Добавки бетонов

Добавки применяют для улучшения свойств бетонов и растворов, а также по технико-экономическим соображениям. По виду и назначению добавки можно разделить на следующие группы: ускорители твердения, поверхностно-активные, пено- и газообразователи, комбинированные, специальные.

К ускорителям твердения цемента, увеличивающим нарастание прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся: хлористый кальций СаСl2, хлористый натрий NaCl, соляная кислота НСl, сернокислый глинозем A12(SO4)3, хлорное железо FeCl3, поташ К2СО3 нитрат кальция Ca(NO3)2. Применение хлористого кальция позволяет уменьшить количество воды и расход цемента за счет повышения подвижности бетонной смеси. Влияние хлористого кальция на повышение прочности бетона объясняется его каталитическим воздействием на гидратацию C3S и C2S, а также реакцией с С3А и C4AF. Ускорители твердения не рекомендуется применять в железобетонных конструкциях и предварительно напряженных изделиях с диаметром арматуры менее 5 мм и для изделий автоклавного твердения, эксплуатирующихся в среде с влажностью более 60%.

Поверхностно-активные добавки представляют собой особую группу органических веществ, введение которых в бетонные (растворные) смеси позволяет существенно улучшить их удобоукладываемость. Вместе с тем поверхностно-активные добавки позволяют уменьшить водоцементное отношение и соответственно сократить расход цемента без снижения прочности материалов и изделий .

Использование поверхностно-активных добавок в малых дозах (0,05 — 0 ,2% от массы цемента) позволяет на 7 — 10% уменьшать удельный расход цемента в бетонах и растворах. Так, на некоторых предприятиях удалось сэкономить до 30 т цемента на 1000 м3 бетона и экономия в денежном выражении составила примерно 40000 руб. на 1000 м3 бетона. Вместе с тем поверхностно-активные добавки повышают водонепроницаемость, морозостойкость, коррозиеустойчивость и вообще долговечность материалов в конструкциях. Этим самым применение поверхностно-активных добавок способствует повышению эффективности капиталовложений в строительство. По указанным причинам поверхностно-активные добавки в цементно-бетонной технологии приобретают все большее значение, как у нас, так и за рубежом.

Действие поверхностно-активных добавок на цементные системы основано на следующих положениях физической химии. Поверхностно-активные вещества способны повышать поверхностное натяжение у поверхности раздела фаз, например на границах раздела фаз вода — твердое тело, вода — воздух. Мельчайшие частицы поверхностно-активных веществ адсорбируются, т.е. прочно связываются с внутренней поверхностью раздела тел, образуя на этих поверхностях молекулярные слои толщиной в одну молекулу. Величина этого адсорбционного слоя относится к диаметру цементной частицы так же, как толщина спички к высоте 30-этажного здания. Однако применение в малых дозах добавок поверхностно-активных веществ к цементным системам существенно меняет свойства их.