Модификатор бетона: Модификатор Бетона: Виды, Технические Характеристики – Модифицирующие добавки для бетона: разновидности и применение

Комплексные модификаторы для бетонов

Рассматривается проблема применения комплексных добавок для наполненных многокомпонентных бетонов.

Монолитное домостроение в России является одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений строительной индустрии. Высокие требования качества и надежности, предъявляемые к современным зданиям и сооружениям из монолитного бетона, требуют применения не только высокоэффективных технологий строительства, но, в первую очередь, технологичных бетонных смесей, высококачественных и надежных бетонов.

Бетон является уникальным строительным материалом, удачно сочетающим в себе высокие эксплуатационные и экологические свойства при достаточно невысокой стоимости и технологические возможности, позволяющие возводить строительные конструкции, здания и сооружения практически любых пространственных форм.

Вместе с тем, интенсивное развитие высотного домостроения требует применения цементных материалов нового поколения, обладающих не только высоким уровнем физико-механических и технологических свойств, но и гарантированной долговечностью, позволяющей эксплуатировать здания и сооружения в течение столетий.

Современный бетон — это многокомпонентный модифицированный цементный материал, обладающий заданным набором эксплуатационных свойств. Поэтому проблема модифицирования бетона является сегодня одной из приоритетных проблем строительного материаловедения.

В монолитном домостроении модификация бетонов развивается в основном по следующим направлениям:

1. Обеспечение высоких технологических свойств бетонных смесей.

2. Регулирование процессов схватывания и твердения.

3. Получение бетонов с заданными параметрами физико-механических свойств и долговечности.

4. Обеспечение возможности производства работ в зимнее время.

В современном бетоноведении номенклатура модификаторов различных классов достаточно велика и многообразна. Разработана классификация добавок не только по функциональному признаку (ГОСТ 24211-03), но и по механизмам действия на процессы гидратации и твердения цементных материалов. Следует отметить, что в технологии современных многокомпонентных бетонов стирается грань между понятием “модификатор” и “компонент”. Например, ультрадисперсные микрокремнеземы и некоторые минеральные добавки в большей степени могут быть отнесены к компонентам бетонов сложного состава, чем к минеральным модификаторам.

В настоящее время в технологии монолитного бетона наиболее широко применяются модификаторы пластифицирующего, стабилизирующего и структурирующего действия, регуляторы схватывания и кинетики твердения, добавки, повышающие прочность и долговечность бетона, а также многочисленные комплексные модификаторы полифункционального действия.

Особое значение в широкой гамме комплексных добавок занимают пластификаторы, супер- и гиперпластификаторы. Новым перспективным направлением получения высококачественных бетонов является применение модификаторов пластифицирующе-стабилизирующего действия на основе поликарбоксилатов, достоинством которых является возможность модифицирования основной цепи и боковых участков макромолекул с изменением молекулярной массы соединения в широких пределах.

Важным аспектом получения комплексных модификаторов является анализ механизмов как индивидуального влияния компонентов добавок, так и всего комплекса в целом на процессы гидратации и твердения цементных материалов.

Цемент является чрезвычайно сложной гидратационной системой, на процессы гидратации и твердения в которой оказывают влияние химические добавки, вводимые даже в незначительных количествах. Известно, что добавки органического происхождения в большинстве своем не изменяют состава продуктов гидратации цементных минералов и влияют в основном на скорость кристаллизационных и конденсационных процессов и структуру гидратов, в то время как неорганические модификаторы могут повлиять на изменение фазового состава продуктов гидратации цементного камня. Минеральные добавки в зависимости от их состава и химической активности изменяют скорость гидролиза и гидратации вяжущего, связывая образующуюся известь в гидратные фазы, повышающие прочность твердеющей системы.

Задача получения высокоэффективных комплексных модификаторов заключается в рациональном использовании особенностей влияния отдельных компонентов добавок на гидратацию цементных систем с целью достижения высоких многофункциональных эффектов.

В данное время б?льшая часть бетона, используемого в монолитном строительстве, выпускается с применением пластификаторов и суперпластификаторов, позволяющих получать высокотехнологичные литые бетонные смеси и укладывать бетон в конструкции с минимальными энергетическими затратами. Однако, как известно из теории и практики применения пластифицирующих добавок, в большинстве случаев они замедляют процессы гидратации и твердения, что является негативным фактором при возведении зданий из монолитного бетона. Проблема может быть решена не только использованием эффективных ускорителей твердения, но и применением цементов и минеральных добавок заданного химико-минералогического состава. Известно, например, что алюминатные фазы портландцемента в начальный период гидратации связывают не только большое количество воды, но и интенсивно адсорбируют пластифицирующие добавки. В связи с этим применение пластификаторов в бетонных смесях на высокоалюминатных цементах будет менее эффективным, чем на средне- и малоалюминатных. Характер разжижающего действия пластификаторов зависит также от вида и количества минеральных добавок, вводимых в цементы и бетоны. Высокоактивные минеральные добавки, связывающие выделяющуюся при гидратации известь в гидратные фазы, значительно снижают эффективность пластификаторов, в отличие от малоактивных и инертных минеральных добавок.

Перспективным направлением в технологии монолитного домостроения является применение бетонных смесей, в состав которых наряду с пластифицирующими и ускоряющими добавками входят малоактивные минеральные добавки высокой дисперсности (каменная мука) в количестве до 50 % от массы цемента. Основной целью применения каменной муки в составе модифицированных бетонов является повышение реологической активности пластификаторов и суперпластификаторов и повышение плотности и прочности бетона вследствие снижения водосодержания смесей. При использовании рядовых портландцементов ПЦ 400, тонкодисперсных минеральных наполнителей, суперпластификаторов и активаторов твердения возможно повышение прочности бетона в 1,5–1,7 раза по сравнению с бетонами без каменной муки.

Вследствие более высокой плотности и прочности бетонов с тонкодисперсными микронаполнителями значительно повышаются эксплуатационные характеристики цементных материалов: непроницаемость, коррозионная стойкость, морозостойкость и др. Для повышения прочности бетонов высоких классов по прочности целесообразно использовать каменную муку прочных пород. При использовании каменной муки менее плотных пород и минеральных отходов производства, таких, как карбонатные и другие виды шламов, могут быть значительно улучшены технологические характеристики бетонных смесей и прочностные свойства бетонов средних классов по прочности.

Таким образом, на первом этапе проектирования модифицированных бетонов необходима оптимизация составов по параметрам пластичности, потере подвижности, кинетики твердения и прочности.

Более сложной задачей является исследование динамики развития кристаллизационных процессов и формирования макроструктуры модифицированных бетонов. Например, весьма сложно оценить гидравлическую активность минеральных добавок, полученных на основе горных пород полиминерального состава, которая оказывает значительное влияние на эффективность действия пластификаторов и суперпластификаторов. Кроме того, в цементных системах, наполненных минеральными добавками до 50 % от массы цемента, наряду с гидравлической активностью добавок могут проявляться эффекты активации образования и эпитаксиального наращивания гидратов на кристаллической основе минералов частиц микронаполнителей. Подобные случаи активации образования гидратов AFm- и AFt-фаз характерны, например, для цементных систем, наполненных тонкодисперсным кальцитом. В этом случае при анализе процессов структурообразования необходимо учитывать не только дисперсность минеральных частиц с целью формирования оптимальной топологической структуры композита, но и параметры кристаллических ячеек компонентов минеральных добавок, поскольку этим обусловлена возможность образования контактов срастания между микрочастицами наполнителя и гидратными фазами цементного камня.

Немаловажным фактором при проектировании и назначении дозировок комплексных добавок является исследование влияния индивидуальных компонентов и модификаторов в целом на свойства бетонной смеси и бетона. Известно, что для снижения замедляющего влияния пластифицирующих добавок в составе комплексных смесей используются добавки, повышающие скорость твердения и прочность бетона. Одной из эффективных добавок является сульфат натрия (СН), широко применяемый в составе комплексных ускоряюще-пластифицирующих добавок. Однако для более полного представления о механизме действия добавки СН и целесообразности ее применения в составе комплексных смесей необходимы детальные исследования не только общего характера влияния ускорителя на кинетику твердения и прочность бетона, но и на состав продуктов гидратации и микроструктуру цементного камня.

Исследования, выполненные более чем на 20 видах цемента, показали, что оптимальной дозировкой индивидуальной добавки сульфата натрия является 1–2 % от массы цемента. В этом случае для большинства цементов достигается стабильный прирост прочности 15–20 % по сравнению с бездобавочными составами. В отдельных случаях повышение прочности бетона составляет до 40 %. Рентгенофазовые исследования продуктов гидратации основного минерала цементного клинкера — трехкальциевого силиката, гидратированного с добавкой СН, показали, что в присутствии сульфата натрия происходит активация образования гидратной извести и тоберморитовых фаз.

Таким образом, эффективность добавки СН в многокомпонентных бетонах будет значительно повышаться в присутствии тонкодисперсных минеральных добавок, содержащих силикатные составляющие вследствие связывания гидратной извести в гидросиликатные фазы.

Однако количество активных минеральных добавок в составе бетона должно тщательно контролироваться. Установлено, что при дозировке добавки СН в количестве 2 % от массы цемента активация твердения происходит в большей степени, чем при меньшем ее содержании. Однако в этом случае отмечается определенная нестабильность характера повышения прочности по сравнению с составами с меньшим количеством ускорителя. Подобное явление может быть объяснено активацией процессов образования твердых растворов CSH(I) и CSH(II), а также AFm- и AFt-фаз, которые при повышенном содержании добавки распадаются с выделением метастабильных фаз. Это отражается на кинетике твердении и прочности структуры. В этом случае система находится в неустойчивом, неравновесном и химически активном состоянии. В присутствии ускоряющих добавок, в том числе и СН, происходит образование промежуточных неустойчивых структур, которые активируют (но, возможно, и тормозят) стадии превращения гидратов. Так, избыточное количество извести в цементной системе с добавкой СН приводит не только к активации образования гидросиликатов кальция, но и к стабилизации состояния эттрингита. При повышенном содержании добавок система находится в более неустойчивом состоянии, что в конечном итоге сказывается различным характером изменения прочности при равных условиях твердения.

Таким образом, состав комплексных добавок для наполненных многокомпонентных бетонов должен проектироваться не только по показателям технологических свойств бетонных смесей, но и по показателям основных физико-механических свойств цементной матрицы и бетона, которые во многом определяются фазовым составом продуктов гидратации, кинетикой перекристаллизации гидратов AFm- и AFt-фаз в присутствии компонентов добавок, параметрами структурной топологии, возможностью образования контактов срастания и многими другими факторами.

Подобный подход к проектированию состава бетона позволит исключить возможные факторы негативного влияния индивидуальных и комплексных добавок на свойства бетонов и получать высокопрочные и качественные материалы гарантированной долговечности.

Модификаторы бетона МБ-С

Органо-минеральные модификаторы типа МБ являются новым, необычным видом добавок для бетонов, растворов и сухих смесей. Особенность заключается в том, что это — порошкообразные поликомпонентные продукты, сочетающие в своем составе хорошо растворимые ингредиенты органического происхождения с плохо растворимыми неорганического происхождения.

К первым относятся материалы, идентифицируемые ГОСТом 24211 как химические добавки, в частности пластификторы; ко вторым относятся пуццолановоактивные микронаполнители разной степени дисперсности и химико-минералогического состава. Разработаны группой специалистов ООО «Предприятие Мастер Бетон» и НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (НИЦ «Строительство») в 1995г. и не имели тогда аналогов как в России, так и за рубежом.

В зависимости от вида суперпластификатора, составляющего органическую часть, модификаторы обозначаются аббревиатурой МБ с цифровыми индексами или терминами Мабелит и Эмбэлит с такими же индексами. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в неорганической части модификаторы подразделяются на пять видов. Примеры их обозначения: МБ-01, МБ-30С, МБ-50С, МБ-75С и МБ-100С.

В зависимости от соотношения микрокремнезема и расширяющей композиции в неорганической части модификаторы подразделяются на три вида. Примеры их обозначения: Эмбэлит-50, Эмбэлит-75 и Эмбэлит-100. Насыпная плотность порошкообразных продуктов – 0,75…0,80 т/м3, размер гранул в порошках – 0,01…0,4 мм (рис.1).

Микрофотографии основных минеральных компонентов модификаторов типа МБ представлены на рис.2.

    

Микрокремнезем (увеличение в 10 000 раз)                   Метакаолин (увеличение в 2 000 раз)                        Зола уноса (увеличение в 2 000 раз)

Рис.2 Микрофотографии минеральных компонентов модификаторов типа МБ

Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных частиц микрокремнезема или смеси частиц микрокремнезема и золы-уноса или расширяющей композиции, равномерно покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из молекул суперпластификатора и других органических компонентов модификатора. Затвердевшая адсорбционная пленка «склеивает» частицы микронаполнителя между собой, способствуя формированию прочных и устойчивых в воздушной среде гранул (рис.3), но в то же время, являясь водорастворимой, способствует их быстрой дезагрегации при перемешивании модификатора с водой в процессе приготовления бетонной смеси.

    

Общий вид порошка (увеличение в 500 раз)              Общий вид гранулы (увеличение в 1 500 раз)           Поверхность гранулы (увеличение в 15 000раз)

Рис.3 Микрофотографии органо-минерального модификатора типа МБ

В настоящее время на основании многолетних комплексных исследований свойств модифицированных бетонов и практики их производства и применения на объектах строительства, нами рекомендуются четыре разновидности органо-минерального модификатора типа МБ, которые приводятся ниже.

Наименование модификатора	Основные технические эффекты в бетонах
МБ-01	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
МБ-С	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
Эмбэлит	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств; Компенсация усадки, расширение, самонапряжение.
Мабелит	Обеспечение сверхвысокой прочности; Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости;

Основной функцией всех указанных модификаторов является получение высокопрочных (классы В60-В100) и сверхвысокопрочных (классы от В100 до В150) бетонов из пластичных и самоуплотняющихся смесей. Эта функция может быть использована для получения, так называемых, «малоцементных» бетонов (с сокращенным до 50% расходом цемента) с пониженной экзотермией. В случае применения Эмбэлит дополнительно можно обеспечить компенсацию усадки, расширение или самонапряжение бетонов.

Так как модификаторы являются композиционными материалами полифункционального действия, при их использовании улучшаются и технологические свойства бетонных смесей, для производства которых отпадает необходимость в применении пластифицирующих добавок. 
Оптимальная дозировка зависит от требований к бетонам и обычно находится в диапазоне 8-12% от массы цемента. При соответствующей технико-экономической целесообразности возможны повышенные дозировки. Модификаторы бетона типа МБ производятся на основании технических решений, защищенных патентами.

Модификаторы бетона Мабелит

Органо-минеральные модификаторы типа МБ являются новым, необычным видом добавок для бетонов, растворов и сухих смесей. Особенность заключается в том, что это — порошкообразные поликомпонентные продукты, сочетающие в своем составе хорошо растворимые ингредиенты органического происхождения с плохо растворимыми неорганического происхождения.

К первым относятся материалы, идентифицируемые ГОСТом 24211 как химические добавки, в частности пластификторы; ко вторым относятся пуццолановоактивные микронаполнители разной степени дисперсности и химико-минералогического состава. Разработаны группой специалистов ООО «Предприятие Мастер Бетон» и НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (НИЦ «Строительство») в 1995г. и не имели тогда аналогов как в России, так и за рубежом.

В зависимости от вида суперпластификатора, составляющего органическую часть, модификаторы обозначаются аббревиатурой МБ с цифровыми индексами или терминами Мабелит и Эмбэлит с такими же индексами. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в неорганической части модификаторы подразделяются на пять видов. Примеры их обозначения: МБ-01, МБ-30С, МБ-50С, МБ-75С и МБ-100С.

В зависимости от соотношения микрокремнезема и расширяющей композиции в неорганической части модификаторы подразделяются на три вида. Примеры их обозначения: Эмбэлит-50, Эмбэлит-75 и Эмбэлит-100. Насыпная плотность порошкообразных продуктов – 0,75…0,80 т/м3, размер гранул в порошках – 0,01…0,4 мм (рис.1).

Микрофотографии основных минеральных компонентов модификаторов типа МБ представлены на рис.2.

    

Микрокремнезем (увеличение в 10 000 раз)                   Метакаолин (увеличение в 2 000 раз)                        Зола уноса (увеличение в 2 000 раз)

Рис.2 Микрофотографии минеральных компонентов модификаторов типа МБ

Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных частиц микрокремнезема или смеси частиц микрокремнезема и золы-уноса или расширяющей композиции, равномерно покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из молекул суперпластификатора и других органических компонентов модификатора. Затвердевшая адсорбционная пленка «склеивает» частицы микронаполнителя между собой, способствуя формированию прочных и устойчивых в воздушной среде гранул (рис.3), но в то же время, являясь водорастворимой, способствует их быстрой дезагрегации при перемешивании модификатора с водой в процессе приготовления бетонной смеси.

    

Общий вид порошка (увеличение в 500 раз)              Общий вид гранулы (увеличение в 1 500 раз)           Поверхность гранулы (увеличение в 15 000раз)

Рис.3 Микрофотографии органо-минерального модификатора типа МБ

В настоящее время на основании многолетних комплексных исследований свойств модифицированных бетонов и практики их производства и применения на объектах строительства, нами рекомендуются четыре разновидности органо-минерального модификатора типа МБ, которые приводятся ниже.

Наименование модификатора	Основные технические эффекты в бетонах
МБ-01	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
МБ-С	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
Эмбэлит	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств; Компенсация усадки, расширение, самонапряжение.
Мабелит	Обеспечение сверхвысокой прочности; Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости;

Основной функцией всех указанных модификаторов является получение высокопрочных (классы В60-В100) и сверхвысокопрочных (классы от В100 до В150) бетонов из пластичных и самоуплотняющихся смесей. Эта функция может быть использована для получения, так называемых, «малоцементных» бетонов (с сокращенным до 50% расходом цемента) с пониженной экзотермией. В случае применения Эмбэлит дополнительно можно обеспечить компенсацию усадки, расширение или самонапряжение бетонов.

Так как модификаторы являются композиционными материалами полифункционального действия, при их использовании улучшаются и технологические свойства бетонных смесей, для производства которых отпадает необходимость в применении пластифицирующих добавок. 
Оптимальная дозировка зависит от требований к бетонам и обычно находится в диапазоне 8-12% от массы цемента. При соответствующей технико-экономической целесообразности возможны повышенные дозировки. Модификаторы бетона типа МБ производятся на основании технических решений, защищенных патентами.

Модификаторы бетона Эмбэлит

Органо-минеральные модификаторы типа МБ являются новым, необычным видом добавок для бетонов, растворов и сухих смесей. Особенность заключается в том, что это — порошкообразные поликомпонентные продукты, сочетающие в своем составе хорошо растворимые ингредиенты органического происхождения с плохо растворимыми неорганического происхождения.

К первым относятся материалы, идентифицируемые ГОСТом 24211 как химические добавки, в частности пластификторы; ко вторым относятся пуццолановоактивные микронаполнители разной степени дисперсности и химико-минералогического состава. Разработаны группой специалистов ООО «Предприятие Мастер Бетон» и НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (НИЦ «Строительство») в 1995г. и не имели тогда аналогов как в России, так и за рубежом.

В зависимости от вида суперпластификатора, составляющего органическую часть, модификаторы обозначаются аббревиатурой МБ с цифровыми индексами или терминами Мабелит и Эмбэлит с такими же индексами. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в неорганической части модификаторы подразделяются на пять видов. Примеры их обозначения: МБ-01, МБ-30С, МБ-50С, МБ-75С и МБ-100С.

В зависимости от соотношения микрокремнезема и расширяющей композиции в неорганической части модификаторы подразделяются на три вида. Примеры их обозначения: Эмбэлит-50, Эмбэлит-75 и Эмбэлит-100. Насыпная плотность порошкообразных продуктов – 0,75…0,80 т/м3, размер гранул в порошках – 0,01…0,4 мм (рис.1).

Микрофотографии основных минеральных компонентов модификаторов типа МБ представлены на рис.2.

    

Микрокремнезем (увеличение в 10 000 раз)                   Метакаолин (увеличение в 2 000 раз)                        Зола уноса (увеличение в 2 000 раз)

Рис.2 Микрофотографии минеральных компонентов модификаторов типа МБ

Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных частиц микрокремнезема или смеси частиц микрокремнезема и золы-уноса или расширяющей композиции, равномерно покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из молекул суперпластификатора и других органических компонентов модификатора. Затвердевшая адсорбционная пленка «склеивает» частицы микронаполнителя между собой, способствуя формированию прочных и устойчивых в воздушной среде гранул (рис.3), но в то же время, являясь водорастворимой, способствует их быстрой дезагрегации при перемешивании модификатора с водой в процессе приготовления бетонной смеси.

    

Общий вид порошка (увеличение в 500 раз)              Общий вид гранулы (увеличение в 1 500 раз)           Поверхность гранулы (увеличение в 15 000раз)

Рис.3 Микрофотографии органо-минерального модификатора типа МБ

В настоящее время на основании многолетних комплексных исследований свойств модифицированных бетонов и практики их производства и применения на объектах строительства, нами рекомендуются четыре разновидности органо-минерального модификатора типа МБ, которые приводятся ниже.

Наименование модификатора	Основные технические эффекты в бетонах
МБ-01	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
МБ-С	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
Эмбэлит	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств; Компенсация усадки, расширение, самонапряжение.
Мабелит	Обеспечение сверхвысокой прочности; Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости;

Основной функцией всех указанных модификаторов является получение высокопрочных (классы В60-В100) и сверхвысокопрочных (классы от В100 до В150) бетонов из пластичных и самоуплотняющихся смесей. Эта функция может быть использована для получения, так называемых, «малоцементных» бетонов (с сокращенным до 50% расходом цемента) с пониженной экзотермией. В случае применения Эмбэлит дополнительно можно обеспечить компенсацию усадки, расширение или самонапряжение бетонов.

Так как модификаторы являются композиционными материалами полифункционального действия, при их использовании улучшаются и технологические свойства бетонных смесей, для производства которых отпадает необходимость в применении пластифицирующих добавок. 
Оптимальная дозировка зависит от требований к бетонам и обычно находится в диапазоне 8-12% от массы цемента. При соответствующей технико-экономической целесообразности возможны повышенные дозировки. Модификаторы бетона типа МБ производятся на основании технических решений, защищенных патентами.

Модификаторы бетона МБ 01

Органо-минеральные модификаторы типа МБ являются новым, необычным видом добавок для бетонов, растворов и сухих смесей. Особенность заключается в том, что это — порошкообразные поликомпонентные продукты, сочетающие в своем составе хорошо растворимые ингредиенты органического происхождения с плохо растворимыми неорганического происхождения.

К первым относятся материалы, идентифицируемые ГОСТом 24211 как химические добавки, в частности пластификторы; ко вторым относятся пуццолановоактивные микронаполнители разной степени дисперсности и химико-минералогического состава. Разработаны группой специалистов ООО «Предприятие Мастер Бетон» и НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (НИЦ «Строительство») в 1995г. и не имели тогда аналогов как в России, так и за рубежом.

В зависимости от вида суперпластификатора, составляющего органическую часть, модификаторы обозначаются аббревиатурой МБ с цифровыми индексами или терминами Мабелит и Эмбэлит с такими же индексами. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в неорганической части модификаторы подразделяются на пять видов. Примеры их обозначения: МБ-01, МБ-30С, МБ-50С, МБ-75С и МБ-100С.

В зависимости от соотношения микрокремнезема и расширяющей композиции в неорганической части модификаторы подразделяются на три вида. Примеры их обозначения: Эмбэлит-50, Эмбэлит-75 и Эмбэлит-100. Насыпная плотность порошкообразных продуктов – 0,75…0,80 т/м3, размер гранул в порошках – 0,01…0,4 мм (рис.1).

Микрофотографии основных минеральных компонентов модификаторов типа МБ представлены на рис.2.

    

Микрокремнезем (увеличение в 10 000 раз)                   Метакаолин (увеличение в 2 000 раз)                        Зола уноса (увеличение в 2 000 раз)

Рис.2 Микрофотографии минеральных компонентов модификаторов типа МБ

Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных частиц микрокремнезема или смеси частиц микрокремнезема и золы-уноса или расширяющей композиции, равномерно покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из молекул суперпластификатора и других органических компонентов модификатора. Затвердевшая адсорбционная пленка «склеивает» частицы микронаполнителя между собой, способствуя формированию прочных и устойчивых в воздушной среде гранул (рис.3), но в то же время, являясь водорастворимой, способствует их быстрой дезагрегации при перемешивании модификатора с водой в процессе приготовления бетонной смеси.

    

Общий вид порошка (увеличение в 500 раз)              Общий вид гранулы (увеличение в 1 500 раз)           Поверхность гранулы (увеличение в 15 000раз)

Рис.3 Микрофотографии органо-минерального модификатора типа МБ

В настоящее время на основании многолетних комплексных исследований свойств модифицированных бетонов и практики их производства и применения на объектах строительства, нами рекомендуются четыре разновидности органо-минерального модификатора типа МБ, которые приводятся ниже.

Наименование модификатора	Основные технические эффекты в бетонах
МБ-01	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
МБ-С	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств;
Эмбэлит	Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости; Улучшение реологических свойств; Компенсация усадки, расширение, самонапряжение.
Мабелит	Обеспечение сверхвысокой прочности; Обеспечение высокой прочности; Снижение проницаемости;

Основной функцией всех указанных модификаторов является получение высокопрочных (классы В60-В100) и сверхвысокопрочных (классы от В100 до В150) бетонов из пластичных и самоуплотняющихся смесей. Эта функция может быть использована для получения, так называемых, «малоцементных» бетонов (с сокращенным до 50% расходом цемента) с пониженной экзотермией. В случае применения Эмбэлит дополнительно можно обеспечить компенсацию усадки, расширение или самонапряжение бетонов.

Так как модификаторы являются композиционными материалами полифункционального действия, при их использовании улучшаются и технологические свойства бетонных смесей, для производства которых отпадает необходимость в применении пластифицирующих добавок.
Оптимальная дозировка зависит от требований к бетонам и обычно находится в диапазоне 8-12% от массы цемента. При соответствующей технико-экономической целесообразности возможны повышенные дозировки. Модификаторы бетона типа МБ производятся на основании технических решений, защищенных патентами.

Добавки в бетон: виды, применение и производители

Бетон — строительная смесь, обеспечивающая долговечность, надежность, стойкость готовой конструкции к воздействиям любой природы. Растущие требования к стройматериалам стали причиной возникновения необходимости улучшать их свойства. Специальные добавки для бетона улучшают характеристики раствора и товарного бетона, ускоряют темпы строительства, сокращают расходы материалов и энергоресурсов. Вопрос, какие существуют категории добавок, подробно раскрыт ниже.

Для чего применяются?

Применение химических добавок — простой, доступный и эффективный способ улучшения качества бетонных растворов. Их применение сегодня важно, как и основных компонентов. Добавки для бетона предназначены для:

• достижения высоких эксплуатационных качеств цементного камня;
• ускорения или замедления твердения;
• улучшения водонепроницаемости;
• повышения стойкости к температурным перепадам и морозам;
• исключения необходимости дозированной подачи раствора;
• получения бетона с заданными характеристиками.

Их количества для той или иной смеси подбираются в экспериментальных условиях по технологии скайтрейд.

Вернуться к оглавлению

Виды добавок для бетона

Существует два типа добавок к бетону: жидкие, порошковые. Преимущественно они влияют на конкретные свойства свежего раствора — удобоукладываемость, начало затвердевания. Добавки в бетон нужно вносить либо в воду затворения, либо в готовую смесь.

Существует отдельный вид специфичных присадок — воздухововлекающие, пенообразующие. Например, добавка в бетон кальматрон д. Этот тип модификаторов отличается комплексным действием. Его добавляют для улучшения нескольких параметров одновременно. Добавка для бетона существенно снижает затраты, позволяет избежать несовместимости нескольких отдельных присадок.

Ускорители и замедлители твердения также важны. Популярны присадки для бетона этой категории такие, как хлорид кальция, сульфат натрия, нитраты кальция и натрия. К многокомпонентным составам относятся: нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция. Ниже представлена видовая классификация добавок.

Вернуться к оглавлению

Модификаторы

Комплексный протеиновый модификатор «Биотех».

Модифицирующие соединения — категория веществ, улучшающая прочность, долговечность, стойкость к низким температурам. Они снижают проницаемость бетона. Работать с модифицированным продуктом удобнее, так как улучшается ее подвижность. Раствор ложится равномерно, заполняя все щели и углубления.

Модификаторы классифицируются по назначению получаемого бетона. Например, существуют добавки в бетон, предназначенные для сооружения колодцев, бассейнов. Другой тип присадок применяется при строительстве фасадов или формировании стяжки полов. Такой регулятор, улучшающий эксплуатационные качества строительной массы, снижает ее влагопроницаемость.

Вернуться к оглавлению

Пластификаторы

Эта группа наиболее востребованная. Существует четыре категории пластификаторов:

1. Сильные.
2. Слабые.
3. Средние.
4. Новейшие суперпластификаторы.

В добавках последней категории включены вещества для комплексного решения поставленных задач, повышающие несколько характеристик цементной массы. В зависимости от схемы воздействия на бетоны и химии процесса, пластификаторы бывают:

1. Увеличивающие подвижность при неизменном количестве воды.
2. Сокращающие расход цемента до 10% без изменения подвижности.
3. Увеличивающие прочность при постоянной подвижности.

Добавкам свойственны такие преимущества, как:

• экономия расходного материала;
• улучшение подвижности песко-цемента;
• рост надежности на 20-25%;
• производство удобоукладываемой массы;
• возможность заливки тонкостенных или густоармированных конструкций;
• уплотнение цементного состава;
• улучшение морозостойкости и трещиноустойчивости;
• экономия энергоресурсов благодаря сокращению времени получения цементной массы.

Недостаток пластификаторов — ускорение скорости твердения. Поэтому рекомендуется дополнительная химия для бетона, ускоряющая этот процесс. Полученные бетоны широко применяются в сооружениях, где нужны идеально ровные полы и стены.

Вернуться к оглавлению

Антиморозная

Добавки для бетонов и строительных растворов необходимы для снижения точки замерзания воды, которая включена в их состав. Химия, повышающая антиморозные характеристики этих продуктов, облегчает процесс кладки раствора, ускоряет процесс набора бетоном крепости в холодное время года. Эти показатели позволяют экономить расходные материалы, продлевать срок службы готового изделия. Цементы получают морозостойкие свойства. Нитрит натрия — наиболее популярное присадочное вещество. Предлагаются и другие воздухововлекающие компоненты.

Вернуться к оглавлению

Регуляторы подвижности

Эти специфичные присадки, добавляемые с целью сохранить пластичность раствора в неблагоприятных условиях, активно применяются жарким летом. Бетонные регуляторы также пригодны при транспортировках строительного раствора длительное время. Регуляторы улучшают удобство растворов при кладке стяжки пола.

Вернуться к оглавлению

Добавки в бетон для набора прочности

Одним из видов присадок комплексного действия являются ускорители набора крепости или бетонные упрочнители. Они наделены качествами как суперпластификаторов, так и ускорителей твердения. В их состав включены органические и неорганические соединения без щелочей. Ускорители имеют широкую область использования в строительстве, промышленности, дорожной и транспортной сфере при получении товарного продукта или области, где нужны торкрет бетоны.

Вернуться к оглавлению

Химические присадки

Существует несколько целевых категорий хим добавок, примешиваемых в раствор для бетонирования. Классификация производится по оказываемому ими эффекту.

1. Бетонные модификаторы подвижности и пластичности смеси.
2. Вещества для снижения влагоиспарения из раствора.
3. Гидроизоляционные присадки.
4. Бетонные стабилизаторы процесса расслаивания песко-цементной массы.
5. Отвердители.
6. Замедлители схватываемости.
7. Противоморозные присадки.
8. Пенно- и газообразователи.
9. Защитные соединения.
10. Воздухововлекающие соединения.
11. Бетонные присадки, улучшающие стойкость к коррозии, воздействию живой органики (плесени, грибков).
12. Гидрофобизаторы.

Хим вещества могут влиять на несколько свойств, но проявляться будет только одно. Принцип действия присадок подобен действию ПАВ и могут образовывать материал с пространственной структурой. К этой категории относятся присадки на основе нитрит соединений. Такая химия очень опасна, поэтому работать с ней нужно осторожно, руководствуясь инструкциями скайтрейд.

Вернуться к оглавлению

Антикоррозийные

Модифицирующая продукция придает стойкости бетону при воздействии пресной воды-фильтра, агрессивной жидкости, вызывающем коррозию материала. Эти добавки к бетону решают несколько задач:

• предотвращают растворение составляющих готового камня;
• препятствуют вымыванию продуктов реакции бетона и воды;
• защищают поверхность от кристаллических труднорастворимых образований, приводящих к разрушению камня.

Во время действия антикоррозийных хим веществ осуществляется полное или частичное связывание свободной гидроокиси кальция в бетоне. Добавку примешивают с целью повышения плотности и влагонепроницаемости камня, уменьшения объема пор в его структуре. За счет этого цементы наделяются гидрофобностью.

NitCaL — специально разработанный нитрат для ускорения набора крепости, трещиностойкости, производства качественного монолита и ЖБИ, предотвращения коррозийных процессов арматуры в бетонах.

Вернуться к оглавлению

Присадки для самоуплотняющихся смесей

Специфичный тип присадок применяется при заливке тонкостенных конструкций. К этой категории можно отнести некоторые новые суперпластификаторы, улучшающие подвижность строительной массы и надежность, плотность с водонепроницаемостью готового продукта. Бетонные регуляторы позволяют уменьшить расход цемента без потери качества получаемой конструкции. Химические модификаторы этого типа подымают сортность смеси и скорость набора крепости на начальной стадии твердения.

Комплексные присадки для тонкостенных и густоармированных изделий значительно упрощают процесс выбора необходимых компонентов и определения их совмещаемости. Стабилизирующие суперпластификаторы призваны решить несколько задач путем добавления только одного вещества. Их цель — получение максимального эффекта от взаимодействия с компонентами смеси.

Вернуться к оглавлению

Примеры производителей

На отечественном рынке представлен широкий выбор продуктов российских торговых марок, таких как «Полипласт», Суперпласт, «Технотест», МетаПро, Coral, Мастер. Химия от зарубежных производителей не наделена требуемой способностью к повышению прочности бетона, используемого в отечественной строительной индустрии. Производство концерна BASF позволяет получить продукты, интересные для отечественного рынка.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Широкий ассортимент модифицирующей химии позволяет выбрать тот продукт, который будет максимально соответствовать требованиям каждого конкретного случая, повысить эффективность песко-цементного состава, продлить эксплуатацию готового изделия. Однако при работе с цементными добавками важно в точности соблюдать рекомендации и инструкции по используемым пропорциям, указанным специалистами скайтрейд. Желаемый эффект не будет достигнут, если допустить диспропорцию или нарушить последовательность приготовления.

В любом случае количество всех добавок, используемых для одного объема, не должно превышать 1,5—3% массы цемента. Несмотря на свой положительный эффект, применение модификаторов не исключает важности соблюдения точной технологии приготовления, смешения до однородности, кладки и выдержки строительной массы.

Модификатор прочности бетона

Модификатор прочности бетона.

 

 

Модификатор прочности бетона – добавка на основе углеродных наноматериалов, предназначенная для увеличения прочности бетона: сжатие – до 45%, на изгиб – до 28%.

 

Модификатор прочности бетона

Свойства и преимущества модификатора прочности бетона

 

Модификатор прочности бетона:

Бетон представляет собой искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества (например, портландцемента), различных крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев в бетон добавляют специальные добавки для придания ему особых свойств или улучшения основных характеристик (в первую очередь – прочности), именуемые пластификаторами или модификаторами.

Модификатор прочности бетона – добавка, предназначенная для увеличения прочности бетона.

Прочность бетона – это техническая характеристика, определяющая его способность противостоять механическому и химическому воздействию. Данная техническая характеристика определяет свойства и эксплуатационные качества бетонных конструкций, зданий и сооружений. Определяют прочность бетона на сжатие, на растяжение и при срезе.

Действующим веществом модификатора прочности бетона является углеродный наноматериал (в первую очередь – углеродные нанотрубки). Модификатор представляет собой жидкость, в котором растворен углеродный наноматериал и который придает ему (модификатору) черный цвет.

Модификатор прочности бетона добавляется непосредственно при приготовлении бетонного раствора путем добавления его в воду. Модификатор полностью готов к применению и не требует каких-либо дополнительных манипуляций с ним.

Модификатор может применяться в любых типам бетонов на основе портландцемента.

Рекомендуемая концентрация модификатора в рецептуре бетона – 0,5%. Рекомендуемая концентрация наночастиц – 0,005% от массы цемента.

 

Свойства и преимущества модификатора прочности бетона:

– при добавлении в бетон модификатор прочности бетона позволяет увеличить прочность бетона на сжатие до 45%,

– при добавлении в бетон увеличивает прочность бетона на изгиб до 28%,

– при добавлении в бетон увеличивает морозостойкость бетона до 39%,

– дает возможность экономии на портландцементе при сохранении прочностных характеристик,

– увеличивает подвижность бетона,

– снижает необходимость добавления в бетон иных пластификаторов и модификаторов,

– при добавлении в бетон последний превращается нанобетон.

 

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

 

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 200