Некоторые особенности применения добавок в цементном растворе

Трудно переоценить значение монтажных растворов для строительства. Важны все его составляющие, в том числе и добавки в цементный раствор.

Схема наполнителей, входящих в цементный раствор.

С их помощью решаются самые разные проблемы, которые невозможно устранить «классическим» смешиванием цемента, песка и воды. Наличие в растворе тех или иных добавок позволяет придавать материалу дополнительные свойства, необходимые в ситуации, заданной технологическими особенностями монтажа и условиями эксплуатации сооружения.

Современная строительная индустрия разработала множество ингредиентов для самого широкого спектра их применения. Остановимся подробнее на некоторых из них, в частности, на минеральных добавках, пластификаторах, а также на противоморозных веществах.

Минеральные добавки как составная часть производства цемента

Технологическая схема производства малоклинкерных наноцементов с минеральными добавками.

Добавление специальных химических веществ в будущий цементный раствор происходит еще на стадии производства сухого цементного порошка. Изготавливая качественный портландцемент, его производители для экономии электрической энергии и топлива, необходимых в процессе синтеза стройматериала, смешивают в определенных пропорциях цементный клинкер (промежуточный продукт его производства) со специально подобранными ингредиентами.

В результате «обогащенный» цемент с минеральными добавками в умеренных количествах приобретает свойства, практически идентичные техническим характеристикам обычного цемента. При этом составной портландцемент оказывается дешевле своего «классического» аналога.

Минеральные добавки подразделяются на активные вещества и вещества-наполнители.

Первая группа включает химические ингредиенты, предназначенные для придания необходимой степени водостойкости воздушной извести, с которой смешиваются активные добавки в процессе приготовления стройматериала. Согласно технологии, материал приобретает это свойство после своего затвердевания благодаря наличию в составе активных добавок кремнезема.

Добавки-наполнители, напротив, не наделены гидравлическими свойствами, так же как активные добавки. Еще наполнители понижают активность вяжущего, причем чем больше их в смеси, тем химическая активность ниже. Применение указанных веществ помогает уменьшить расход портландцемента в монтажных и бетонных растворах низких марок. Используют такие химдобавки и при производстве некоторых специальных видов цемента.

Пластификаторы для кладочных и штукатурных растворов

Пластификаторы значительно увеличивают вязкость раствора и делают его удобным для кладки.

Другая большая группа добавок — различные пластификаторы. Уже из самого названия данного вещества становится понятным, что оно используется в смеси с цементным раствором для улучшения показателей эластичности и пластичности стройматериала. Даже очень незначительные дозы пластификатора в растворе заметно облегчают процесс укладки конструкционных элементов, а также упрощают усадку жидкообразного бетона во время вибрирования и разравнивания цементных стяжек.

Кроме способности значительно увеличивать степень вязкости цементного раствора и делать его более удобным для укладки на строительных конструкциях пластификаторы препятствуют излишнему отводу воды из свежей растворной массы и не дают раствору расслаиваться в период хранения на строительном участке.

Еще одним достоинством пластификатора является возможность использовать его в качестве заменителя строительной извести. При добавлении его в цементно-песчаный раствор он проявляет все преимущества извести, но без недостатков последней. В частности, пластификатор делает более прочным сцепление свежего цементного раствора с обрабатываемым основанием. Одновременно применение этой добавки позволяет достаточно долго работать на растворе, пока он не схватится и не отвердеет.

Свойства и особенности использования противоморозных добавок для раствора

Указанная группа добавок в цементный раствор предназначена для повышения сопротивляемости стройматериала к воздействию отрицательной температуры воздуха (монтажные работы можно осуществлять при температуре от -10°C до -12°C), для повышения коэффициента водонепроницаемости и для увеличения степени прочности цементных или бетонных смесей.

Расход противоморозной добавки.

Кроме того, при использовании этих ингредиентов в растворах значительно понижается степень пылеобразования и увлажнения строительного материала. Благодаря этому металлические конструкции, с которыми соприкасается указанный раствор в процессе монтажа, оказываются менее подверженными коррозии.

Принцип действия таких добавок в основном сводится к ускорению процесса затвердевания полужидкого бетонного или цементного раствора. Если же смесь при температуре ниже нуля будет затвердевать в обычном режиме, то содержащаяся в ней в обильном количестве вода будет замерзать, и кристаллы льда станут распирать цементную массу. В результате это приведет к снижению прочности и даже разрушению материала.

В качестве противоморозных добавок чаще всего выступают такие химические вещества, как хлорид натрия, хлорид кальция, нитрат натрия, поташ. Подбирая правильную, соответствующую заданным требованиям добавку, следует всегда помнить, что указанные вещества, наряду с полезными техническими свойствами, имеют и свои недостатки.

В частности, обозначенные хлориды, повышая гигроскопичность кладки, нередко способствуют возникновению в ней небезопасных высолов. Со своей стороны, нитрит натрия и поташ являются достаточно ядовитыми веществами. По этой причине, если приходится работать с ними, необходимо подумать о безопасности кожи и слизистой оболочки и запастись защитными очками и перчатками.

Виды добавок и сферы их применения

Различные химические добавки в цементные растворы выполняют следующие вспомогательные функции:

• повышение плотности растворов и бетонов, усиление стойкости к воздействию солей (трепел, диатомит, опок, туф, пемза, гранулированный шлак, нефелиновый шлам, зола и др.);
• вспенивание бетонного раствора (смолосапониновый и алюмосульфонафтеновый пенообразователи, пенообразователь ГК);
• ускорение схватывания и затвердения смеси (хлористые кальций и натрий, глинозем сернокислый, гипс, железо хлорное);
• замедление схватывания (сернокислое железо, замедлители кератиновые, клей животный, гипс и др.);
• увеличение степени стойкости к кислотам (тонко помолотый андезит, базальты, гранитная крошка, частицы кварца, фарфора и диабаза);
• снижение расхода цементного порошка, увеличение плотности бетонного раствора (известняк, песок, тина, топливная зола, различные шлаки);
• увеличение степени жиростойкости бетонных смесей (тонко помолотые хромиты, магнезитовый порошок, шамот, частицы диабаза и андезита и др.).

Как видно из перечисленных веществ, которые составляют только часть полного перечня всех известных на сегодняшний день добавок в цементно-песчаные и бетонные растворы, их применение достаточно широко и «закрывает» довольно обширную часть технологических потребностей строителей. Однако поверхностно-теоретического взгляда на эту тему все-таки недостаточно для вдумчивой качественной работы с химдобавками. Если у человека нет достаточного опыта их применения, лучше обратиться к специалистам.