ДОБАВКИ В ЦЕМЕНТ: ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ. Добавки цемент


Цементы с минеральными добавками - Вяжущие материалы

Цементы с минеральными добавками

Изготовление портландцемента — сложный энергоемкий процесс, требующий больших затрат топлива. На обжиг 1 т клинкера затрачивается около 226 кг

условного топлива, на помол—до 30 кВт-ч электроэнергии. Чтобы снизить энергетические и материальные затраты, изготовляют цементы составного типа, т. е. такие, которые кроме клинкерной части содержат минеральные добавки. Расход топлива на сушку 1 т этих добавок составляет всего 20…25 кг, т. е. в 10 раз меньше, чем на обжиг клинкера. Заменяя часть клинкера минеральной добавкой, значительно экономят топливо и электроэнергию.

Среди веществ этой группы различают активные минеральные добавки и добавки-наполнители.

Активными минеральными добавками называют вещества, которые при смешивании с воздушной известью придают ей после затвердевания водостойкость. Воздушную известь нельзя применять во влажных условиях, но при введении активных минеральных добавок она приобретает гидравлические свойства. Такие добавки (называемые иначе гидравлическими или пуццо-лановыми) содержат кремнезем в аморфном состоянии. Он активно взаимодействует с гидрокси-дом кальция, содержащимся в извести или

выделяющимся при гидратации портландцемента. Возникающие при этом гидросиликаты кальция практически не растворимы в воде. Таким образом, растворимая составляющая цементного камня Са(ОН)2 переводится в нерастворимое соединение. В этом смысл использования активных минеральных добавок: экономя клинкерную часть, они в то же время придают цементу ряд особых свойств.

Добавки-наполнители не обладают гидравлическими свойствами либо эти свойства выражены у них в очень слабой степени. Используя их в композиции с цементным клинкером, получают смешанные вяжущие, активность которых уменьшается пропорционально количеству введенных наполнителей. Эти добавки применяют для снижения расхода цемента в растворах и бетонах низких марок, а также при изготовлении специального цемента для строительных растворов.

При введении различных добавок получают портландцемент с минеральными добавками, пуццолановый портландцемент, а также шлакопортландцемент.

Портландцемент с минеральными добавками близок по свойствам к обычному, поскольку количество добавок в нем невелико. Он имеет те же марки и область применения, что и портландцемент, но благодаря добавкам несколько дешевле.

Пуццола новый портландцемент изготовляют путем совместного помола клинкера, активной минеральной добавки и необходимого количества гипса. Благодаря связыванию Са(ОН)2 в нерастворимые гидросиликаты кальция такой портландцемент обладает повышенной стойкостью к химической коррозии и поэтому входит в группу сульфатостойких цементов. Их целесообразно применять в подводных и подземных частях сооружений. Зачастую используют пуццолановый портландцемент в бетонах внутренних частей массивных сооружений, поскольку у него сравнительно небольшое тепловыделение.

Однако бетоны на пуццолановом портландцементе обладают низкой морозостойкостью и непригодны для возведения сооружений, подвергающихся частому замораживанию и оттаиванию. На воздухе, особенно в жарком климате, бетон на пуццолановом портландцементе дает большую усадку и частично теряет прочность. При зимних бетонных работах пуццолановый партландцемент нецелесообразно использовать, так как он твердеет медленнее, чем портландцемент.

Шлакопортландцемент способен твердеть как на воздухе, так и в воде. Это вяжущее общестроительного назначения, используемое в основном для тех же целей, что и портландцемент. Получают шлако-портландцемент путем совместного измельчения порт-ландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса. Содержание доменного шлака может достигать 80% от массы цемента. Такая большая дозировка шлака возможна вследствие особенностей его химического состава, близкого к клинкеру. В доменных шлаках преобладают оксиды кальция (30… …50%), кремния (28…30%), алюминия (8…24% ), т. е. те же компоненты, что и в клинкере портландцемента. Поэтому некоторые шлаки в тонкоразмолотом виде обладают способностью к самостоятельному гидравлическому твердению.

Шлак, применяемый как добавка к цементу, обязательно переводят из огненно-жидкого в твердое состояние путем быстрого охлаждения в воде или с помощью водяного пара. Эта операция называется грануляцией, так как шлаковый расплав распадается на отдельные гранулы. Получаемый таким путем шлак обладает стекловидной, т. е. химически активной, структурой. Поэтому гранулированный шлак представляет собой активный компонент шлакопортландцемента.

Шлаки — ценнейший материал для строительства. Крупный советский металлург академик И. П. Бардин указывал, что шлак — это вовсе не отход, это тысячи новых домов, это база для дальнейшего расширения строительства. Использование шлаков для изготовления цементов позволяет, с одной стороны, получать высококачественные и недорогие цементы, бетоны, строительные растворы; с другой стороны, оно имеет важное экологическое значение, так как высвобождает ранее занятые шлаковыми отвалами ценные земельные площади.

Шлакопортландцемент рекомендуется применять в бетонах для возведения надземных и подземных конструкций, а также в подводных сооружениях, подвергающихся действию пресных и минеральных вод. Тепловыделение его в 2…2,5 раза меньше, чем у портландцемента, поэтому шлакопортландцемент часто используют в бетоне массивных конструкций.

Недостаток шлакопортландцемента тот же, что и пуццоланового портландцемента: он медленно набирает прочность в первые дни твердения, в особенности при пониженной температуре. Процесс твердения значительно ускоряют тепловой обработкой бетона.

Экономически применять шлакопортландцемент очень выгодно, поскольку он на 15…20% дешевле портландцемента.

Цемент для строительных растворов (ГОСТ 25328—82) изготовляют путем совместного измельчения портландцементного клинкера, активных минеральных добавок- и добавок наполнителей. Содержание клинкера в цементе должно быть не менее 20% (считая от массы всего вяжущего). Для регулирования сроков схватывания при помоле компонентов вводят 3…5% гипса от массы цемента.

При изготовлении этого цемента используют активные минеральные добавки — трепел, вулканический пепел, доменный гранулированный шлак. Особенность цемента для строительных растворов заключается в том, что в его состав входят тонкомолотые добавки-наполнители: кварцевый песок, мрамор или кристаллический известняк. Такие добавки необходимы для снижения активности вяжущего, поскольку в строительных растворах применять высокомарочные цементы экономически невыгодно.

Для улучшения качества цемента допускается вводить при его помоле пластифицирующие (не более 0,5% ) или гидрофобизующие (до 0,3%) добавки ‘(ЛСТ, мылонафт, кубовые остатки синтетических жирных кислот).

Такой цемент характеризуется следующими сроками схватывания: начало не ранее 45 мин, конец—не позднее 12 ч от момента затворения. Цемент должен хорошо удерживать воду: водоотделение теста, изготовленного из равных количеств цемента и воды, должно быть не более 30% по объему. Выпускают цемент одной марки — 200.

В связи с замедленным твердением этот цемент используют, как правило, при температуре окружающей среды не ниже 10°С для изготовления кладочных и штукатурных растворов, а также низкомарочных бетонов, к которым не предъявляют особых требований по морозостойкости.

Читать далее:Глиноземистый и расширяющиеся цементыСпециальные виды портландцементаСвойства портландцементаСхватывание и твердение портландцементаПроизводство портландцементаНеорганические вяжущие веществаРазные материалы для штукатурных работЗаполнители для штукатурных работВяжущие материалы для штукатурных работРасширяющиеся цементы

stroy-server.ru

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ — Всё про строительство и отделку

Для того, чтобы повысить качественные характеристики цементного раствора, к нему добавляют специальные вещества. Различают несколько видов добавок для цемента, которые придают ему те или иные свойства. Об особенностях и разновидностях добавок для цемента, рассмотрим далее.Добавки в цемент: разновидности и особенности цементаЦемент появился не так уж давно, но сумел завоевать популярность очень быстро. Для его получения соединили между собой глину и известь и обожгли их специальным способом. Цемент является основным составляющим большинства из строительных составов. Кроме того, на его основе изготавливают полимерцементные составы.В составе цемента присутствуют также вещества на основе алюминатов и силикатов, для формирования которых используется сырье, подвергаемое высокой температуре. При этом, после застывания, цемент становится довольно твердым и прочным.Различают несколько вариантов цемента, в соотношении с их составом. У каждого из них присутствует определенная характеристика твердости, от которой зависит марка и качество продукта. Различают несколько вариантов цемента, самые распространенные марки от двести до шестьсот. При этом, выбор того или иного типа цемента напрямую определяется сферой его применения. Предлагаем ознакомиться с основными видами цемента:1. Использование портландцемента довольно распространено. Данный материал еще называется силикатным. Он имеет вид гидравлического связующего вещества, которое твердеет как в обычной среде, при контакте с воздухом, так и растворяясь в воде. По внешнему виду, данный материал является серо-зеленым порошком, который нуждается в добавлении воды для его замешивания. При схватывании цементного состава, происходит постепенное его затвердение. Портландцемент является основным составляющим почти для каждого из видов цементных составов.2. Применения пластифицированного варианта цемента отличается большим количеством преимуществ. Данный материал позволяет снизить уровень затрат на приготовление раствора, цементная смесь становится не подверженной морозу, влаге, испарению и другим отрицательным факторам внешней среды.3. Существует еще одна разновидность цемента, который называется шлаковым. Для его изготовления измельчается клинкер и доменный шлак. В полученную смесь добавляют определенные вещества, в виде гипса или извести. Данный раствор применяется в процессе смешивания строительных составов.4. Материал в виде глиноземистого высокоактивного цемента отличается уникальностью. Время его схватывания составляет не более сорока пяти минут, а для того, чтобы состав набрал прочность, достаточно десяти часов. Главным преимуществом данного состава выступает способность быстро схватываться, несмотря на высокую влажность окружающей среды. Если добавить данный вариант цемента в бетон, у него появляется дополнительная стойкость перед влагой, коррозией, резкой сменой температурного режима.5. Если соединить между собой кремнефтористый натрий и кварцевый песок, то получится цемент кислоупорного типа. Для растворения данного состава не используется простая вода. Для этих целей, следует применить жидкое стекло на основе натрия. Среди положительных характеристик данного цемента отметим высокий уровень его стойкости перед минеральными и органическими кислотами. Однако, в процессе эксплуатации данного раствора в едких или влажных условиях, длительность его использования значительно снижается.6. Для изготовления цветного цемента используют обычный портландцемент, к которому добавляют разного рода пигменты. Данный вид цемента широко распространен в декорировании фасадов. Также, он является основой для изготовления дорог на основе бетона.Портландцемент, смешиваясь с водой, образует пластичное вещество, которое после высыхания приобретает каменнообразную форму. Широкое использование данного вещества объясняется такими его преимуществами:способность отвердевать без постороннего вмешательства;образование каменного изделия, которое характеризуется высокой прочностью и твердостью;минимальный уровень химической опасности;экологическая безопасность;пожарная безопасность;доступная стоимость;широкая сфера применения - универсальность.Самостоятельное применение портландцемента - редкость, так как чаще всего он является составляющей разного рода композитов, таких как сухие смеси, строительные бетоны и растворы. Для определения портландцементом смеси, следует сопоставить его с тремя критериями:качество исходных порошкообразных смесей;цементное тесто и его характеристика;полученный цементный камень.Добавки для цемента и бетона - принцип действияВ составе портландцемента присутствуют вещества в виде клинкера. Для получения данного продукта сырье с алюминатами кальция и силикатами, поддают обжигу. Для того, чтобы изготовить портландцемент используется глина, мергель и известь. Вступая в реакцию с водой, цемент поддается кристалогидрированию. После этого, образуется вещество в виде бетонного камня, у которого имеются особые качества.В соотношении с ГОСТом выделяют такие виды добавок в цемент:1. В соотношении с основным действием они бывают:вещественными компонентами;регуляторами;элементами, которые упрощают процесс помола цемента.2. Вещественные элементы, в свою очередь бывают:активными минералами;наполнительными составляющими.3. Минеральные добавки в цемент активного действия бывают:гидравлического действия;пуццоланического действия.4. Регулирующие добавки бывают:определяющие время схватывания раствора;отвердители;повышающие прочностные характеристики;пластифицированные вещества.С помощью определенного рода добавок для цемента и бетона, удается выполнить такие функции:снизить выделение влаги с бетонного раствора, то есть повысить его пластичность;сделать цементный раствор более стойким к влаге;повысить или снизить уровень усадки цемента;отрегулировать выделение тепла;улучшить декоративные качества цементного раствора;отрегулировать цементное тесто по плотности;сделать состав цементного раствора более пластичным.Водонепроницаемые и полимерные добавки в цементПолимерные добавки выступают в роли поверхностно-активных веществ. С их помощью удается повысить качество бетонного состава. С помощью определенных составов удается улучить пластичность бетона, снизить его влагопоглощение, отрегулировать выделение влаги. Таким образом, прочностные характеристики бетона значительно улучшаются. В некоторых случаях, с помощью добавок образуются материалы, внутри которых находится воздух.Существует возможность перехода полимерных добавок в состояние тягучести. С их помощью удается кольматировать бетонные поры, повысить сцепление бетонного раствора с заполнителями и арматурой.Добавки для цемента помогают сделать его влагонепроницаемым, морозостойким, прочным к растяжению, газонепроницаемым. Еще одну разновидность добавок составляют вещества кремние органического происхождения. Они выделяют газы внутри бетонного раствора. Поэтому, с их помощью в раствор вовлекается воздух. Он становится более пористым и стойким к морозу и влаге.Некоторые разновидности добавок обладают гидрофобным эффектом. Принцип их действия основывается на кольматации капиллярных сплетений внутри бетона. Таким образом, осуществляется миграция влаги. С помощью влагонепроницаемых добавок удается улучшить структуру и повысить плотность бетонного состава.Особенности противоморозных добавок в цементОтрицательный температурный режим плохо сказывается на эксплуатационных характеристиках бетонного раствора. Это объясняется тем, что при низкой температуре, вода, находящаяся внутри раствора, начинает замерзать. Во время потепления, она тает и расширяется, ухудшая качество бетона. Эффективность сопротивляться увеличенной в объеме влаге, называют морозостойкостью бетона.Стойкость бетонного раствора к морозу определяет содержание в нем влаги. Для обеспечения данной характеристики, следует использовать специальные добавки, чаще всего это вещества с поверхностно-активными веществами.Пластификаторы положительно сказываются на создании оптимальной структуры бетона. Структура раствора отличается более высоки уровнем плотности, которая делает цементное тесто седиментивным. Некоторые из добавок призваны сделать раствор более вохдуонасыщенным, таким образом, вода, после расширения, заполняет поры и никак не сказывается на качестве бетона.Учтите, что для того, чтобы добиться положительного эффекта от введения присадки, следует выбирать только качественные материалы от проверенных производителей. Кроме того, перед применением добавок, следует ознакомиться с инструкцией от производителя и строго соблюдать все пропорции, рекомендуемые для того или иного вида добавки.При добавлении небольшого количества добавки, бетон все равно будет подвержен морозу. Если количества пластификатора будет чересчур много, то конструкция потеряет прочность.Модифицирующие добавки для цемента: характеристикаДанные составы вводятся в цементные смеси для улучшения их эластичности, стойкости перед трещинами, деформации. Кроме того, с их помощью удается повысить адгезию бетона к арматуре и любому невпитывающему основанию.С помощью введения данного рода добавок удается повысить их сцепление с плиткой. Чаще всего данные добавки имеют жидкую форму. Они делают цементные материалы более эластичными, снижают уровень их усадки, используются как внутри, так и снаружи помещения, при этом, отличаются полной экологической безопасностью.Цемент без добавок, хотя и имеет собственные эксплуатационные характеристики, однако, используется редко, из-за его подверженности разного рода внешним раздражителям.Еще одним вариантом добавки для цемента является вещество с антикоррозийным действием. С помощью этих веществ удается связать свободный гидроксид кальция в бетонном составе. Кроме того, некоторые из добавок улучшают плотность бетона, делая его не только не подверженным коррозии, но и влагонепроницаемым.Добавка гипса в цемент повышает время его застывания. Кроме того, с его помощью удается повысить качество готового раствора, а именно его прочностные характеристики, морозостойкие качества и стойкость к сульфидам.Для изготовления цементов с активными минеральными добавками, используется измельченный клинкер. Добавки являются гранулированными шлаками или активными веществами, которые имеют осадочное происхождение. Бетон, к которому добавили эти вещества, отличается высоким уровнем влагостойкости, отличным выделением тепла и морозостойкостью.Разновидности добавок для цемента1. Для сухой смеси или бетона со специальными характеристиками используется пластификатор. С его помощью снижаются расходы цемента и воды, во время приготовления бетонного раствора. Пластификаторы делают раствор более пластичным и подвижным. Таким образом, с его помощью удается заполнить все поры.2. Добавки водоудерживающего характера представлены в виде крахмала или целлюлозы. С их помощью удается добиться однородной консистенции бетона. Кроме того, они помогают избавиться от расслаивания бетона и от такого эффекта, как цементное молочко. Однако, негативной стороной использования данных добавок является снижение прочности основания и уменьшение его подвижности.3. Применение редиспергируемых порошков является отличным связующим в процессе применения цемента для окрашивания поверхности. Кроме того, данные вещества являются основой для цементного клея, так как они придают составу высокую адгезию.4. Вторым или третьим заполнителем является фиброволокно полимерного типа. Он делает основание стойким перед трещинами, кроме того, полученный состав отличается высокой подвижностью и самовыравниванием.Для повышения водонепроницаемости используют вещества в виде гидрофизаторов. С помощью ускорителей или замедлителей отвердения удается регулировать данный процесс. Комбинация нескольких добавок помогает придать цементу необходимые для данного типа условий характеристики.

proremontteh.ru

Как улучшить свойства цемента: применяем добавки

Публикаций: 62

14.04.2017

Цемент известен человечеству уже много-много лет. Еще древние римляне использовали при строительстве своих монументальных сооружений некое подобие современных цементных растворов, подмешивая в известь вулканический пепел Везувия или измельченный кирпич. 

Цемент в его нынешнем виде стал применяться для строительных работ с конца XIX века. С тех пор не прекращались попытки улучшить его качества путем добавления различных составов.

На сегодня по наличию основного минерала различают несколько основных видов цемента:

  • портландцемент - наиболее широко применяется в строительстве;
  • глиноземистый цемент;
  • магнезиальный цемент;
  • кислотоупорный цемент.

Мы рассмотрим добавки именно для портландцемента, поскольку другие виды применяются в строительных работах крайне редко.

Для улучшения свойств цемента применяются различные добавки, которые можно разделить на следующие группы:

1. Пластификаторы. Внутри этой группы также присутствует разделение на подгруппы, у каждой из которых имеются специфические особенности.

  • Диспергирующие добавки
  • Смачивающие и воздухововлекающие добавки.
  • Уплотнители. С помощью этого типа добавок удается понизить водопотребность бетона и замедлить его схватывание. Благодаря пониженной водопотребности бетон приобретает большую прочность и пластичность.

Наиболее известны такие пластификаторы как летучая зола, известь, смазочное масло, дарекс и винсол. В последнее время популярностью пользуется специально разработанная промышленностью добавка "пластимент".

2. Ускорители и катализаторы. Самым старым и проверенным ускорителем затвердевания бетона является хлористый кальций. При его введении в состав прочность большинства бетонов из портландцемента возрастает. Действие добавки зависит от состава цемента. Рекомендуется добавлять хлористый кальций из расчета 1-2% от веса сухого порошка, но даже добавка в 0,2% способна существенно повысить прочность бетона на раннем этапе его затвердевания. Хорошие результаты дает его применение при укладке бетона в условиях температуры около 5°С и даже более низкой.

Еще одним катализатором является триэтаноламин, добавка которого также повышает прочность бетона на ранней стадии, но в меньшей степени, чем хлористый кальций. Зато повышение прочности с помощью триэтанонламина сохраняется на всех сроках затвердевания состава. Обычно триэтаноламин входит в состав добавки ТДА вместе с чистыми растворимыми солями кальция модифицированной лигосульфоновой кислоты.

3. Водоотталкивающие вещества придают бетону гидрофобные свойства. Пример таких добавок - различные жиры и металлические соли стеаратов. Водоотталкивающие добавки обычно применяются при производстве кладочного цемента, при производстве бетона их употребление наблюдается достаточно редко. Даже небольшая добавка водоотталкивающего вещества увеличивает сроки хранения цемента.

При этом гидрофобные свойства сухого цементного порошка абсолютно не гарантируют тех же свойств у отвердевшего раствора или бетона. Как правило, водоотталкивающие добавки одновременно являются и воздухововлекающими.

4. Регуляторы расширения или расширяющие добавки. Обычно они вводятся в бетон вместе с водой, но иногда применяются и в процессе помола с цементом. Самые известные добавки этого вида - железные опилки и алюминиевый порошок. При их введении в бетонную смесь выделяется водород, причем скорость выделения напрямую зависит от количества и тонкости помола добавки, а также состава самого цемента.

5. Пуццолановые вещества. Чаще всего как активные минеральные добавки используются вулканические породы - трасс, туф, глиеж, топливные золы или обожженная глина. Иногда применяют и породы осадочного происхождения - пепел или диатомит. Цемент с добавкой пуццолановых веществ имеет более высокую устойчивость к воздействию коррозии, обладает повышенной морозостойкостью, меньшим удельным весом и показывает хорошую стойкость твердения.

6. Замедлители. Самый известные замедлитель - это сульфат калия или всем известный гипс. Он добавляется еще при помоле для замедления схватывания состава. Еще один, наиболее хорошо изученный замедлитель, - обычный сахар. Добавление его небольшого количества к портландцементному бетону замедляет схватывание на время, необходимое для проведения строительных работ без отрицательных последствий для бетона. Другие известные замедлители - казеин, соединения бора и сульфат меди.

Как показывает практика, самостоятельное применение портландцемента - достаточно редкое явление, чаще всего он вместе с добавками является составляющей для разного рода композитов - сухих смесей, строительных бетонов и растворов.

Используя данный материал, как шпаргалку, вы сможете лучше ориентироваться в многообразии видов цемента и выбрать для себя именно то, что нужно.

Другие публикации автора:
Похожие публикации по теме:

estp-blog.ru

виды добавок

В состав любого цемента, кроме самого цементного порошка, входит ряд дополнительных различных компонентов. Их количество и разнообразие влияет на скорость процесса отверждения раствора, а, следовательно, и на цену самого цемента. Несмотря на то, что сам процесс отверждение материала всегда происходит в три этапа, – растворение, коллоидация и кристаллизация, – независимо от типа цемента, скорость все равно является одной из основных характеристик данного строительного материала.

К главным компонентам цемента относят следующие: клинкер, гипс, минеральные добавки. Часть последних компонентов составляет всего лишь 5% от всей массы цемента. Тщательно перемолотые минеральные добавки на сегодняшний день являются обязательным компонентом цемента, хотя ранее их вообще не добавляли. Следует упомянуть следующие широко используемые добавки: пластификаторы, пылевидные отходы с горных пород, кислые золы ТЭС и природные пуццоланы. Каждая добавка по-разному влияет на скорость процесса твердения цементного раствора. Например, основной добавкой шлакового цемента являются гранулированные доменные шлаки. Благодаря им раствор из такого цемента подвергается замедленному отверждению.

Такая разновидность цемента, как пуццолановый, твердеет вне зависимости от того, в каких условиях он находится – в нейтральных или, наоборот, в особенно влажных. Такое возможно благодаря тому, что в его состав входит добавка вулканического или осадочного типа, которая активизирует процесс отверждения.

Наиболее популярный цемент в наших широтах – гидрофобный цемент. Его особенностью является высокая морозостойкость. Такое свойство обеспечивается наличием в составе цемента множества «полезных» добавочных компонентов, а именно: асидол, мылонафт, жирные кислоты, олеиновые кислоты. Обработка зданий таким цементом защищает его не только от суровых зим, но и отлично противостоит повышенной влажности.

Кроме минеральных добавок, существуют ещё и технологические компоненты, которые изначально вводятся в состав цемента для улучшения процесса его помола. При этом они также способствуют повышению прочности строительного раствора из цемента, ускоряют его отвердение.

Таким образом, все минеральные и технологические добавки, входящие в состав любого цемента, призваны улучшать строительно-технические характеристики данного вещества.

Основные виды добавок для цемента, которые используются на современном бетонном и ЖБИ производстве. Все добавки для цемента можно условно разделить на группы:

  • добавки для цемента регулирующие основные свойства цементных растворов, такие как подвижность, пластичность, водоудержание, порообразование и т.д.

  • регулирующие сохраняемость добавки, отвечающие за скорость твердения, скорость схватывания цемента, в основном, влияющие на процесс гидратации в начальной стадии схватывания, твердения и набора прочности.

  • добавки для придания ЖБИ или железобетону специальных свойств: полимерные, биоцидные и т.д.

  • противоморозные добавки, позволяющие производить бетонирование при минусовых температурах.

  • добавки повышающие прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость.

  • ингибиторы коррозии стали, ибо стальная арматура, входящая в состав любых ЖБИ или монолитного железобетона, подвержена разрушающему воздействию агрессивных сред, в которых приходится работать многим железобетонным конструкциям.

  • расширяющие добавки в цемент, снижающие усадку, повышающие трещиностойкость, создающих самонапряжение ЖБИ и монолитных железобетонных конструкций.

  • красящие добавки - пигменты.

  • добавки в бетон для гидроизоляции, к которым можно отнести различные кольматриующие добавки, гидрофобизаторы и другие средства понижающие проницаемость бетона.

  • различные поризующие добавки для лёгких бетонов: газообразующие, воздуховолекающие, пенообразующие и т.д.

Если у нас набралось столько групп, то сколько же будет добавок? Сразу скажу - много! Перечислять их всех - вряд ли хватит сил и времени. Выделим лишь основные, которые могут быть полезны широкому кругу строителей.

Пластификатор, суперпластификатор

Наверное не совру, если скажу, что пластификатор, а вернее, его более продвинутый наследник - суперпластификатор - самая используемая на сегодня добавка. Вообще, добавки способствующие уменьшению водосодержания в составе бетонных смесей - наиболее востребованы. Очень много плюсов от их использования, а именно: повышается текучесть бетонной смеси без добавления лишней воды, бетон становится более пластичным, экономится цемент, повышается плотность бетона, его водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

В технологии производства смесей и растворов есть парадоксальное противоречие: чтобы сделать бетон или ЖБИ прочней и долговечней, необходимо по максимуму сократить количество воды затворения (снизить водоцементное отношение). В идеале, желательно оставить лишь то количество воды, которое необходимо для полноценного процесса гидратации цемента. В жизни это не совсем реально по причине невозможности качественной укладки получившейся, так называемой, жёсткой смеси. Для того чтобы смесь была более-менее подвижной, вводится количество воды значительно большее, чем нужно для гидратации. А лишняя вода снижает расчётную прочность бетона. Вот здесь и приходят на помощь пластификаторы. Пластификаторы начали использовать ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, мы в основном имеем дело с их новой версией, так называемыми суперпластификаторами. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых. Безусловный лидер здесь - пластификатор с-3. Одним из главных производителей суперпластификатора с-3 является компания "Полипласт". Чем же так хороши пластификаторы, давайте посмотрим:

  • Экономия цемента. Для получения равнопрочного бетона одинаковой подвижности с применением пластификатора и без него, на один куб бетона расходуется цемента на 15% меньше. Достигается сиё великолепие за счёт снижения количества воды затворения, но благодаря применению пластификатора сохраняется нужная подвижность бетона.

  • Без ущерба для прочности будущих ЖБИ и железобетонных конструкций повышается подвижность бетонной смеси. Что особенно актуально для монолитного строительства, где вовсю применяются бетононасосы и автобетононасосы, требующие для нормальной работы бетон (осадка конуса от 16 см).

  • Увеличение окончательных прочностных характеристик до 25%.

  • Благодаря улучшенной удобоукладываемости отпадает необходимость вибрирования свежеуложенного бетона!

  • Возможность без особых проблем заливать густоармированные конструкции: колонны, узкие опалубки стен и так далее.

  • Получение бетона повышенной плотности (высокая непроницаемость), что положительно сказывается на водонепроницаемости ЖБИ и железобетонных конструкций в целом.

  • Повышение морозостойкости вплоть до F350 и трещиностойкости.

  • Снижается усадка твердеющего бетона или ЖБИ.

  • Возможность получать высокопрочные ЖБИ и бетоны, с показателями прочности на сжатие свыше 100МПа! К примеру: классический бетон марки 350 обладает прочностью на сжатие всего лишь 25 МПа. То есть - в четыре раза меньшей. Причём, полученный бетон превышает марку используемого при затворении цемента.

  • Заводы выпускающие ЖБИ получают свою выгоду от использования пластификаторов за счёт сокращения времени пропаривания или снижения температуры в камерах. А это существенная экономия энергоресурсов, ускорение оборачиваемости формоснастки и как следствие - увеличение объёмов производства.

  • Увеличивается сцепляемость арматуры и бетона аж в 1,5 раза (если не врут конечно физики-химики)

Мне кажется, что перечисленных плюсов вполне достаточно для того чтобы понять, что производить бетон или ЖБИ без пластификаторов - не самое выгодное мероприятие. Однако, в нашей бочке мёда есть и ложка дёгтя. Маленькая такая, но есть. И дёготь этот - незначительное замедление сроков твердения бетона. Можно считать это отрицательным эффектом, может кому-то он покажется и положительным, но суть одна. Для компенсации замедляющего действия пластификаторов иногда вводятся специальные добавки - ускорители твердения. Они и компенсируют всё, что подпортил пластификатор, а именно график нормального твердения бетона.

На сегодняшний момент всё чаще и чаще применяются комплексные добавки в бетон. Как правило, они двухкомпонентные. Например: в основе пластификатор, а в довесок ускоритель твердения, либо воздухововлекающая добавка, либо микрокремнезём и т.д. Благодаря таким комбинациям бетонные заводы получают высокопрочные бетоны с уникальными характеристиками.

Другие добавки для бетона

Ускорители твердения  Для компенсации действия пластификатора, немного тормозящего процесс твердения, иногда вводятся специальные добавки - ускорители твердения. Так же ускорители твердения могут применяться при нестандартных заливках, когда требуется быстрая схватываемость нижнего слоя бетона, чтобы можно было без проблем продолжать лить дальше. Классический пример - монолитная чаша бассейна, когда в объединённую опалубку дна и стен бассейна необходимо уложить бетонную смесь так, чтобы бетон заливаемый в стены не выдавил своей массой только что отлитое дно. Обычно этот процесс растягивается во времени, но его можно существенно сократить, если использовать ускорители твердения бетона. Ещё одна область применения ускорителей - бетонирование в холодную погоду. Ведь, чем ниже температура окружающего воздуха тем медленней происходит процесс гидратации цемента, начало и конец схватывания и набор прочности происходят в замедленном темпе. Здесь тоже помогают ускорители.

Замедлители твердения По названию понятно - что делают подобные добавки. Применяют их для увеличения времени живучести бетонной смеси. В основном это может быть надо для транспортировки на дальние расстояния, при невозможности быстрой заливки и так далее. То есть, с применением замедлителей твердения мы берём тайм аут, чтобы успеть кое-что сделать: поесть пончиков, попить пива, поспать пока бетон будет отдыхать в бадье или корыте. Причем, растягивается это удовольствие аж на несколько часов. Как-то так. В группу замедлителей можно отнести добавки водопонизители. Они так же оказывают замедляющий эффект.

Воздухововлекающие добавки Как Вы уже поняли из названия, эти добавки "вовлекают" воздух. При замешивании смеси создаются миллионы мельчайших микропузырьков воздуха. Для чего это нужно. Основная задача этих добавок - создание в бетоне или ЖБИ микропористой структуры. Пористый шоколад помните? Вот тоже самое, только поры микроскопические. Благодаря наличию этих самых пор повышается морозостойкость бетонной конструкции или ЖБИ. Почему? Да потому как пропитавшей бетонную конструкцию воде, при замерзании, есть куда расширяться. В те самые поры. Дёшево и сердито.

Однако, и здесь не без дёгтя. Цементный камень то они уберегают от разрушения, а вот заполнители нет. Щебню так же достаётся от мороза и воды, как и без волшебных пузырьков. Но это уже совсем другая песня. Из минусов подобных добавок - снижение прочности бетона. Незначительно, но есть. Во всяком случае, высокопрочный бетон с такими добавками не сделаешь. А морозостойкость можно повысить и другими способами, например: снизить водоцементное отношение, либо ввести в состав бетона золу-унос, при том же количестве цемента. Благодаря этому существенно повышается водонепроницаемость бетона (коэффициент W в маркировке), его плотность. Вода просто не попадает в бетонную структуру.

Противоморозные добавки Основное предназначение противоморозных добавок - обеспечение возможности зимнего бетонирования при минусовых температурах и отсутствии прогрева бетона. Отдельные виды добавок позволяют производить бетонирование при температуре до - 25 градусов. Это "жесть" конечно, но если есть такая необходимость, то выбирать не приходится. Так как же действуют противоморозные добавки. Тем, кто знаком с "предметом" и так понятно, всем остальным постараюсь объяснить в нескольких фразах.

Главная суть застывания бетона - это так называемая гидратация цемента. Попросту - процесс кристаллизации минералов (силикатов, алюминатов) цемента при взаимодействии с водой. Скорость этого процесса существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При низких положительных температурах процесс схватывания цемента растягивается во времени (в несколько раз), при отрицательных температурах - он останавливается вовсе, по банальной причине замерзания той самой воды. Вот с двумя этими гадостями и борются, в силу своих возможностей, противоморозные добавки для бетона.

Главные задачи современных противоморозных добавок - сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона (в условиях низких температур), понизить температуру замерзания воды. По-русски выражаясь - сделать так, чтобы вода замерзала не при 0 градусов, а при -10 или -20. Наверное помните, что солёная вода - классический пример понижения температуры замерзания. Есть ещё одна задача у современных противоморозных добавок - не навреди. Прям как у Гиппократа: "...сообразно с моими силами и моим разумением, воздерживаясь от причинения всякого вреда..." А навредить они могут. Не все, но могут.

Если рассматривать результаты лабораторных и натурных испытаний, можно сделать вывод, что противоморозные добавки (особенно комплексные)положительно влияют на результирующие характеристики ЖБИ, бетона, или железобетона. Увеличивается плотность бетона (водонепроницаемость), обещается позитивное ингибирующее воздействие на арматуру, повышается проектная прочность в сравнении с бездобавочным бетоном.

Добавок конечно много. Перечислить их и описать - задача непростая. Я упомянул лишь самые используемые. По мере возможностей и сил постараюсь со временем дополнить эту страницу описанием проигнорированных ныне добавок. А пока, что есть - то есть.

studfiles.net

Добавки в цемент: особенности применения : как сделать самому

Для того, чтобы повысить качественные характеристики цементного раствора, к нему добавляют специальные вещества. Различают несколько видов добавок для цемента, которые придают ему те или иные свойства. Об особенностях и разновидностях добавок для цемента, рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Добавки в цемент: разновидности и особенности цемента
  2. Добавки для цемента и бетона — принцип действия
  3. Водонепроницаемые и полимерные добавки в цемент
  4. Особенности противоморозных добавок в цемент
  5. Модифицирующие добавки для цемента: характеристика
  6. Разновидности добавок для цемента

Добавки в цемент: разновидности и особенности цемента

Цемент появился не так уж давно, но сумел завоевать популярность очень быстро. Для его получения соединили между собой глину и известь и обожгли их специальным способом. Цемент является основным составляющим большинства из строительных составов. Кроме того, на его основе изготавливают полимерцементные составы.

В составе цемента присутствуют также вещества на основе алюминатов и силикатов, для формирования которых используется сырье, подвергаемое высокой температуре. При этом, после застывания, цемент становится довольно твердым и прочным.

Различают несколько вариантов цемента, в соотношении с их составом. У каждого из них присутствует определенная характеристика твердости, от которой зависит марка и качество продукта. Различают несколько вариантов цемента, самые распространенные марки от двести до шестьсот. При этом, выбор того или иного типа цемента напрямую определяется сферой его применения. Предлагаем ознакомиться с основными видами цемента:

1. Использование портландцемента довольно распространено. Данный материал еще называется силикатным. Он имеет вид гидравлического связующего вещества, которое твердеет как в обычной среде, при контакте с воздухом, так и растворяясь в воде. По внешнему виду, данный материал является серо-зеленым порошком, который нуждается в добавлении воды для его замешивания. При схватывании цементного состава, происходит постепенное его затвердение. Портландцемент является основным составляющим почти для каждого из видов цементных составов.

2. Применения пластифицированного варианта цемента отличается большим количеством преимуществ. Данный материал позволяет снизить уровень затрат на приготовление раствора, цементная смесь становится не подверженной морозу, влаге, испарению и другим отрицательным факторам внешней среды.

3. Существует еще одна разновидность цемента, который называется шлаковым. Для его изготовления измельчается клинкер и доменный шлак. В полученную смесь добавляют определенные вещества, в виде гипса или извести. Данный раствор применяется в процессе смешивания строительных составов.

4. Материал в виде глиноземистого высокоактивного цемента отличается уникальностью. Время его схватывания составляет не более сорока пяти минут, а для того, чтобы состав набрал прочность, достаточно десяти часов. Главным преимуществом данного состава выступает способность быстро схватываться, несмотря на высокую влажность окружающей среды. Если добавить данный вариант цемента в бетон, у него появляется дополнительная стойкость перед влагой, коррозией, резкой сменой температурного режима.

5. Если соединить между собой кремнефтористый натрий и кварцевый песок, то получится цемент кислоупорного типа. Для растворения данного состава не используется простая вода. Для этих целей, следует применить жидкое стекло на основе натрия. Среди положительных характеристик данного цемента отметим высокий уровень его стойкости перед минеральными и органическими кислотами. Однако, в процессе эксплуатации данного раствора в едких или влажных условиях, длительность его использования значительно снижается.

6. Для изготовления цветного цемента используют обычный портландцемент, к которому добавляют разного рода пигменты. Данный вид цемента широко распространен в декорировании фасадов. Также, он является основой для изготовления дорог на основе бетона.

Портландцемент, смешиваясь с водой, образует пластичное вещество, которое после высыхания приобретает каменнообразную форму. Широкое использование данного вещества объясняется такими его преимуществами:

  • способность отвердевать без постороннего вмешательства;
  • образование каменного изделия, которое характеризуется высокой прочностью и твердостью;
  • минимальный уровень химической опасности;
  • экологическая безопасность;
  • пожарная безопасность;
  • доступная стоимость;
  • широкая сфера применения — универсальность.

Самостоятельное применение портландцемента — редкость, так как чаще всего он является составляющей разного рода композитов, таких как сухие смеси, строительные бетоны и растворы. Для определения портландцементом смеси, следует сопоставить его с тремя критериями:

  • качество исходных порошкообразных смесей;
  • цементное тесто и его характеристика;
  • полученный цементный камень.

Добавки для цемента и бетона — принцип действия

В составе портландцемента присутствуют вещества в виде клинкера. Для получения данного продукта сырье с алюминатами кальция и силикатами, поддают обжигу. Для того, чтобы изготовить портландцемент используется глина, мергель и известь. Вступая в реакцию с водой, цемент поддается кристалогидрированию. После этого, образуется вещество в виде бетонного камня, у которого имеются особые качества.

В соотношении с ГОСТом выделяют такие виды добавок в цемент:

1. В соотношении с основным действием они бывают:

  • вещественными компонентами;
  • регуляторами;
  • элементами, которые упрощают процесс помола цемента.

2. Вещественные элементы, в свою очередь бывают:

  • активными минералами;
  • наполнительными составляющими.

3. Минеральные добавки в цемент активного действия бывают:

  • гидравлического действия;
  • пуццоланического действия.

4. Регулирующие добавки бывают:

  • определяющие время схватывания раствора;
  • отвердители;
  • повышающие прочностные характеристики;
  • пластифицированные вещества.

С помощью определенного рода добавок для цемента и бетона, удается выполнить такие функции:

  • снизить выделение влаги с бетонного раствора, то есть повысить его пластичность;
  • сделать цементный раствор более стойким к влаге;
  • повысить или снизить уровень усадки цемента;
  • отрегулировать выделение тепла;
  • улучшить декоративные качества цементного раствора;
  • отрегулировать цементное тесто по плотности;
  • сделать состав цементного раствора более пластичным.

Водонепроницаемые и полимерные добавки в цемент

Полимерные добавки выступают в роли поверхностно-активных веществ. С их помощью удается повысить качество бетонного состава. С помощью определенных составов удается улучить пластичность бетона, снизить его влагопоглощение, отрегулировать выделение влаги. Таким образом, прочностные характеристики бетона значительно улучшаются. В некоторых случаях, с помощью добавок образуются материалы, внутри которых находится воздух.

Существует возможность перехода полимерных добавок в состояние тягучести. С их помощью удается кольматировать бетонные поры, повысить сцепление бетонного раствора с заполнителями и арматурой.

Добавки для цемента помогают сделать его влагонепроницаемым, морозостойким, прочным к растяжению, газонепроницаемым. Еще одну разновидность добавок составляют вещества кремние органического происхождения. Они выделяют газы внутри бетонного раствора. Поэтому, с их помощью в раствор вовлекается воздух. Он становится более пористым и стойким к морозу и влаге.

Некоторые разновидности добавок обладают гидрофобным эффектом. Принцип их действия основывается на кольматации капиллярных сплетений внутри бетона. Таким образом, осуществляется миграция влаги. С помощью влагонепроницаемых добавок удается улучшить структуру и повысить плотность бетонного состава.

Особенности противоморозных добавок в цемент

Отрицательный температурный режим плохо сказывается на эксплуатационных характеристиках бетонного раствора. Это объясняется тем, что при низкой температуре, вода, находящаяся внутри раствора, начинает замерзать. Во время потепления, она тает и расширяется, ухудшая качество бетона. Эффективность сопротивляться увеличенной в объеме влаге, называют морозостойкостью бетона.

Стойкость бетонного раствора к морозу определяет содержание в нем влаги. Для обеспечения данной характеристики, следует использовать специальные добавки, чаще всего это вещества с поверхностно-активными веществами.

Пластификаторы положительно сказываются на создании оптимальной структуры бетона. Структура раствора отличается более высоки уровнем плотности, которая делает цементное тесто седиментивным. Некоторые из добавок призваны сделать раствор более вохдуонасыщенным, таким образом, вода, после расширения, заполняет поры и никак не сказывается на качестве бетона.

Учтите, что для того, чтобы добиться положительного эффекта от введения присадки, следует выбирать только качественные материалы от проверенных производителей. Кроме того, перед применением добавок, следует ознакомиться с инструкцией от производителя и строго соблюдать все пропорции, рекомендуемые для того или иного вида добавки.

При добавлении небольшого количества добавки, бетон все равно будет подвержен морозу. Если количества пластификатора будет чересчур много, то конструкция потеряет прочность.

Модифицирующие добавки для цемента: характеристика

Данные составы вводятся в цементные смеси для улучшения их эластичности, стойкости перед трещинами, деформации. Кроме того, с их помощью удается повысить адгезию бетона к арматуре и любому невпитывающему основанию.

С помощью введения данного рода добавок удается повысить их сцепление с плиткой. Чаще всего данные добавки имеют жидкую форму. Они делают цементные материалы более эластичными, снижают уровень их усадки, используются как внутри, так и снаружи помещения, при этом, отличаются полной экологической безопасностью.

Цемент без добавок, хотя и имеет собственные эксплуатационные характеристики, однако, используется редко, из-за его подверженности разного рода внешним раздражителям.

Еще одним вариантом добавки для цемента является вещество с антикоррозийным действием. С помощью этих веществ удается связать свободный гидроксид кальция в бетонном составе. Кроме того, некоторые из добавок улучшают плотность бетона, делая его не только не подверженным коррозии, но и влагонепроницаемым.

Добавка гипса в цемент повышает время его застывания. Кроме того, с его помощью удается повысить качество готового раствора, а именно его прочностные характеристики, морозостойкие качества и стойкость к сульфидам.

Для изготовления цементов с активными минеральными добавками, используется измельченный клинкер. Добавки являются гранулированными шлаками или активными веществами, которые имеют осадочное происхождение. Бетон, к которому добавили эти вещества, отличается высоким уровнем влагостойкости, отличным выделением тепла и морозостойкостью.

Разновидности добавок для цемента

1. Для сухой смеси или бетона со специальными характеристиками используется пластификатор. С его помощью снижаются расходы цемента и воды, во время приготовления бетонного раствора. Пластификаторы делают раствор более пластичным и подвижным. Таким образом, с его помощью удается заполнить все поры.

2. Добавки водоудерживающего характера представлены в виде крахмала или целлюлозы. С их помощью удается добиться однородной консистенции бетона. Кроме того, они помогают избавиться от расслаивания бетона и от такого эффекта, как цементное молочко. Однако, негативной стороной использования данных добавок является снижение прочности основания и уменьшение его подвижности.

3. Применение редиспергируемых порошков является отличным связующим в процессе применения цемента для окрашивания поверхности. Кроме того, данные вещества являются основой для цементного клея, так как они придают составу высокую адгезию.

4. Вторым или третьим заполнителем является фиброволокно полимерного типа. Он делает основание стойким перед трещинами, кроме того, полученный состав отличается высокой подвижностью и самовыравниванием.

Для повышения водонепроницаемости используют вещества в виде гидрофизаторов. С помощью ускорителей или замедлителей отвердения удается регулировать данный процесс. Комбинация нескольких добавок помогает придать цементу необходимые для данного типа условий характеристики.

presstile.ru


Смотрите также