Поликарбоксилаты добавка в бетон

Поликарбоксилаты добавка в бетон

Э то существенное достижение по сравнению с нафталином и пластификаторами на основе меламина. Также недавно был запущен в промышленное производство новый класс добавок, которые называются “добавками, контролирующими реологию” (RCA).

Внедрение SCC в США произошло примерно лет десять тому назад. Как тип бетона он, с одной стороны, оказался очень многообещающим, а с другой, создал немало проблем в том, что касалось производства надежного и однородного продукта. Но последние разработки позволили преодолеть эти причинявшие много хлопот проблемы, что сделало SCC более популярным среди подрядчиков.

Вот описание некоторых из способов, с помощью которых последние разработки позволили усовершенствовать этот продукт, который используют подрядчики.

Поликарбоксилаты, ориентированные на пользователя

Главным положительным свойством поликарбоксилатов и тем новым элементом, который они вносят в способ разработки добавок, является то, что ученые могут сначала решить, какие свойства они хотели бы видеть в суперпластификаторе, а затем конструировать молекулы для получения именно такого результата. До этого момента ученые экспериментировали с материалами, чтобы проследить их эксплуатационные характеристики. Но по прошествии времени стало известно, что множество факторов оказывает воздействие на то, как поликарбоксилаты влияют на поведение бетона, и компании-производители добавок долго работали над тем, чтобы решить все проблемы. В результате было объявлено о внесении множества изменений.

Добавки, контролирующие реологию ( RCA ), можно использовать для укладки экструдированного бетона или тротуара, формуемого с подвижной опалубкой с пониженной температурой, для обеспечения более качественного поверхностного покрытия с минимальными трудозатратами. Фото: BASF

В основном, изменения касаются осознания того факта, что условия использования бетона и цемента различаются от региона к региону, поэтому добавки на основе поликарбоксилата должны быть созданы так, чтобы обеспечивать одинаковые эксплуатационные характеристики для каждого региона. В число новых достижений входят:

  • Больший срок годности при хранении—бетон, который остается жидким или дольше не дает оседания;
  • Развитие большей прочности в ранние сроки твердения;
  • Продукт, который не дает дополнительного вовлечения воздуха в бетон;
  • Добавка, которая функционирует одинаково во всех регионах страны.

Определение закладки распозающегося SCC измеряется по его “распределению”. Конус для определения подвижности бетонной смеси, наполненный бетоном, поднимается, и мерой распределения становится мерой распространения. На данном снимке представлено распределение примерно в 28 дюймов. Фото: Джо Нэсвик

Добавки, контролирующие реологию

RCA представляют собой новые добавки, предназначенные для бетонных смесей с медленным расползанием с диапазоном от 1 до 3 дюймов, таких как пористое дорожное покрытие или бетон, созданный при помощи скользящей опалубки при отрицательной температуре. Такой бетон обычно нельзя спустить по желобу из грузовика для перевозки готовой бетонной смеси просто своим ходом. А при добавлении RCA бетон будет перемещаться по желобу, и значительно лучше укладываться, он будет вести себя как 4-дюймовый расползающийся бетон. Это также позволяет избежать расползания бетона после укладки, что делает добавку идеальной для создания бетона при помощи скользящей опалубки при отрицательной температуре и операций с экструдированным бетоном.

Меняющийся мир SCC

Во времена, когда SCC еще только начинали использовать, полагали, что он сможет продвигаться самостоятельно на расстояние до 120 футов от места укладки. Тем не менее, практический опыт показал, что здесь можно говорить скорее о расстоянии в 60 — 80 футов от места укладки. Такая текучесть измеряется с помощью заполнения перевернутого (или же размещенного вертикально) конуса для определения подвижности бетонной смеси SCC и его подъема так, чтобы бетон мог течь на плоскую поверхность. Диаметр полученного образования измеряется как “распределение” смеси. Считается, что диапазон, характеризующий смеси в настоящее время, начинается с 18 дюймов, он расширяется до распределения в 32 дюйма, за пределами этого значения расслоение бетонной смеси начинает становиться существенным.

Основное проблемой при создании смесей SCC является придание им текучести без расслоения заполнителя, считает Сурендра Шах, директор Центра современных материалов на основе цемента Северо-западного университета в Иванстоне, Иллинойс. “Но разработка испытания для измерения расслоения для полевого применения дело не простое. Испытания должны быть научно обоснованы, и в то же время измерения в поле должны осуществляться просто”, — говорит он. Испытания для определения расслоения, которые соответствовали бы этим требованиям, все еще находятся в стадии разработки.

С самого начало существовало три исходных способа разработки смесей для SCC . Одним из методов является создание бетонных смесей с заполнителями с хорошо подобранным гранулометрическим составом. Они дают наименьшую степень расслоения, и для них обычно не требуется добавления дорогостоящих добавок, изменяющих вязкость ( VMA ). Более распространенный подход предполагает использование стандартных бетонных смесей с пропуском некоторых фракций крупных заполнителей наряду с VMA для управления расслоением. Вариант со смесями с пропуском некоторых фракций несколько дороже, но его используют регулярно, поскольку у многих производителей готовых фабричных смесей нет емкостей для хранения дополнительных заполнителей, которые нужны для смесей с пропуском некоторых фракций. Ричард Шечи, вице-президент по разработке новых продуктов компании Lattimore Materials , Маккинни, Техас, говорит, что его компания заинтересовалась SCC , еще когда о его появлении было впервые объявлено, и в настоящее время их стратегией является производство смесей SCC без VMA —90% производимых компанией смесей не содержат их.

Шечи также отмечает, что проектирование смесей SCC в значительно большей степени обусловлено спецификой применения. “Для того, чтобы удерживать затраты в разумных пределах, мы продаем SCC в соответствии с параметрами текучести, необходимыми для конкретного применения (по сравнению с тем, на что вообще способная данная смесь). Если подрядчику необходимо перемещать бетон всего лишь на 20 футов или же укладывать бетон в зону сильно насыщенную стальной арматурой, мы составляет пропорцию смеси, необходимую для данного применения”. При создании пропорции смеси в расчет принимаются следующие факторы: необходимый размер заполнителя, количество арматуры в месте укладки бетона, расстояние, на которое должен растекаться бетон в формах, будет ли бетон прокачиваться по шлангу, и если будет, то с какой скоростью, а также расстояние до места проведения работ от бетономешалки.

Иногда существует мнение, что смеси SCC дают большую усадку, чем другие традиционные расползающиеся смеси. Но Шечи считает, что это не так. Любая бетонная смесь с высокими концентрациями цемента дает большую усадку, чем какая-либо из смесей с меньшим содержанием цемента, независимо от того, является ли она смесью SCC или нет. По словам Шечи, это, в какой-то мере, связано с наличием в составе смеси очень крупных заполнителей, а также с гранулометрией заполнителя. Когда используют SCC для получения хорошего твердения при укладке с большими количествами стальной арматуры, самый крупный заполнитель обычно имеет размер камня 3/8- или ½ дюйма для того, чтобы бетон мог перемещаться между компонентами арматуры. Смеси, в которых размеры гравия меньше, требуют более высокого содержания цемента в смеси, так что здесь может возникнуть проблема увеличения усадки. Но Шечи добавляет, что в его компании часто создают соотношения смесей с наибольшим размером заполнителя 1 дюйм, 1½ дюйма и даже 3 дюйма, и в результате требуется меньшее количество цемента и образуется меньшая усадка.

В прошлом существовали проблемы с однородностью SCC от партии к партии, а также между продуктами в различных регионах страны. Но Шечи говорит, что в настоящее время такой проблемы более не существует. Он отдает должное современным разработкам в области суперпластификаторов на основе поликарбоксилата.

Какое все это может иметь значение

Несомненно, изобретение суперпластификаторов на основе поликарбоксилата является одним из наиболее значительных открытий в области добавок, которые были сделаны за последние годы. Они обеспечивают огромные преимущества по сравнению с существующими продуктами, но они могут создавать и некоторые дополнительные проблемы, которые были рассмотрены выше. К счастью, за период реализации на рынке они претерпели существенные положительные изменения, поскольку они основаны на сконструированных молекулах. В число усовершенствований входит увеличение времени, отводимого на выполнение работы, и получение более высокой однородности продукта при любом месте использования. Это именно те добавки, которые обеспечивают возможность создания SCC .

Читайте также  Как затереть бетонный пол своими руками?

RCA в настоящее время еще только начинают реализовываться на рынке, так что сложно сказать, каково будет их воздействие, и в каких областях они будут реализовываться с наибольшей эффективностью. Имеются существенные преимущества для использования бетона с очень небольшим расползанием, который позволяет осуществлять хорошее уплотнение бетона вокруг арматуры и обеспечивает более качественное конечное покрытие при минимальных трудозатратах.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка добавок для бетонов, цемента, ССС можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков « Рынок добавок для бетонов, цемента и сухих строительных смесей в России ».

ПОЛИКАРБОКСИЛАТЫ: ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА

В последние годы в строительной практике при изготовлении бетонов нового поколения все большее применение находят высокоэффективные поликарбоксилатные суперпластификаторы. Они интенсивно исследуются многими ведущими фирмами, уже выпускающими в промышленных масштабах целый ряд подобных добавок, получивших коммерческое название «гиперпластификаторы», поскольку реальные возможности снижения водоцементного отношения (до 40%) и разжижения бетонной смеси у них значительно выше, чем у традиционных полиметиленнафталинсульфонатов (ПНС) и полиметиленмеламинсульфонатов (ПМС).

В основу молекулярного дизайна при создании высокоэффективных водорастворимых карбоцепных суперпластификаторов положена такая химическая модификация карбоксилсодержащих полимеров, которая позволяет ввести в эти макромолекулы длинные боковые олигоалкиленоксидные цепи через образование соответствующих сложноэфирных или амидных групп. Это обеспечивает практически неограниченные возможности контроля химического и физического поведения полимеров и их взаимодействия с цементными частицами посредством изменения длины основной и боковой цепи, электрических зарядов, плотности боковых цепей, свободных функциональных групп.

В литературе описаны многочисленные подобные карбоцепные полимеры, по форме макромолекулы получившие название «гребнеобразных».

В частности, особую роль эти суперпластификаторы приобрели при изготовлении самоуплотняющихся (8СС) и самонивелирующихся (8ЬС) бетонных смесей, реактивных порошковых бетонов (КРС), которые открывают новый весьма перспективный этап в технологии бетонов. Собственно, лишь с появлением поликарбоксилатных суперпластификаторов стало реальным широкое производство и применение этих модифицированных бетонов.

Как правило, основой карбоцепных полимеров служат акрилаты и метилметакрилаты. Впервые эти добавки были получены в начале 80-х годов и достаточно быстро завоевали заметное место на рынке. Строение их молекулы представлено на рисунке.

Здесь К! — Н, СН3; К2 — полиэфирные цепи; X — полярные (например, СМ) или ионные группы (например, 8О3).

В самом общем виде, химический состав современных поликарбоксилатных суперпластификаторов смешанной функциональности нового (уже четвертого с момента их появления) поколения можно представить следующей структурной формулой:

Однако, возможно использование и других мономеров. Так, например, химическое строение полученных российскими специалистами карбоксилсодержащих сополимеров оксиэтилированного аллилового спирта и малеиновой кислоты можно выразить следующей формулой:

Оптимизацию химического состава, молекулярной массы и молекулярно-массового распределения таких карбоксилсодержащих суперпластификаторов осуществляют, используя при синтезе бинарных сополимеров как индивидуальные производные оксиэтилированного аллилового спирта с различным числом звеньев окиси этилена, так и смеси этих производных, взятых в разных молекулярных соотношениях. В частности, варьирование температуры синтеза карбоцепных сополимеров и его продолжительности, концентрации мономерной смеси и инициатора радикальной полимеризации позволяет оптимизировать такие характеристики бинарных сополимеров, как молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение, а также выход готового продукта.

Как известно, механизм действия традиционных суперпластификаторов связан с их адсорбцией на гидратных новообразованиях (прежде всего, гидроалюминатах), причем продолжительность пластифицирующего действия обеспечивается избытком суперпластификатора в жидкой фазе. Образование адсорбционного слоя приводит к дефлокуляции, изменению электрокинетического потенциала и, как следствие, к увеличению объема дисперсионной среды и сил электростатического отталкивания.

В основе действия поликарбоксилатов лежит другой механизм — стерическое отталкивание боковых цепей адсорбированных макромолекул (см. рис.) при отсутствии ярко выраженного влияния ^-потенциала на пластифицирующую способность.

Важно подчеркнуть, что поликарбоксилаты адсорбируются преимущественно на гидросульфоалюминатах, но дальнейшее фазообразование приводит к практически полному подавлению пластифицирующего действия за счет «перекрывания» зон стерических эффектов. Таким образом, при «проектировании» молекулы суперпластификаторов важно учесть конкурентные скорости адсорбции и гидратации-фазообразования для того, чтобы обеспечить необходимую продолжительность их действия и, следовательно, сохраняемость бетонных смесей. Поэтому современные продукты содержат, как правило, молекулы нескольких типов, действие каждого из которых начинается в строго определенное время.

Оптимизация химической структуры поликарбоксилатов за счет применения нанотехнологий («сборки» молекул заданного строения) обеспечивает лучшее использование всего вводимого количества суперпластификаторов, что заметно снижает их дозировку, а также позволяет минимизировать их чувствительность по отношению к химическому составу цемента. Так, например, уменьшение водопотребности бетонной смеси определяется электрическими зарядами и боковыми цепями, сохраняемость, связанная со скоростью адсорбции полимеров на частицах цемента, — функциональными мономерами, а развитие ранней прочности бетона — формой (конфигурацией) полимерной молекулы, в целом.

Следует иметь в виду еще один важный аспект, связанный с использованием поликарбоксилатов. Эти продукты имеют достаточно высокую поверхностную на границе раздела «жидкость-газ», т.е. проявляют заметное воздухововлекающее действие. Поэтому все промышленные формы поликарбоксилатных суперпластификаторов содержат компоненты, подавляющие этот эффект!’Это важно учитывать, если появляется необходимость применения воздухововлекающих добавок для повышения морозостойкости бетона, поскольку при этом можно использовать только специальные их виды.

Другой особенностью проектирования состава бетона с поликарбоксилатами является необходимость увеличения доли песка в смеси заполнителей и особые требования к гранулометрии заполнителей, в целом.

Поликарбоксилаты обеспечивают весьма высокую сохраняемость бетонной смеси, что делает их весьма привлекательными для монолитного строительства и при продолжительном транспортировании бетонной смеси. В то же время, отсутствие заметного влияния специальных видов поликарбоксилатов на кинетику твердения в процессе ТВО открывает перспективу их применения и в индустрии сборного железобетона. Понятно, что подход к «конструированию» их молекулы при этом меняется: в первом случае важно замедлить схватывание и ускорить набор прочности сразу после укладки, а во втором — обеспечить хорошую удобоукладываемость при максимальном снижении водосодержания бетонной смеси, что, в свою очередь, обеспечивает высокую скорость твердения и значительное повышение прочности бетона.

Эти новые возможности позволили развить концепцию всеобъемлющего контроля характеристик бетона (То1а1 РегГогтапсе СоШго! — ТРС), начиная от реологии свежеприготовленной смеси и заканчивая долговечностью и другими строительно-техническими свойствами конструкции, а также придти к новому рубежу -направленному синтезу «адаптивных», приспособленных к требованиям технологии и исходным материалам, поликарбоксилатов («ТаПог» тас!е Рпх1ис1:8).

Это особенно важно в условиях, когда, в силу известных и понятных причин, значительно возрастает объем применения смешанных цементов, минеральных добавок, наполнителей, вторичного сырья («зеленых» цементов и бетонов), наноматериалов и других продуктов, заметно повышающих адсорбцирнную емкость твердой фазы.

Три других новых направления развития поликарбоксилатов — создание «сшитых», «гиперразветвленных» и гибридных («привитых») продуктов. Схематически эти новые «семейства» изображены на рисунках.

«Сшитые» поликарбоксилаты за счет регулирования скорости гидролитического расщепления двух основных цепей в щелочной среде позволяют в очень широком диапазоне регулировать сохраняемость бетонной смеси, поскольку количество «активного» продукта в жидкой фазе может постоянно «подпитываться» при конвертировании основного продукта в «нормальные» поликарбоксилатные гиперпластификаторы.

Годовое потребление поликарбоксилатов в мировой промышленности строительных материалов составляет сегодня около 150 тыс. т (для сравнения: суммарное потребление ПНС и ПМС — 550 тыс.т, а лигносульфонатов — 700 тыс.т), однако несомненно, что с учетом всех возможностей этих продуктов и существующей сырьевой базы — это только начало.

Новый подход к модификации бетонов

Ср, 10 Январь 2018 | Тема: Технологии

До недавнего времени в основе создания новых добавок в бетон лежало использование свойств различных химических соединений и характера их взаимодействия с компонентами бетонной смеси. Однако в последние годы в этой отрасли был совершён настоящий прорыв. Химикам BASF впервые удалось синтезировать новые соединения специально под потребности производителей бетона: эфиры полиарилов стали основой инновационной серии добавок MasterPolyheed, положив начало очередному этапу развития отрасли.

Действие полиарилов на бетон комплексное. Эти добавки одновременно влияют на водопотребность смеси, вязкость и прочие реологические характеристики. Кроме того, влияя на процессы взаимодействия клинкерных минералов с водой, полиарилы модифицируют действие других добавок, в том числе управляющих скоростью гидратации. Эта особенность позволяет эффективно использовать MasterPolyheed в сложных комплексных продуктах различного действия — например, в добавках для зимнего бетонирования и в добавках для промышленных полов.

Новое слово в зимнем бетонировании
Как известно, скорость и полнота протекания любого химического процесса зависят от температуры, и скорость реакции между цементом и водой — не исключение. При температурах ниже +15°C она существенно снижается, при +5°С измеряется уже не часами, а сутками, а при 0°С и ниже останавливается вообще. Однако существуют вещества, которые значительно ускоряют гидратацию минералов цементного клинкера и процессы формирования в твердеющем цементном камне структуры внутренних, очень мелких, пор и капилляров и (или) повышают растворимость минералов, составляющих клинкерную часть цемента, тем самым ускоряя его гидратацию. Именно в этом заключается механизм действия «противоморозных добавок», а вовсе не в предотвращении замерзания раствора или бетона.

Читайте также  Гиперпластификаторы для бетона

Для завершения химических процессов гидратации достаточно 22–30% воды от массы цемента. Точная величина водоцементного отношения (В/Ц) нормируется заводом-изготовителем и зависит от требуемой подвижности бетонной смеси, минералогических особенностей сырья, условий производства, вида цемента, тонкости помола и др.
Учитывая, что часть воды уходит на смачивание заполнителей и расходуется в процессе испарения, для летнего периода оптимальное В/Ц будет равно примерно 0,5. При этом соотношении практически вся вода израсходуется в реакциях гидратации цемента и испарится за 28 суток. Повышение В/Ц вызывает появление «свободной» воды, которая снижает все показатели цементного камня, в первую очередь — скорость схватывания, конечную прочность и эксплуатационную долговечность. Летом это практически незаметно, но при температурах ниже +15°С влияние «свободной» воды становится определяющим, а при +5°С и ниже — решающим в процессе схватывания цемента.

Наибольшим водоредуцирующим эффектом обладают добавки на основе эфиров поликарбоксилатов (PCE), но они не имеют широкого применения в производстве товарного бетона, поскольку довольно требовательны к качеству инертных материалов и могут по-разному работать с различными типами цементов. Также возможны ошибки ввиду небольших дозировок. Наконец, высокая стоимость добавок на основе PCE делает их использование невыгодным.

Добавки на основе полиарила, как и PCE, обладают мощным пластифицирующим и водоредуцирующим действием, но пластифицирующий эффект значительно «мягче», а водопотребность смеси при этом снижается на величину до 30%. В результате бетонные смеси имеют очень низкую вязкость (в отличие от PCE), что значительно повышает их удобоукладываемость и облегчает прокачиваемость бетононасосом. К тому же новые добавки намного менее требовательны к инертным материалам и универсальны в применении со всеми типами цементов. Поэтому в комплексе с ускорителями гидратации добавки на основе эфиров полиарилов становятся наиболее эффективным решением для зимнего бетонирования.

Вопросы вязкости бетона
В течение последних десятилетий основным параметром, характеризующим реологические свойства подвижных бетонных смесей и регламентированным российскими нормативами, была марка по удобоукладываемости, характеризующаяся величиной осадки конуса. В ГОСТ 7473–2010 появился параметр «Расплыв конуса», который также характеризует удобоукладываемость подвижных бетонных смесей П4-П5.

При этом каждый технолог согласится, что осадка и расплыв конуса не являются показателями, абсолютно и полно характеризующими вязкоупругие свойства бетонной смеси. Так, при одинаковой величине осадки конуса разные бетоны могут иметь совершенно разную структурную вязкость. Обладая одинаковой удобоукладываемостью по ГОСТу, эти смеси будут по-разному перекачиваться бетононасосом, обладать разной обрабатываемостью, по-разному заполнять формы. Удобство работы с ними также будет разным.
Особенно актуальны показатели вязкости стали с развитием монолитного строительства, где широко используются бетононасосы и возрастают требования по энергоэффективности перемешивающих и перекачивающих агрегатов. Особые требования по вязкости предъявляются и к бетонам для получивших широкое распространение полов с упрочненным верхним слоем.

Неудивительно, что в ЕС показатели вязкости бетонной смеси внесены в руководящие документы. Так, в нормах EN12350 регламентированы испытания бетонной смеси не только на осадку конуса, но и методы Т500, метод испытания в V-образной воронке, метод испытания в L-образном ящике и другие. Используются также прямые методы испытаний в вискозиметрах и реометрах.

Одним из недостатков добавок на основе PCE является повышенная вязкость приготовленной бетонной смеси, особенно при повышенных дозировках. Это существенно ограничивает область применения поликарбоксилатов. Поэтому для BASF приоритетной задачей было создание серии добавок, которые по своим водоредуцирующим свойствам не уступали бы поликарбоксилатам, но в то же время не повышали бы вязкость бетонной смеси. Результатом её решения и стали добавки MasterPolyheed, которые не только снижают водопотребность и эффективно взаимодействуют с ускорителями гидратации, но также влияют на реологические свойства бетонных смесей.

Сравнение MasterPolyheed и добавок на основе PCE
В BASF провели испытания и сравнили вязкость и предельное напряжение сдвига равноподвижных составов с расплывом конуса 600 мм, приготовленных с использованием суперпластификатора на основе PCE (1) и на основе эфира полиарилов (2).

Бетон с акцентом: что мешает стройкам перейти на российскую химию

Сегодня в развитых странах весь применяемый в строительстве бетон содержит различные химические добавки. Они помогают регулировать свойства бетонных смесей на стадии изготовления, транспортировки и укладки. С помощью добавок можно повысить прочность, водонепроницаемость, морозостойкость бетона, ускорить процесс затвердевание смеси и т.д.

По данным маркетингового агентства Step-By-Step за 2007 год, в России больше 80% бетона производилось с применением добавок, в то время как в европейских странах этот показатель составляет почти 100%. «Есть добавки на основе лигносульфоната нафталина, которые использовались у нас еще с советских времен. А сейчас широко распространены поликарбоксилаты — это то, что к нам пришло из Европы. Они позволяют получать бетоны с более высокими характеристиками», — говорит и.о. руководителя испытательно-исследовательского Центра строительных материалов, изделий и конструкций ГУП НИИ Мосстрой Алевтина Ролдугина.

Нафталин против поликарбоксилата

Поликарбоксилаты — суперпластификаторы нового поколения, которые делают бетонную смесь более связной и плотной, — стали активно использоваться в строительстве с начала 2000-х годов. Именно с этими добавками связывается будущее строительной отрасли. Крупнейшие западные производители почти полностью перешли на поликарбоксилаты, однако в России по-прежнему велика потребность в традиционных добавках — на основе нафталинсульфонатов и лигносульфонатов. По словам Максима Закржевского, руководителя направления «Добавки в бетон» концерна BASF, крупнейшего международного производителя химических добавок, придя в Россию, компания переформатировала свою стратегию под местные реалии. «Когда мы выходили на рынок, 100% нашей реализации составляли добавки на основе поликарбоксилатов. Сейчас доли традиционных добавок и поликарбоксилатов абсолютно разные, они разнятся от сезона к сезону. Однако все равно на территории России большую часть реализации занимают добавки на основе нафталинсульфоната и лигносульфоната, но все чаще ведущие производители товарного бетона и железобетонных конструкций делают выбор в пользу применения добавок на основе эфиров поликарбоксилатов», — рассказал Закржевский.

Нафталиновые пластификаторы для бетона дешевле и, соответственно, доступнее. Они могут использоваться и для составления модифицированных добавок: «Те же поликарбоксилаты смешивают с нафталинами — это более дешевая, более доступная ступень. Поликарбоксилаты стоят очень дорого, не все могут позволить себе с ними работать, и они закупаются на ответственные объекты — туда, где требуются очень высокопрочные смеси», — говорит Ролдугина.

По словам эксперта, качество сульфонатов для товарного бетона, известных еще со времен СССР (причем вне зависимости от того, отечественное производство или зарубежное) часто бывает довольно высоким, а использование в строительстве — вполне оправданным. В то же время с поставками нафталинов возникают свои трудности. Как признался Ради Дома PRO высокопоставленный сотрудник одного из российских заводов, раньше компания закупала нафталин на Украине, однако с началом боевых действий на Донбассе поставки были прекращены. Теперь завод ищет внутренних поставщиков, время от времени закупая сырье в Китае.

Чем утолить сырьевой голод

Проблема сырья наиболее остро стоит перед производителями не только когда речь идет о традиционных нафталинах. Те же поликарбоксилаты производятся исключительно на зарубежных заводах — европейских, китайских, корейских. В России синтезировать столь сложные полимеры пока не научились, поэтому вещества приходится импортировать. Соответственно, импортозамещение не работает.

«Производство поликарбоксилатов запатентовано. Помните, как «Сбербанк» пытался купить Opel за 500 миллионов? Технологии нам никто продавать не собирается, а если самим разрабатывать, то нужны годы, — говорит генеральный директор компании «Спектрстрой» Сергей Витив. — Инвестировать в это могут только организации, у которых есть гарантии. Мне, например, никто таких гарантий не дает. Я не думаю, что кто-то будет сильно рисковать, вкладывать во что-то новое, когда на рынке это уже есть. Если только в космосе мы строить не начнем».

Читайте также  Полистиролбетонные блоки своими руками состав смеси

Помимо недостатка гарантий в том, что продукт приживется, против отечественных производителей работает и другой фактор — царящая на рынке убежденность в том, что импортное по определению лучше. Увы, в большинстве случаем это правда. Как рассказал порталу представитель крупной российской компании-производителя, зарубежные игроки оказались более дальновидными, чем отечественные. «Они понимали, что хорошо работать напрямую с производителем бетона, с непосредственным «конечником» продукта. Также они очень серьезное внимание уделили институтам, которые занимаются проектированием, или проектным организациям и плотно с ними работали. Где-то кого-то вывезли на экскурсии, где-то что-то проплатили, оборудование дали. Где-то дали взятки. Я могу сказать, что в 80% всех крупных федеральных проектов прописаны добавки в основном импортного производства. Даже сейчас, когда идет программа импортозамещения, это все равно переламывается с трудом. Хотя есть аналогичные добавки нашего производства», — пояснил собеседник Ради Дома PRO.

Однако те, кто идет на риск, запуская собственное производство, все же есть. Один из них — ГК «Полипласт», занимающая более 50% российского рынка и активно торгующаяся на мировых рынках. «Наличие собственной сырьевой базы — актуальный для нашей компании вопрос, сейчас он находится в стадии активной разработки. В планах компании запуск производства добавок нового поколения на собственной поликарбоксилатной основе», — говорит директор московского представительства компании Сергей Архипов.

За бетон ответят университеты

Технология синтеза поликарбоксилата запатентована и держится в секрете, а для того, чтобы в России появились собственные разработки, нужны специалисты. Производители признаются, что квалифицированных кадров действительно не хватает. «Дело в том, что все, что было разработано в Советском Союзе, утекло в Европу, — рассуждает руководитель «Спектрстроя». — Приведу такой пример. У нас как-то сломалась одна деталь, и мы поехали в один институт в Дмитров, чтобы они помогли подобрать аналог. А они сказали: это наши разработки еще 1970-х годов. Просто все, что было, утекло за границу, и все запатентовано. Я часто общаюсь со специалистами этой отрасли, с профессорами. И почему-то многие живут в Германии, хотя не немцы, говорят по-русски и носят русские фамилии».

Как рассказал Ради Дома PRO представитель концерна BASF, который периодически читает в строительных вузах лекции на тему современных добавок в бетон, по уровню профессионализма российские разработчики пока уступают зарубежным. Однако ситуация постепенно меняется — силами самих же производителей. «Та база, которая есть на данный момент в ведущих вузах, активно обновляется, до студентов доносят новые технологии, которые сейчас есть на рынке. Об инновациях рассказывают в том числе производители, которые имеют контакты на различных кафедрах»», — констатирует Закржевский.

Впрочем, академическое сообщество на критику в адрес выпускников строительных вузов реагирует философски. «Это вопрос риторический. Мы можем начать с того, что стало хуже качество школьников, которых выпускает школа, — говорит заместитель заведующего кафедрой «Технологии вяжущих веществ и бетонов» МГСУ Ольга Александрова. — И потом, нельзя забывать, что мы перешли на Болонскую систему. Раньше мы учили студентов пять лет, а теперь мы их учим четыре года. Если они раньше диплом писали полгода, то теперь они его пишут два месяца. Вы сами понимаете, что тут уже не до жиру. Кроме того, сейчас все специалисты работают только на домостроении, и таких глобальных строек, которые были раньше, строек, где они могли бы применить свои навыки, — нет».

Высшее образовании — краеугольный камень, в который упираются те, кто задается вопросом о причине недостаточной компетенции наших специалистов. Тот же МГСУ обладает блестящей школой, сохранившейся с советских времен. Так, кафедрой технологии вяжущих руководит Юрий Баженов, один из ведущих российских ученых-специалистов по бетону. Однако для того, чтобы выпускники российских вузов могли создавать инновационные продукты, не уступающие европейским, нужно другое отношение к высшему образованию со стороны государства. И, разумеется, деньги, которые обеспечат ресурсы для создания собственной сырьевой базы. Но это — совсем другая история.

Пластификатор для бетона — для чего он нужен

Пластификаторы для бетона — это материалы, добавляемые в процессе приготовления в бетонную смесь для придания ей пластичности. Пластификаторы существенно упрощают работу с раствором, а также улучшают эксплуатационные характеристики бетона после застывания. Об этом и других особенностях пластификаторов мы расскажем подробнее в данной статье.

Что такое и для чего нужен пластификатор

Нужно ли добавлять пластификатор в жидкий бетон? Конечно, да! Сегодня ни одно строительство не обходится без этих материалов. Основной эффект от применения пластифицирующих добавок — это увеличение подвижности бетонной смеси c сохранением прочностных характеристик бетона после застывания.

Применение пластификаторов позволяет сократить количество воды для приготовления раствора. Ее избыток приводит к образованию пор в процессе застывания бетона, что негативно влияет на прочность материала, стойкость к воздействию мороза и влаги.

В качестве пластифицирующих компонентов производители используют различные химические соединения в зависимости от назначения добавки. В состав пластификаторов могут входить лигносульфонаты, нафталинсульфонаты, поликарбоксилаты и другие соединения.

Преимущества пластификаторов для бетона

Применение пластификаторов позволяет:

  • повысить марку удобоукладываемости бетонной смеси (по ГОСТ 7473-2010);
  • увеличить текучесть и пластичность бетонной смеси;
  • повысить плотность бетона;
  • увеличить прочность бетона, стойкость к воздействию мороза и влаги;
  • снизить усадочные деформации;
  • увеличить адгезию раствора;
  • снизить количество цемента для приготовления бетонной смеси;
  • заполнить бетонной смесью все труднодоступные места при заливке сложных конструкций.

Кроме того, пластификаторы упрощают работу строителей со специальным оборудованием. Бетонная смесь с пластификатором не прилипает к стенкам бетономешалок, легче подается бетононасосом к элементам конструкции, увеличивает время доставки раствора с помощью автобетоносмесителей.

Зачастую производители бетона модифицируют смеси различными составами, которые позволяют работать с бетонным раствором в мороз, повышают водонепроницаемость бетона.

Виды пластификаторов для бетона

Часто у начинающих строителей возникает вопрос, какой пластификатор лучше для бетона. Однозначного ответа на него нет. Пластифицирующие добавки в бетон следует выбирать под определенные задачи, условия приготовления и эксплуатации бетонной смеси.

По ГОСТ 24211-2008 среди пластифицирующих добавок в бетон следует выделять собственно пластифицирующие и суперпластифицирующие добавки. Между собой такие добавки отличаются эффективностью.

Пластификаторы для бетона Sika

Компания Sika предлагает высококачественные пластифицирующие добавки для бетонных смесей, разработанные с учётом особенностей рынка частного домостроения. Особое внимание было уделено совместимости всех добавок с цементом и заполнителями, представленными на рынке.

SikaPlast Concrete — суперпластифицирующая и водоредуцирующая добавка для конструкционного бетона. Предназначена для изготовления фундаментов, стен, колонн, перекрытий. Не содержит хлоридов, поэтому ее можно использовать в бетонной смеси для строительства железобетонных конструкций без риска скорого возникновения коррозии арматуры.

SikaPlast Floor — суперпластификатор для бетонных смесей, применяемых для укладки стяжек пола и устройства высокопрочных бетонных полов. Разработан с учётом особенностей применения в конструкциях с высоким модулем поверхности. Подходит для устройства полов с подогревом.

SikaPlast®-520 N — универсальный суперпластификатор для изготовления высококачественной бетонной смеси с маркой удобоукладываемости от П1 до П5. Его применение позволяет осуществлять длительную транспортировку бетонной смеси без потери пластичности и получать бетоны с высокой долговечностью.

Sika® Antifreeze Plast — суперпластифицирующая добавка для бетонных смесей, используемых при пониженных и отрицательных температурах.

Sika® Antifreеze N9 — суперпластифицирующая добавка с эффектом ускорения твердения и возможностью использования при отрицательных температурах.

Sikament® BV 3M — пластификатор для бетонных смесей различного назначения. Подходит для применения в бетонной смеси для устройства стяжек пола.

Sika® Latex — многопрофильный пластификатор для мелкозернистых смесей, позволяет повысить адгезию, эластичность и уменьшает усадку раствора. Используется для создания адгезионных слоёв.

Sikament®-1 Rapid — суперпластификатор, обеспечивающий высокую пластичность бетонной смеси и ускоряющий набор прочности. Повышает стойкость бетона к химическим и механическим воздействиям.

Если у вас еще остался вопрос, для чего нужен пластификатор в бетоне, звоните нам по телефону. Мы подробно и доступно расскажем вам об этом.