Добавки в бетон: виды и применение

Бетон — один из самых универсальных строительных материалов. Но для того, чтобы сделанные из него конструкции обладали безупречным качеством и служили долго, для состава бетонной смеси недостаточно только правильного сочетания цемента, заполнителя из песка и щебня, и воды. Химические присадки и специальные добавки в бетон изменяют его свойства: повышают прочность, пластичность и морозоустойчивость, позволяющую работать с бетоном даже при низкой температуре.

Классификация присадок для бетона

Одни химические добавки воздействуют на отдельные свойства бетона, другие работают комплексно.

• Пластифицирующие присадки улучшают пластичность раствора, снижают вероятность возникновения усадочных трещин.


• Присадки, вызывающие ускорение твердения, укрепляют прочность материала и сокращают время её набора.
  


• Добавки для гидроизоляции делают бетон устойчивым к воздействию влаги.


• Противоморозные добавки стимулируют нормальное отвердевание при низкой температуре.


• Воздухововлекающие добавки вызывают образование воздушных пузырьков, стенки которых при затвердевании минерализуются. В полостях при низкой температуре расширяется замерзающая вода, но она не влияет на повышение внутреннего давления в толще бетона.

Есть и другие специальные добавки. Какие лучше выбрать зависит от конкретной задачи и условий эксплуатации бетонной конструкции.

Виды добавок 

Модификаторы различаются по составу, назначению и свойствам. Отличается и технология их введения в бетон. Одни добавляются в шлам — смесь твёрдых частиц цемента, песка и воды, образующаяся на поверхности бетона. Другие примешиваются в процессе помола сырья, используемого для получения цемента, третьи — при затворении раствора. Так называется процесс смешивания сухих компонентов с водой: это одна из самых ответственных операций в производстве бетона.

От качества компонентов и однородности смеси зависит расход вяжущего вещества. Например, из-за низкой гомогенности раствора перерасход цемента может достигнуть 10–15%, что сильно удорожает строительство. Но экономический расчёт — не главный критерий оценки материала в бетоноведении. На бетон возлагается ответственная миссия: из него делают несущие конструкции, в том числе и в высотных зданиях. Поэтому на первом месте в оценке качества стоят такие технические характеристики, как прочность, надёжность и долговечность материала. 

До столетнего юбилея знаменитого нью-йоркского бетонного небоскрёба Эмпайр-стейт-билдинг осталось меньше 10 лет. Он почти четыре десятилетия удерживал статус самого высокого в мире здания. Сейчас рекорд принадлежит другому чуду архитектуры и строительных технологий: небоскрёбу Бурдж-Халиф высотой 828 м в Дубае. 

Специально для него была разработана особая марка бетона. Об исключительности её состава говорит показатель, до какой температуры может разогреться башня без вреда для конструкции: до +50 °C, и это на градус выше зафиксированного в Дубае температурного максимума. Заливали бетон только по ночам, добавляя лёд в строительный раствор.

Полимерные добавки улучшают антиморозные, водоотталкивающие и гидроизолирующие свойства бетона. Ускорители схватывания на 25% сокращают время проведения работ. Без этих присадок прежде, чем приступить к возведению стен, строителям приходится долго ждать затвердения фундамента. А замедлители застывания необходимы при больших объёмах. Раствор в два раза дольше сохраняет подвижность, у строителей больше времени для работы с бетоном. Помимо контроля над скоростью реакций в смеси эти добавки дают и экономический эффект.            

Если требуется повышение марки бетона по конкретным показателям — например, нужно улучшить его морозостойкие свойства — благодаря модификаторам можно поднять необходимые параметры на 1-4 ступени в зависимости от пропорции присадки в составе смеси. В результате снижается себестоимость строительства, при этом конструкции получаются долговечными и прочными. А зимняя добавка обеспечивает застывание бетона даже при минусовой температуре вплоть до −30 °C.

Области применения

Присадки нужны в тех случаях, когда при приготовлении раствора необходимо придать ему определенные свойства. Например, благодаря ускорителям затвердевания быстрее застывает фундамент, а противоморозные добавки позволяют работать с бетоном зимой без потери качества.

Использование присадок требует профессиональных знаний. При правильном применении они придают бетону нужные свойства и снижают расход цемента. При неправильном использовании есть опасность побочных эффектов, которые придётся компенсировать путём введения дополнительных добавок или изменения пропорций компонентов смеси. Производство бетона регламентирует Межгосударственный ГОСТ 25192-2012, разработанный для лёгких, тяжёлых и мелкозернистых бетонов.