Добавки для бетонів і будівельних розчинів

Добавки для бетонів і будівельних розчинів

Один з наших недавніх оглядів ми присвятили опалубної системи, що випускається в Україні. І ця опалубна система, перш за все, при будівництві будинків з монолітного залізобетону.

У цьому огляді ми спробували сформулювати умови успішного переходу на нові форми і методи будівництва і в якості одного з основних була зазначена необхідність застосування для будівництва найсучасніших матеріалів, насамперед цементу, бетону або бетону, що дає можливість провадження робіт у зимових умовах. Але у всіх випадках мова може йти не про просто бетоні, а про бетон з комплексом різних добавок.

Акція! Піноблоки в Ужгороді за цінами, яким неодмінно зрадієте!

"Що ж це за комплекс добавок?". Чесно кажучи, ми мучилися цим питанням не дуже довго, оскільки відповідь на нього дуже швидко знайшли на тій же виставці "Вітчизняні будівельні матеріали", що проходила в, на якій познайомилися з опалубної системою. Був на цій виставці невеликий і дуже скромний стенд фірми, який прикрашали всього два гасла: "Вітчизняні добавки до бетонів" та "Запрошуємо до співпраці". І більше ніяких надмірностей. Все інше співробітники фірми пояснювали відвідувачам стенду на словах. Причому дуже дохідливо. І тому, незважаючи на таке скромне оформлення стенду, біля нього постійно перебувало досить багато відвідувачів. Для того, щоб познайомитися з запропонованими добавками більш докладно вже після закінчення роботи виставки ми вирушили в офіс фірми, де зустрілися з її директором Михайлом Юхимовичем Цельнер. Матеріали нашої бесіди ми і пропонуємо сьогодні Вашій увазі.

Давайте почнемо нашу розмову, що називається, "від грубки".

Навіщо потрібні добавки, і які основні напрямки їх застосування?

Перш за все - для прискорення темпів будівництва, його здешевлення, а так само підвищення якості бетону і отримання додаткових спеціальних властивостей. Спеціальні властивості бетону необхідні при будівництві доріг і аеродромних покриттів, гідротехнічних споруд, причалів і цілого ряду спеціальних споруд, пов'язаних із зберіганням нафтопродуктів і корозійно-активних речовин. У зв'язку з цим є кілька напрямків використання бетонів, причому таких, яких раніше не було.

Раніше застосовувався в основному збірний залізобетон. Робили панелі, блоки, їх привозили на будівництво, зварювали, збирали і отримували, таким чином, вдома. Потім велися опоряджувальні роботи, вставляли вікна, двері, і все було в порядку. При всій удаваній великій швидкості зведення будинку за такою технологією, дійсний час, витрачений на його будівництво, було досить великим, а саме будівництво не таким вже й дешевим. По-перше, треба було створити панелі і блоки. Ця операція включає в себе укладання бетону в опалубку, пропарювання і т. д. З цим пов'язаний і досить значний витрата пари та електроенергії. Далі витрати починають накопичуватися - транспорт, бензин, завантаженість будівельного майданчика, крани і т. д. і т. п.

Це напрямок в будівництві застосування якихось спеціальних добавок загалом-то, і не вимагало. Бетон готувався і тут же заливався в опалубку і на далекі відстані його практично ніколи не возили. Потім поступово, по мірі розвитку будівельних технологій, прийшли до того, що простіше те ж саме робити з застосуванням ковзної опалубки. Процес зведення будинку при цьому став виглядати наступним чином: встановлюють опалубку, заливають бетон, укладають (ущільнюють) його там і дня два витримують. Потім знімають опалубку і піднімають її вище. Весь цикл робіт повторюється по необхідності. Звичайно, є у такої технології свої недоліки, але переваг у неї набагато більше, ніж недоліків при роботі зі збірним залізобетоном. Це перший напрямок в будівництві, яке вимагає застосування спеціальних добавок.

Пізніше стали переходити до інших методів. Зокрема до об'ємного будівництва. Роблять з металу або з дерева форму, наприклад, у вигляді кімнати, причому не одну, а відразу десяток. Форми встановлюються безпосередньо на місце і між ними заливають бетон. Коли бетон застигає, опалубку розбирають відразу і виходить готова кімната. Це другий напрямок, так само потребує застосування добавок. Третій напрям - це отримання бетону зі спеціальними властивостями, наприклад, з високим термічним опором. Тобто бетон, що дозволяє економити електроенергію, тепло і не обігрівати вулицю.

Які ж конкретні проблеми дозволяє вирішити застосування добавок?

Першою проблемою, з якою зіткнулися будівельники при переході на монолітне домобудівництво, стала проблема доставки бетону від виробника до споживача з збереженням необхідних якостей. Насамперед, це збереження рухливості, що дозволяє насосом закачати бетон на другий, третій, а то й на четвертий поверх. Для підйому бетону на таку висоту стали застосовувати високопродуктивні бетононасоси. А це вже інша проблема.

Третя проблема - щоб через добу - дві після того, як Ви бетон поклали, вже можна було знімати опалубку. Якщо ж бетон твердне повільно, то кількість використовуваної опалубки доводиться збільшувати пропорційно збільшенню тривалості затвердіння бетону, що значно здорожує будівництво. Звісно, за такий короткий термін, бетон остаточно застигнути фізично не може, але він повинен встигати набрати необхідний рівень міцності. Четверта проблема - це те, що бетон, який йде на монолітне житлове будівництво, повинен укладатися за безвібраційне технології. Тому що в більшості випадків його фізично неможливо обробити вібратором, т. к. нікуди цей вібратор помістити.

Так от, всі перелічені проблеми вирішуються введенням спеціальних добавок в бетон.

Крім уже перерахованих проблем добавки дозволяють вирішувати ще цілий ряд питань, які часто виникають у будівельників. Наприклад, проблему зимового будівництва (адже будують зараз і взимку, і влітку). Необхідно довести бетон до будівництва, укласти його, і щоб він при цьому не замерз. А бетон взимку холоне просто на очах. Вже в міксері температура бетону падає на 6-7°, і якщо його завантажують з температурою +15°, то на будівництво він приходить з температурою +7+8°. А далі після вивантаження він надходить до місця укладання по холодному лотку і потім лягає на холодну основу. Завдання в тому, щоб у момент контакту і далі при затвердінні він не замерз. На цей випадок створена спеціальна добавка на основі солей органічних кислот, знижує температуру замерзання води до -30°. Звичайно, при негативній температурі швидкість реакції гідратації в бетоні зменшується, і він не набирає міцність так швидко, як в теплу погоду, але 30% марочної міцності він, як і належить за Гостом, через 28 днів набере. І, значить, добавка зі своїм завданням повністю справляється.

Ще одне завдання - поліпшення властивостей будівельних розчинів для цегли.

Цементний розчин не повинен замерзати і згодом на поверхні цегли не повинно з'являтися висолів. Використовувати для запобігання замерзання розчину спеціальну добавку - ідея далеко не нова. Наприклад, домішки нітриту натрію і хлористий кальцій використовуються вже досить давно. Зараз розроблена нова серія добавок, принцип дії яких заснований на зниженні температури замерзання води. Ці добавки відрізняються тим, що їх треба в 2,5 рази менше, ніж того ж нітриту натрію, і, крім того, вони перешкоджають появі висолів на поверхні цегли.

Іноді на будівельному майданчику виникають ще більш цікаві і специфічні проблеми. Наприклад, одна досить відома французька фірма будувала 15-ти поверховий будинок на Кольоровому бульварі, навпроти старого цирку. Ділянка був маленький і ,до того ж, оточений будинками (оскільки це центр міста, то під будмайданчик великої ділянки землі виділити і не могли). Якби будівельники почали копати котлован під фундамент без спеціальної підготовчої операції, то навколишні будинки, природно, почали б "рухатися" в бік цього котловану. Щоб запобігти таку зрушення, зазвичай роблять так звану "стіну в ґрунті" (досвід такого будівництва у фірми уже був, тому вони так сміливо і взялися за роботу). По периметру будівлі риють траншею, глибина приблизно 2 м і шириною близько 40 сантиметрів. Потім в цю траншею заливають бетон. Але бетон в таку траншею повинен заливатися не зовсім звичайним чином. Він повинен надходити в траншею знизу, розподілятися по ній, і при цьому піднімати верхній, раніше залитий шар.

Робиться саме так тому, що бетон при такому способі заповнення траншей самоуплотняется найкращим чином. Значить, бетон при такій технології заливки повинен зберігати рухливість і не схоплюватися не менше восьми годин. Тобто рухомим він повинен залишатися весь проміжок часу, поки наповнюється траншея. Якщо ж він почне схопитися раніше часу, то ні про яке підйомі верхнього шару нижнім говорити просто не доводиться. Але звичайний бетон не може 8 годин не схоплюватися - він через 2-3 години вже кам'яніє. Значить, рішення такої проблеми теж неможливо без застосування спеціальної добавки, яка і повинна надати бетону необхідні властивості. І така добавка була знайдена.

Іноді виникає і зворотна проблема. БМУ-7 (р. Лобня) знадобилося в дуже короткі терміни звести коробку будівлі. І щоб не збільшувати кількість використовуваної опалубки їм знадобився швидкотвердіючий бетон. Причому настільки швидкотверднучий, щоб можна було з покладеного ввечері бетону вранці вже знімати опалубку. Для вирішення цієї проблеми теж потрібна добавка, але вже інша. Ще одна проблема виникає у тих, хто змушений перевозити бетон на далекі відстані. Наприклад, одна з будівельних організацій з р. Дмитрова брав участь у будівництві кільцевої дороги. Від Дмитрова до місця будівництва понад 60 кілометрів і машина з бетоном від розчинного вузла до місця укладання бетону добиралася близько двох годин. А від замовлення не відмовишся - робота в наш час на дорозі не валяється. Проблема зважилася тільки із застосуванням спеціальних добавок.

А не простіше тут було поставити розчинний вузол як можна ближче до місця укладання бетону?

Звичайно простіше. Так роблять, наприклад, турецькі будівельники. Коли вони приїжджають, то провозять свій розчиннобетонний вузол, не дуже більший, але в той же час з достатньою продуктивністю (близько 300 м3 бетону на добу). І всі виробничі проблеми від отримання бетону до його укладання вирішують прямо на будівельному майданчику. Такий метод будівництва перейняли і деякі вітчизняні фірми, що будують великі об'єкти. Але таке рішення часто виходить за технологічні рамки і впирається в економічні проблеми. Мобільний розчиннобетонний вузол коштує приблизно 400 тис. доларів. І, природно, таку суму на його придбання може знайти далеко не кожна, навіть велика будівельна фірма. І, значить, у середніх і дрібних фірм просто немає іншого шляху, крім застосування спеціальних добавок.

На самому початку нашої розмови Ви сказали про проблему будівництва гідротехнічних споруд, причалів і цілого ряду спеціальних споруд, пов'язаних із зберіганням нафтопродуктів. Розкажіть, будь ласка, про ці проблеми докладніше. Зараз будується в Новоросійську 4 великих нафтових терміналу, з яких нафту буде йти самопливом в танкери. І для танкерів необхідно побудувати новий причал. Бетон для його будівництва повинен бути сверхстойким до впливу одразу двох факторів: руйнуючій впливу нафтопродуктів, а так само повинен бути сульфато - і солестійким, оскільки буде постійно перебувати в морській воді. Додатково до цього, він повинен бути ще і дуже міцним. Загалом - це така велика комплексна задача. Тут вже не важлива швидкість твердіння або тривале збереження рухливість. Важливо отримати високоміцний бетон, який має до того ж високою морозостійкістю і наднизької водопроникністю. І для її вирішення необхідний зовсім інший комплекс добавок. Причому добавок, які б використовували хімічну реакцію при приготуванні бетону.

В подробиці хімічних процесів ми з Вами вдаватися не будемо. Досить сказати, що в бетон вводиться реакційно-здатний кремнезем, який, взаємодіючи з компонентами, що виділяються в процесі гідратації цементу, перетворюючись у рідке скло, яке пронизує все тіло бетону. Саме воно і надає бетону високу водонепроникність. Якщо звичайний бетон витримує тиск стовпа води, рівну 6 атмосфер, то такий бетон витримує 18 атм. В бетон так само додається водорозчинний пластифікатор. Вода розчиняє пластифікатор і вимиває його з пір кремнезему, а в них за рахунок капілярних сил втаскивается цементне молочко. В результаті структура бетону значно ущільнюється і зміцнюється. Зміцнюється вона і за рахунок введеного кремнію. І в результаті міцність бетону підвищується майже в два рази. Це означає, що замість марки бетону 300, можна отримати марку 700, заощадивши значна кількість цементу.

А не було ідей створити комплексну добавку, яка б допомогла вирішити весь комплекс проблем?

Ідея така була. Комплексна добавка повинна підвищувати міцність - раз, збільшити водонепроникність бетону - два, і підвищувати його морозостійкість - три. І така добавка життєво необхідна не тільки при будівництві причалів, але і при будівництві мостів, тунелів, виготовленні тротуарної плитки т. п. тобто об'єктів і елементів, що піддаються коливанням температури. Сьогодні на вулиці +10, а завтра -20. Природно вода, що знаходиться в бетоні, починає при негативній температурі замерзати. Обсяг її при замерзанні збільшується, і вона починає просто рвати бетон. Саме тому навесні ви бачите тротуар, тільки восени замощеный новісінькою тротуарною плиткою, в суцільних тріщинах. Але з тротуарною плиткою все-таки простіше - взяли і замінили. А міст? Адже його не заміниш. Значить, щоб з ним проблем не виникло - будувати треба з бетону, у який запроваджена комплексна добавка. Добавка, що складається з 6-7 компонентів, які не повинні взаємодіяти один з одним, поки до них не додали води, або вона не потрапила в бетон в процесі його приготування. Інакше, можна сказати, "вся пара піде у свисток".

І така добавка була створена - її успішно застосовують у Києві. Вона так і називається "Комплексна хімічна мінеральна добавка". І підвищує вона одночасно і міцність, і водонепроникність і морозостійкість. Майже як у рекламі, тільки не "два в одному", а три в одному. Водонепроникність підвищується за рахунок хімічних реакцій вже при приготуванні бетону, міцність - за рахунок хіміко-механічної активації, а морозостійкість за рахунок "повітровтягучої" добавки - компонент, який створює в бетоні безліч дуже дрібних бульбашок. У ці бульбашки всередині бетону, розширюючись при замерзанні, "ховається" вода. І бетон вона не рве. Проблеми, що виникають у будівельників, і способи їх вирішення ми обговорили. Давайте перейдемо безпосередньо до самих добавок. Які види добавок випускаються в даний час серійно?

Для монолітного домобудівництва випускається серія добавок, які можуть використовуватися у виробництві бетонів, будівельних цементних розчинів, сумішей, що самовирівнюються, з метою поліпшення таких властивостей як плинність, легкоукладальність, міцність, нерозшаровуваність. Добавки екологічно безпечні, пожежо-вибухо безпечні, перешкоджають появі висолів. Випускаються в сухому вигляді і у вигляді водних розчинів 30-40% концентрації, готових до застосування:
пластифікатор для. Цей склад не тільки надає пластичність бетону, але і підвищує його міцність на 30-40%, що аналогічно скорочення витрати цементу 20% при збереженні необхідної міцності і рухливості;

• пластифікатор і прискорювач твердіння "Полімін Б-2". Завдяки цій добавці бетон набирає 60-70% міцності від марочної вже на другу добу;
• комплексна добавка для конструкційних бетонів "Полімін Б-3". Підвищує міцність бетону на 20-25%;
• противоморозно-пластифікуюча добавка (до -18°С) "Полімін Б-4". Дозволяє проводити бетонування при негативних температурах, знизити витрата води замішування на 5-10% при рівній рухливості суміші.
• комплексна мінерально-хімічна добавка «КМХ». Рекомендується застосовувати для бетонів з високими вимогами до міцності, водонепронецаемості і морозостійкості при будівництві мостів, тунелів, гребель, шлюзів, басейнів, фундаментів і підвалів. Збільшує рухливість бетону, при одночасному збільшенні його міцності, морозостійкості, водонепроникності і прискорення твердіння.

І який же витрата цих добавок? Якщо приводити витрата кожної з добавок, то це займе дуже багато часу. Давайте наведемо витрата однієї добавки "Полімін Б-4" і зробимо це у вигляді таблиці.

Температура повітря, °С до -5 -10 -18
Витрата добавки, л. 100 кг цементу 4,0 6,0 8,0

Ми з вами в основному говорили про те, як з допомогою добавок вирішити проблеми професійних будівельників. А приватному споживачеві Ваші добавки можуть допомогти? Наприклад, у рішенні ось такої проблеми. Зібрався чоловік будувати фундамент під майбутній будинок. Як відомо на нашій з вами широті рекомендується заглибити фундамент не менше ніж на 1,6, (нижче глибини промерзання грунту). Кожен приватник міркує приблизно так: "Раз висота фундаменту 1,6 м, то вже краще я зроблю його висотою 2,5 метри, але зате буду мати цілий господарський (нехай навіть підвальний) поверх. І ось тут-то такого будівельника в більшості випадків підстерігає небезпека того, що навесні його дітище - той самий підвальний поверх, починає топити.

Існує якийсь засіб від такої біди.

Адже краще трохи дорожче заплатити при будівництві підвального поверху, ніж потім викопувати фундамент і класти додаткову гідроізоляцію. Такій біді цілком може допомогти комплексна добавка "КМХ", про яку ми вже говорили. Вона підвищує морозостійкість до 800-900 циклів, збільшує міцність на 180-200%, а так само збільшує водонепроникність бетону на 4-7 ступенів (від W-8 до W-20). Витрата добавки складає всього 1,5-3% від маси цементу. Вводиться добавка разом з сухими компонентами при приготуванні бетону. І раз вже цю добавку використовують при будівництві морських причалів, то використовувати її при будівництві підвалів, погребів можна тим більше. І навіть для будівництва басейнів. І такий досвід вже є.

Один з індивідуальних забудовників, котрий добавку "КМХ", підходив до нашого стенду під час виставки. Він, за його словами, весь час тільки й робив, що зміцнював фундамент будинку, але підвал продовжував підтоплюватися. На добавку "КМХ" він наткнувся абсолютно випадково, і останній раз переробив все вже з нею. "Тепер мало того, що підвал не тече, навіть продукти, що знаходяться в ньому, висохли. І сусіди в цей сухий підвал ходять на екскурсію просто вервечкою. А я мовчу, не кажу нікому, де взяв добавку. Та й навіщо говорити, адже в роздріб вона все одно не продається. А, до речі, чому?" У мене виник такий самий питання: "Чому немає роздрібного продажу?" Будь приватника така добавка дуже зацікавила. До цього часу добавка "КМХ" дійсно випускалася тільки великої фасуванням. І відправлялася лише великим промисловим споживачам. Але найближчим часом це положення буде виправлено. Буде і дрібний вагу і роздрібний продаж.

Яку ще з перерахованих нами добавок модно рекомендувати використовувати в індивідуальному будівництві?

Для того щоб укладати бетон при індивідуальному будівництві будинків, можна використовувати "Полімін Б-1". Як ми вже сказали, ця добавка пластифікує бетон і одночасно підвищує його міцність, що дозволяє заощадити приблизно 20% цементу (з досвіду заводів, які в промислових умовах роблять велику кількість бетону, вона дозволяє економити 400 кг цементу приблизно 80-90 кг, отримуючи при цьому ту ж міцності і рухливості бетону). Зрозуміло, що, заощадивши цемент, Ви повинні додати туди пісок і щебінь, щоб зберегти обсяг. До речі, розчин і бетон при використанні добавки і готувати легше, особливо якщо готуєш їх без застосування техніки. Рівномірно перемішати важкий бетон лопатою - це вже саме по собі важка праця, а для того, щоб при цьому у всьому обсязі рівномірно розподілилися пісок і цемент потрібно затратити дуже великі зусилля. А коли ви додаєте пластифікатор, то бетон стає набагато більш рухливим, легко і рівномірно перемішується і легко вкладається. І насичене арматурою виріб, бетон заповнює набагато краще - він легко проникає в невеликі простору між арматурою.

Ще цю добавку часто використовують при виробництві сухих сумішей, і зокрема, при виробництві наливних підлог. Вона дозволяє пластифікувати бетон настільки, що виходить як би самовирівнююча суміш, яка до того ж добре заповнює стики між стіною і підлогою (саме це місце вважається найбільш важким). І не дає усадки, і, отже, не виникає тріщин при застиганні бетону. Крім того "Полімін-1" не дає бетону швидко схоплюватися. Коли бетон починає схоплюватися, то він починає схоплюватися з поверхні, а всередині ще тривають гидротационные процеси, що супроводжуються виділенням великої кількості тепла (температура всередині бетону при цьому піднімається до 55°С). В результаті виникають термічні напруги, які призводять до появи великої кількості тріщин на поверхні. І чим більше цементу в бетоні, тим більше тріщин виникає на його поверхні бетону.

Ось цю-то особливість "Полимина Б-1" можна і потрібно використовувати. І не тільки в приватному житловому будівництві. Наприклад, зовсім нещодавно в Німеччині вона була успішно випробувана при будівництві злітно-посадкової смуги. Проектувальники вимагали бетон марки не менше В35 (міцність дорівнює 500), але щоб цементу в ньому було не більше 350 кг на кубометр. Більше цієї кількості цементу в бетоні бути не повинно, тому що на його поверхні при застиганні з'являться тріщини. Добавка "Полімін Б-1" дозволила отримати цемент з необхідною міцністю, ввівши в нього навіть не 350, а всього 300 кг цементу на тонну бетону. Правда, цемент використовували їх німецький, а це теж треба враховувати.

А яким чином отримують бетони підвищеної міцності?

Якщо потрібна висока міцність, наприклад бетон марки 600, то, як правило, в нього просто пропонують ввести 650 кг цементу на тонну бетону, сподіваючись, що вже тільки одне високий вміст цементу додасть бетону необхідний рівень міцності. Але на практиці так не виходить. Не виходить насамперед тому, що пропорційної залежності між витратою цементу і міцністю бетону просто немає. Максимальна кількість цементу, яке можна ввести в бетон - 520-530 кг на кубометр. І збільшення витрати цементу до підвищення міцності не призводить. І тому, бетони марки 350 і вище без добавок вже ніхто не робить, так само як бетони зі спеціальними, або із заздалегідь обумовленими властивостями.

Так і напрошується питання: "А як же раніше обходилися без сучасних добавок?"

Добавки до розчинів і бетонів - це аж ніяк не сучасний винахід. Людина використовував різні добавки при будівництві у всі часи. Наприклад, є дані, що їх використовували ще в Римській імперії. І наша Печерська Лавра побудований з добавкою яєць в кладочну суміш. Звичайно, пізніше від таких добавок, як яйця, в розчинні суміші відмовилися і стали використовувати різні хімічні речовини.

Хімічних речовин, які можна використовувати як добавки, існує досить багато. Наприклад, довгий час в будівництві застосовувалася така добавка, як хлористий кальцій - прискорювач схоплювання. Він всім хороший. Єдине, що при його застосуванні буває погано - бетон, в який він доданий, буде постійно мокрим. Відбувається це тому, що хлористий кальцій - речовина дуже гігроскопічна. Він постійно буде поглинати вологу з повітря, що б Ви не робили і як би не сушили бетон. Уявіть собі на хвилиночку картину - в будинку постійно мокрі стіни, на них висять теж мокрі і постійно або відклеєні шпалери, а господар цілими днями ламає голову, чому так відбувається.

Виявляється цю добавку просто не можна використовувати при будівництві при будівництві житлових будинків. Коли починали застосовувати нові методи будівництва (монолітний залізобетон тощо), то ще не було хороших вітчизняних добавок. В ті часи використовували добавки в основному імпортні - італійські, датські, норвезькі, шведські і т. д. І ці добавки були досить дорогі. Зараз же вітчизняний споживач із задоволенням використовує добавки вітчизняного виробництва. Вони нічим не гірше імпортних.

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)