Какие бывают добавки в цемент

Добавки в цемент – это специальные вещества, которые изменяют свойства цемента и бетона. Они помогают регулировать пластичность, плотность, влагонепроницаемость, скорость схватывания, усадку и другие характеристики материала. Благодаря добавкам можно повысить качество и снизить затраты на строительство. В этой статье мы расскажем вам, какие виды добавок существуют, как они действуют на цемент и бетон, и как выбрать оптимальный состав для вашего проекта.

История развития добавок для цемента

Добавки для цемента – это специальные вещества, которые вводятся в цемент взамен части клинкера или в бетонную смесь для регулирования их свойств или придания им новых качеств. Они могут быть природными или техногенными, активными или инертными, пуццоланическими или гидравлическими. С помощью добавок можно повысить прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, пластичность, удобоукладываемость и другие характеристики цемента и бетона, а также снизить затраты на производство и эксплуатацию.

Первые добавки для цемента появились в древности с известью. Люди добавляли к ней материалы с оксидами кремния, алюминия и железа. Они назывались пуццоланами и могли быть природными или техногенными. Пуццоланы реагировали с известью и делали раствор прочным и водостойким.

История создания цемента началась в средние века, когда было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязненных глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их. Такой материал получил название портландцемент, поскольку по цвету и прочности напоминал известный английский строительный камень из Портленда. Однако, портландцемент не был просто смесью известняка и глины, а состоял из спеченных при высокой температуре (около 1450 °С) оксидов кальция, кремния, алюминия и железа – факторов гидравличности. Именно эти оксиды при помоле образовывали портландцементный клинкер – основной компонент современного цемента.

В 19-20 веках появились новые добавки для цемента на основе минералов и отходов. Это были шлаковые, зольные, микросиликатные, обожженно-сланцевые и другие добавки. Они заменяли часть клинкера или вводились в бетон. Они улучшали свойства цемента и бетона, экономили ресурсы, утилизировали отходы и охраняли среду.

Сегодня добавки для цемента являются неотъемлемой частью современного строительства. Они позволяют создавать разнообразные и качественные цементы и бетоны, подходящие для различных условий и задач. Добавки регламентируются различными ГОСТами и международными стандартами, а их свойства и эффективность определяются специальными методами испытаний и анализа.

Источники:

• Минеральные добавки для цементов, бетонов и строительных растворов
• Цемент
• Хим. добавки для производства цемента
• Когда изобрели цемент (история): кто это сделал и в каком году

Классификация добавок по ГОСТу и международным стандартам

Классификация добавок по ГОСТу и международным стандартам – это разделение добавок на разные виды и группы в зависимости от их состава, свойств, функций и качества. В настоящее время существуют разные нормативные документы, которые регулируют добавки для цемента, бетона и растворов. Например:

• ГОСТ 24640-91 – устанавливает классификацию добавок для цемента по основному воздействию на свойства цемента или технологию его изготовления. По этому стандарту добавки делятся на компоненты вещественного состава, регулирующие свойства цемента и технологические.
• ГОСТ 31108-2020 – устанавливает требования к общестроительным цементам, изготовляемым на основе портландцементного клинкера, и компонентам вещественного состава этих цементов. По этому стандарту компоненты вещественного состава делятся на портландцементный клинкер, активные минеральные добавки и инертные минеральные добавки.
• EN 197-1:2011 – устанавливает требования к общестроительным цементам, изготовляемым на основе портландцементного клинкера, и компонентам вещественного состава этих цементов. По этому стандарту компоненты вещественного состава делятся на основной компонент (портландцементный клинкер), основной минеральный компонент (активная минеральная добавка) и дополнительный минеральный компонент (инертная минеральная добавка).

Разновидности добавок для цемента

Добавки в цемент классифицируются в соответствии с нормативным документом – ГОСТ 24640-91 «Добавки для цементов». При этом каждый отдельный вид присадки используется для изменения или улучшения определенных свойств строительного материала.

ГОСТ 24640-91 идентифицирует следующие виды добавок:

Пластификаторы

Пластификаторы – это добавки, которые увеличивают пластичность и удобоукладываемость бетона без лишней воды. Это повышает прочность, морозостойкость и экономичность строительства. Вы можете сэкономить до 15% цемента с пластификаторами. Например, «Полипаст СП-1 (С-3)», «Лигнопан Б-2», «Форт УП-4», жидкое мыло или «Фейри».

Вовлекатели воздуха

Вовлекатели воздуха – это добавки, которые делают бетон пористым и морозостойким. Они позволяют воде, замерзая, расширяться в порах, а не разрушать бетон. Дозировка вовлекателей воздуха должна быть точной, иначе прочность бетона снизится. Примеры таких добавок: «Micro Air 125», «Микропор 1», «ТЕХНОНИКОЛЬ Aero С», «Аэро 200».

Ускорители схватывания смеси

Применяются в двух случаях – при бетонных работах в условиях пониженной температуры воздуха и для компенсации вредного влияния других присадок, тормозящих схватывание. Применение ускорителей твердения позволяет проводить послойную заливку и уменьшает время заливки. Популярные ускорители твердения: «Реламикс М2», «Энерджи Адмикс», «Хард Пласт», «Бисил ФС».

Замедлители схватывания

Используются бетонными заводами и строителями для увеличения временного интервала «живучести» готового бетона или раствора. Строительный материал с добавлением замедлителей схватывания можно транспортировать на большие расстояния, а также производить поэтапную заливку в соответствии с некоторыми видами строительных технологий. Популярные марки замедлителей схватывания: «Линамикс П-120», «Поташ», «Бисил Ретардер», винная кислота, «Неолас-П(1)».

Уплотняющие добавки

Это эффективные добавки в цемент для гидроизоляции бетонных сооружений эксплуатирующийся в условиях повышенной влажности: резервуаров для хранения воды, тоннелей метрополитенов, фундаментов, погребов, подвалов и гидротехнических конструкций. Кроме того уплотнители увеличивают прочность и коэффициент водонепроницаемости сооружений. Популярные добавки в цемент для водонепроницаемости и уплотнения бетонных растворов: «Д-5», «SikaPaver AE-1», «Микрокремнезем МК – 85», «Кальматрон».

Ингибиторы коррозии

Применяются для эффективной защиты стальной арматуры от корродирования и последующего разрушения. Технический смысл действия присадки заключается в образовании на поверхности арматурных стержней защитной оксидной пленки. Марки ингибиторов коррозии: «MasterProtect 8000 Cl», «Sika FerroGard-901», нитрат кальция.

Противоморозные добавки

В соответствии с названием позволяют вести бетонные работы в зимний период, при температуре окружающего воздуха до 15-20 градусов Цельсия. Суть действия противоморозной добавки заключается в ускорении вывода затворителя из толщи материала. Популярные противоморозные добавки: «АрмМикс НОРДПЛАСТ М», формиат натрия, «Ультралит», «Фриз», «Ирбис-ПрМ».

Полимерные добавки

Цемент с полимерными добавками используется для приготовления бетонов повышенной: плотности, водонепроницаемости и морозостойкости и прочности «на изгиб». Механизм действия полимерных присадок заключается в образовании на поверхности частичек компонентов (цемента, щебня и песка) тонкой полимерной пленки, которая в свою очередь способствует прочному «склеиванию» частичек в монолитный конгломерат. В числе применяемых полимерных добавок: смола ДЭГ-1 и ТЭГ-1, полиаминная смола С-89, «Mowilith Pulver», Метилцеллюлоза водорастворимая, «Tylose».

Красящие добавки в цемент

В соответствии со своим названием применяются при изготовлении цветных бетонных растворов используемых при производстве: декоративных конструкций, тротуарной плитки, скульптурных композиций, ваз, кашпо и пр. Марки: «Углерод технический П-803», «Двуокись титана DuPont R-706», «КЖО-50», «FEPREN Y-710», «BROWN 686».

Заключение

Во-первых, непрофессиональные застройщики часто задаются вопросом: какой лучше цемент с добавками или без? Во-вторых, ответом на этот вопрос будет наличие или отсутствие специальных требований к изготавливаемой конструкции или технологии заливки. Таким образом, выбор между цементом с добавками и без них зависит от конкретных условий и требований к проекту.

Добавки в цемент делают его дороже, но улучшают свойства бетона. Каждая добавка выполняет свою функцию: повышает прочность, водонепроницаемость, устойчивость к морозу и т.д. Выбирайте добавки в зависимости от нужных характеристик материала.

Поэтому, если к конструкции и технологии строительства не предъявляются специальные требования, приобретать цемент с добавками экономически невыгодно и бессмысленно.