего порошка: чтобы изготовить 1 куб М200, понадобится пять мешков и 13 кг марки М400.

Рекомендации по применению

О том, как пользоваться суперпластификатором С 3, поможет разобраться инструкция:

1. Смешивание порошка с цементом и песком выполняется при приготовлении смесей сухой консистенции.
2. Порошок может добавляться непосредственно в бетономешалку с водой затворения.
3. Жидкий состав (порошок + вода) доводится до концентрации 15-39 % в зависимости от предъявляемых к технологии требований, условий эксплуатации и удобства пользования. В виде водного раствора добавка соответствующей концентрации вводится в состав бетона одновременно с водой затворения или в бетономешалку после введения основного количества жидкости.

Критерии выбора

При выборе противоморозной добавки также нужно учитывать следующие параметры:

• ограничения ее применения;
• рабочую температуру действия добавки;
• условия работы (температуру окружающей среды, влажность);
• тип возводимых конструкций;
• требования к арматуре;
• применяемый цемент и его совместимость с добавкой.

Выбор противоморозной добавки для возведения сложных конструкций должен производиться при помощи профессионалов с учетом условий проектных норм. Для работ, не требующих высокой степени ответственности, выбор должен быть обусловлен минимальными необходимыми параметрами: условиями работы и ограничениями по работе с компонентом.

Исследование влияния химических компонентов на прочность арболита

Специалисты проекта Stavba.ru по разработанной экспресс-методике исследовали известные химические добавки для арболита: хлористый кальций, сода, соляная кислота, жидкое стекло, магний сернокислый, марганец сернокислый, кальциевая селитра, сульфат аммония, цинк сернокислый, медный купорос, хлористый калий, хлористый натрий.

Исходные данные: цемент ПЦ 500 Д0 с густотой цементного теста 28%, расход цемента 400кг/м3, расход щепы 240кг/м3, отношение воды к цементу = 1,1. В состав каждого образца добавляли химический компонент.

Химические добавки для арболита

По результатам в таблице видно, что химические добавки, такие как хлористый кальций, жидкое стекло, добавка Stavba дают такую плотность и прочность арболита, что позволяют отнести его к конструкционно-теплоизоляционному виду материала.

• Добавка хлористого кальция – оптимальный расход 2% от массы цемента, прочность арболита на сжатие 4,1 МПа, плотность 650 кг/м3
• Добавка жидкого стекла – оптимальный расход 2% от массы цемента, прочность арболита на сжатие 2,98 МПа, плотность 650 кг/м3
• Добавка Stavba – оптимальный расход 2% от массы цемента, прочность арболита на сжатие 3,76 МПа, плотность 650 кг/м3