Высококачественный цементный бетон с улучшенными свойствами

Минеральные добавки – это порошки минеральных пород. Данные породы могут быть, как природного (горные породы), так и искусственного (молотые шлаки, зола и т. д.) происхождения.

Вещества, которые добавляют в бетонную смесь, для того чтобы улучшить или добавить какие-либо свойства, делятся на несколько групп. Группы бывают следующие: добавки, заполнители, наполнители, разбавители, уплотнители, модификаторы и т. д.

Минеральные добавки от минеральных заполнителей отличаются тем, что у них зерна имеют меньший размер и обычно не превышают 0,16 мм. При этом минеральные добавки не растворяются в воде, что отличает их от химических модификаторов.

При замешивании бетонной смеси, в наполнители образуются пустоты, которые заполняются цементом, а вместе с ним и минеральными добавками, это позволяет укрепить структуру готового бетона. В некоторых ситуациях данное свойство минеральных добавок позволяет уменьшить расход цемента. Вещества добавляемые в бетон, для того чтобы снизить расход цемента, называют наполнителями, поэтому если с помощью минеральных добавок удалось снизить расход цемента, то в данных случаях их называют минеральными наполнителями.

Разные минеральные добавки по-разному влияют на свойства и структуру готового бетона. И в зависимости от дисперсности добавки делят на разбавители и уплотнители цемента.

Минеральные разбавители

К ним относит зола и другие минеральные вещества, разбавители имеют состав, близкий к составу цемента еще его называют гранулометрическим составом, удельная поверхность такого вещества от 0,2 до 0,5 кв.м/грамм.

Минеральные уплотнители

К уплотнителям относится микрокремнезем, зерна уплотнителей обычно в 100 раз меньше, чем зерна цемента. Удельная поверхность уплотнителей от 20 до 30 кв.м/грамм. Благодаря таким мельчайшим размерам зерен, уплотнители способны заполнять пустоты между зернами цемента, что позволяет одновременно увеличить плотность и прочность готового бетона.

Для чего необходима гидроизоляция бетона?

Коррозия бетонных конструкций возникает вследствие агрессивных внешних воздействий, таких как:

• температурные перепады (циклы заморозки/оттаивания);
• высокий уровень влажности воздуха;
• атмосферные соединения (сульфаты, хлориды, карбонаты);
• химикаты (щелочи, кислоты);
• непосредственный контакт с водой.

Гидрофобные добавки в бетонную смесь вводятся на стадии приготовления строительного раствора и меняют структуру готовой конструкции с пористой на монолитную. Благодаря снижению числа микроскопических капилляров бетон приобретает устойчивость к разрушительному воздействию воды, которая даже при контакте с поверхностью не будет впитываться вконструкцию. Кроме того, химические добавки в цементобетонповышают прочность материала на 30 % и улучшают его морозостойкость, защищают от коррозии арматурные элементы, увеличивают срок службы зданий и сооружений.

Основные характеристики материала

Самый важный параметр, который стоит уточнить при покупке готовой смеси, — жаропрочность. В зависимости от точного состава она может составить +700…+1800 градусов и выше, причем нагрев не должен вызывать потерю механических и эксплуатационных свойств. По достижении предельной температуры даже жаростойкий бетон начнет сохнуть, трескаться и разрушаться.

Прочие технические характеристики материала:

• прочность на сжатие и растяжение – от В15 до В40;
• плотность – до 1100 кг/м³ (раствор применяется для теплоизоляции конструкций без высокой нагрузки), до 1400 кг/м³ (состав подходит для ограждающих и несущих конструкций жилых зданий), около 1500 кг/м³ (бетон пригоден для любых конструкций);
• уровень предельных температур нагрева – от М13 до И18;
• водонепроницаемость – до W8;
• морозостойкость – до F75.

к содержанию ↑

Области применения цементных бетонов

Для каждой области применения выбирают материал с оптимальными техническими характеристиками.

Конструкционные бетоны

В зависимости от предназначения, применяют материал следующих классов:

• Невысокой прочности, В7,5-В10. Используется для создания подготовительного слоя («подбетонка») при устройстве фундамента. На этот слой укладывают арматурный каркас. Бетонная смесь используется при благоустройстве участка – для заливки дорожек невысокой проходимости, укладки бордюрного камня.
• В15. Используется для заливки бетонных полов, стяжек, дорожек, площадок. В качестве материала для фундамента может применяться только на устойчивых грунтах при строительстве малогабаритных легких сооружений.
• В20-В25. Наиболее популярен для: сооружения фундаментов в малоэтажном строительстве, возведения монолитных стен, изготовления ЖБИ, заливки полов и стяжек.
• В30 и более. Материалы, практически не применяемые в малоэтажном строительстве. Используются при возведении многоэтажных зданий, в мостостроении, для заливки полос аэродромов. Способны выдерживать значительные вертикальные динамические нагрузки.

Специальные бетоны

При производстве этих материалов используют специальные добавки, обеспечивающие возможность сохранять рабочие характеристики в экстремальных условиях.

• Жаростойкие бетоны. Используются при возведении труб ТЭЦ, сооружении металлургических цехов, промышленных печей.
• Гидротехнические. Предназначены для создания плотин, дамб, каналов. Отличаются высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью.
• Кислотоустойчивые. В состав входит жидкое стекло. Являются достойной альтернативой керамике и пластинам из свинца. Применяются для создания конструкций, которые будут эксплуатироваться в агрессивных средах.
• Гидратные. Обеспечивают защиту от биофакторов и высокого уровня радиоактивности. Необходимы при строительстве АЭС и предприятий по переработке радиоактивных отходов.

Классификация добавок в бетон

Добавки в бетон классифицируются по нескольким видам. Давайте рассмотрим их и выделим особенности каждой.

Противоморозные добавки в бетон

По технологии высыхание цементного раствора должно проходить при температуре в пределах от 10 до 25 ℃. При более низких показаниях термометра влага в составе начинает кристаллизоваться, что значительно ухудшает качество стяжки, так как состав не правильно сохнет.

Добавки в бетон для морозостойкости позволяют осуществлять строительные работы без потери в качестве в условиях до -30 ℃.

Функциональность присадок заключается в том, что вода не меняет своего агрегатного состояния и беспрепятственно выходит наружу. Кроме того, добавки в бетон при минусовых температурах способствуют ускорению процесса высыхания, который мог бы занять зимой не менее 2 месяцев.

К преимуществам также можно отнести:

• ведение работ в течение всего года;
• отсутствие необходимости подогревать раствор для набора прочности;
• снижение расхода состава сравнительно с обычным.

Из недостатков мастера отмечают образование солевых разводов, которые сложно удаляются. Существуют токсичные добавки, их нельзя применять внутри жилых помещений. Также важно точно соблюдать дозировку, что не потерять в характеристиках результата.

Все антиморозные добавки для бетона можно объединить в 3 группы:

• пластификаторы (комплексные);
• сульфаты (в результате химической реакции выделяют тепло);
• антифризы (обеспечивают гидратацию цемента).

К сухим материалам относятся хлориды натрия или кальция. Они снижают скорость кристаллизации воды, ускоряют процесс высыхания раствора. Жидкая аммиачная вода добавляется в бетон, который отливают при температуре до – 100 ℃.

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Растворы на цементной основе часто используются в строительстве опорных конструкций. Условия, с которыми они сталкиваются, характеризуются, как правило, высокими показателями влажности. Так, бетон с показателями W4-W8 пригоден для среднего уровня влаги, а W12-W20 подходит для почвы с близкими грунтовыми водами.

В относительно легких условиях при небольших масштабах бетон защищают только снаружи. В остальных случаях учитывают тот факт, что в стяжке всегда имеются микропоры. Добавка в бетон для гидроизоляции направлена на увеличение водонепроницаемости, создает гидробарьер в районе пустот.

Это позволяет не только положительно повлиять на долговечность, но исключить необходимость в дополнительных гидроизоляционных мероприятиях. Что экономически выгодно для строителей.

Бетон с такими присадками (парафин, октадекановая и нафтеновые кислоты) характеризуется более высокой плотностью сравнительно со стандартным составом. В этом есть как плюс, так и минус. Конструкция с минимальным количеством пор плохо держит тепло и хорошо проводит холод.

Добавки в бетон для прочности

Изначально для повышения прочности бетона используют металлическую арматуру. Но не всегда есть необходимость в толстой стяжке, а показатель увеличить нужно. Для этого в раствор добавляют различные жидкие присадки, фиброволоконные материалы. Они предназначены для усиления конструкций относительно изгиба и сжатия.

Пластификаторы для повышения прочности подразделяют на слабые, средние и сильные. Они также способствуют увеличению морозостойкости и водонепроницаемости. К ним относятся бытовые моющие средства (мыло, порошок).

Популярностью также пользуется недорогой хлористый кальций. Он ускоряет процесс набора прочности. Его применяют для литья тротуарной плитки, бетонных блоков и фундамента. К комплексным присадкам универсального характера относится Эластобетон любой марки.

• Виды цементов
• Цементные заводы России
• Продавцы цемента
• Статистика отгрузки
• Статистика потребления
• Обзоры рынка
• Цементные заводы мира
• Энциклопедия цемента
• ГОСТы и СНиПы

• Отгрузка щебня
• Отгрузка песка
• Потребление щебня
• Потребление песка
• Производители и продавцы
• Обзоры рынка
• ГОСТы и СНиПы

• Добавки и пигменты
• Оборудование
• Перевозки
• Стеновые материалы
• Сухие строительные смеси
• Научные учреждения

Купить цемент в компании Бетон-96 в Екатеринбурге.

Нашел бетонный щебень в Минске по низкой цене и остался приятно удивлен качеством обслуживания.

Компенсация усадки бетона с комплексной системой добавок

Одной из главных причин сокращения сроков службы бетона является снижение его трещиностойкости, в особенности образование усадочных трещин. Проектирование состава бетона с определенными соотношениями компонентов позволяет повысить качество этого материала, его водонепроницаемость, трещиностойкость, морозостойкость.

Существует несколько способов повышения трещиностойкости:

Изменения объёма происходят из-за испарения воды как в свежем, так и в затвердевшем бетоне . Потеря влаги в свежем бетоне вызывает его пластическую усадку и образование трещин на поверхности. К этому же результату может привести испарение воды из затвердевшего бетона, хранящегося в условиях с ненасыщенным воздухом, который является смесью сухого воздуха и перегретого водяного пара. Физико-химические процессы схватывания и твердения обычных цементов сопровождаются суммарной усадкой, выражающейся в уменьшении внешнего объёма цемента на протяжении длительного периода. Усадка цементного камня, твердевшего на воздухе в течение 5 лет, может достигать 3 мм на 1 м. Для бетонов этот показатель составляет примерно 0,4-0,5 мм на 1 м и зависит от вида и свойств заполнителя. Так усадка бетона, содержащего мелкозернистый песок и пористый заполнитель, больше по сравнению с усадкой бетона, изготовленного на основе гравия и щебня.

Железобетон имеет в 2 раза меньшую усадку, чем обычный бетон, но усадка железобетонных конструкций полностью не заканчивается даже через 15 лет. При этом отмечено уменьшение предварительного напряжения у бетонов, твердеющих на воздухе, на 38-45% от исходной величины. Напряжения, вызываемые усадкой, приводят к снижению трещиностойкости и, как следствие, долговечности железобетонных конструкций. На величину усадки влияет ряд факторов: объемные изменения в цементном камне, плотность заполнителя, возможная адсорбция воды, влажность окружающей среды, атмосферные условия (температура, скорость ветра), отношение объема бетона к его поверхности. Длительная влажностная обработка бетона замедляет процесс усадки, но её суммарная величинаменяется не существенно. С другой стороны, длительная влажностная обработка помогает избежать формирования трещин благодаря высокой прочности на растяжение при изгибе и на сжатие в проектном бетоне. Высыхания бетона, хранившегося в ненасыщенном воздухе, избежать нельзя. Нулевая усадка в бетоне возможна только при 94% влажности окружающей среды, которые не являются обычными явлением в процессе строительства.

Компенсация усадки

Для компенсации усадки и предотвращения возникновения трещин необходимо придерживаться следующих основных требований:

1. Использовать бетонные смеси с пониженным содержанием цемента;
2. Применять расширяющий цемент или расширяющую добавку;
3. Применять кюринг.

Снижение расхода цемента в бетоне достигается путем уменьшения водоцементного отношения, что возможно при введении в состав водоредуцирующих/пластифицирующих добавок. Расширяющийся цемент или расширяющиеся добавки увеличиваются в объёме после схватывания и на ранних этапах твердения (до 7 суток). На Рисунке №1 показаны характеристики напряжения компенсирующей усадки и стандартного бетона.

Уход за бетоном включает в себя определенные меры, позволяющие удержать внутри необходимую для гидратации воду — поддержание температурных условий при твердении и создание гидроизоляции. Метод ухода за бетоном, не требующий внешней обработки и дополнительного увлажнения поверхности, был предложен 11 лет назад. Он основан на введении в бетонную смесь водорастворимых химических соединений, уменьшающих испарение воды при выдерживании бетона в сухих условиях, а также миграцию воды в нижерасположенные слои. Водорастворимые полимеры, содержащие гидроксильные (-ОН) и эфирные (-О-) функциональные группы, способствуют удержанию воды в бетоне и повышают степень гидратации цемента. Внутренний уход за бетоном становится еще более эффективным, когда при приготовлении бетонной смеси используются пуццолановые добавки (микрокремнензем, зола уноса, метакаолин, обожженные сланцы, глины и тонкомолотые легкие заполнители). Добавка, снижающая усадку (SRA), является органическим водорастворимым гигроскопичным соединением. Она уменьшает поверхностное напряжение, тем самым приостанавливая испарение влаги, поэтому внутреннее лечение сопровождается компенсацией усадочных деформаций. В настоящее время компания «Мапеи» проводит исследования системы Mapecrete , направленной на снижение усадочных деформаций. Она предусматривает использование трех добавок:

Dynamon SR5 — суперпластифицирующая добавка, представляющая собой 19,8% водный раствор акриловых полимеров (без формальдегидов). Полимеры диспергируют цементные гранулы и способствуют медленному росту кристаллов при гидратации бетона. Expancrete — расширяющийся порошок, отвечающий за компенсацию изменения объема раствора портландцемента и бетона. Mapecure SRA — добавка, обеспечивающая снижение поверхностного натяжения воды в капиллярных порах. Состав позволяет уменьшить трещинообразование на начальном этапе и обеспечить низкий уровень окончательной усадки. Добавка снижает карбонизацию бетона и интенсивность проникновения ионов хлора, повышая таким образом долговечность железобетонных конструкций.

Данные, полученные в результате экспериментов

Лабораторные испытания были проведены в университете технологии и экономики г. Будапешт (Венгрия), в департаменте строительных материалов и инженерной геологии. Детальное исследование эффекта усадки проводилось на образцах в возрасте 90 суток, при этом использовались три различных состава бетонных смесей: самоуплотняющийся бетон (SCC), высокопрочный бетон (HSC), водонепроницаемый бетон. Подробная информация о бетонных смесях представлена в Таблице №1 . Исследование образцов на прочность(в возрасте 1 и 90 суток).

Таблица №1 . Исследованные составы бетонов и их свойства:

Алгоритм действий при выборе ремонтной смеси

Строительные организации, которые занимаются ремонтом бетонных конструкций, имеют отработанную схему действий и набор опробованных композиций.

Общие позиции алгоритма для применения в частном секторе:

• Установление причины возникновения дефекта — деформация, протекание, отслоение, разрушение.
• Определение основной функции смеси — укрепление бетонной конструкции, герметизация с требованиями или без к силовой составляющей, косметическая отделка.
• Выбор из возможных вариантов ремонтного состава (цемент или полимеры).
• Составление списка составов выбранного типа, опираясь на главную функцию (прочность, гидроизоляционные качества, внешний вид и т.п.) с учетом цены.
• Посещение строительных форумов.

Выбор остается за вами, но проконсультироваться по выбранной позиции на сайте продавца не помешает.