Ferrum-exclusive.ru

Металлические печи для бани
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Добавки в бетон: какие они бывают и зачем применяются

Добавки в бетон: какие они бывают и зачем применяются?

Готовясь к заливке фундамента нужно получить максимум информации о бетоне – основе любой монолитной конструкции. Подбирая оптимальное соотношение компонентов исходной смеси (вода-цемент-песок-щебень), не забывайте о добавках, улучшающих ее свойства.

Ассортимент строительной химии сегодня насчитывает сотни наименований. Не зная, какие бывают добавки в бетон, нельзя вести работы в экстремальных погодных условиях и рассчитывать на высокое качество.

В этой статье мы рассмотрим самые распространенные виды добавок в бетонные смеси, изучим механизм их действия и оценим эффект от использования.

Противоморозные добавки

Если бетон замерзает – кристаллы воды из — за своего расширения разрушают ( рвут ) структуру бетона и в дальнейшем получившееся изделие обладает крайне низкой прочностью и ухудшенными остальными характеристиками .
Для решения этой проблемы можно использовать :
— обогрев конструкции до застывания раствора ;
— добавить специальные добавки , которые предотвращают замерзание воды .

Такие противоморозные добавки позволяют проводить работы до минус 15 градусов .
Но при этом вводимые добавки изменяют свойства конечного изделия как в положительную , так и в отрицательную сторону .

Принцип действия добавок :

У меньшает температуру замерзания воды в бетонной смеси , что не дает ей замерзнуть при доставке и до непосредственного схватывания раствора . За счет этого происходит полное протекание реакции воды с порошком цемента . После введения добавки бетон становиться морозостойким .

ГОСТ 24211 — 91 рекомендуется применение противоморозных присадок в диапазоне температур минус 10 — 15С . Фактически добавки дают возможность применения бетона и при пониженной температуре , но процесс застывания будет занимать более длительное время .

Противоморозные добавки можно разделить на группы по степени воздействия :

— уменьшающие температуру замерзания воды . Они же незначительно влияют на скорость схватывания раствора .
— способствует быстрому формированию плотной цементной структуры ( камня ). В процессе реакции с компонентами раствора выделяется тепло . Не уменьшает температуру замерзания воды . ( в основном сульфаты ).
— ускоряющая противоморозная добавка . Увеличивает растворимость компонентов раствора . Некоторые так же снижают температуру замерзания воды .

Часто используют комплексные составы , включающие в себя несколько групп добавок .

Противоморозные добавки

Примеры заливки бетона с использованием противоморозной добавки.

Рассмотрим основные химические вещества , которые являются противоморозными добавками :

Поташ — противоморозный ускоритель твердения . Чтобы не допустить уменьшение прочности конечного изделия часто применяют совместно с замедлителями схватывания . Содержание не более 30 %.

Формиат натрия является противоморозной добавкой , ускоряющая твердение . Используется с лигносульфонатом нафталина для повышения пластифицирующих свойств раствора и увеличивает водоредуцирование ( уменьшение воды в растворе ). Содержание 2 — 6 % от объема цемента .

Нитрит натрия – ускоряет твердение . Запрещено использовать в смеси с лигносульфонатами из — за выделения при реакции отравляющего газа . Содержание в растворе до 10 % от массы цемента . Применяется до минус 25С .

Аммиачная вода ( Аммиак водный ) – противоморозная добавка . Не корродирует армирующие элементы , ингибитор коррозии к другим компонентам смеси . Замедляет твердение раствора . По сравнению с поташем и кальцием хлористым имеет более низкую степень расширения .

Концентрация рассчитывается от температуры окружающей среды :

до минус 10С – водный раствор аммиака 5 %;
в диапазоне минус 10 — 20С – водный раствор аммиака 10 %;
в диапазоне минус 20 — 35С – водный раствор аммиака 15 %;
ниже минус 35С – водный раствор аммиака 20 %.

Читайте так же:
Бетон м200 пропорции песка щебня цемента

Кальций и Натрий хлористый – уменьшает время схватывания . Основные недостатки – корродирование армирующих элементов и появление высолов . Вводят совместно с Нитритом натрия для снижения коррозии армирующих элементов хлоридом кальция . Для этого же используют аммиак водный ( был опробован при возведении Кременчугской ГЭС) .

Карбамид (Мочевина) — не рекомендуется использовать как самостоятельную добавку. Как дополнительная добавка выступает в качестве пластификатора, выводит соли (нитриты и нитраты) в плохорастворимые, уменьшает температуру замерзания. Так же повышает закрытую пористость. Ч асто используется совместно с нитратом кальция . При применении вместе с Кальцием азотнокислым ( 1 к 4 ) не взирая на небольшое уменьшение температуры замерзания , раствор хорошо затвердевает при пониженной температуре .

Натрий роданистый – ускоритель схватывания . Входит в состав многих готовых комплексных противоморозных добавок , выпускаемых отечественными производителями .

Бура ( Тетраборат натрия ) – противоморозная добавка . Способствует сохранению целостности изделия после оттаивания , а так же препятствует трещинообразованию в монолите конструкции . Уменьшает водопроницаемость , увеличивает прочность до 30 %.
Рекомендована как дополнительная добавки при использовании карбоната кальция ( Поташ ) для повышения прочности после оттаивания .

Сода кальцинированная ( Натрий углекислый ) – ускоритель твердения .
Зависимость скорости схватывания от количества соды в растворе :
0 % Начало схватыв . 100 мин Конец схватыв . 305 мин
2 % Начало схватыв . 5мин Конец схватыв . 45 мин
5 % Начало схватыв . 3 мин Конец схватыв . 17 мин
Однако такое быстрое твердение сильно снижает прочность .

Тринатрийфосфат – ускоряет затвердение бетона . Можно использовать в небольших количествах . Достаточно добавить до 1 , 5 %. Самостоятельно применяется только при положительной температуре .

Аммоний хлористый – ускоритель схватывания раствора и противоморозная добавка .

Силикат натрия или калия ( жидкое стекло ) – сильный ускоритель твердения . Конечное изделие становится более влагостойким и повышает прочность .

Соляная кислота совместно с Известью ( негашеной ) – ускоритель твердения . Может уменьшить время работ до 4 — х раз . При гашении извести выделяется тепло .

Сульфат Калия — увеличивает морозостойкость, повышает водонепроницаемость. Так же уменьшает усадку.

Особенности:

В процессе твердения раствора добавки могут перераспределяться по объему и скапливаться в углах и других местах . Это может повлиять на равномерность распределения свойств .
Так же при застывании добавки могут изменять объем при кристаллизации , что может привезти к внутренним напряжениям и дефектам .
Применение противоморозных добавок должно проходить под руководством специалиста , который выберет необходимые к применению добавки и произведет расчет необходимого количества .

В настоящее время разработано большое количество готовых составов, а так же различные специальные добавки, например, поликарбоксилатные суперпластификаторы.

Статья про изготовление пористых бетонов с использованием перекиси водорода.

Гидроизоляция бетона
жидким стеклом

жидкое стекло

Жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатов натрия – Na2O·nSiO2 или калия – K2O·nSiO2.

Качество жидкого стекла оценивают по плотности, вязкости раствора и модулю стекла (2,6-4,0), который равен отношению числа грамм-молекул кремнезема к одному грамм-молю оксида натрия или калия. С увеличением модуля повышаются клеящие свойства жидкого стекла и стойкость изделий к кислотам.

Приготовление жидкого стекла

Технология получения жидкого стекла включает сплавление смеси кварцевого песка с карбонатом натрия (калия) или сульфатом натрия (калия) при температуре 1300-1400 °С, охлаждение расплава и его растворение паром под давлением 0,6 — 0,8 МПа в автоклаве.

Читайте так же:
Какая марка цемента лучше м400 или м500

Растворимое стекло затвердевает только на воздухе. Сущность процесса заключается в испарении воды, повышении концентрации свободного коллоидного кремнезема, его последующей коагуляции и уплотнения.

Само по себе жидкое стекло твердеет очень медленно вследствие образования на его поверхностных слоях плотной пленки, препятствующей проникновению СО2 во внутренние слои и их высыханию. Поэтому для ускорения твердения применяют различные катализаторы, главным образом кремнефтористый натрий.

Наибольшее распространение получило более дешевое натриевое стекло, хотя по свойствам калиевое более ценно.

Применение жидкого стекла

Проявление жидким стеклом вяжущих свойств, обусловливает его использование в качестве связующего в составе композиционных материалов.

Жидкие стекла применяются в качестве компонента цементов — гетерогенных систем, включающих наряду с растворами силикатов тонкодисперсные порошки. Порошки образуют с жидкими стеклами химически взаимодействующую композицию (цемент). В таких цементах жидкое стекло является жидкостью затворения порошковой части. Цементы на основе водорастворимых силикатов идут на изготовление композиционных материалов и покрытий различного назначения.

Следует уточнить, что понимают под вяжущими свойствами жидких стекол. Это уровень прочности искусственного камня, полученного при твердении цемента на основе жидкого стекла (жидкое стекло+тонкодисперсные порошки+добавки различного назначения), или композиционного материала на основе жидкого стекла или жидкого стекла с отвердителем. Вяжущие свойства жидкого стекла отождествляют также со значением его адгезии к подложкам различной природы.

Исходя из классификации строительно-технических свойств строительных вяжущих веществ, жидкое стекло относят к «воздушным вяжущим», поскольку искусственный камень на его основе неводостоек — разупрочняется при хранении в воде. Однако специальными приемами водостойкость такого камня может быть значительно повышена, прежде всего, за счет правильного выбора отвердителя, использования термического отверждения, введения добавок-модификаторов и т.д.

Водостойкость композиционных материалов на жидких стеклах зависит от значения силикатного модуля и заметно повышается при превышении значения 3,3. Дальнейшее повышение модуля приводит к повышению водостойкости материала на основе щелочных силикатов, которая монотонно возрастает в области полисиликатов (при n>4,0), однако в этой области наблюдается ослабление вяжущих свойств.

Ускорение схватывания цемента

Прибавление раствора жидкого стекла к воде затворения цемента ускоряет процесс его схватывания и твердения, что имеет большое практическое значение, например, при зимних бетонных работах. Скорость твердения цементных растворов зависит от состава жидкого стекла и в особенности от содержания в нем кремнезема. Чем выше кремнеземистый модуль жидкого стекла, тем эффективнее происходит его взаимодействие с цементом.

Прибавление к цементному раствору 2 % жидкого стекла ускоряет начало схватывания в 3 раза, а конец схватывания больше чем в 4 раза. Но прочность затвердевшего раствора в этом случае несколько снижается. Дальнейшее прибавление жидкого стекла в количествах до 10 % совершенно не ускоряет начала схватывания, конец же схватывания ускоряется в 6 раз.

Полимерцементные составы

Хорошо зарекомендовали себя при гидроизоляции подземных железобетонных конструкций цементные сложные композиции, включающие для обеспечения заданных свойств до пяти ингредиентов: цемент, песок, синтетический латекс, жидкое стекло, эмульгатор. Основное преимущество таких полимерцементных материалов экологическая безопасность.

Инъекционные составы

Жидкое стекло применяется для укрепления, уплотнения (силикатизации) слабых грунтов на строительных площадках. Вначале в грунт под давлением закачивают раствор хлористого кальция определенной концентрации, затем жидкое стекло. В результате реакции этих веществ образуются плохо растворимые соединения, которые повышают механическую прочность грунтов.

Читайте так же:
Общестроительный цемент пц 400 д20

Добавление жидкого стекла в бетон

Бетон с добавками жидкого стекла не рекомендуется для гидроизоляции, так как со временем жидкое стекло вымывается из бетона, оставляя после себя поры, нарушающие герметичность бетона.

Недостатки

Это прежде всего высокая проницаемость жидкостей в композициях на его основе, нестойкость против воздействия растворов щелочей и относительно невысокая водостойкость. Снижают проницаемость и повышают водостойкость композиций введением различных добавок. Модифицируют свойства жидкого стекла в процессе приготовления композиций.

Состав

Достоинством материала является его демократичная цена, по сравнению с обычным бетоном, и отличные характеристики. Компоненты полимербетона:

  • мелкодисперсная зола — используется в качестве связующего вещества,
  • модификаторы (отвердители) — помогают обеспечить быстрое затвердевание полимерного массива,
  • кальциевый гидроксид, силикат или жидкое стекло — используются для увеличения рабочих характеристик,
  • наполнитель крупной фракции (щебень, песок, измельченное стекло) и мелкой (графит, андезит, кварц).
  • вода.

Мы представили вам базовый состав рецепта, но это не значит, что на просторах интернета или в разговоре с опытным застройщиком вы не встретите других составляющих. Строители постоянно в поиске идеального рецепта, который выполнял бы поставленные задачи.

Для чего используют жидкое стекло

Наиболее широко жидкое стекло применяется в строительстве, однако нередко оно используется и в других сферах производства.

Среди них можно выделить следующие области применения:

  • Антикоррозийное средство;
  • Для заполнения пустот;
  • Грунтование поверхностей с целью предотвращения развития различных бактерий и грибков на поверхности;
  • При добыче нефти;
  • Покрытие поверхности для повышения огнеупорности, гигроскопичности, а так же прочности материалов;
  • Металлургическое производство;
  • Отбеливающее средство;
  • Связующий агент в производстве, а так же при кладке;
  • Химические добавки к материалам и удобрения;
  • Антипригарные покрытия;
  • Стабилизация пенобетона;
  • Для производства моющих средств.

Этот список нельзя считать окончательным, ведь натриевое жидкое стекло используется еще и при производстве тканей, бумаги, мыла, изделий из дерева, стекла и керамики. Чаще всего оно применяется, конечно же, в строительстве, поскольку обладает уникальными свойствами.

Если же жидкое стекло добавляется к шпатлевкам и краскам, то они станут наилучшим решением для окрашивания тех помещений, в которых предполагается нахождение множества людей.

Где еще может применяться жидкое стекло, расскажет видео:

Использование в строительстве

Чтобы предотвратить в дальнейшем растрескивание бетона, а так же улучшить его качества и свойства, делают специальную процедуру железнения. Она представляет собой применение порошкового жидкого стекла для укрепления цементной стяжки, повышения ее прочности.

Если в качестве элемента для проведения железнения предполагается использовать именно жидкое стекло, то нужно выбрать влажный метод. Процедура изначально заключается в нанесении раствора цемента на поверхность.

После этого необходимо тщательно разровнять слой и уплотнить его дополнительно при помощи мастерка. При изготовлении раствора обязательно нужно добавить жидкое стекло в порошке. Пропорции в таком случае будут 1:1.

Гидроизоляция бетона и фундамента

где можно использовать жидкое стекло

Проведение работ по гидроизоляции различных емкостей и помещений предполагает соблюдение определенных процессов.

Чаще всего жидкое стекло используется для повышения водоотталкивающих свойств и обработке:

  1. Бассейнов;
  2. Фундамента;
  3. Бетона;
  4. Подвалов;
  5. Пола;
  6. Ванной;
  7. Колодца.

Силикат натрия имеет некоторые особенности, поэтому при гидроизоляционных работах, связанных с бетоном, а так же постройкой фундамента, судя по отзывам, рекомендуется дополнительно защищать материал. Это связано с тем, что, растворяясь в воде, жидкое стекло несколько теряет свои основные свойства и уже хуже защищает поверхность.

Читайте так же:
Мешаем гипс с цементом

Следует отметить, что с цементным раствором жидкое стекло схватывается очень быстро, поэтому заготавливать изначально нужно только тот объем бетона, который нужен. Если приготовить его «с запасом», а после схватывающийся раствор перемешать, то он полностью потеряет все свойства.

При постройке фундамента и его последующей обработке материалом, с добавлением жидкого стекла, это важно учесть.

Гидроизоляция при помощи жидкого стекла:

Гидроизоляция других поверхностей

Поскольку этот вид материала обладает выдающимися качествами, его используют и для защиты от воды на тех поверхностях, где нежелательно применение бетона. Такой способ обработки называют обмазочным.

Технология обработки различных поверхностей, следующая:

  • Этап включает в себя полное очищение поверхности, а так же снятие жирового слоя при помощи специальных средств;
  • Далее потребуется нанести вначале один, а по мере высыхания и другой слой;
  • Высушить поверхность, нанести рулонную или оклеечную гидроизоляцию.

Если необходимо повысить водоотталкивающие свойства, например, материалов колодца, то изначально необходимо подготавливать такой же раствор, как и при железнении бетона. Масса должна получаться пластичной. А для лучшей схватываемости можно вначале обработать поверхность водой.

Жидкое стекло получают гидролизом силикатов калия, натрия и лития, иногда синтезируется в процессе переработки других материалов. Смесь растворяется в воде, раствор характеризуется щелочной реакцией, при этом pH равняется 10 – 13.

Вязкость и плотность материала зависит от факторов:

  • концентрации исходного раствора при изготовлении (объема воды);
  • температуры технологического процесса;
  • соотношения щелочи и кремниевой кислоты.

Силикатный размягчается при +570° — +670°С, застывшая пленка раствора может раствориться в воде. Присутствие ионов металла при регидролизе приводит к образованию нерастворимых силикатов, кислота становится причиной формирования нерастворимого геля кремниевой кислоты.

Производят продукт высокой плотности, затем разбавляют до требуемых показателей. В строительстве концентрат смешивают с водой, температура которой не ниже +15°С.

Состав и характеристики

Формула жидкого стекла Na2O + SiO2 или Ka2O + SiO2. Основные ингредиенты вводят независимо от типа катиона, концентрации кремниевой кислоты, полимерной структура кремнезема и технологии получения смеси. Кроме растворимых стекол в гидролизе участвуют кристаллы безводных или гидратированных силикатов.

Характеристики продукта:

  • внешне выглядит как густая текучая масса серого, желтого цвета;
  • в смеси не просматриваются инородные включения;
  • плотность составляет 1250 – 1600 кг/м³;
  • оксида натрия содержится 8,8 – 12,3%;
  • диоксида кремния — 24,2 – 31,8%.

После смешивания с песком, цементом или нанесения на поверхность жидкое стекло затвердевает с выделением аморфных оксидов кремния. Полученная пленка имеет ценные свойства, она не воспламеняется, при повышении температуры не выделяет вредных для здоровья компонентов. Сырье для производства всегда доступно и стоит недорого.

Разновидности

Состав жидких стекол имеет разнообразный диапазон. Начинается ряд с полисиликатных высококремниевых смесей и высокощелочных растворов, заканчивается несколькими вариантами устойчивых кремнезолей.

Жидкое стекло бывает:

  • калиевое (силикатный модуль 2,1 – 3,5, плотность 1,3 – 1,6 г/см³);
  • натриевое (силикатный модуль 2,7 – 4,1, плотность 1,25 – 1,4 г/см³);
  • литиевое (плотность 1,1 – 1,2 г/см³);
  • смешанное калиево-натриевое и натриево-калиевое;
  • на базе четвертичного аммония;
  • на основе сильных соединений органики.

Два последних вида производят по собственно разработанным ТУ изготовителей небольшими партиями.

Жидкое стекло различают по химическому составу, содержанию примесей AL2, O3, CaO, SO3, MgO и других. Некоторые страны делят составы по вязкости.

Сфера применения

Практическое использование связано с техническими характеристиками материала. Первым направлением является применение в виде вяжущего компонента, способного твердеть с формированием силикатного камня. Продукт хорошо связывается с основанием из разных материалов.

Читайте так же:
Направляющие для цементной стяжки

Второе направление рассматривает применения жидкого стекла как сырья при синтезе силикагеля, цеолита, белой сажи (кремнеземсодержащих составов). Третий вид использования — в виде химических частей в производстве краски, пропиток, моющих, бумаги, других растворов.

Сфера применения растворимого стекла в строительстве:

  • окрасочная гидроизоляция бетонных оснований, подвальных помещений в два слоя смесью в пропорции от 1:2 до 1:8 (стекло, вода, соответственно);
  • добавление силиката натрия при замешивании строительных растворов — самый распространенный прием (1 л жидкого стекла добавляют на 10 л смеси);
  • гидроизоляцию бассейнов наносят на поверхность в два слоя (расход — 0,5 л изолятора на 1 м2 стенок);
  • в виде бактерицидной обработки в затирку для швов плитки, пропитки деревянных поверхностей (пропорция 1:3, где силикат, затирка);
  • в качестве быстро схватывающегося клея для кафеля или фиксатора при монтаже других элементов.

Жидкое стекло используют при производстве силикатных красок, замазок, мастик, пеностекла, грунтовок, арболита. Продукт добавляют в ремонтные растворы с высокой термостойкостью для печек, им укрепляют почву в виде инъекций, пропитывают картон, гофру. Материал используют при изготовлении электродов для сварки и флюсов.

Технология внесения

Существует определённая последовательность приготовления замеса. Она обеспечивает соответствующее качество готового продукта:

  1. Берётся 1 ведро очищенной воды, не содержащей солевых примесей. Вода для технических нужд не подходит, так как её загрязняющие компоненты могут отрицательно воздействовать на физико-химические процессы.
  2. Затем в ведро вносится 1 стакан (250 мл) ЖС и хорошо перемешивается.
  3. Гомогенизированный раствор переливается в широкую ёмкость (корыто или таз).
  4. Песок и цемент соединяются в необходимых количествах и добавляются при помешивании.
  5. Бетонная смесь взбивается строительным миксером или дрелью со специальной насадкой.
  6. Полученная однородная масса заливается в подготовленную опалубку.

Технология внесения ЖС

Точная дозировка компонентов в домашних условиях проблематична. Но водоотталкивающие и воздухонепроницаемые свойства ЖС проявятся полностью, если обратить внимание на рекомендации специалистов:

  • нельзя вливать в цементно-песчаную смесь чистый силикатный клей, не растворив его предварительно в воде;
  • бетон можно затворять водой только после того, как она разбавит ЖС;
  • присадка существенно уменьшает время застывания, поэтому готовят малые порции состава и заливают максимально быстро;
  • после работы тщательно промывают инструмент и не используют его в местах возможного контакта с пищей;
  • растворимое стекло нетоксично, но следует избегать попадания его брызг на слизистые оболочки глаз и незащищённые участки кожи;
  • работы желательно выполнять в помещениях с достаточной вентиляцией, вдали от источников открытого огня, а ещё лучше — на свежем воздухе.

Силикатный клей — экономичный и надёжный заменитель специализированных пластификаторов, хотя неконтролируемое отклонение от разработанных производителем пропорций вызывает ухудшение прочности конструкций, в которых используется жидкое стекло для гидроизоляции бетона. Инструкция по применению содержит все необходимые рекомендации и позволяет правильно организовать работы и достичь максимального эффекта. Полученный результат будет соответствовать всем ожиданиям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector