Гидроизолирующие добавки в бетон

Гидроизоляционные добавки в бетон

Бетон используется при строительстве практически всех зданий и сооружений. В чистом виде этот универсальный материал имеет достаточно много недостатков – он неравномерно усаживается, имеет пористую структуру, разрушается под воздействием влаги, атмосферных соединений и химикатов. Устранить подобные дефекты помогают полимерные добавки в бетон, которые улучшают гидроизоляционные характеристики материала, повышают его прочность и долговечность.

Для чего необходима гидроизоляция бетона?

Коррозия бетонных конструкций возникает вследствие агрессивных внешних воздействий, таких как:

• температурные перепады (циклы заморозки-оттаивания);
• высокий уровень влажности воздуха;
• атмосферные соединения (сульфаты, хлориды, карбонаты);
• химикаты (щелочи, кислоты);
• непосредственный контакт с водой.

Гидрофобные добавки в бетон вводятся на стадии приготовления строительного раствора и меняют структуру готовой конструкции с пористой на монолитную. Благодаря снижению числа микроскопических капилляров бетон приобретает устойчивость к разрушительному воздействию воды. Кроме того, химические добавки повышают прочность материала на 30% и более, улучшают его морозостойкие качества, защищают от коррозии арматурные элементы, увеличивают срок службы зданий и сооружений.

Гидрофобизирующие добавки для бетона: классификация

В зависимости от состава гидрофобные бетонные присадки делятся на:

полимерные – содержат вяжущие элементы, которые заполняют микропоры бетона;

пластифицирующие – делают бетонный раствор подвижным, повышают водонепроницаемость и прочностные характеристики материала;

кольматирующие – закупоривают внутренние тоннели и микротрещины и уменьшают капиллярный подсос застывшей бетонной смеси.

Также хим добавки для бетона классифицируются по способу действия:

проникающие гидроизоляционные присадки (сухие и жидкие смеси) – добавляются на стадии приготовления строительного раствора. Такие составы содержат активные вещества, повышающие устойчивость бетона к воздействию влаги, кислот, солей и других химикатов;

модификаторы – увеличивают пластичность и адгезию бетонного раствора, придают застывшему материалу водонепроницаемые свойства, уменьшают усадку готовой конструкции;

фибро-присадки – вводятся в жидкий бетон. В состав этого вида химических добавок входят стальные, стеклянные или полимерные волокна, которые создают эффект объемного армирования, повышают устойчивость бетона к воздействию влаги, механических нагрузок, температурных перепадов.

Принцип действия гидроизоляционных добавок в бетон

В бетоне присутствует гидроксид кальция, который со временем вымывается водой и оставляет после себя большое количество микроскопических полостей. Гидроизоляционные добавки в бетон содержат связующие компоненты, которые «разрастаются» в растворе и при застывании состава заполняют собой трещины и микропоры. В результате конструкция приобретает свойства каменного монолита и отлично противостоит влаге и другим факторам внешней среды.

Области применения бетона с гидроизоляционными добавками

Строительные растворы с химическими присадками используются при возведении объектов, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности или непосредственно контактирующих с водой. Это:

• жилые дома и промышленные здания;
• гидротехнические сооружения;
• мосты, тоннели и подземные путепроводы;
• бассейны и резервуары;
• трубопроводы и очистные сооружения;
• морские и речные портовые конструкции.
• Самостоятельное изготовление водостойкого бетона

Используя гидроизолирующие добавки в бетон, можно приготовить строительный раствор своими руками. Для этого необходимо:

Поместить в емкость сухой цемент и химические добавки для бетона в пропорциях, указанных на упаковке присадки.

Смешать компоненты, постепенно добавляя воду.

Важно: готовьте такой объем раствора, который можно использовать в течение 5–10 минут, иначе смесь потеряет подвижность и станет непригодной для дальнейшего применения.

Гидроизоляционные добавки в бетон Sika

Швейцарский концерн Sika – один из лидирующих производителей строительной химии – выпускает добавки в бетон для водонепроницаемости и улучшения других эксплуатационных характеристик бетонных объектов. В ассортимент продукции компании входят следующие виды гидрофобных присадок:

Sika® Latex – добавка для мелкозернистых строительных составов, повышающая водонепроницаемость, эластичность, химическую устойчивость и адгезию бетона. Материал рекомендуется для приготовления штукатурок, адгезионных составов, напольных стяжек на цементной основе.

Sika® 1 Plus – жидкая добавка в бетон для гидроизоляции напольных стяжек, растворов для кладки и штукатурки. При взаимодействии со строительными смесями присадка блокирует капилляры бетона, но при этом сохраняет его паропроницаемые свойства. Преимущества: добавка не вызывает коррозию арматурных элементов, повышает эластичность и гидрофобные качества бетона, снижает высолообразование.

SikaFiber® PPM-12 – чистая полипропиленовая фибра для объемного армирования бетона. Гидрофобизирующая присадка добавляется в составы для заливки фундаментов и стен, строительства бассейнов и водных резервуаров. Достоинства: материал повышает гидроизоляционные, морозостойкие и антикоррозийные свойства бетона, препятствует образованию трещин внутри конструкции.

Sikament® BV 3M – гидроизолирующий пластификатор для всех видов бетонных растворов, в том числе для напольных стяжек с подогревом. Преимущества: материал увеличивает подвижность строительных смесей, повышает водоредуцирование бетона, препятствует деформации готовых сооружений.

Sika®-4A – добавка для быстрого твердения тампонажных составов, предназначенных для устранения активных протечек воды на бетонных и скальных поверхностях, а также для крепления различных деталей. Преимущества: материал способствует быстрому затвердеванию раствора (до 50 секунд), не вызывает коррозию арматуры и металлических крепежных деталей.

Гидроизолирующие добавки в бетон от компании Sika отличаются высоким качеством и безопасностью и подходят для применения в климатических условиях нашей страны. Все материалы соответствуют современным строительным требованиям и нормативам, что подтверждено международными и российскими сертификатами.

Гидроизоляционная добавка в бетон

Прочность строительного материала — бетона — общеизвестна. Однако у него есть и другая, не менее значимая характеристика — влагонепроницаемость, параметры которой со временем падают. Материал имеет капилляры, поры и трещины, через которые вода и ее химические соединения его разрушают. Повысить гидроизоляционные свойства конструкций возможно на стадии затворения бетонной смеси применением специальных добавок.

Назначение и принцип действия

Гидроизоляционные добавки в бетон предназначены для поднятия гидроизоляционных свойств его внутреннего массива в целях снижения показателей водопоглощения. Их действие во время эксплуатации в динамическом режиме уменьшает структурную пористость камня, заполняя трещины, пустоты, капилляры кристаллами (нерастворимыми в воде), которые разрастаются тем больше, чем дольше и сильнее действует влага. Они выдавливают из материала воду, осуществляя «саморемонт» изделий. Таким образом, добавки создают условия, чтобы камень не пропускал влагу внутрь. Они прерывают вымывание свободной извести, делающее его хрупким.

Химическими реакциями тело конструкций уплотняется, упрочняется, а поры запираются, уменьшаются в габаритах (радиус до 10 мкм) и распределяются в объеме более равномерно. Макропоры приобретают сферическую форму размерами до 0,1 мм, их количество уменьшается в разы. Вместе с тем паропроницаемость материала сохраняется.

Еще одним механизмом, повышающим гидрофобные свойства камня, является устилание стенок капилляров и пор продуктами гидратации цемента с добавками (гидрофобными веществами), которые в виде микроскопических сфер формируют покрытие. Итогом реакций является водоотталкивающий слой, который за счет сил поверхностного натяжения, выталкивает влагу наружу.

Альтернативный способ повышения гидроизоляции камня — использование реагентов, которые в смеси не вступают в реакцию с цементом, оставаясь механическими примесями (к примеру, нафтеновые кислоты, кальциевые соли, парафин и пр.). На стадии набора бетоном прочности подобные добавки создают условия для равномерного покидания влагой раствора, способствуя меньшей усадке. Также они повышают подвижность смеси, способствуют выходу из раствора на поверхность воздушных пузырьков, снижая пористость камня. На фоне этих процессов снижается скорость выделения раствором тепла, замедляется схватываемость и твердение смеси, так как падает скорость диффузии цемента и жидкости. Поэтому замедляется гидратация и на начальной стадии твердения резко падает прочность цементного камня, что в ряде случаев необходимо.

Преимущества и недостатки

Основные плюсы — упрощение строительных операций и повышение их конечного качества, отказ от дополнительной гидроизоляции, что экономит ресурсы и время. В результате продлевается срок эксплуатации изделий, получивших повышенные показатели по водонепроницаемости (может подняться до W20), морозостойкости (вырастает на 100 циклов), прочности цементного камня на сжатие (увеличивается до 30% и больше). Позитивное влияние технологии помогает изолировать арматурный каркас изделий от влаги и паров извне.

Экономический плюс — возможность уменьшать массовую долю цемента в растворе на фоне повышения марочной прочности. У технологии есть и минусы — повышение теплопроводности за счет «запирания» влаги в бетоне, изменение свойств поверхности материала, приводящее к низкой адгезии с клеями (при установке плитки), штукатуркой. Также необходимо учитывать и проверять взаимодействие и совместимость с другими добавками.

Добавки гидроизоляционного действия бывают сухими порошками, разводимыми водой, и жидкими. Также присадки подразделяются на пластифицирующие, полимерные и кольматирующие.

Полимерные

Вводятся в состав для придания повышенной текучести (подвижности), образуя полимерную пленку на наполнителях (щебенка, песок). Если обработать добавками жидкий раствор, даже треснувший бетон остается водоупорным благодаря такой пленке.

Пластифицирующие

Делают состав подвижным. Механизмы гидрофобизации: образование внутренней пространственной пленки, набор частицами поверхностного заряда (способствует взаимному скольжению), комбинированный (объединяет первые два). В последнем случае используется поликарбоксилат, также повышающий прочность изделий.

Кольматирующие

Уплотняют бетон после отвердения раствора, что увеличивает долговечность и марочную прочность конструкций даже в условиях воздействия агрессивных органики, неорганики и газовых составов. Они заполняют поры водонерастворимыми (тщательно измельченные материалы минерального происхождения, которые проявляют гидравлическую, пуццоланическую активность) и растворимыми (соли кальция, железа, алюминия, железа, смолы) веществами. В результате гидратации созданные соединения становятся нерастворимыми.

Применение добавок

Гидроизолированный камень создается путем добавления добавок на стадии замешивания или в уже готовый раствор перед заливкой (обычно их массовая часть — 1% от веса цемента). Производители указывают нюансы применения на упаковках. Так, сухие смеси хорошо сочетаются с иными модификаторами композиций. Затворенный раствор необходимо обработать добавкой непосредственно перед заливкой в опалубку.

Как приготовить?

Гидроизоляционная добавка в виде порошка перед введением постепенно разбавляется водой в указанном соотношении и тщательно перемешивается. Полученный объем оперативно вливается в миксер с готовым бетонным раствором (в течение пяти минут после приготовления). Затем объединенная смесь перемешивается еще десять минут и льется в опалубку. Чтобы не ошибиться, необходимо следовать рекомендациям на упаковках продукции, учитывающим особенности конкретной присадки. Когда весовой объем цемента неизвестен, можно использовать пропорцию: 3 — 4 кг присадки на 1 м3 бетонного раствора.

Примеры производителей

К использованию предлагаются добавки различных производителей, продукция которых имеет особые акценты в применении.

Кристаллит

Порошок, увеличивающий водонепроницаемость до W16, прочность на 50% и морозостойкость. Состав для гидроизоляции совместим с добавками, изготовленными на основе солей натрия (суперпластификатор), замещает своим весом массовую часть цемента в растворе. Нужное количество продукции разбавляется, перемешивается в течение 15 минут. Готовый состав вводят в бетонный раствор в соотношении 1 кг на 1 м3 бетона. Фасовка — пластиковое ведро 10 кг.

Лахта

Порошкообразная смесь модификаторов (минеральных и химических), которая не вступает во взаимодействие с компонентами композиции бетона, не влияет на его текучесть. Поднимает прочность, водонепроницаемость (на 4 – 6 классов), морозостойкость и коррозионную стойкость. Масса компонента — 5% к весу цемента в растворе, после его введения в бетон заливка должна быть использована за два часа. Фасовка в мешки по 20 кг.

Бисил

Жидкость, придающая бетону повышенную водонепроницаемость до W12 и морозостойкость, снижающая пористость камня, предотвращает высолы. Материал вливается прямо в воду, предназначенную для затворения. Розничная упаковка — пластиковые емкости на 1 и 20 л.

Другие

Для гидроизоляции конструкций также широко применяется продукция других торговых марок, к примеру, «Пенетрон», «Гидрозит» (тип ВК), «Гидрохит», «Кратасол» и пр.

Советы по выбору

Прежде всего, добавкам в каждой конкретной ситуации находится свое применение. Это обусловлено тем, что они могут применяться совместно с антиморозными, пластифицирующими, микроармирующими, воздухововлекающими веществами, а также замедлителями, ускорителями твердения и пр. Поэтому целесообразно взвесить последствия взаимодействия химических реагентов на качестве искусственного камня. В добавках на заказ может быть композиция компонентов с индивидуальными свойствами. Во всех случаях следует придерживаться указаний изготовителя на упаковке.

Заключение

Эффективный способ надежного повышения гидрофобности конструкций в течение всего периода эксплуатации — введение в раствор бетона гидроизоляционных добавок. Такие компоненты значительно повышают и другие свойства бетона.

Добавка в бетон для гидроизоляции фундамента: основные виды и их аналоги, назначение и принцип действия

Добавка в бетон для гидроизоляции – это специальное вещество, которое вводится в раствор на стадии его замеса и обеспечивает сохранение свойств на протяжении всего срока эксплуатации конструкции. Сегодня существует два способа улучшения гидрофобных характеристик бетона – проведение гидроизоляционных мероприятий с уже застывшим бетоном либо включение в состав смеси специальных присадок.

Преимущества и недостатки

Гидроизолирующие добавки в бетон сегодня используются повсеместно. Использоваться они должны строго по инструкции, с соблюдением пропорций и технологии. Перед тем, как выбирать конкретную марку смеси, желательно изучить плюсы и минусы введения в бетонный раствор присадок.

Основные достоинства гидроизолирующих добавок для бетона:

• Упрощение строительных работ, повышение качества итоговых конструкций, элементов с возможностью не использовать гидроизоляционные материалы
• Увеличение срока службы монолита
• Повышение уровня водонепроницаемости до W20
• Показатель морозостойкости также повышается
• Увеличение на 30% и более прочности цементного монолита на сжатие
• Полная гарантия изоляции арматурного каркаса от паров и влаги
• Повышение подвижности раствора, что дает возможность не вводить в состав пластификаторы
• Допустимость уменьшения объемной доли цемента в смеси из-за существенного повышения прочности по марке

Из недостатков таких составов стоит выделить значительное повышение уровня теплопроводности из-за того, что воздушных полостей становится меньше, а также понижение адгезии с отделочными материалами.

Свойства современных присадок

Современные гидроизолирующие добавки в бетон позволяют добиваться прекрасных результатов и значительно улучшать эксплуатационные характеристики камня. Благодаря тому, что присадки не заполняют изнутри поры и трещины камня, а формируют качественный гидроизоляционный слой, не дающий ни шанса влаге попасть в камень, уровень водонепроницаемости у итоговой бетонной конструкции или изделия действительно повышается до максимально возможных показателей.

В определенной мере большинство добавок выступают в качестве пластификатора. Они повышают показатель подвижности раствора, удаляя из него воздух.

Жидкие добавки

Не так давно появились добавки к бетону гидроизолирующие в жидком виде. Они улучшают гидроизоляционные свойства бетонной смеси, работают аналогично сухим составам, но работать с ними проще.

Жидкость выпускается в емкостях по 500-1000 литров, не требует измерения пропорций и весов, приготовления смеси. Достаточно набрать нужный объем жидкости и влить в бетонный раствор в процессе замеса. Добавка в бетон (гидроизоляционная) такого типа исключает возможность плохого перемешивания, получения неоднородной массы и т.д.

Добавка в бетон гидроизоляционная может поставляться в формате порошка для последующего разведения водой либо жидкости. По особенностям воздействия присадки бывают трех основных категорий (описаны ниже).

Типы гидроизоляционных добавок по принципу работы:

• Сухие порошки с эффектом расширения, которые вводятся в сколы/трещины уже твердого монолита, там расширяются и создают единый камень
• Сухие с проникающим эффектом – вводятся в смесь на этапе приготовления, распределяются по объему, улучшая его свойства в общем и водонепроницаемость в частности
• Сухие смеси с эффектом расширения , наносимые на свежезалитый бетон – смесь смешивают с водой, наносят на еще не затвердевший камень
• Герметик напорного типа – универсальный раствор, покрывает поверхность бетона (если есть трещины, деформации)

Полимерные

Такие присадки вводят в раствор для того, чтобы сделать его более подвижным и создать на наполнителе (песок, щебень, гравий) полимерную пленку. При обработке добавками жидкой смеси в будущем даже покрывшийся трещинами монолит благодаря созданной пленке останется влагоустойчивым.

Пластифицирующие

Присадки придают подвижность раствору. Принципов гидрофобизации несколько: набор частицами состава поверхностного заряда (для взаимного скольжения), создание внутренней пленки, а также метод комбинированный с использованием обоих вышеуказанных. В таком случае обычно используют поликарбоксилат, который в том числе упрочняет камень.

Кольматирующие

Гидроизоляционные добавки для бетона данного типа уплотняют уже отвердевшую смесь, увеличивая срок эксплуатации и показатель прочности по марке даже при условии воздействия газов, неорганических, органических агрессивных сред.

Отечественный аналог – добавка «Кристалл»

В Москве и других регионах СНГ часто можно встретить распространенную добавку отечественного производства. Поставляется в формате сухой смеси, которая всыпается в раствор на этапе замеса. Порошок экологичный, не обладает запахом, не токсичен.

Увеличивает водонепроницаемость раствора до W17, делает бетон способным выдерживать ощутимый столб воды. Ровно в 2 раза повышается прочность, количество циклов замерзания/оттаивания достигает 60. «Кристалл» допускается использовать с любыми другими пластификаторами, высолы на монолите под влиянием воды не появляются.

Поступают так: в уже замешанный раствор вводят присадку в разбавленном виде в пропорции 1:1.5 (вода и присадка), заливают постепенно, вымешивают 15 минут. Сделать это желательно до заливки воды в бетономешалку. В таком случае допускается уменьшение количества цемента на объем введенной в состав добавки. В общем правило такое: на 1 кубический метр раствора добавляют около 4 килограммов гидроизолирующей присадки.

Зарубежные аналоги

Наиболее популярна сегодня добавка в бетон для гидроизоляции фундамента, различных элементов конструкций Penetron ADMIX (США). Вещество уникальное – при воздействии воды присадка повышает свою водонепроницаемость. Соответственно, чем больше влаги воздействует на бетонный монолит, тем более прочным и стойким к воде он становится.

Penetron ADMIX повышает уровень водонепроницаемости смеси до W20, увеличивает прочность в среднем на 20%, стойкость к морозу до 100 циклов. Расход составляет около килограмма на 100 килограммов цемента (не бетона).

Довольно популярна добавка «Бисил» — жидкое средство, которое делает бетон морозостойким и водонепроницаемым, понижая пористость, закрывая микротоннели внутри структуры камня, предотвращая появление высолов. Средство смешивается с водой для раствора в процессе приготовления смеси.

Применение добавок

Добавки могут вводиться в раствор в процессе замеса либо прямо перед заливкой в приготовленную уже смесь. Обычно объем составляет 1% от общего веса цемента, вводимого в смесь. Всю информацию нужно изучить на упаковке. Как правило, сухие смеси нормально сочетаются с другими модификаторами.

Как приготовить

Порошки разбавляются водой в нужной пропорции, перемешиваются, а потом вливаются в бетономешалку в уже готовый раствор или до добавления воды (но все сухие компоненты уже должны быть засыпаны и смешаны). Длительность перемешивания раствора увеличивается. Если нет иных пропорций, можно использовать такую: 3-4 килограмма порошка на кубический метр бетона.

Жидкие смеси вливаются в воду, которой затворяется смесь, а потом перемешиваются с общей массой. Мешать нужно очень хорошо, особенно если речь идет о порошкообразном веществе – исключено появление комков и неоднородной массы, что может существенно снизить прочностные характеристики бетона.