Добавки в бетон для повышения прочности

Смеси на основе песка и цемента сегодня применяются во всех сферах строительства. Без бетона невозможно обойтись ни в бытовой стройке, ни при возведении небоскреба.

Добавки в бетон для повышения прочности

Вопреки устоявшемуся мнению бетон не является монументальным. С истечением времени, постройки и изделия под воздействием внешних факторов подвергаются износу и разрушению. Как итог – наступает необходимость ремонтно-восстановительных работ. Это всегда влечет немалые вложения.

Суть проблемы заключается в многокомпонентности смеси: никакая технология не способна создать равнодисперсную смесь из составляющих различного размера. Включения неодинаково реагируют на механическое и климатическое воздействия, и связь между ними разрушается.

Значительным продвижением в этом плане стало армирование. Железобетонные конструкции обладают большей долговечностью, а прочностные характеристики улучшены в разы.

Кроме армирования сейчас существует целая гамма химических добавок. Они вводятся в процессе перемешивания и модифицируют готовый замес во всем объеме. Подразделяются на несколько видов по предназначению:

1. Пластификаторы. Основным назначением является придание текучести смеси. Это облегчает заполнение формы раствором, уменьшает пористость. В результате прочностные характеристики улучшаются до полутора раз, повышается морозоустойчивость и сопротивление влаге.

Наблюдается снижение расхода цемента до 20% на замес.

2. Противоморозные добавки кроме упрочнения готовой конструкции увеличивают застывание под воздействием низких температур. Позволяют проводить работы в условиях до –30 градусов, увеличивают водонепроницаемость. Улучшенная гомогенность раствора исключает негативные последствия транспортировки. Работать со смесью становится гораздо проще.
3. Ускорители набора прочности уменьшают время застывания раствора, улучшают марочную прочность. Данный тип модификаторов применяется при производстве бетонных плиток и пенополистиролбетонов. Важное значение имеет ускорение этапов операций в технологическом процессе производства. Изделия приобретают более привлекательный внешний вид, незначительно возрастает прочность.

Разновидности топпинга и сферы применения

Однако существуют сферы применения бетона, где нет необходимости придания прочности во всем объеме, либо этого недостаточно. В качестве примера можно привести половые поверхности: на производстве обычная заливка недолго сможет противостоять ежедневным нагрузкам. В иных помещениях требования к прочности меньше, но важен экстерьер пола.

Области применения

Потому широкое распространение получили смеси, которые наносятся только на поверхность залитого бетона и меняют свойства в тонком слое, а не по всему объему в момент его застывания – это топпинг. Несколько примеров применения:

• полы в промышленных помещениях;
• учреждения здравоохранения;
• складские помещения;
• помещения с повышенной влажностью;

Использование данных смесей имеет ряд достоинств:

• пол становится более прочным;
• в помещении исключается пылеобразование;
• не требуется отдельная гидроизоляция;
• облегчается уборка помещений;
• увеличивается период до капитального ремонта;
• можно использовать цемент низких марок;

Недостатки на их фоне незначительны:

• на лицевой поверхности заметны швы;
• пол нельзя подвергать воздействию химически активных веществ.

Разновидности топпинга: сравнение и расход

По своей консистенции топпинги делятся на 2 категории:

Жидкие добавки. В основе лежат неорганические соединения. После покрытия слоя раствора, которым залит пол, они проникают в верхние слои бетона. После протекания химической реакции верхний слой бетонного пола приобретает повышенную прочность и отличительную глянцевую поверхность. Применить жидкий топпинг можно и в качестве ремонтного средства на старый бетон, однако его расход при этом увеличится на 1 м. кв.

Сухие добавки – это смеси, имеющие цемент в качестве связующего. Они компонуются различными наполнителями, придавая поверхности особенные характеристики. Применять нужно строго по технологии: только на незастывший бетон путем втирания по особенной методике. Существует много индивидуальных марок у каждого производителя, но основных типов три:

• Кварцевый. Основа-наполнитель этого типа – песок из кварца. После специальной обработки дополнительной очистки смешивается с цементом в определенной пропорции. На этом же этапе каждый производитель вводит свою уникальную рецептуру из аддитивов. Применяется в местах, требующих средней сопротивляемости нагрузкам, а также с повышенной влажностью. Хорошо совмещается с цветовыми пигментами, удобен для декоративной отделки. Является наиболее доступным по стоимости, востребован в бытовых помещениях.
• Корундовый наполнен цементом, песком, корундовой крошкой. Прочность – основное свойство минерала. Этот тип находит свое применение в помещениях промышленного типа, хорошо выдерживает постоянные нагрузки, возникающие от интенсивного движения людей и техники. Корунд делает поверхность привлекательно матовой, что не мешает увеличивать ударную и прочность к истиранию как минимум в 2 раза.
• Металлизированный кроме стандартных цемента и модификаторов заполнен металлической крошкой. Придает полу максимально возможную прочность и долговечность. Не находит применения в бытовых целях, имея не самый привлекательный внешний вид. В промышленности просто незаменим, используется в качестве подложки при установке машин и механизмов с большим весом.

Таблица 1 – Сравнительные характеристики

Нормы расхода материала у каждого производителя разнятся, но при расчетах можно ориентироваться на следующие значения на м²:

• легкая нагрузка – 3-5 кг;
• средняя/большая – 4-7 кг;
• цветной пол – 5-8 кг.

Производство и нанесение топпинга своими руками (для бетонных полов)

В быту есть 2 основные причины нанести топпинг – избавление от пыли и гидроизоляция поверхности. Приобретать промышленный упрочнитель всегда накладно, но есть простенькая рецептура, чтобы сделать смесь самому:

• жидкое стекло – 1,5 кг;
• раствор цемента с мелким, очищенным песком в соотношении 1:4 – 2,6 кг;
• кварцевый мелкодисперсный песок – 1,5 кг;
• раствор бетона – 2,2 кг.

Данную рецептуру можно использовать не только на половых покрытиях, но и для защиты стен от влаги. Толщина нанесенного на бетон слоя должна составлять 3-5 мм. При необходимости дополнительного упрочнения можно поверху нанести слой жидкого стекла.

При нанесении топпинга важно соблюдать следующие технологические этапы:

1. Свежезалитая стяжка затирается шлифовальной машиной.
2. Начиная со стороны окон, равномерно наносится смесь.
3. Проводится второй этап шлифовки: сухая смесь проникает на максимальную глубину в раствор.
4. Излишки сухой смеси распределяются по поверхности, проводится очередная (третья) затирка.
5. Через четверо суток застывший пол зачищается лопастными ножами. Этот этап повторяется, пока поверхность не приобретет глянец.
6. Делаются специальные швы для предотвращения возникновения трещин от усадки, которые заполняются герметиком.