Ударной обработкой 11 страница

У безусадочных цементов степень расширения невелика и лишь компенсирует усадку. Поэтому такие цементы как бы сами себя уплотняют, делая бетон водонепроницаемым.

В группу расширяющихся цементов входят – расширяющийся портландцемент, расширяющийся водонепроницаемый цемент, гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГОСТ 11052) и др. Линейное расширение таких цементов составляет от 0,1 до 0,4%.

Напрягающий цемент (СТБ 1335) обладает способностью к более значительному расширению – до 4%. Этим свойством как функцией химической энергии пользуются при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций вместо более сложного механического или термического напряжения арматуры. С учетом величины достигаемой энергии самонапряжения его подразделяют на НЦ-2, НЦ-4 и НЦ-6. Цифры выражают энергию самонапряжения в МПа.

Белый портландцемент (ГОСТ 965) получают из чистых известняков и белых глин. Сырьевую смесь обжигают на беззольном топливе. У такого цемента ограничивают содержание оксидов железа Fe₂O₃ до 0,2%, которые ухудшают его белизну. В зависимости от степени белизны белый портландцемент подразделяется на три сорта с коэффициентом отражения света соответственно не менее 80, 75 и 70%. Однако отдельные фирмы поставляют на рынок цемент с белизной до 92%. Коэффициент отражения света обычного портландцемента составляет 40%. Марки белого портландцемента – 400 и 500.

Применяют белый цемент в архитектурно-отделочных, штукатурных и малярных работах, при устройстве наливных полов, изготовлении терразитовых половых плиток, искусственного камня и кирпича, изделий малых архитектурных форм и элементов декора, цветных цементов и бетонов.

Цветные портландцементы (ГОСТ 15825) представляют собой смесь совместного помола белого или цветного клинкера (не менее 80%), минеральных (не более 15%) и органических (не более 0,5%) красителей, гипса и активной минеральной добавки (не более 6%). Выпускаются желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов. Марки по прочности – 300, 400 и 500.

Цветные цементы по своим строительно-техническим свойствам соответствуют показателям обычного портландцемента. В то же время благодаря насыщенности и однородности цвета представляют в сочетании с оригинальными архитектурными решениями широкие возможности для эстетического формирования окружающей среды. Использование бетонных фактур из цветных цементных смесей позволяет достигнуть не только разнообразия в цветовом решении фасадов, но и имитировать другие более «благородные» фактуры, например, облицовки естественным камнем и керамикой.

Цветные цементы и бетоны могут найти широкое применение при строительстве жилых и общественных зданий, коттеджей из декоративного кирпича, аквапарков, плавательных и декоративных бассейнов, фонтанов, изготовлении садово-парковой скульптуры, декоративных ваз, оград, цветочниц, деталей наружного оформления, производстве сухих отделочных смесей, а также в дорожном строительстве для изготовлении плит и брусчатки, барьеров, парапетов, перил, бордюров, компонентов дорожной маркировки и материалов ландшафтной архитектуры, где требуются яркие цвета и высокая отражательная способность.

Вместе с тем следует обратить внимание архитекторов и строителей на недостаточно высокое качество декоративных портландцементов, выпускаемых в настоящее время. Цветным цементам свойственна склонность к усадочным явлениям, высолообразованию, выцветанию и другим недостаткам.

Глава 8. БЕТОНЫ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

8.1 Общие сведения

Сегодня бетоны самые востребованные в строительном мире материалы и им, безусловно, принадлежит лидерство среди других известных человечеству строительных материалов. Именно бетон и изделия на его основе во многом определяют развитие технического прогресса и экономическое благополучие во всех странах мира. Он оказывает также огромное влияние на формирование современной цивилизации и инфраструктуры.

Кроме того, бетон признается материалом архитектурно-привлекательным и экологически благоприятным (биопозитивным), отвечающим всем требованиям устойчивого строительства. Его даже называют «аккумулятором энергии», так как здания из него более энергоэффективны и позволяют в течение всего срока эксплуатации экономить энергию на отопление, вентиляцию, кондиционирование и т.д.

Сегодня бетона и железобетона во всем мире выпускается более четырех миллиардов кубических метров в год или более 1 тонны на каждого жителя планеты, причем каждые 5…7 лет выпуск бетона удваивается. Для образного восприятия объемов выпускаемого в мире бетона можно сказать, что его хватило бы накрыть гипотетическим саркофагом толщиной в один миллиметр всю площадь нашей планеты. По прогнозам специалистов в текущем столетии бетон и железобетон тоже останется самым массовым строительным материалом, формирующим зрительный образ среды нашего обитания.

Трудно сказать, когда впервые в строительной практике появился бетон, так как начало его использования человеком уходит вглубь веков. Наиболее раннее применение бетона, обнаруженное археологами, относится к 5600 годам до н. э. Из него был выполнен пол толщиной 25 см в одной из хижин древнего поселения каменного века на берегу Дуная. В состав бетона входили известь красноватого цвета и гравий. К этому же периоду относится бетон на известковом вяжущем, из которого были выполнены конструкции «египетского лабиринта» (3600 лет до н. э.), часть Великой Китайской стены (111 век до н. э.), ряд других сооружений на территории Индии и Древнего Рима. Кроме того, он использовался при строительстве одного из величайших сооружений (1 в. до н.э) - Колизея в Риме.

Однако бетон тех времен мало походил на современный. Поэтому в древности материал, подобный бетону, именовали по разному. В литературе можно встретить названия – «эмплектон», «радус», «опус цементум», «псевдо или квази (якобы) бетон» и др.

Бетон же в современном понимании этого термина, имеющего латинское происхождение «beton» – горная смола, стал применяться древними римлянами. Однако с падением Римской империи применение бетона тоже прекратилось и возобновилось лишь с начала Х1Х века, когда был изобретен цемент. Создателем бетона считается Джон Смит (1755г). Внедрение бетона, а затем и железобетона в строительство внесло коренные изменения не только в традиционные методы проектирования, но и в само содержание архитектурного творчества.

И все же наибольших масштабов применения, преобразивших мир, этот материал получил лишь в ХХ столетии. За этот период были выполнены и основные научные исследования, позволившие получить новые высококачественные бетоны. Сегодня уже становится обычным получение бетонов прочностью 100…150 МПа, а научные разработки подтверждают возможность получения бетонов прочностью 250…300 и даже 650…800 МПа с прогнозируемой долговечностью более 200 лет. По данным японских ученых в настоящее время возможно получение супердолговечных бетонов – со сроком эксплуатации до 500 лет.

Уникальные свойства бетонов позволили реализовать такие строительные суперпроекты как тоннель под Ла-Маншем, 125-этажный небоскреб в Чикаго высотой 610 метров, мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом 1990 м, мост в Канаде длиной 12,9 км на опорах погруженных в воду на 35 м. Причем ежегодно бетон в конструкциях подвержен 100 циклам замораживания и оттаивания, а конструкции этого моста рассчитаны на срок службы 100 лет. Примером использования уникальных свойств бетона является также построенная в 1995 году в Северном море (Норвегия) платформа для добычи нефти высотой 472 м. Из них 300 м конструкций из бетона находятся под водой и рассчитаны на воздействие ураганного шторма с максимальной высотой волны 31,5 м. Расчетный срок эксплуатации платформы – 70 лет.

Качественно изменились за последнее время и архитектурные возможности бетона. Без бетона и железобетона, пожалуй, трудно было бы представить себе архитектуру ХХ в. Бетон в настоящее время является едва ли не самым многообразным и пластичным материалом по своей структуре, фактуре и цвету.

8.2 Классификация бетонов

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и необходимых добавок. Композиция этих материалов до затвердевания называется бетонной смесью.

Бетоны в соответствии с СТБ 1310 классифицируют по структуре, виду вяжущего и заполнителя, условиям твердения и назначению.

В зависимости от характера структуры различают бетоны плотные, крупнопористые, поризованные и ячеистые.

Бетоны плотной структуры представляют собой конгломерат, в котором пространство между зернами мелкого и крупного заполнителя или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим, в том числе с искусственно созданной в объеме не более 7% пористостью за счет применения поризующих добавок.

У крупнопористых (беспесчаных) бетонов пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено затвердевшим вяжущим, в том числе с искусственно созданной пористостью за счет применения поризующих добавок. Вяжущее до превращения в камень лишь обволакивает зерна крупного заполнителя тонким слоем и склеивает их в местах контакта между собой, не заполняя межзерновое пространство.

У поризованных бетонов пространство между зернами мелкого и крупного заполнителя или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим с искусственно созданной в объеме более 7% пористостью за счет применения поризующих добавок.

Ячеистые – это бетоны без крупного заполнителя с искусственно созданными порами по всему объему системы, состоящей из вяжущего вещества, воды и тонкодисперсного компонента.

По виду вяжущего бетоны могут быть на:

- цементных вяжущих – на основе клинкерных цементов;

- известковых вяжущих – на основе извести в сочетании с активными гидравлическими компонентами (цемент, шлаки, золы) и кремнеземистыми компонентами (песок, минеральные добавки);

- шлаковых и зольных вяжущих – на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения (щелочными растворами, известью, цементом или гипсом);

- гипсовых вяжущих – на основе полуводного гипса или ангидрита гипса (включая гипсоцементно-пуццолановое и т.п. вяжущие);

- смешанных вяжущих – на основе двух и более вяжущих веществ (гипсоцементно-пуццолановые, шлакощелочные и др.);

- специальных вяжущих – битумных, дегтевых, полимерных и др.

Однако, учитывая, что цемент является наиболее массовым видом вяжущего в изготовлении и применении бетонов, то последующее содержание этой главы будет ориентировано на изучение цементных бетонов.

По виду заполнителя бетоны могут быть на плотных (из плотных горных пород или шлаков), пористых (природных и искусственных минеральных), органических (измельченная древесина, стебли хлопчатника или рисовой соломы, костра конопли и льна) и специальных заполнителях (обеспечивающих специальные свойства).

По условиям твердения бетоны подразделяются на твердеющие в естественных условиях, в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении (пропаренные) и при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения), тепловой обработки без контакта бетона с паровоздушной средой и в условиях отрицательных температур.

По назначению бетоны подразделяют на конструкционные и специальные. К конструкционным относят бетоны, используемые в несущих и ограждающих конструкциях зданий и сооружений и обеспечивающих, главным образом, прочность, жесткость, трещиностойкость несущих конструкций. Специальные бетоны предназначены для конструкций, эксплуатируемых в особых условиях или для конструкций специального назначения, к которым относятся теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, напрягающие, декоративные, радиационно-защитные, дорожные, гидротехнические и другие.

Кроме того бетоны подразделяются по показателям прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности и т.п

8.3 Материалы для тяжелого бетона и требования к ним

8.3.1 Вода

В технологии бетонных и железобетонных работ на изготовление одного кубического метра бетона требуется от 500 до 1000 литров воды. Вода используется для затворения бетонных и растворных смесей, поливки твердеющего бетона и промывки заполнителей. Во всех случаях к использованию допускается вода, отвечающая требованиям СТБ 1114-98.

Вода не должна содержать вредных примесей в количествах, нарушающих нормальный процесс схватывания и твердения вяжущего вещества и вызывающих коррозию стальной арматуры, либо вызывающих появление в структуре бетона новообразований, уменьшающих его прочность и долговечность. Чаще всего для этих целей используют водопроводную питьевую воду, а также воду, имеющую водородный показатель рН в пределах от 4 до 12,5, т.е. не кислую и не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет.

Вредными примесями в воде считаются органические вещества, растворимые соли, в особенности, содержащие ионы SО₄^2- и Сl^1-, а также взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы и др.

Органические вещества, как например, сахар, фенолы, растительные масла, жиры замедляют процесс твердения цемента и тем самым понижают прочность бетона. При большом содержании сахаров процесс схватывания и твердения цементного камня может сдвинуться на неопределенный срок. Примеси нефтепродуктов, масел, жиров могут осаждаться на поверхности цементных зерен или зерен заполнителя. В результате они либо замедляют процесс гидратации цемента либо препятствуют прочному сцеплению цементного камня с заполнителем и тем самым понижают прочность бетона.

Наличие в воде растворимых солей (сульфат-ионов, ионов хлора и др.) может вызывать неконтролируемое изменение сроков схватывания, скорости твердения бетона, а также коррозию цементного камня и стальной арматуры. Кроме того, они могут кристаллизоваться в порах цементного камня и образовывать на поверхности изделий, так называемые высолы, портящие внешний вид фасадов зданий. По этой же причине нельзя применять и воду, содержащую окрашивающие примеси.

Нельзя применять болотные и сточные воды (как бытовые так и промышленные) без их предварительной очистки. Кроме того, на использование сточных вод необходимо получать разрешение санэпидемстанции.

Пригодность воды для бетона устанавливается, как правило, химическим анализом либо испытанием прочности бетонных образцов, изготовленных на испытываемой воде и на чистой питьевой. Вода считается пригодной для бетона, если приготовленные на ней образцы показали прочность не меньшую, чем на чистой питьевой воде.

8.3.2 Заполнители для бетона

По современной терминологии слово «заполнитель» применим ко всем типам минеральных ингредиентов, которые не выполняют функции вяжущего вещества. Однако в соответствии с действующими нормативными документами под заполнителем для бетона понимается смесь минеральных зерен определенного гранулометрического состава.

Заполнители в бетоне составляют каркас, в межзерновом пространстве которого находится цементный камень. Доля заполнителей в бетоне составляет 85…90% объема и поэтому правильно подобранный зерновой состав заполнителя способствует снижению объема пустот и сокращению расхода вяжущего, а, следовательно, и усадки бетона. Кроме того, бетон в таких случаях получается более экономичным, поскольку стоимость заполнителей, как правило, ниже стоимости вяжущих веществ.

Заполнители представляют собой рыхлую смесь зерен минерального или органического происхождения, размеры которых находятся в определенных пределах. В зависимости от их размера различают мелкие (с крупностью зерен 0,16…5 мм) и крупные (с крупностью зерен 5…70 мм и более).

По происхождению различают заполнители природные, искусственные и полученные из отходов промышленности.

Природные заполнители образовались либо при естественном разрушении горных пород (песок, гравий), либо путем их механической переработки (щебень).

Искусственные заполнители получают из природного сырья или отходов промышленности путем термической или иной переработки. К ним относятся керамзит, аглопорит, перлит, вермикулит, шлаковая пемза и др.

Заполнители из отходов промышленности получают путем несложной переработки без изменения химического и фазового состава сырья. Например, песок и щебень из металлургических и топливных шлаков, золошлаковые смеси, золы и др.

Наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывают такие показатели качества заполнителей как плотность, зерновой состав, форма и характер поверхности зерен, прочность и чистота заполнителя.

Для заполнителей различают:

- насыпную плотность – отношение массы пробы заполнителя к занимаемому им объему, включая пространство между зернами и поры в зернах. При этом различают насыпную плотность в рыхлонасыпном состоянии и уплотненном, влажного и сухого заполнителя. Насыпная плотность различных видов заполнителей колеблется в довольно широких пределах и составляет для природных тяжелых (гравия и песка) – 1500…1700 кг/м³. В уплотненном состоянии эти значения несколько выше. Во влажном состоянии насыпная плотность мелкого заполнителя (песка), как правило, ниже, чем сухого и составляет 1200…1400 кг/м³. Объясняется это комковатостью и неплотной упаковкой зерен влажного песка в том же объеме. Для пористых заполнителей насыпная плотность составляет: керамзита – 300…700 кг/м³; аглопорита – 700…900 кг/м³; перлита – 120…200 кг/м³; вермикулита – 80…150 кг/м³;

плотность зерен заполнителя – отношение массы пробы заполнителя к суммарному объему его зерен, т.е. без объема межзерновых пустот, но с учетом пор, содержащихся в зернах заполнителя. Например, истинная плотность гранитного щебня составляет 2700 кг/м³, плотность зёрен – 2600кг/м³, а насыпная плотность – 1450 кг/м³. При определении плотности зёрен заполнителя объём их устанавливается путём гидростатического взвешивания навески заполнителя;

- истинную плотность.

Зерновой состав заполнителя характеризуется содержанием в нем зерен различной крупности (фракций). Определяется просеиванием пробы заполнителя через стандартные сита. Оптимальным для бетона является такой зерновой состав, у которого и пустотность и удельная поверхность стремятся к минимуму. А это возможно лишь при строго определенном содержании в объеме заполнителя зерен разных фракций. При этом удельная поверхность заполнителя тем меньше, чем больше крупность его зерен. Для среднезернистых песков она составляет от 50 до 100 см²/г. В отличие от удельной поверхности пустотность заполнителя практически не зависит от крупности зерен, а определяется характером их упаковки и составляет от 20 до 50%. Для уменьшения пустотности заполнителя в его состав наряду с крупными зернами необходимо вводить и зерна меньших размеров, чтобы они заполняли промежутки между более крупными зернами. А это соответственно увеличивает удельную поверхность заполнителя. Следовательно, необходимо находить оптимальное соотношение между крупностью зерен и их количественным содержанием.

Форма зерен заполнителя оценивается, как правило, соотношением их размеров. Лучшими считаются заполнители с округлой или кубовидной формой зерен. Удлиненные (игловатые) или пластинчатые (лещадные) зерна, толщина или ширина которых меньше длины в 3 раза и более, укладываются в бетоне чаще всего в строго ориентированном положении (горизонтальном), что делает структуру бетона неоднородной, а его свойства неодинаковыми в разных направлениях. Кроме того, межзерновая пустотность заполнителя с такой формой зерен тоже увеличивается, что требует большего расхода цемента. Содержание зерен лещадной и игловатой формы ограничивается стандартами.

Характер поверхности заполнителя тоже оказывает существенное влияние на свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона. Бетонные смеси, приготовленные на заполнителях, имеющих гладкую поверхность, например, гравии, обладают лучшей удобоукладываемостью, чем такие же смеси, приготовленные на заполнителях с шероховатой поверхностью (щебне). В то же время прочность бетонов на заполнителях с более развитой и шероховатой поверхностью, при прочих равных условиях, всегда выше, чем у бетонов на гравии. Объясняется это большей площадью и качеством сцепления «шероховатого» заполнителя с цементным камнем.

Прочность заполнителей зависит от их плотности, структуры, других факторов и устанавливается, как правило, только для крупных заполнителей, поскольку прочность обычно применяемых кварцевых песков заведомо выше прочности бетона.

Чистота заполнителя оценивается по содержанию в нем вредных примесей: пылевидных, глинистых, органических, сернистых соединений и др. Содержание их в заполнителях ограничивается стандартами.

8.3.3 Добавки для бетонов (растворов)

К добавкам для бетона относят природные или искусственные химические вещества, вводимые в бетонную смесь с целью улучшения ее технологических свойств и физико-технических показателей бетона. В зависимости от назначения или основного эффекта действия и в соответствии с СТБ 1112 их подразделяют на виды.

· Регулирующие свойства бетонных смесей:

- пластифицирующие:

1 группа – суперпластификаторы,

11 группа – сильнопластифицирующие,

111 группа – среднепластифицирующие,

1V группа – слабопластифицирующие

- стабилизирующие;

- водоудерживающие;

- улучшающие перекачиваемость;

- регулирующие сохраняемость бетонных смесей: (замедляющие и ускоряющие потерю подвижности);

- поризующие (воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие).

· Регулирующие твердение бетона ( ускоряющие, замедляющие и противоморозные 1 и 11 групп).

· Регулирующие свойства бетона ( кольматирующие, воздухововлекающие, газообразующие, гидрофобизирующие и повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре).

В зависимости от количества входящих в состав добавок продуктов они подразделяются на однокомпонентные (ДО) и комплексные (ДК), по агрегатному состоянию – на жидкие (Ж), пастообразные (П) и твердые (Т), по химической природе – органические и неорганические, и в зависимости от водородного показателя – кислые, нейтральные и основные.

Пластифицирующие добавки увеличивают подвижность (или уменьшают жесткость) бетонных смесей. При этом в зависимости от группы либо не допускается (1 группа) снижение прочности бетона в возрасте 28 суток, либо допускается не более 5…10%.

Слабопластифицирующие добавки (IV группа) оказывают на бетонную смесь пластифицирующе-воздухововлекающее действие – увеличивают подвижность до 5…9 см без снижения прочности бетона, снижают на 5…10 % расход воды и вовлекают в бетонную смесь 2…5 % воздуха. Некоторые из них дополнительно гидрофобизируют стенки пор цементного камня. В результате уменьшается водосодержание бетона, возрастает морозостойкость и водонепроницаемость, повышается долговечность бетонных и железобетонных конструкций. Их рекомендуется применять в тощих растворах и бетонах, отличающихся малым расходом цемента. В качестве примера таких добавок можно привести щелочной сток производства капролактама (ЩСПК), мылонафт (М₁), этилсиликонат натрия (ГКЖ-10) и др.

Среднепластифицирующие (III группа) увеличивают подвижность бетонной смеси до 10…15 см (лигносульфонат технический – ЛСТ, комплекс-2, лигнопан Б-6 и др.).

Сильнопластифицирующие (II группа) увеличивают подвижность бетонной смеси до 16..20 см (модифицированные лигносульфонаты, стахепласт М, комплекс-5, СПС, лигнопан Б-2 и др.). Применяют их для приготовления пластичных смесей, а также для получения бетонов классов В30…В40.

Суперпластификаторы (I группа) обладают гораздо более сильным разжижающим действием и не замедляют твердение бетона (полипласт СП-1, С-3, мегалит, стахемент F и др.). Они увеличивают подвижность бетонной смеси до 21 см и более без снижения прочности бетона в возрасте 28 суток.

Стабилизирующие, водоудерживающие и улучшающие перекачиваемость бетонной смеси добавки предназначены для уменьшения водоотделения, расслоения и сохранения заданных свойств бетонных и растворных смесей в течение 2…3 часов. К таким добавкам относят полиоксиэтилен (ПОЭ), гипан (ГП), комплексную органическую добавку (КОД-С) и др.

Воздухововлекающие добавки снижают поверхностное натяжение жидкости на границе вода-воздух и обеспечивают вовлечение воздуха в бетонную смесь при ее перемешивании в пределах 6…15 % с получением слитной структуры бетона. Насыщение цементного теста тонкодисперсными пузырьками воздуха увеличивает его объем, повышая подвижность бетонных и растворных смесей, однако в ряде случаев понижает прочность бетона. К таким добавкам можно отнести смолу древесную омыленную (СДО), сульфонол, смолу нейтрализованную воздухововлекающую СНВ и др.

Газообразующие добавки обеспечивают газообразование в смеси (от 15 до 25 %) за счет химического взаимодействия с продуктами гидратации цемента. В результате в бетоне создается пористость в виде тонкодисперсных равномерно распределенных замкнутых пор-ячеек без снижения прочности при одинаковой средней плотности бетона. К газообразователям относят алюминиевую пудру (ПАП-1, полигидросилоксаны и др.).

Газообразующие и воздухововлекающие добавки помимо улучшения вышеперечисленных свойств бетона существенно повышают его морозостойкость и водонепроницаемость.

Пенообразующие добавки (ПО-6К, пеностром, сульфонол-40, стеарат натрия, неопор и др.) обеспечивают получение технической пены, которая при смешивании с компонентами бетонной смеси позволяет увеличивать объем воздуха в пределах 10…25% и получать бетоны ячеистой или поризованной структуры.

Замедлители схватывания и твердения увеличивают время потери подвижности бетонных смесей в 2 и более раза а также замедляют процесс ее твердения на ранней стадии. При этом в возрасте до 7 сут прочность бетона снижается на 20% и более, а в возрасте 28 сут изменяется незначительно. Одновременно уменьшается скорость тепловыделения, снижается проницаемость бетона, удлиняются сроки предварительной выдержки отформованного бетона перед термообработкой. К таким добавкам относят - лигносульфонат технический (ЛСТ), фенилэтоксисилоксан (113-63) и др.

Ускорители схватывания и твердения бетонных смесей в возрасте 1 сут повышают прочность бетона на 20% и более, но при этом может наблюдаться замедление нарастания прочности в более поздние сроки, образование высолов или коррозия арматуры. Номенклатура таких добавок весьма обширна: хлорид и нитрат кальция, сульфат натрия и др. Ускорители твердения, как правило, ускоряют и схватывание цементного вяжущего.

Противоморозные добавки обеспечивают твердение бетона и раствора при отрицательных температурах. Как известно, при отрицательной температуре вода замерзает и гидратация цемента прекращается. Образовавшийся лед разрыхляет еще слабую структуру цементного камня, а это приводит к большой потере прочности бетона. Чтобы обеспечить твердение бетона на морозе, в бетонные и растворные смеси вводят вещества, понижающие температуру замерзания воды. Вода остается в жидком состоянии даже при температуре до -30⁰С и процесс гидратации цемента продолжается. В качестве противоморозных добавок применяют: формиат натрия, поташ, нитрит и нитрат натрия, хлориды натрия и кальция, и др.

Кольматирующие (уплотняющие) добавки способствуют заполнению пор в бетоне водонерастворимыми продуктами и, как следствие, повышают водо- и газонепроницаемость, коррозионную стойкость бетонов. К таким добавкам относят: комплексную минерально-химическую добавку (КМХ), сульфат и хлорид железа, нитрат кальция и др.

Гидрофобизирующие добавки придают стенкам пор и капилляров в бетоне гидрофобные (водоотталкивающие) свойства. В результате уменьшается смачивание поверхности водой и снижается водопоглощение. В зависимости от степени снижения водопоглощения их подразделяют на три группы. Третья группа добавок (ГКЖ-10, ГКЖ-11 и др) снижают водопоглощение бетона в возрасте 28 сут в 1,4…1,9 раза, вторая (полигидросилоксаны и др.) – в 2…4,9 раза, первая (органо-минеральная и др.) – в 5 раз и более.

Добавки, повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии), улучшают коррозионное состояние арматуры в агрессивных по отношению к ней средах. К ингибиторам коррозии стали относят: нитрит натрия (НН), нитрит-нитрат кальция (ННК), тетраборат натрия (ТБН) и др.

Противоусадочные добавки позволяют поддерживать нормативные уровни усадочных деформаций обеспечивающих отсутствие усадочных трещин как в цементном камне так и в растворах и бетонах в течение всего срока эксплуатации. Например, добавка «дилафилм» (от англ. dilating - расширяющий и film – пленка), представляющая собой порошкообразный или крупнозернистый материал.

Добавки полифункционального действия (комплексные) позволяют одновременно изменять несколько свойств бетонной смеси и затвердевшего бетона. Например, повышать удобоукладываемость смеси и увеличивать прочность бетона. Применение добавок в комплексе позволяет резко уменьшить или полностью устранить нежелательное побочное действие каждой составляющей комплексной добавки. В качестве примера можно привести комплексные органоминеральные добавки (модификаторы) серии «МБ». Они представляют собой порошкообразные материалы насыпной плотностью около 800 кг/м³ и содержат в своем составе микрокремнезем, золу-унос, суперпластификатор, регулятор твердения и другие добавки в разных соотношениях. Применение таких добавок более эффективно, чем тех же материалов, введенных в состав бетона раздельно. Они позволяют получать бетоны нового поколения – высокой прочности (50…60 МПа и выше), низкой проницаемости (W 12 и выше), повышенной коррозионной стойкости и морозостойкости (F 300).