ПРИМЕНЕНИЕ ДОБАВОК КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ БЕТОНОВ В ПРОМЫШЛЕННОМ И ГРАЖДАНСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

THE USE OF ADDITIVES AS A WAY TO IMPROVE THE PERFORMANCE PROPERTIES OF CONCRETE IN INDUSTRIAL AND CIVIL CONSTRUCTION

Lyudmila Kikeeva

3rd year student, Faculty of Industrial and Civil Engineering, Institute of Master's and Postgraduate Studies, Siberian State Automobile and Road University,

Russia, Omsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются способы повышения эксплуатационных свойств бетона с помощью добавления комплексных добавок. Использование добавок из пяти основных групп помогает добиться большей эффективности в строительстве с точки зрения расходов и сроков строительства, повысить значимые свойства такие как морозостойкость, прочность, удобоукладываемость. Разработки более эффективных и многофункциональных способов улучшения качеств бетона ведутся и в настоящее время.

ABSTRACT

The article discusses ways to improve the performance properties of concrete by adding complex additives. The use of additives from the five main groups helps to achieve greater efficiency in construction in terms of costs and construction time, to increase significant properties such as frost resistance, strength, workability. The development of more effective and multifunctional ways to improve the quality of concrete is underway at the present time.

Ключевые слова: бетон, комплексные добавки, морозостойкость, удобоукладываемость, пластификаторы, монолитное строительство.

Keywords: concrete, complex additives, frost resistance, workability, plasticizers, monolithic construction.

Бетон является одним из самых распространенных материалов в строительстве. Это неудивительно, потому что этот каменный материал можно создать с определёнными физическими свойствами, которые оптимально будут подходить для возведения тех или иных сооружений [4]. Более того, методы укладки монолитных изделий дают возможность построить как типовые группы зданий, так и уникальные постройки, отличающиеся нестандартными формами.

На сегодняшний день материаловеды испытывают различные новые формулы бетона и вводят улучшенные виды бетонных изделий. Состав бетона можно изменять в зависимости от нагрузки будущих конструкций, требований для того или иного типа сооружения, подобранных видов и классов цемента. Основные компоненты монолита — это вяжущее вещество, крупный заполнитель, мелкий заполнитель и вода.

Монодобавки включают в состав бетона для получения особенных определенных свойств. Добавки разделяют на химические добавки и тонкомолотые добавки. Химические вводят в смесь в количестве до 2 процентов от всей массы[3,6]. Они являются универсальными и очень доступными, поэтому часто применяются в регулировании свойств смеси. Тонкомолотые вводят до 20 процентов, они используются для экономии самого цемента, для улучшения плотности и повышения стойкости.

Применение комплексных добавок в создании монолита позволяет экономически и технологически оптимизировать строительство, а также влиять одновременно на несколько характеристик бетона. Экономическая выгода заключается в том, что при эксплуатации сооружения конструктивные решения будут более функциональны и не требовать реконструкции или дополнительных действий для поддержания требуемых норм в помещениях. Технологический прогресс отображается на выгодном возведении здания: энергетические, физические, временные затраты значительно уменьшаются.

Многообразие комплексных добавок отличаются друг от друга по технологическим характеристикам получаемого бетона и его свойствам. Таким образом, существует 5 групп комплексных добавок.

К I группе относятся гидрофильно-гидрофобные добавки. Их преимущество заключается в том, что при их добавлении в бетон с цементным вяжущим веществом, которое является самым дорогим компонентом в материале, снижает как стоимость и расход бетона, так и требования к минеральному составу используемого цемента. Это связано с тем, что при использовании цементов различных по минералогическому составу, то ПАВ в составе с ними показывают разную степень эффективности. Например, чтобы добиться большей эффективности, гидрофильные добавки следует применять совместно с цементом высокоалюминатного состава, а гидрофобные следует использовать с цементом, который имеет повышенное содержание силикатной фазы [1].

Ко II группе относятся добавки из электролитов, пластификаторов, преимущество которых заключается в том, что выравнивание, схватывание и твердение происходит быстрее. Соответственно, это экономит время, рабочую силу на тепловлажностную обработку, расход цемента и воды. Также меняются свойства искусственного каменного материала, например, прочность каменного материала повышается до 25%, характеристики морозостойкости и водонепроницаемости тоже увеличиваются.

К III группе относятся добавки, содержащие электролиты. Электролиты, которые в растворе диссоциируют на ионы, позволяют избавиться от негативного влияния отдельных составляющих компонентов, а в некоторых случаях даже придать им эффективность при эксплуатации сооружения. Это позволяет использовать в бетоне компоненты более низкой ценовой категории, не теряя качества монолитных изделий.

К IV группе относятся модифицирующие добавки на основе суперпластификаторов [2,5]. Они заменяют функции более дорогостоящих добавок, при этом улучшая качество готового монолита. Помимо этого, снижается риск расслоений, раннего отвердевания и предотвращает появления трещин при соблюдении все строительных технологий. Преимущества модификаторов схожи с пластифицирующими добавками.

К V группе относятся сложные многокомпонентные комплексные добавки, которые улучшают независимые друг от друга свойства бетона: морозостойкость, удобоукладываемость, однородность, прочность, снижение расхода цемента. Также добавки 5-й группы уплотняют бетонную смесь, чем повышают непроницаемость и долговечность монолитных конструкций.

Таким образом, если на внутренних поверхностях ограждения появятся конденсат, трещины в ограждающих и несущих конструкциях или другие признаки несоответствия нормам строительных сводов правил, то это будет являться провалом для строителя этого сооружения. Безусловно, проектировщики, инженеры и прочие действующие лица в строительстве стремятся к тому, чтобы возвести здание, соответствующее трем главным критериям: функциональность, эстетичность и долговечность. Также заказчику необходимо предложить оптимальную стоимость, чтобы построить объект. Поэтому перед проектировщиками стоит задача создать проект, который будет максимально экономичен, эстетичен, функционален и долговечен. Использование монолита с комплексными добавками способствует частичному решению этой задачи. Многофункциональность комплексных добавок снижает себестоимость изделий, часы работы на строительных площадках и в цеху, а также расходы материалов, ускоряет химические процессы в твердении бетона и железобетона без потери качества, улучшает следующие свойства монолита: морозостойкость, прочность, водонепроницаемость, теплоизоляцию, удобоукладываемость и самовыравнивание, гидроизоляцию, предотвращение негативного воздействия окружающей среды и отдельных компонентов материала.

Список литературы:

1. Бетон и цемент: статья Дмитрия К. [Электронный ресурс]. URL: http://beton-cement-ru.ru/primenenie-kompleksnyih-dobavok/ (дата обращения: 27.10.2022).
2. Бетон-центр: Бетон: виды, конструкции и сооружения. [Электронный ресурс]. URL: https://bastion-centre.ru/montazh/dobavka-v-beton-dlya-prochnosti.html (дата обращения: 27.10.2022).
3. Каприелов С. С. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона/ Бетон и железобетон: научно-практический журнал– 1992. – № 7– С. 4-5.
4. Лесовик Р.В. Мелкозернистый бетон для дорожного строительства. Известия вузов. Строительство : научно-практический журнал. //2003. № 11. - С. 92-95.
5. Строй Инструмент: добавки в бетон. [Электронный ресурс]. URL: https://toolprokat43.ru/processy/him-dobavki-dlya-betona.html (дата обращения: 27.10.2022).
6. Сулейманова, Л.А. Высокотехнологичные бетоны с использованием суперпластифицирующих добавок на основе поликарбоксилата - Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова - 2016. – № 9. – С. 63-66