СМЕШАТЬ, НО НЕ ВЗБАЛТЫВАТЬ
Распространению добавок мешало именно законодательство, люди опасались, что прочность бетона станет меньше. Отрицательное отношение цементных фирм к добавкам было вполне понятно. В прежних стандартах АСТМ категорически запрещалось вводить в смесь любые сторонние материалы. Еще в начале XX века добавок старались избегать. Только в 30-х годах началось применение добавок — ускорителей твердения, интенсификаторов помола, воздухововлекающих веществ. Сейчас почти 90% товарных бетонов содержат те или иные добавки.
До открытия воздухововлекающих веществ при изготовлении бетона применялись ускорители твердения — например, доступный хлористый кальций. Увеличение прочности, достигавшееся при введении ускорителя, зачастую приписывалось вовсе не ускоренному твердению бетона, а другим факторам. В 20-х годах Рид-Льюис применил добавку «катакол», которая вводилась в клинкер быстротвердеющего цемента перед помолом. Катакол состоял из дубильной кислоты и особого вида гипса. Распространению катакола мешали стандарты. Цемент с добавками не мог именоваться уже портландцементом, а к его применению относились негативно.
Бывали и «случайные» применения добавок — утечка масла на производстве из механизмов давала цементу воздухоудерживающие свойства.
МОНОЛИТ ТРЕБУЕТ ДОБАВКИ
Один из самых популярных видов строительства — возведение монолитных бетонных зданий — требует огромного количества «исходного сырья», причем вперед выходит принцип удобоукладываемости, быстрого твердения и даже морозостойкости (стройка не должна прекращаться ни на минуту). Применение монолитного железобетона позволяет возводить сложные конструкции в кратчайшие сроки — в 2–3 раза быстрее по сравнению со сборным железобетоном, а также сократить расход стали на 7–20% и бетона на 12%.
Процесс монолитного строительства состоит из технологически последовательных этапов: монтаж арматуры; монтаж опалубки и лесов; укладка и уплотнение бетонной смеси; уход за бетоном летом и его прогрев зимой; демонтаж опалубки. Последовательность некоторых этапов может меняться в зависимости от вида конструкции. С учетом того, что для бетона характерно воспринимать растягивающие нагрузки в разы хуже, чем нагрузки на сжатия, его слабая работа на растяжение компенсируется с помощью арматуры. Арматурные каркасы создаются на основе стальных стержней разных диаметров.
Укладка бетонной смеси производится в предварительно установленную опалубку. Чтобы исключить возможность возникновения пустот внутри будущей конструкции, бетонная смесь уплотняется глубинными вибраторами. Последующий уход за бетоном включает комплекс мер по предотвращению преждевременного высыхания бетонной смеси в летнее время года и промерзания свежеуложенной смеси в зимнее. Также необходима защита свежеуложенного бетона от чрезмерных осадков.
Для повышения подвижности железобетонных изделий без ущерба прочности предназначены пластификаторы и суперпластификаторы, однако они увеличивают общее время застывания бетонной смеси. Для сокращения времени затвердевания используются ускорители, а для отсрочки затвердевания — замедлители (например для дальних транспортировок). Существуют противоморозные добавки, а также воздухововлекающие, которые тоже способствуют повышению морозоустойчивости за счет создания микропористой структуры, позволяющей бетону расширяться при минусовой температуре.
Различные виды смазок для опалубки представлены в линейке продуктов MasterFinish, разработанной Master Builders Solutions. Так, для обеспечения превосходного качества поверхности бетона в условиях стройплощадки специально создан состав на основе регенерированного минерального масла MasterFinish RL 314. Его можно наносить распылителем за счет низкой вязкости, что особенно удобно для экономии времени. Состав подходит для бетонов с обычными и повышенными требованиями к поверхности и хорошо защищает опалубку от атмосферной влаги, а стальные формы — от коррозии. Он повышает отделяемость изделий от формы, позволяя ускорять распалубку и очистку форм, и таким образом увеличивает срок службы опалубки.
При изготовлении железобетонных изделий в условиях ЖБИ-производств также рекомендовано использование добавок в бетон. Их задачей является возможность получить высокоподвижные, плотные и прочные бетонные смеси, стойкие к расслоению и водоотделению. Для этого используются суперпластификаторы. В этих целях разработана линейка MasterPolyheed на основе эфира полиарила — полимера, позволяющего не только снизить вязкость при сохранении подвижности материала, но и сократить время вибрационной обработки бетонной смеси при формировании изделий либо полностью отказаться от нее, обеспечивая снижение энергозатрат на данный процесс. Вязкость продуктов на основе полиарила на 30% ниже, чем на основе поликарбоксилата.
Если же здание возводится в сложных геологических условиях или это промышленный объект (может быть, даже подземный, где бетон испытывает дополнительные нагрузки, работает в условиях повышенной влажности, а может быть, даже щелочной среды), необходимо повышать его «защитные функции», делать устойчивым к различным неблагоприятным воздействиям. Для повышения износостойкости бетона активно используются специальные добавки серии MasterLife производства Master Builders Solutions. Это широкий спектр модификаторов, которые обеспечивают снижение проницаемости хлоридов в бетон, повышение сульфатостойкости, защиту от карбонизации и окисления арматуры, сокращение деформации при усадке. Добавки продлевают срок службы армированного бетона, не влияют на его температуру и свойства арматуры, эффективны для бетонов с различным расходом цемента и предотвращают появление усадочных трещин в бетоне. В зависимости от выбранного продукта марка решений MasterLife обеспечивает высокое качество материала, которое позволяет противостоять разрушениям под влиянием агрессивных условий. В результате применения добавок этой линии получается более долговечный бетон с повышенным сроком службы конструкции. Ключевая область применения MasterLife — строительство инфраструктурных объектов, мостов, тоннелей метро, подвальных помещений, фундаментов, цоколей, водоочистных сооружений и резервуаров.
Также для фундаментов, подземных частей зданий и сооружений применяется гидроизоляционная контактная мембрана MasterSeal 754. Она обеспечивает полное сцепление с бетонной поверхностью по всей площади контакта. Бетонную смесь можно укладывать сразу на мембрану без защитной стяжки, огневых или сварочных работ. Система эластична и стойка, перекрывает трещины и сохраняет герметичность при давлении более 5 атм.