Для чего в бетон добавляют воздухововлекающие добавки
Аэрацию бетона проводят для улучшения характеристик материала. Воздухововлечение улучшают добавками, которые помогают произвести бетон с оптимальным объемом пузырьков воздуха, их диаметра и расстояния между ними. Но для чего же нужны эти пузырьки и всегда ли используются воздухововлекающие добавки?
Для чего в бетоне нужны пузырьки воздуха
Наличие небольших полостей внутри бетона уберегает его от разрушения, вызываемое замерзанием и оттаиванием воды внутри бетона. Если поры слишком малы или их недостаточно, то жидкость под воздействием минусовых температур замерзает и расширяется, а позже оттаивает и поглощается цементным камнем. Многократное повторение таких циклов приводит к образованию трещин внутри бетона, а значит и к снижению его прочности. Если же в бетоне достаточно пор с подходящим диаметром, замерзшая вода расширяется и просто занимает свободное место. Таким образом предотвращается рост внутреннего давления, разрушающее бетон изнутри.
Но кроме этого воздушные поры, образующиеся в результате применения воздухововлекающих добавок, позволяют сделать бетонную смесь более удобно укладываемой — воздух повышает пластичность раствора, не требуя увеличения объема воды. К тому же воздухововлекающие добавки существенно снижают риск расслоения бетонной смеси.
Также наличие воздушных пор в бетоне положительно влияет на звуко- и теплоизолирующие свойства материала. Структура материала позволяет сохранять тепло внутри, когда на улице холодно и наоборот, поддерживать комфортную температуру при жаре.
При необходимости снизить плотность бетонной конструкции также используются воздухововлекающие добавки. Они позволяют сделать материал менее плотным на 50-250 кг на кубометр. Это позволяет применять обычные заполнители вместо легких.
Минусы использования воздухововлекающих добавок
Использование вовлекающих воздух добавок не обходится и без минусов. Так, чем больше пор в бетоне — тем ниже его прочность на сжатие. Увеличение воздуха в бетоне всего на 1% ведет к потере 5,5% прочности на сжатие. При этом наличие воздушных пор практически не влияет на прочности при изгибе.
При тепловлажностной обработке бетон с воздухововлекающими добавками теряет прочность интенсивнее. Поэтому необходимо, чтобы бетонные конструкции сначала набрали начальную прочность, и только потом проводить обработку.
Чаще всего потерю прочности на сжатие отчасти компенсируют снижением водоцементного соотношение. Эта мера может применяться вместе с использованием добавки для ускорения схватывания смеси.
Как работают воздухововлекающие добавки
В качестве воздухововлекающих добавок используются ПАВ – поверхностно-активные вещества. При использовании этой добавки в бетоне образуются мелкие, устойчивые пузырьки воздуха.
В процессе отверждения бетонной смеси ПАВ минерализуются и образуют единую структуру с остальными компонентами. Внутри бетона появляются равномерно распределенные пустоты, где скапливается проникающая внутрь вода.
Из чего делают воздухововлекающие добавки
Наши предки добавляли в растворы для строительства яичный порошок, вулканический пепел и даже коровью кровь. К счастью, сегодня добавки производятся химической промышленностью и результат их применения предсказуем и гарантирован. Применение в строительстве нашли анионные, неионогенные и амфотерные ПАВ. Добавки для воздухововлечения совместимы с другими модификаторами.
Для воздухововлечения используют:
- анионные добавки – соли лаурилсульфатов, лаурилэфирсульфатов и алкилбензолсульфонатов;
- амфотерные добавки – амидобетаины, ко-сурфактанты.
Важно не только получить пузырьки, но и добиться их стабилизации до момента схватывания смеси. Все перечисленные добавки этому способствуют.
Как определяют воздухововлечение бетона
Существует три способа, которые позволяют определить воздухововлечение бетонной смеси. Все они регулируются ГОСТ 10181-2014.
- Объемный. Один из наиболее точных методов — погрешность всего 0,1%. Проводится с использованием специального прибора — объемомера.
- Компрессионный. Также позволяет узнать показатель воздухововлечения с точность до 0,1%. Испытание проводится паромером.
- Расчетный. Метод, при котором рассчитывается показатель воздухововлечения, исходя из масс цемента и заполнителей, воды и добавок, учитывая истинную плотность вяжущего и среднюю плотность песка и щебня.
В частном строительстве часто пренебрегают показателем воздухововлечения. Мы категорически не рекомендуем такой подход, потому как этот критерий существенно влияет не только на удобство работы со жидким бетоном, но и на прочность здания и комфорт при его эксплуатации.
