—екреты приготовлени€ бетона

  • —екреты приготовлени€ бетона

— точки зрени€ не специалиста, да и р€дового рабочего на стройке, у бетона нет никаких секретов: цемент, песок или щебень, вода - и все.

ќднако химические добавки существенно расшир€ют возможности бетона, повышают его потребительские характеристики и даже позвол€ют экономить цемент. ѕричем отрасль строительной химии, в частности, добавок к бетону, быстро эволюционирует: регул€рно по€вл€ютс€ новые, все более совершенные добавки, а примерно раз в дес€тилетие - новое поколение добавок.

ќт промышленных отходов - до комплексного действи€ добавок


”лучшать качество растворов, а впоследствии - бетонов путем добавлени€ определенных веществ - иде€ не нова€. —пециалисты утверждают, что €йца, которые еще в средневековье добавл€ли в раствор дл€ прочности, тоже можно отнести к добавкам в бетон. — развитием науки, особенно химической, дл€ улучшени€ бетона
начали использовать разнообразные искусственные химические вещества. ќдни замедл€ли схватывани€, другие ускор€ли отвердевани€, еще другие повышали температуру замерзани€ и т. п. Ќередко такими веществами были промышленные отходы. ќсобенно их «любили» в —оветском —оюзе, поскольку строител€м они доставались бесплатно, а приоритетом строительства тогда была минимизаци€ сметы.
¬ японии, «ападной ≈вропе и —еверной јмерике вскоре стали использовать синтетические добавки, а впоследствии - добавка комплексного действи€, которые мен€ли сразу несколько характеристик бетона.  огда, например, при добавлении пластифицирующей добавки замедл€лось твердени€ бетона, при придании противоморозной - снижалась прочность. —овременные добавки позвол€ют одновременно замедлить схватывани€ и ускорить набор прочности с началом схватывани€ или предотвратить замерзание воды в бетоне без ущерба дл€ прочности.
Ќа сегодн€шний день в качестве добавки к бетону используютс€ дес€тки и сотни веществ, а количество наименований добавок, которые производ€тс€ в мире, давно перевалило за тыс€чу. ƒобавки дл€ бетона выпускают сотни фирм, и важнейшую роль на этом рынке играют ведущие мировые производители строительной химии - Sika, Mapei, Schomburg, MC Bauchemie, BASF (добавки под маркой Woerment), Henkel (TM Ceresit), Deitermann. ƒобавки этих фирм хорошо знают в ”краине, ведь они здесь имеют свои подразделени€ или дилеров (так, добавки Woerment завозит фирма Ђјльпи-Ћьвовї), а MC Bauchemie даже открыла в нашей стране свое производство.
 роме того, в ”краине распространенные добавки словацкой фирмы Stachema, российских Ђѕолипластї и Ђ— “-—тандартї, которые тоже имеют здесь свои торговые подразделени€. ¬ыпускают добавки дл€ бетонов и отечественные фирмы - ЂЅудиндустри€ Ћ“ƒї, Ђ ораллї (обе - «апорожье), Ђћистимї (–овно).

ƒобавки: свойства и возможности

—огласно свойств, которых предоставл€ют бетона, европейские нормы (EN 934-2) выдел€ют следующие основные группы добавок:
- пластификаторы;
- суперпластификаторы;
- ускорители;
- замедлители;
- уплотнители;
- порообразованные;
- пенообразующие;
- стабилизаторы;
- ускорители дл€ торкрет-бетона;
- антихромати;
- вспомогательные.
“ак, дл€ изменени€ реологических свойств бетона (повышени€ пластичности, разрежени€) примен€ютс€ лигносульфонаты натри€ или кальци€, меламиновые смолы, полиакрилаты, а в последние годы - и поликарбоксилаты.   пластификаторов относ€т лигно-, меламин - и нафтал≥нсульфонати, к суперпластификаторов - полиакрилаты и поликарбоксилаты.
Ёти вещества позвол€ют увеличить подвижность бетонной смеси за сохранение водо-цементного отношение или снизить расходы воды за сохранение подвижности смеси. “акже они дают возможность уменьшить расход цемента без ущерба дл€ конечной прочности бетона. ќбычно пластификаторы помогают сохранить подвижность смеси и сократить расходы воды на 8-18%, а разбавители - на 18-30%, потому что лишн€€ вода, как известно, замедл€ет высыхание и снижает прочность бетона. Ёкономи€ цемента благодар€ пластификаторам, как правило, составл€ет 10-20% при сохранении прочности бетона.
ƒобавки-ускорители ускор€ют процессы св€зывани€ или схватывани€ бетонных смесей. Ёти свойства необходимы дл€ бетонировани€ зимой или дл€ ускорени€ процесса строительства: применение ускорителей позвол€ет быстрее сн€ть опалубку и продолжить бетонировани€. “ак, по данным фирмы MC Bauchemie, применени€ ускорителей во врем€ бетонировани€ конструкций стадиона Ђƒонбасс-јренаї позволило снимать опалубку уже через шесть часов. ≈сть добавки, которые позвол€ют достичь прочности бетона в 1-2 ћѕа уже через час после заливки. ≈ще важнее ускоренное набора прочности дл€ заводов железобетонных изделий. —пециальные добавки разработаны и дл€ этих производств.

«амедлители схватывани€ незаменимы летом, а также при сооружении крупных объектов монолитным способом, при подаче бетонных смесей насосами и при транспортировке бетона на значительные рассто€ни€. ƒобавки-замедлители (обычно это сахарозы) позвол€ют раст€нуть процесс схватывани€ смеси с 30-45 мин. (без добавки) до 4-12 часов. »спытани€ показали, что можно достигнуть сохранени€ подвижности в течение 48 часов, но, конечно, така€ смесь получитс€ Ђзолотойї.
»так, использу€ добавки-замедлители, поставщики бетона могут работать с индивидуальными застройщиками, чьи объекты наход€тс€ за 100 и более километров от города, а также размещать производство за городом, где земл€ дешевле. Ќа крупных объектах, сооружаемых монолитным способом (в частности, стадионы, мосты), применение замедлителей позволит противодействовать расслоение бетона и таким образом избежать Ђхолодных швовї и гарантировать насто€щую монолитность конструкции.
ƒобавки-уплотнители повышают сопротивление бетона проникновению воды, в том числе под давлением. ѕодобные добавки обеспечивают выполнение водонепроницаемых монолитных конструкций так называемым Ђметодом белой ванныї.
ѕорообразованные добавки повышают пористость бетона. Ёто облегчает процесс выхода влаги из бетона, благодар€ чему можно избежать замерзани€ воды внутри конструкции и предотвратить растрескивание и преждевременному разрушению последней. ¬ысока€ пористость бетона необходима во врем€ строительства дорог, мостов и других конструкций, которые требуют повышенной надежности.
ѕенообразующие добавки используютс€ при изготовлении €чеистых бетонов, а также изделий из них.

“енденции рынка

¬ насто€щее врем€ наблюдаетс€ тенденци€ к переходу строительной отрасли, - как в странах ≈—, так и у нас, - на пластификаторы последних поколений (акрилаты и особенно поликарбоксилаты) и в целом - от простых, однонаправленных добавок на добавки комплексного действи€, которые мен€ют сразу несколько характеристик бетонной смеси. ѕоэтому в услови€х современного мегаполиса бетон приходитс€ везти на объект в течение часа-двух, к примеру, на загородные объекты, за 50 км и более. Ђƒедовскийї способ избежани€ застывани€ бетона в миксере путем передозировки воды негативно вли€ет на качество бетона, и в современных услови€х неприемлем. ѕоэтому в летний период производители товарного бетона в больших городах активно примен€ют пластификаторы.
¬ысока€ пластичность бетонной смеси также облегчает процесс ее заключени€. ќна просто необходима в услови€х современного высотного монолитного строительства, когда бетонную смесь приходитс€ подавать насосами на большую высоту. ќчень важна пластичности бетонной смеси и во врем€ заливки густоармированных конструкций, которые в последнее врем€ значительно чаще примен€ют с распространением монолитного строительства, в частности, высотного жилого. ¬ысока€ пластичность позвол€ет изготавливать литой бетон, в частности, с самоуплотнени€. ¬ысокопластичную бетонную смесь легче вибрировать, а это - снижение затрат электроэнергии, котора€ за последние годы существенно подорожала.   тому же, подорожание энергоносителей вызвало и рост цен на цемент, что заставило строителей искать новые пути его экономии.
»менно таким новым путем экономии цемента, а также способом улучшени€ свойств бетонной смеси стало новое поколение пластификаторов, которые еще называют супер - гиперпластификаторами, - поликарбоксилаты. ќни обеспечивают экономию цемента до 25%, а некоторые добавки - до 35% и даже в 1,5 раза. ¬ажность этого факта трудно переоценить. ¬едь, как отмечает кандидат технических наук јнатолий —ин€кин, в ”краине во врем€ приготовлени€ бетонных смесей расхода цемента значительно выше, чем в «ападной ≈вропе: перерасход цемента достигает 100-180 кг на кубометр бетона. Ёто существенно вли€ет на себестоимость монолитного строительства, в частности, жилищного.



—овременна€ ситуаци€: кризис и новые стандарты

¬месте с тем отечественные специалисты в один голос утверждают: поликарбоксилаты очень привередливы в применении. »х эффективность в значительной мере зависит от целого р€да факторов - качества цемента, влажности и однородности заполнител€ и др. ќсобенно важное значение в наших услови€х приобретает зависимость эффективности добавок от характеристик цемента, которые, по словам производителей товарного бетона, нестабильные от партии к партии во всех отечественных заводов. Ђѕоликарбоксилаты очень капризные, поэтому требуют более ответственного подхода при внедрении, - отмечает менеджер-консультант фирмы Ђ— “-—тандарт-”краинаї —ергей —еменов. - “рех замесов по 8 Ђкубиковї уже недостаточно, в отличие от пластификаторов предыдущих поколений: при внедрении поликарбоксилатов нужны эксперименты и эксперименты, а на оптимальную рецептуру выход€т обычно за мес€ц исследованийї. „ерез такую капризность этих веществ ведущие европейские производители обычно имеют в своем ассортименте несколько поликарбоксилатным добавок - дл€ различных видов цемента.
“аким образом, чем более современное предпри€тие, чем лучше лабораторное и бетоносмесительное оборудование оно имеет, тем больший эффект оно получает от внедрени€ поликарбоксилатов.   сожалению, такое оборудование еще не все производители бетона, и не только в нашей стране. ѕоэтому ведущие мировые производители, в частности, Schomburg, развива€ направление поликарбоксилатов, продолжают выпускать мелам≥ни, нафтал≥нсульфонати и лигносульфонаты.
Ќо эффективность таких добавок ниже, чем в поликарбоксилатов и акрилатов. ѕоэтому специалисты считают, что, несмотр€ на проблемы, которые остаютс€, по пол≥карбоксилатами - перспектива. —ледовательно поликарбоксилаты вслед за ведущими мировыми компани€ми осваивают и производители из —Ќ√. “ак, фирма Ђѕолипластї недавно начала производство добавок на основе поликарбоксилатов ЂЋ≥нам≥кс-ѕ ї и Ђ–елам≥кс-ѕ ї. ƒругой российский производитель - Ђ— “-—тандартї - еще с 2006 г. изготавливает добавку на основе поликарбоксилатов Ђ’≥д≥тал √ѕї. ќтечественна€ фирма Ђћистимї также в начале прошлого года вывела на рынок добавку на основе поликарбоксилатов - Ђ омплекс  -15ї. ќна не только повышает пластичность бетонных смесей, но и позвол€ет производить высокопрочные (марка - до ¬60) литые бетоны с самоуплотнени€.
¬прочем, прошлого и нынешнего года кризис стал преп€тствием дл€ дальнейшего перехода на более современные и совершенные добавки. ¬о-первых, подешевел цемент, через что уже не так выгодно примен€ть суперпластификаторы. ¬о-вторых, резко вырос курс иностранной валюты, что отразилось на цене современных добавок, которые практически в полном объеме импортируют. » самое главное - крупное строительство почти замерло, за исключением нескольких стадионов, которые должны прин€ть чемпионат ≈вропы по футболу.
 олебани€ цен на цемент и курса валют сами по себе лишь несколько изменили структуру рынка добавок. „асть строителей снова вернулась к более дешевых добавок, в частности, предыдущих поколений. Ђ— ростом курса валюты намного сложнее конкурировать с местными производител€ми, - замечает ƒмитрий Ѕыстров, директор фирмы ЂјкваЌ≥каї, дилера материалов Schomburg в  иеве. -  ачественные добавки снова замен€ют дешевымиї. ƒаже с учетом того, что менее качественных и совершенных добавок нужно больше (в расчете на кубометр бетона), часто конечна€ цена такого бетона ниже.
» не всегда можно перейти на более простые и дешевые добавки. Ќередко строител€м необходимы такие характеристики бетонной смеси, которые могут обеспечить только добавки последних поколений. » здесь поставщики добавок охотно идут навстречу клиентам - сдерживают цены, отпускают товар в кредит.
Ќо если скачке курса валют еще как-то можно противодействовать, то сосредоточение строительства на индивидуальных объектах обусловливает резкий спад спроса на любые добавки. ѕрежде всего потому, что монолитное бетонирование в индивидуальном строительстве используетс€ только дл€ сооружени€ фундаментов, да и то далеко не всегда, потому что у застройщика есть альтернативный вариант - фундаментные блоки. ƒалее - если заливать фундамент монолитным способом, то есть два варианта: привезти готовый бетон в миксере с завода или замешивать на объекте. Ќа заводах есть специальное дозировочное оборудование (нередко - импортное и очень современное), работают лаборатории, квалифицированные специалисты. »так, на заводах знают, как примен€ть добавки, и умеют это делать, имеют отработанные рецептуры. » когда отправл€ют миксер на постройку какого-нибудь загородного особн€ка, то наверн€ка добав€т по крайней мере пластификатор или простой замедлитель схватывани€, ибо только так бетон доедет на далекое рассто€ние. —уперпластификаторы последнего поколени€ изр€дно пригодились бы на индивидуальных объектах, чтобы строител€м не нужно было вибрировать бетон.  роме того, в холодное врем€ года об€зательно добав€т противоморозные добавки.
Ќо нередко на индивидуальных объектах строители (обычно - бригада Ђшабашниковї) берут под свой контроль абсолютно все работы - так они больше заработают. —оответственно, бетон дл€ фундамента им выгоднее замешивать самим. ј в этом случае можно не сомневатьс€, что они эконом€т на всем - на цементе и щебне, не то что на добавках. ѕерсонал, который работает на индивидуальных объектах, часто и не знает другого способа повышени€ текучести бетона, как придани€ воды.
» даже если застройщик знает об использовании добавок в бетоне и растворах и знаком с их ассортиментом, а, главное, - сам участвует в строительстве или хот€ бы контролирует работу строителей, то и в этом случае нельз€ достичь такого же эффекта от добавок, как на бетонозаводы. ¬се дело в оборудовании дл€ бетонировани€. Ќа бетонозаводах электроника обеспечивает высокую точность дозировани€, зато, замешива€ бетон на объекте, все составл€ющие ввод€т обычно Ђна глазокї. ƒозировка добавок, особенно суперпластификаторов, зависит от многих факторов, например, от влажности заполнител€, противоморозных - от его температуры.  то на индивидуальном объекте будет измер€ть влажность песка или разморожывать щебень? »змер€ть индивидуальным застройщикам просто нечем. ј на заводах есть лаборатории...
»так, услови€ на индивидуальных объектах не способствуют тому, чтобы добавки максимально про€вили себ€. ѕоэтому некоторым производител€м добавок розничный рынок вообще неинтересен. ƒаже сейчас. » вместе с тем специалисты утверждают: добавки нужно примен€ть и в индивидуальном строительстве. –€д фирм, например, Sika, работают и на рынке DIY, предлага€ розницу определенные виды добавок, прежде всего противоморозные. ƒругое дело, что необходимо повышать культуру производства на небольших объектах, уровень осведомленности с ассортиментом и возможност€ми добавок р€довых работников и застройщиков.
—троительство объектов к ≈вро-2012, безусловно, требует использовани€ добавок в бетон, причем самых современных и эффективных. “ак, сооружение стадионов, где предусмотрены большие массивы монолитного бетонировани€, требует применени€ суперпластификаторов, замедлителей схватывани€, противоморозных добавок (ведь строительство ведетс€ в авральном режиме, то есть и зимой). Ѕеда, что эти объекты пока что на пальцах можно пересчитать. ѕостроенный стадион в ƒонецке, ведетс€ строительство в  иеве и Ћьвове. ¬о врем€ сооружени€ Ђƒонбасс-јреныї примен€ли лучшие строительные материалы и технологии, в том числе едва ли не впервые в отечественной практике - самоущ≥льнювальний бетон, дл€ которого необходимы только суперпластификаторы последнего поколени€. Ётой зимой во врем€ несильных морозов (до -10 —) полным ходом велись работы по реконструкции стадиона в  иеве.
Ќо три стадионы - это мизер по сравнению с тем, что было до кризиса. ѕоэтому главные надежды поставщиков добавок - на оживление инвестиционного климата в стране и восстановление ипотечного кредитовани€.

ќпределенный толчок к более активному использованию высокотехнологичных бетонов и, соответственно, к переходу на более современные добавки даст внедрение нового ƒ—“” на бетон. ƒокумент, который имеет название Ѕ.¬.2.7-176 Ђ

—троительные материалы. —меси бетонные и бетон.

†ќбщие технические услови€ї, гармонизирован с европейским стандартом EN-206-1:2000, NEQ и вступил в силу с 1 апрел€ нынешнего года.  ак по€снили специалисты Ќ»» строительных конструкций - головной организации, котора€ занималась разработкой нового стандарта, - документ мен€ет классификацию бетона на европейскую и повышает требовани€ к бетонным смес€м, в частности, к их подвижности, к наличи€ вредных примесей, в т. ч. веществ, способствующих коррозии арматуры. ѕовышение требований к этим характеристикам будет стимулировать отказ от добавок предыдущих поколений, которые содержат вредные промышленные отходы, например, от противоморозных добавок, в составе которых €вл€етс€ коррозионно активные соли.

«аказать звонок