Темпы развития строительной индустрии стимулируют появление на рынке все более современных добавок и примесей для бетона. Они представляют собой широкий спектр продуктов с различными химическими структурами и свойствами. Эти вещества добавляются в небольших количествах в бетонные смеси и взаимодействуют с его компонентами, обеспечивая желаемый эффект. Таким образом, модифицированный бетон обладает улучшенными характеристиками, которые приводят к большим конструктивным и проектными возможностям.
Согласно определению, содержащемуся в PN-EN 934-2 «Примеси к бетону, раствору и цементному раствору. Том 2. Примеси к бетону. Определения, требования, соответствие, знакование и маркировка », примесь к бетону — это вещество, добавляемое в бетонную смесь, в количестве, не превышающем 5% от массы цемента, для изменения свойств бетонной смеси и / или затвердевшего бетона. Добавка к бетону — это вещество, содержание которого превышает 5% от массы цемента. Это относится к ингредиентам, которые не являются основным сырьем для производства бетона, то есть песка или наполнителя.
Примеси к бетону могут быть как органическими, так и неорганическими соединениями. Те из них, которые модифицируют более одной функции, называются многофункциональными примесями. При использовании более одного типа примесей следует помнить об их взаимном влиянии. Перед приготовлением бетонной смеси необходимо проверить совместимость добавок и эффективность их работы с цементом.
Учитывая свойства и эффект, который оказывают примеси, они делятся на несколько групп, таких как: пластификаторы, разжижители, аэраторы, средства повышающие водопроницаемость, ускоряющие связывание и отвердение, замедляющие связывание и заполнители.
К этой группе относятся пластификаторы, которые, не изменяя консистенции бетона, уменьшают количество воды примерно на 2-5%. Благодаря им бетонная смесь становится пластичной, а ее стойкость к сжатию увеличивается. С химической точки зрения это обычно фосфаты или полициклические производные. Этот тип примесей используется, среди всего прочего для товарного, дорожного бетона и стяжки.
В эту группу входят суперпластификаторы, которые снижают количество воды для затворения бетона на 12-40%. Наилучшие результаты могут быть получены при использовании полимерных примесей к бетону. В результате их действия бетонная смесь разжижается, пористость бетона уменьшается, а его прочность и надежность увеличиваются. Суперпластификаторы используются, среди всего прочего в производстве напыленного бетона, самоуплотняющихся бетонов и фабрикатов.
Примеси этого типа позволяют смешивать пузырьки воздуха с бетонной массой и равномерно распределять их по всему объему. Благодаря этой модификации бетон становится морозостойким и менее абсорбирующим, но его устойчивость к сжатию уменьшается. Добавление 1% воздуха к бетонной массе приводит к снижению прочности примерно на 5 МПа. Наилучшие результаты могут быть получены при использовании солей органических кислот в качестве примесей. Аэрационные примеси используются, среди прочего для мостового, поверхностного и гидротехнического бетона.
Примеси из этой группы предотвращают самовоспроизведение воды из бетонной смеси, другими словами — улучшают ее удержание. В результате они увеличивают сцепление бетона и повышают долговечность его верхнего слоя. Они особенно важны в бетонных конструкциях, уложенных под поверхностью воды, при производстве брусчатки или стяжки.
Эта группа состоит из веществ, которые сокращают время перехода бетонной смеси от пластичного состояния к жесткому. Для этой цели чаще всего используются неорганические соединения, такие как нитраты, хлориды и фториды металлов, а также низкомолекулярные полиэтиленгликоли. Этот тип добавок используется в производстве водостойкого, быстросхватывающегося и распыляемого бетона. Эти прочностные примеси увеличивают теплоту гидратации, но могут ухудшить обрабатываемость бетонной смеси.
Обычно это оксиды металлов, углеводы или фосфаты, которые физически препятствуют или замедляют процесс связывания цемента, благодаря чему бетон дольше сохраняется жидким. Задерживающие примеси используются, когда необходимо соединить слои бетона. Задержка, вызванная примесью, может длиться до нескольких часов. Примеси используются для бетонирования при высоких температурах, при производстве архитектурного бетона и смесей, транспортируемых на большие расстояния.
Это добавки, используемые для водонепроницаемого бетона, задача которых состоит в том, чтобы уменьшить капиллярное поглощение бетонной смеси путем блокирования капиллярных пор. Примеси для уплотнения бетона позволяют получать бетонные поверхности, устойчивые к воде и агрессивным химическим агентам. Некоторые из них также хорошо работают в качестве добавок против замерзания бетона. Они уменьшают поглощаемость бетона и увеличивают его долговечность. Поэтому они используются для производства бетона, подверженного неблагоприятным условиям.
Среди добавок к бетону можно выделить мелкозернистые и неорганические компоненты. Введение таких компонентов в смесь предназначено для улучшения или получения совершенно новых свойств бетона. Добавки можно подразделить на два типа. Первый из них включает заполнители, а также пигменты. Второй тип мы можем дополнительно разделить по свойствам на пуццолановые – кремнеземную пыль и летучую золу из кремнезема, а также на гидравлические – гранулированный доменный шлак.
Кремнеземная пыль, также именуемая микрокремнеземом, пользуется большой популярностью среди бетонных добавок. Ее получают из отходов, образующихся при производстве металлического кремния, ферросилиция, а также других кремниевых сплавов. При этом она обладает уникальными химическими и физическими свойствами, которые позволяют получить бетон с прочностью примерно 100÷150 МПа. Такой эффект возможен благодаря тому, что кремнеземная пыль очень хорошо взаимодействует с пластифицирующими добавками, а также пластификаторами и суперпластификаторами. А также благодаря ее особой пуццолановой активности.
Предложение группы PCC также включает микрокремнезем, производимый на заводах в Бакки. Этот высококачественный продукт создан в соответствии с принципами экологически безопасной химии. Производственные установки, расположенные на этих заводах, работают за счет использования экологически чистой энергии, которая поступает из геотермальных источников в Исландии. Благодаря этому количество выбросов углекислого газа снижается в три раза по сравнению с другими заводами.
Экономический аспект, то есть стоимость модификаций примесей, и технологический, то есть оценка простоты использования и влияния эффекта примеси на условия процесса, являются основными факторами, определяющими выбор химии для бетона. Множество зависимостей, влияющих на эффективность их работы, вызывает много трудностей. Поэтому важно сосредоточиться на наиболее важных факторах таких как:
Примеси и добавки для бетона в настоящее время являются наиболее быстро растущей группой продуктов в строительной химии. Работы, связанные с исследованиями и разработками этих веществ, делают бетон современным многофункциональным материалом. Его модифицированные свойства позволяют выполнять все больше интересные проекты строительных конструкций, которые до сих пор оставались только в воображении архитекторов.
Нажмите -> Проверить предложение Группы PCC
