Добавки к минеральным вяжущим веществам и растворным смесям

Для изменения свойств вяжущих материалов в требуемом направлении в их состав вводят различные добавки: активные минеральные, наполнители, поверхностно-активные, пенообразующие, ускорители твердения, замедлители схватывания, противоморозные.

Активными минеральными добавками называют природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкоизмельченном виде с гидратной известью и затворения водой образуют тесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой.

Различают природные (осадочного и вулканического происхождения) и искусственные активные минеральные добавки. К природным активным минеральным добавкам осадочного происхождения относят диатомиты, трепелы, опоки, глиежи. Природные активные минеральные добавки вулканического происхождения — пеплы, туфы, пемзы.

К искусственным активным минеральным добавкам относят доменные гранулированные шлаки и электротермофосфорные шлаки, белитовый (нефелиновый) шлам, золу-унос.

Активные минеральные добавки применяют при производстве вяжущих на основе портландцементного клинкера, а также при производстве известковых и других вяжущих веществ. Активные минеральные добавки вводят в состав цементов при их изготовлении путем совместного помола с клинкером, смешивания предварительно измельченных материалов с цементом. Добавки вводят также в измельченном состоянии непосредственно в бетонную или растворную смесь в сухом виде или в виде водных суспензий. Добавки поставляют в дробленом виде с размерами кусков не более 50 мм и недробленом виде размером не более 300 мм. Активные минеральные добавки используют в тонкоизмельченном состоянии. Через сито с сеткой № 008 должно проходить не менее 85% порошка. Транспортируют и хранят добавки раздельно по видам.

Добавки-наполнители подразделяют на природные, получаемые помолом песков, известняков, глин, изверженных горных пород, и искусственные, приготовляемые из промышленных отходов — доменных и топливных шлаков, золы и т. п. Добавки-наполнители применяют для снижения расхода цемента в растворах и бетонах низких марок. При твердении в нормальных условиях они не вступают в химическое взаимодействие с вяжущими.

Поверхностно-активные добавки — в основном вещества органического происхождения, обладающие способностью образовывать на поверхности цементных зерен пленки, влияющие на процессы твердения и свойства цемента, не ухудшая его качества.

Поверхностно-активные добавки применяют для снижения водопотребности смесей, а следовательно, и расхода цемента, повышения морозостойкости и пластичности, снижения расслаиваемости смесей, предотвращения потери активности смесями при дальних перевозках.

В зависимости от вида добавки поверхность, покрытая их пленкой, приобретает гидрофобные (водоотталкивающие) или гидрофильные (притягивающие воду) свойства. На основании этого различают поверхностно-активные добавки гидрофильно-пластифицирующие, гидрофобно-пластифицирующие и микропенообразующие.

Гидрофильно — пластифицирующие добавки способствуют увеличению подвижности (пластичности) растворной и бетонной смеси, уменьшая силы сцепления между зернами. В качестве гидрофильно — пластифицирующей добавки применяют концентраты сульфитно-спиртовой бражки, которые представляют собой кальциевые соли лигносульфоновых кислот с примесью минеральных веществ.

Гидрофобно-пластифицирующие добавки создают водоотталкивающую пленку, препятствующую взаимодействию цемента с парами воды, находящимися в воздухе, что увеличивает сроки его хранения. К гидрофобно-пластифицирующим добавкам относят мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, гидрофобизирующую жидкость 136−41 и др.

Микропенообразующие добавки вызывают образование в растворной и бетонной смеси маленьких воздушных пузырьков (микропена), в результате чего повышается пластичность смеси. Такими добавками являются абиетат натрия, омыленный древесный пек, пенообразующие добавки БС и ОС.

Добавки-ускорители твердения обеспечивают сокращение на 20% и более времени достижения бетоном требуемой прочности. Такими добавками являются хлористый кальций, нитрат кальция, поташ, сернокислый глинозем, хлорное железо, гипсовые вяжущие и др.

Добавки-замедлители схватывания увеличивают продолжительность сохранения растворной и бетонной смесью пластичности. К ним относят природный гип, сернокислое оксидное железо и поверхностно-активные вещества (животный клей, ССБ, мылонафт).