Добавка добавляется в бетон или строительный раствор для увеличения скорости гидратации гидравлического цемента и для сокращения времени схватывания. Добавки добавляются в бетонную смесь непосредственно перед или во время замешивания бетона. Добавки к бетону могут улучшить качество бетона, его управляемость, ускорить или замедлить время схватывания, а также другие свойства, которые можно изменить для получения конкретных результатов.
Химические добавки помогают снизить стоимость строительства, изменить свойства затвердевшего бетона, обеспечить качество бетона во время смешивания / транспортировки / укладки / отверждения и преодолеть некоторые аварийные ситуации во время бетонных работ. Различные типы добавок используются в бетоне для улучшения эксплуатационных характеристик бетона. Некоторые из них описаны ниже.
Водорастворимые добавки
Водорастворимые добавки — это специальные химические продукты, добавляемые в бетонную смесь перед ее заливкой. Они относятся к тому же семейству продуктов, что и замедлители. Основными материалами, используемыми для производства обычных водорастворимых добавок, являются соли лигносульфоната и гидроксикарбоновых кислот. Менее распространенные модифицированные углеводы (иногда известные как гидроксилированные полимеры) легли в основу ряда запатентованных добавок. Добавки, снижающие содержание воды, помогают увеличить скорость набора прочности и улучшают обрабатываемость. Водорастворимые добавки используются для получения определенной прочности бетона при меньшем содержании цемента. С помощью этого типа добавок улучшаются свойства бетона и они помогают укладывать бетон в сложных условиях.
Замедляющие добавки
Известно, что замедляющие добавки (замедлители) замедляют гидратацию цемента, не влияя на долговременные механические свойства. Они используются в бетоне для компенсации воздействия высоких температур, которые сокращают время схватывания, или для предотвращения осложнений, когда возникают неизбежные задержки между смешиванием и укладкой. Использование замедлителей схватывания при строительстве бетонных покрытий позволяет осуществлять дальнейшую транспортировку, тем самым снижая затраты на перемещение центральных смесительных установок. Это дает больше времени на текстурирование или нанесение пластиковых канавок на бетонные покрытия. Это также дает больше времени на ручную отделку вокруг колонок в начале и конце производственного дня и помогает устранить холодные швы при двухслойном мощении и в случае поломки оборудования. Как и в случае с пластификаторами, увеличение конечной прочности увеличивается при уменьшении содержания воды. Замедление схватывания позволяет медленнее формировать более упорядоченную, меньшую по размеру и плотную цементирующую матрицу. Это увеличивает предел прочности по сравнению с обычной смесью при том же соотношении массы к массе.
Ускоряющие добавки
Ускоряющие добавки добавляются в бетон для увеличения скорости развития прочности и сокращения времени схватывания. Составами, которые могут быть использованы, являются хлорид кальция, триэтаноламин формиата кальция (TEA), растворимые органические соли, нитрит натрия, сульфат натрия, алюминат натрия, силикат натрия, карбонат натрия и гидроксид калия. Ускоряющие добавки влияют на скорость реакций между цементом и водой, приводя к общему увеличению скорости гидратации. Таким образом, использование ускорителей в бетоне обеспечивает сокращение времени схватывания и/или увеличение раннего развития прочности. Ускоряющие добавки могут использоваться либо для увеличения скорости затвердевания или схватывания бетона, либо для ускорения твердения и скорейшего набора прочности, что позволяет производить более раннюю разборку и демонтаж опалубки. Большинство ускорителей выполняют одну, а не обе эти функции. Ускорители твердения наиболее эффективны при низких температурах. Ускорители можно использовать с суперпластификаторами там, где требуется прочность в раннем возрасте, особенно при более низких температурах.
Воздухововлекающие добавки
Воздухововлекающие добавки — это добавки, которые вызывают образование системы микроскопических пузырьков воздуха в цементном тесте во время смешивания, обычно для повышения его устойчивости к замерзанию и оттаиванию и для улучшения обрабатываемости. Это помогает вводить контролируемое количество воздуха в виде миллионов мельчайших некоалесцирующих пузырьков, распределенных по всему бетону, во время смешивания, без существенного изменения схватывания или скорости твердения бетона. При надлежащем количестве всасываемого воздуха повышается обрабатываемость и долговечность бетона. Составами, которые могут быть использованы, являются натуральные древесные смолы, жиры, лигносульфонаты, алкилсульфаты. натриевые соли нефти и сульфокислоты. Унос воздуха — это преднамеренное создание крошечных пузырьков воздуха в бетоне. Производитель бетона создает пузырьки, добавляя в смесь воздухововлекающий агент, поверхностно-активное вещество (поверхностно-активное вещество, тип химического вещества, которое включает моющие средства). Пузырьки воздуха образуются во время смешивания пластичного (легко текучего, не затвердевшего) бетона, и большинство из них остаются частью затвердевшего бетона. Основной целью улавливания воздуха является повышение долговечности затвердевшего бетона, особенно в климате, подверженном замерзанию-оттаиванию; вторичной целью является повышение обрабатываемости бетона в пластичном состоянии в бетоне.
Пуццолановые добавки
Пуццоланы — это материалы на основе силикатов, которые вступают в реакцию с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации цемента (потребляют его), образуя дополнительные вяжущие материалы. Материал часто используется в качестве добавки для приготовления плотной бетонной смеси, которая подходит для водоудерживающих сооружений, таких как плотины, водохранилища и т.д. Они также снижают теплоту гидратации и термическую усадку.Преимущества использования пуццолана в цементе и бетоне тройственны. Во-первых, это экономическая выгода, получаемая за счет замены значительной части портландцемента более дешевыми натуральными пуццоланами или промышленными побочными продуктами. Во-вторых, это снижение экологических издержек цементной смеси, связанных с выбросами парниковых газов при производстве портландцемента. Третьим преимуществом является повышенная долговечность конечного продукта. Смешивание пуццоланов с портландцементом имеет ограниченное применение в обычном производственном процессе и дает возможность перерабатывать отходы (например, золу-унос) в долговечные строительные материалы.
Гидроизоляционные добавки
Гидроизоляционную добавку для бетона также называют водостойкой добавкой и добавкой, снижающей проницаемость. Эти добавки предотвращают прохождение воды через затвердевший бетон под напором давления.Существует потребность в добавке, которая может регулировать пористость бетона.Гидроизоляционная добавка Гидроизоляционные добавки — это пористые материалы, которые обладают способностью поглощать воду и переносимые водой загрязнения. Гидрофобные и блокирующие поры ингредиенты вступают в реакцию с продуктами процесса гидратации цемента с образованием гидрофобного материала, который противостоит воздействию внешней воды, уменьшая впитывание в бетон. Гидроизоляционные добавки защищают конструкции от разрушения. Они повышают долговечность и снижают затраты на техническое обслуживание. Различные типы добавок используются для различных частей конструкции, а именно крыши, подвала или стен, а также для различных местоположений, климатических условий и назначения конструкции. Гидроизоляционные добавки имеют широкий спектр применения в строительстве и развитии инфраструктуры.
Газо–образующие добавки
Газообразующие добавки помогают поддерживать первоначальный объем бетона, предотвращая оседание и растекание, за счет образования или высвобождения пузырьков в смеси. При больших объемах эти добавки, обычно состоящие из перекиси водорода, алюминиевой пудры или активированного угля, могут быть использованы для изготовления легкого бетона. Алюминиевая пудра, активированный уголь, перекись водорода обычно являются газообразующими химическими добавками. При добавлении газообразующих добавок они вступают в реакцию с гидроксидом, полученным при гидратации цемента, и образуют в бетоне мельчайшие пузырьки газообразного водорода.Для предотвращения оседания и растекания используется небольшое количество газообразующих добавок, которое обычно составляет 0,5-2% от массы цемента. Но для изготовления легкого бетона рекомендуется большее количество, обычно 100 грамм цемента на мешок.
Добавки, удерживающие воздух
Удерживающие воздух добавки дестабилизируют воздух в свежем бетоне, позволяя ему выходить во время перемешивания, тем самым уменьшая содержание воздуха. Чрезмерный захват воздуха может быть вызван непреднамеренным добавлением двойных доз добавок или использованием более чем одной добавки, обе из которых задерживают некоторое количество воздуха. Известно, что некоторые заполнители выделяют воздух в смесь. Наиболее широко используемым воздухоотделителем является трибутилфосфат. Дибутилфосфат, нерастворимые в воде спирты, нерастворимые в воде эфиры углекислоты и борной кислоты, а также силиконы также могут выполнять эту работу. Очевидно, что их необходимо использовать разумно, чтобы в конечном итоге бетон содержал нужное количество воздуха. Трибутилфосфат, силиконы, нерастворимые в воде спирты являются наиболее часто используемыми добавками, удерживающими воздух.
Добавки, предотвращающие расширение щелочного заполнителя
В большинстве бетонов заполнители более или менее химически инертны. Однако некоторые заполнители вступают в реакцию с гидроксидами щелочей в бетоне, вызывая расширение и растрескивание в течение многих лет. Эта реакция щелочи с заполнителем имеет две формы: щелочно-кремнеземная реакция (ASR) и щелочно-карбонатная реакция (ACR). Реакцию щелочи с кремнеземом можно регулировать с помощью определенных дополнительных вяжущих материалов. Дым кремнезема, зола-унос и измельченный гранулированный доменный шлак в надлежащих пропорциях значительно снижают или устраняют расширение из-за щелочно-кремнеземной реакционной способности. ACR встречается относительно редко, поскольку заполнители, подверженные этому явлению, встречаются реже и обычно непригодны для использования в бетоне по другим причинам. Заполнители, чувствительные к ACR, как правило, имеют характерную текстуру, которую могут определить петрографы. В отличие от щелочно-карбонатной реакции, использование дополнительных вяжущих материалов не предотвращает вредного расширения из-за ACR. Не рекомендуется использовать в бетоне заполнители, чувствительные к ACR.
Добавки против вымывания
Добавки против вымывания бетона обеспечивают превосходные эксплуатационные характеристики, когда бетон находится в свежем состоянии. При добавлении в бетон добавки, препятствующей вымыванию, повышается его вязкость. Существуют различные типы добавок, препятствующих вымыванию, например, на основе целлюлозной системы и акриловой системы. Кроме того, степень антиразмываемости и текучести отличается в зависимости от марки антиразмывочной добавки, хотя основной ингредиент может быть одним и тем же.
Таким образом, важно понимать эффективность используемой добавки против вымывания, используя доступные эталонные материалы, а также подтвердить, что требуемое качество может быть получено путем предварительного проведения испытаний с использованием выбранных материалов. Добавку, препятствующую вымыванию, также называют добавкой, улучшающей вязкость, и ее иногда используют для создания самоуплотняющегося бетона.
Добавки для затирки швов
Тампонажная добавка — это тампонажная смесь для бетона, а также цементных растворов. Эта добавка используется для затирки безусадочного бетона, цементных растворов и строительных смесей. Это сыпучий серый порошок, который специально был изготовлен для затирки проницаемого бетона при проведении строительных реставрационных работ, а также для затирки кабельных каналов в балках моста с натяжением после натяжения. Он также используется для наполнения строительных растворов при герметизации и заполнении уплотнений, углублений, вырезов и карманов фундамента. Ускорители, такие как хлорид кальция, триэтаноламин и т.д., используются в качестве добавок к затирке, когда требуется быстрое схватывание затирки. Аналогичным образом замедлители, такие как слизистая кислота, гипс и т.д., используются для замедления времени схватывания затирки.
Добавки, препятствующие коррозии
Добавки, препятствующие коррозии, повышают пассивацию арматуры и другой закладной стали. Это может препятствовать коррозии, когда пассивация в противном случае была бы утрачена в результате попадания хлоридов или карбонизации. Они добавляются в бетон в процессе производства и называются ‘интегральными’ ингибиторами коррозии. Так называемые ‘мигрирующие ингибиторы коррозии’, наносимые на затвердевший бетон, не являются добавками. Добавки, препятствующие коррозии, мало влияют на прочность как в раннем, так и в более позднем возрасте. Функция этого типа добавок заключается в повышении долгосрочной долговечности железобетона за счет усиления пассивации катодных и /или анодных участков закладной стали.
Связующие добавки
Связующие добавки значительно улучшают адгезию и сцепление, а также растягивающие, сжимающие, изгибающие и механические свойства смесей на цементной основе. Эта добавка никогда не превратится в эмульсию при контакте с водой. Это также улучшит устойчивость изделий на основе портландцемента к замерзанию / оттаиванию. Эти типы добавок используются для покрытия тротуаров, устройства стяжки кровли и ремонтных работ. Связующие добавки включают поливинилхлорид, поливинилацетат, акрил, сополимеры бутадиен-стирола.
Фунгицидные, бактерицидные и инсектицидные добавки
Разработано множество микробицидных средств, которые можно использовать по отдельности или в сочетании, чтобы избежать прилипания микробов и их распространения по домам и нескольким промышленным поверхностям. Эти бактерицидные средства можно смешивать, например, с чистящими средствами, композициями и дезинфицирующими средствами или наносить в качестве настенных покрытий на ткани, бумагу, клейкие ленты, листы пластиковых материалов. Добавки в бетоне включают три материала, которые при добавлении в количествах от 0,1 до 10 мас. % цемента подавляют рост грибков и бактерий — полигалогенированные фенолы, эмульсию дильдрина и соединения меди.
Красящие добавки
Красящие добавки придают бетону насыщенный, стойкий к выцветанию цвет. Подрядчики по производству штампованного бетона часто используют это красящее средство для создания фона для контрастных акцентных или антикварных цветов, таких как пигментированные разделители и морилки или красители. Это наслоение цвета позволяет им так точно воспроизводить пестрый, многотональный внешний вид натурального камня.
Заключение
Каждая добавка обладает своими индивидуальными свойствами и составом материала. Очень важно знать применимость каждой из них перед их использованием. При их выборе рекомендуется учитывать мнение эксперта. Стоимость этих добавок будет варьироваться в зависимости от количества и типа используемой добавки. Все это будет добавлено к стоимости кубического ярда / метра бетона.