Гидроизоляция кровли
На этапе создания проекта здания нужно учесть множество нюансов, один из которых — система гидроизоляции. Она не только защищает от атмосферных осадков, но и продлевает срок службы кровли в целом. Если отнестись к этому вопросу без должного внимания, можно столкнуться с серьезными проблемами, например, полной заменой кровли и ремонтом внутренних помещений.
Зачем нужна гидроизоляция
Гидроизоляционная система выполняет ряд важных функций. Вот некоторые из них:
- Защищает кровлю от проникновения осадков через зазоры и крепежные отверстия.
- Защищает внутреннее пространство от скапливания конденсата, который образуется при смене температуры.
- Предотвращает образование плесени на деревянных перекрытиях.
- Защищает от намокания утеплитель, который при попадании влаги теряет свои свойства.
Благодаря всем этим функциям, кровля дольше сохраняет и свой первоначальный вид, и характеристики.
Как выбрать подходящий материал
Гидроизоляционная система должна соответствовать ряду требований. Список выглядит так:
- Водонепроницаемость. Важно, чтобы материал легко справлялся с давлением воды 10 Па на протяжении минимум 10 минут.
- Прочность на разрыв. Здесь речь идет о способности выдерживать порывы ветра и механические повреждения весь срок эксплуатации.
- Эластичность. Это свойство позволяет материалу не разрываться под давлением большого количества воды.
- Небольшой вес. Гидроизоляция ни в коем случае не должна утяжелять конструкцию крыши.
- Продолжительный срок эксплуатации. Крыша в среднем служит около 15 лет. А это значит, что выбранный материал должен «жить» минимум столько же.
Также гидроизоляционный материал должен обладать воздухопроницаемостью, предупреждающей образование парникового эффекта и конденсата. Но это необязательное требование. Все зависит от типа кровли и материала, из которого ее сделали.
Виды гидроизоляции для плоских крыш
Чаще всего кровли такого типа встречаются в многоквартирных домах и различных хозпостройках. Гидроизоляция для них бывает 3 видов.
Первый — наплавляемая. Материал укладывается внахлест, а стыки потом расплавляют, используя специальные горелки. Это вид гидроизоляции отличается дешевизной и повышенной трудоемкостью.
Раньше в процессе использовали рубероид и пергамин. Сейчас их заменили полимерные и битумозные материалы, известные невысокой ценой и легкостью. Также часто применяется еврорубероид, изготовленный не на основе картона, как обычный рубероид, а из синтетических тканей с напылением из минеральной крошки.
Второй вид — распыляемая гидроизоляция. Сюда же можно отнести наливные материалы. Их главное преимущество — способность создавать прочную неразрывную мембрану с отличными эксплуатационными свойствами.
Один из примеров — жидкая резина. Это битумно-полимерная масса, которая после застывания образует эластичный и водонепроницаемый слой толщиной около 3 мм. Наносится она методом распыления, благодаря чему удается быстро и качественно обрабатывать большие поверхности, не обращая внимание на выступающие части, например, вентиляции или антенны.
Распыляемые материалы имеют один существенный недостаток — для их использования понадобится специальное оборудование.
Последний вид гидроизоляции — обмазочная. Подразумевает использование битумно-резиновых, битумно-полимерных и просто полимерных составов, которые бывают горячими и холодными. Нанесение первых лучше доверить специалистам. Вторые же можно использовать самостоятельно. В процессе работы понадобится всего лишь шпатель, валик и кисточка. Если есть необходимость, рабочую поверхность можно укрепить с помощью стекловолокна.
Виды гидроизоляции для скатных кровель
Здесь выбор материала во многом зависит от типа кровли. Чаще всего это пленочные и мембранные системы гидроизоляции. Но, например, в случае с мягкой черепицей дополнительно понадобится подкладочный ковер.
Итак, на первом месте находится рулонная гидроизоляция. Это наиболее подходящий вариант для мягкой кровли. Бывает самоклеящаяся и без клеевой основы. Последнюю закрепляют, используя гвозди или саморезы. Стыки при этом промазывают битумной мастикой.
Второй вид гидроизоляции для скатных кровель — мембранная. Мембраны представляют собой один из самых современных материалов. Его главная особенность — способность пропускать пар, идущий изнутри помещения, и одновременно защищать от атмосферных осадков.
Из преимуществ мембранных систем можно выделить продолжительный срок службы (примерно 30 лет), небольшой вес, простоту в монтаже.
И, наконец, третий вид — пленочная гидроизоляция. Материал бывает классическим, без дополнительных свойств, а бывает, например, армированным тканью или сеткой. Некоторые виды пленки обладают повышенной морозостойкостью, не слипаются и даже пропускают конденсат.
«Умная» мембранная гидроизоляция
Особенность и основное преимущество таких материалов заключается в том, что они объединяют в себе водонепроницаемость и воздухопроницаемость. То есть, они защищают от попадания влаги извне и в то же время пропускают наружу водяной пар изнутри. Получается, что система «дышит».
Умные мембраны бывают нескольких видов:
- Перфорированные. В большинстве своем это ткани и пленки, в которых пар из помещения выходит через специальные отверстия. Чаще всего их используют при строительстве холодных кровель. В утепленных их установка возможна только при оборудовании двухсторонней вентиляции, иначе ставший изморосью пар закупорит отверстия и не даст выходить пару.
- Универсальные. Имеют антиконденсатные свойства. Одна из их поверхностей полностью гладкая, а другая шероховатая. Первую устанавливают к возможной протечке, а вторую к выходящим из помещения парам. Такие мембраны используют вместе с еврошифером и металочерепицей.
- Многослойные. Имеют 1, 2 или 3 слоя Последние считаются самыми практичными. Они на 100% защищают от влаги и ветра, хорошо пропускают пар и воздух. Кроме того, материал обладает повышенной прочностью и эластичностью, благодаря чему легко справляется с механическими нагрузками.
- Диффузные. По-другому называются дышащими. На их поверхности расположены сотни небольших отверстий, через которые выходит пар и конденсат. Укладывать этот материал нужно так, чтобы отверстия постоянно были открытыми, иначе он утратит свою функциональность.
Также существуют объемные мембраны. Они имеют трехмерную структуру, благодаря чему кровля получает дополнительную защиту от коррозии. Такая гидроизоляция способствует постоянному проветриванию, а также снижает шум, воспроизводимый сильным дождем или градом.
Декоративная гидроизоляция
Здесь речь идет о «живой» кровле или газоне на крыше. Она может быть и настоящая, и пластиковая. В первом случае гидроизоляция сложнее. Она выглядит так:
- 2 слоя рулонного материала с оборудованием водосборной конструкции;
- дренажный слой из керамзита или полимерной дренирующей гидроизоляции;
- слой геотекстиля;
- каркас из сетки для предотвращения сползания грунта;
- грунт с травой.
Во втором все гораздо проще. Поверх 2 слоев рубероида укладывается дренаж, а сверху пластиковая трава. Как и обычный газон, ее нужно подрезать и подровнять. Между собой листы соединяются с помощью ленты и специального двухкомпонентного клея.
Пошаговая инструкция
Оборудование гидроизоляции плоских и скатных крыш имеет некоторые отличия. В большинстве своем они определяются особенностями конструкции.
Плоские крыши
Для примера можно рассмотреть наплавляемую гидроизоляцию. Процесс начинается с подготовки, от которой зависит не только качество конструкции в целом, но и срок ее службы.
Рабочая поверхность должна быть гладкой и ровной (на сколько это возможно). Желательно, чтобы на ней не было трещин и неровностей, углублений, в которых может собираться вода и пыль. Также следует полностью снять старое покрытие и весь строительный мусор.
В тех местах, где плоская крыша соединяется со стенами, нужно построить бортики, высота и ширина которых 10 на 10 см, а угол наклона 45 градусов. Для этой цели подойдет раствор из цемента, песка и воды.
Дальнейшие действия выглядят так:
- Пройтись по поверхности грунтовкой (битумный праймер). Особенно тщательно обработать углы и стыки. Если на кровле есть какие-то вертикальные участки, нанести средство на ту высоту, на которую будет заведен гидроизоляционный материал.
- Раскатать рулон, чтобы проверить правильность его размещения.
- Зафиксировать один край, используя горелку.
- Той же горелкой хорошо нагреть и сам материал, и рабочую поверхность, и край ленты, который будет идти внахлест на следующий участок.
- Пройтись валиком по направлению от середины к краям.
- Проверить, насколько прочно материал соединился с поверхностью. Если есть какие-то отслоения, поддеть их шпателем, нагреть и снова прижать валиком.
Размер нахлест обычно указывает производитель материала, но он должен быть не меньше 8 см. Размер торцевого нахлеста при этом 15 см. Второй слой гидроизоляционного материала нужно укладывать параллельно первому так, чтобы швы не совпадали.
Процесс будет проще, если использовать материал, имеющий клейкую основу. При укладке не понадобится горелка. Но в этом случае сцепление с поверхностью будет гораздо хуже.
Работы рекомендуется проводить в сухую погоду. Важно, чтобы влажность бетона не превышала 4%.
Скатные крыши
В случае с кровлями такого типа можно рассмотреть монтаж мембранной гидроизоляции. Процесс состоит из нескольких этапов:
- Закрепить капельник, который будет препятствовать попаданию влаги на саму мембрану.
- Наклеить на капельник сначала каучуковую ленту, а после двусторонний скотч, на который будет крепиться гидроизоляция.
- Приклеить первую полосу материала. Дополнительно зафиксировать ее строительным степлером («пройтись» по стропилам). Важно, чтобы мембрана выступала над стеной не более, чем на 15 см.
- Сверху на каждое стропило набить рейку. Они образуют обрешетку, которая обеспечит хорошую вентиляцию и защитит конструкцию от образования конденсата.
Таким же образом укладывается вторая полоса. При этом следует делать нахлест размером минимум 10 см, соединяя мембраны между собой скотчем.
Полезные советы
Для того, чтобы гидроизоляционная система и кровля в целом прослужили дольше, стоит прислушаться к ряду простых, но действенных рекомендаций:
- Отказаться от выполнения работ, если температура воздуха меньше +5 градусов или, например, идет дождь. Единственное исключение — укладка гидроизола, материала, который сохраняет свойства и характеристики даже при низких температурах.
- На рабочей поверхности не должно быть острых углов и выступов, который могут порвать используемый материал.
- Чтобы понять, достаточно ли нагрелся материал, нужно обратить внимание на ту его поверхность, на которой есть тисненый рисунок. Как только нагревание достигнет нужной температуры, он пропадет.
- Специалисты рекомендуют укладывать ленты гидроизоляции по направлению снизу-вверх.
- Если гидроизоляция многослойная, важно не забывать о нахлесте. Причем, чем больше слоев, тем большим он должен быть (порой достигает полуметра).
- Чтобы материал как можно дольше сохранял свои свойства и функциональность под воздействием солнечных лучей, его нужно покрыть специальным составом, обеспечивающим защиту от ультрафиолета.
- В случаях, когда использовались не сплошные полосы, а отдельные куски, стыки между ними нужно дополнительно обработать герметиками.
Еще один совет касается текущего обслуживания гидроизоляции. Рекомендуется своевременно убирать снег, грязь, воду, контролировать состояние стыков, а также изоляционного материала. Не забывать время от времени обновлять защиту от ультрафиолета.
Распространенные ошибки
На первый взгляд кажется, что процесс оборудования гидроизоляции предельно прост. Однако на самом в нем есть некоторые нюансы, незнание которых сильно сказывается на качестве работы. Вот некоторые из них:
Неправильное размещение пленки. Практически у всех изоляционных материалов есть изна
- изнаночная и лицевая сторона. Если укладывать их наизнанку, результат будет прямо противоположным: пленка станет намокать, а утеплитель не высохнет. Во избежание этой проблемы производитель маркирует лицевую сторону логотипом компании, ее названием или каким-то определенным цветом.
- Отсутствие контррейки. Она нужна для того, чтобы сформировать вентиляционный зазор между кровельным и изоляционным материалом. Если проигнорировать этот момент, конденсат будет выводиться не наружу, а внутрь. Из-за этого возрастает риск гниения деревянных элементов и появления коррозии на металлических.
- Неправильно расположенный гидробарьер. Конденсат должен выводиться в водосток. Для этого нужно либо прервать контррейку и выпустить отрезок гидроизоляции за обрешетку, либо вывести ее в специальный желоб.
- Перехлест пленки в области конька. В такой ситуации отсутствует циркуляция воздуха в подкровельном пространстве. Водяные пары оседают внутри конструкции, провоцируя гниение деталей, появление грибка и плесени. Чтобы предупредить такие последствия, пленку в коньке нужно разрывать.
Еще одна ошибка связана с игнорированием такого параметра как ультрафиолетовая стабильность. Это период, на протяжении которого гидроизоляционные материалы не теряют свои свойства и характеристики под воздействием солнечных лучей. По его окончании на поверхности появляются трещинки, из-за чего она становится влагопроницаемой. Поначалу такие повреждения не видны, но со временем они расходятся и увеличиваются в размерах. Результат — гидроизоляционная система теряет свои функции.
Итого, гидроизоляция кровли — один из важнейших этапов строительства. Во многом именно от него зависит качество постройки и ее долговечность. Поэтому лучше не экономить, а в соответствии со всеми заявленными требованиями оборудовать хорошую систему, которая будет эффективно справляться с поставленными перед ней задачами.
Добавки в бетон
Использование бетона в современных условиях немыслимо без применения дополнительных добавок. В промышленном строительстве уже не встретить бетонного раствора классического состава: цемент, щебень, песок и вода. Такая рецептура применима для частного строительства, неответственных конструкций и начинающими специалистами.
Для чего нужны добавки в бетон
Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать свойства бетона. В первоначальном виде бетонная смесь состоит из четырех компонентов. Играя пропорциями водоцементного соотношения, регулируются показатели прочности и удобоукладываемости. Например, для того чтобы получить бетон популярной марки М300 или класса В22,5 необходимо задействовать в частях следующие материалы:
- Портландцемент марки М400 – 1часть.
- Щебень гранитный или гравийный- 3,3 части.
- Песок- 2 части.
- Вода- 0,57-0,6 части.
На выходе получается бетон с характеристиками:
- Прочность на сжатие- 29 Мпа или 270 кгс/см2.
- Подвижность или удобоукладываемость - П2. Измеряется по осадке конуса бетонной смеси относительно первоначальной формы, и составляет 7-9 см.
- Морозостойкость- F150.
- Водопроницаемость- W5.
- Плотность 2400 кг/м3.
О чем говорят эти цифры на практике. В практическом применении приготовленная смесь ведет себя следующим образом. Подвижности смеси на уровне П2 недостаточно, чтобы раствор гарантированно заполнил полости сложной опалубочной конфигурации объекта. Возникает угроза образования многочисленных пор и пустот. От этого лабораторный показатель прочности будет не 29 Мпа, а значительно ниже. Данный факт влияет на надежность бетонной конструкции и возможность выполнения возложенных на нее функций. Такой бетон сложно ровнять на площадке и формировать монолит. Необходимо придать смеси текучесть, пластичность, подвижность. Это можно сделать тремя способами:
- Внести большее количество воды. Избыток влаги неминуемо приведет к потере прочности, образованию трещин, повышению истираемости.
- Увеличить показатель тиксотропности. Тиксотропность- способность жидкости разжижаться при определенном виде механического воздействия. То есть использование бетонного вибратора решит вопрос текучести смеси. Но использование технологического оборудования влияет на удорожание работ с бетонной смесью и далеко не всегда оправданно и возможно использование виброинструмента.
- Добавить к бетонному раствору вещества, которые уменьшают сцепление частиц смеси между собой, тем самым увеличивая их подвижность. Так возникли пластификаторы.
Экспериментально установлено, что прочность близкую к 100% бетон набирает через 28 дней. Строительные нормы допускают предварительное нагружение бетона и его распалубку при 70-80% прочности. Этот показатель достигается за 5-7 дней. В существующих бизнес-моделях производства и строительства такой простой считается недопустимым. С другой стороны, в массивных и объемных конструкциях важно, чтобы процесс гидратации проходил плавно. В этом случае процесс кристаллизации раствора нужно замедлять. Для регулирования скорости кристаллохимического отверждения разработаны добавки ускорители и замедлители схватывания.
В классической по составу бетонной смеси возможна реакция гидратации только при положительных температурах. При температуре раствора +50С скорость реакции серьезно снижается, при 00С, когда вода кристаллизуется, прекращается вовсе. Фактор чрезвычайно важен тем, что непрогидратированная смесь никогда не наберет проектную прочность. Этот вопрос решают подогревом смеси или введением добавок, препятствующих замерзанию влаги.
В приведенном примере водопроницаемость бетона составляет W 5. Это значит, что при избыточном давлении воды в 5 кгс/см2 она не просочится сквозь стенку толщиной в 10 см. Изделия из бетона эксплуатируются в различных условиях, в том числе при долговременном воздействии влаги: фундаменты с высоким расположением горизонта грунтовых вод, опоры мостов, пирсы, причалы, судовые верфи. В этих случаях важно снизить проникновение воды в толщу бетона во избежание вымывания частиц вяжущего компонента, агрессивного химического воздействия и уменьшения прочности бетонной конструкции. Для улучшения показателя водонепроницаемости вводят водоотталкивающие компоненты.
Одним словом, добавки необходимы для улучшения технико-физических свойств цементных смесей и управления свойствами бетонов.
Какие бывают виды добавок
Для формирования проектных свойств в бетонные составы вносятся добавки:
- Пластификаторы
- Модификаторы
- Антиморозные добавки
- Водоотталкивающие
- Антикоррозийные
- Воздухововлекающие
- Для самоуплотнения
- Регуляторы набора прочности
- Для реставрационных работ
- Комплексные.
Пластификаторы
Наиболее популярный вид добавок. При использовании пластификаторов возможно увеличение подвижности бетонной смеси с П1 до П5. Использование пластификаторов делает бетонный раствор удобоукладываемым, прочным и долговечным. Пластификаторы обладают водоредуцирующими свойствами. То есть способны снижать расход воды без потери прочности цементного камня. Пластифицирующие добавки способны продлить жизнь раствору, препятствуют расслоению, позволяют задействовать на стройплощадке насосы. Привлечение техники ускоряет процесс закладки бетона в конструкцию и увеличивает производительность труда. Таким образом пластификаторы обладают рядом преимуществ:
- Повышают пластичность готового раствора.
- Экономят расход смеси
- Повышают трещиностойкость бетона.
- Увеличивают прочностные характеристики произведенного бетона до 30%.
- Пластифицированные бетонные растворы не требуют уплотнения.
- Возрастает морозостойкость бетона за счет снижения количества влаги при производстве.
- Растворы с пластификаторами обладают хорошей адгезией с разными поверхностями.
Пластификаторы выпускаются в виде жидкостей и порошковых смесей.
Антиморозные добавки
Не стоит полагать, что применяя антиморозные добавки, не нужно думать о температурных условиях, в которых происходит твердение бетонной смеси. Важно знать, что антиморозные добавки предназначены, в первую очередь, для того чтобы обеспечить доставку смеси в удобоукладываемом состоянии и не допустить кристаллизации влаги при укладке раствора. На площадке должны быть обеспечены меры по прогреву бетона и влажностный режим.
Противоморозные свойства добавки сводятся к одному принципу- понижению температуры замерзания воды в бетонной смеси. Это достигается за счет введения в бетонный раствор солей тех. квалификации: хлорида натрия, хлорида кальция, кальцинированной соды, поташа(карбоната калия), натриевой и кальциевой селитры, формиат натрия (натриевая соль муравьиной кислоты).
Применение исключительно противоморозных добавок сопряжено с рядом существенных минусов:
- Быстрое твердение бетона
- Используемые соли химически активны, способны вступать в реакцию с продуктами бетонной смеси, с последующим выделением вредных веществ, например, окислов азота или аммиака.
- Использование не по рецептуре приводит к коррозии арматуры и щелочной коррозии бетона.
- Снижается прочность бетона.
Чтобы нивелировать отрицательные проявления антиморозных наполнителей, рекомендуется использовать их только вкупе с пластифицирующими и воздухововлекающими компонентами, регуляторами твердения. Это позволяет снизить концентрацию противоморозных веществ.
О полной безопасности и экологичности антиморозных компонентов не может идти речи, пока в их составе есть хлор и опасные соединения азота. Поэтому лучшим способом повысит безопасность бетонной конструкции остается планирование работ в теплое время года.
Водоотталкивающие добавки
Наличие влаги в готовой бетонной конструкции может существенно влиять на ее свойства в худшую сторону. Если бетон способен впитывать, пропускать влагу, то непременно снижается прочность, долговечность и морозостойкость конструкции. Бетон способен накапливать влагу благодаря наличию в структуре пор и капилляров; присутствию внутренних напряжений и деформаций, которые ведут к образованию микро-и макротрещин. Водопроницаемость бетона обозначается буквенным индексом W. Нормируется от W2 до W20. Бетон с водопроницаемостью W4 используется в тех ситуациях, когда показатель гидрофобности (водоотталкивания) не имеет значения. W6- бетон с таким показателем наиболее часто используется в строительных работах. W8- бетон с таким показателем пропускает мало влаги и применяется для возведения фундаментов на сухих основаниях. Бетон с показателем гидрофобности выше W8 применяется для возведения гидротехнических сооружений.
Водоотталкивающие добавки в бетонную смесь работают по одному принципу: уплотняют бетонный монолит, уменьшают вероятность появления пор и капилляров. Такого эффекта удается добиться в результате химических реакций между водой цементом и наполнителем. В результате образуются нерастворимые соединения, заполняющие микропустоты. Водонепроницаемость бетона повышают нитраты, сульфаты, хлориды железа, сульфаты алюминия, добавки на основе битумных эмульсий.
Защитить бетон от проникновения влаги можно используя проникающие составы, нанося их на застывшую конструкцию. В этом случае гидрофобизатор проникает вглубь материала на 5-15 см., реагирует, образует полимерные соединения, надежно закупоривает капилляры и поры. Такой метод применяется не только для вновь возведенных строительных конструкций, но и для подверженных растрескиванию изделий.
Антикоррозийные добавки
Служат для снижения щелочной коррозии бетона. Антикоррозийный класс добавок призван связать свободные гидроксильные группы. За счет этого происходит уплотнение бетона, повышается его гидрофобность и долговечность.
Воздухововлекающие добавки
Воздухововлекающие добавки используются для увеличения морозостойкости бетона. Пузырьки воздуха в монолите образуют микропустоты. При отрицательных температурах свободная вода застывает, расширяясь и при этом разрывает бетонный камень. В случае наличия мелких пустот, вода заполняет микро- пространство, не нанося вреда монолиту. Воздухововлекающие добавки способствуют снижению плотности бетона, и следственно, прочности. Поэтому вносить воздухововлекающий наполнитель следует с осторожностью и строго следуя указаниям производителя. Воздухововлекающие компоненты применяются также для намеренного снижения удельной массы бетонной смеси; улучшения тепло-и звукоизоляции; снижения расслаиваемости раствора, увеличению трещиностойкости, предотвращению высолов. На практике оправдано применение воздухововлекающих добавок с пластификаторами бетона.
Добавки для самоуплотнения
Необходимы там, где невозможно провести механическое уплотнение смеси, в частности в часто армированных конструкциях. Применение самоуплотняющих наполнителей гарантирует заполнение опалубочного пространства без потери прочностных характеристик. Отличительной чертой самоуплотняющихся бетонных растворов является отсутствие расслаиваемости при высокой подвижности смеси. Такие свойства обеспечивает значительная вязкость раствора. Добиться этого удается внесением в рецептуру состава добавок на основе:
- Целлюлозы
- Гидролизованного крахмала
- Полиэтиленгликоля
- Полимеров.
Самоуплотненные бетоны характеризуются:
- Низким водоцементным соотношением
- Существенными водоотталкивающими свойствами
- Высокой подвижностью- П5
- Малой пористостью. Содержание пузырьков воздуха не более 5%
- Значительной прочностью на сжатие, до 100 Мпа
Регуляторы набора прочности
В строительной практике существуют ситуации, когда необходимо ускорить или замедлить схватывание бетонного раствора.
Замедлители гидратации требуются:
- В жаркую погоду. При повышенной температуре и пониженной влажности из бетонного раствора происходит активное испарение влаги, что приводит к преждевременному схватыванию.
- При заливке больших по площади объектов. При неравномерном схватывании существует угроза образования холодных швов. Это ухудшает свойства монолитной конструкции
- При возведении ответственных массивных и гидротехнических сооружений, чтобы избежать появление трещин, вызванных нелинейным твердением бетона.
Замедлить схватывание и увеличить трещиностойкость бетонного раствора способны пластификаторы. Добиться этого можно, увеличив количество вещества, вносимого в раствор. Но в данном случае возникает угроза коррозии арматуры. Поэтому с задачей замедления твердения лучше справляются следующие специализированные препараты:
- Нитрилотриметиленфосфоновая кислота, в абревиатуре НТФ, шестиосновная органическая кислота. Широко применяется для торможения процессов гидратации.
- Молочная сыворотка. Остаточный продукт переработки пищевого молока.
Механизм замедления твердения заключается в связывании гидроксильных групп веществами замедлителя, и с изоляцией частиц цемента от воздействия воды, то есть препятствию, снижению скорости реакции гидратации.
Ускорители набора прочности
Ускорение схватывания требуется для того, чтобы снизить простои на стройплощадке и оптимизировать процесс строительства объекта.
Ускорение твердения бетонного раствора- комплексный процесс, который включает в себя внесение добавок-ускорителей в смесь, повышение температуры раствора, снижение испаряемости, контроль температурно-влажностных показателей.
К добавкам, способным увеличить скорость набора прочности бетона относят такие вещества как поташ (карбонат кальция), хлорид кальция и натрия. К применению добавок- ускорителей следует относится крайне внимательно и не превышать рекомендованных производителем норм. Иначе возможно снижение прочности бетона и коррозии стальной арматуры в железобетонных изделиях.
Реставрационные добавки
Особый вид добавок, который отличается специфическими свойствами. Применяется для проведения реставрационных работ железобетонных изделий и бетонных конструкций. Реставрационные добавки должны отвечать следующим требованиям:
- Иметь повышенную адгезию.
- Препятствовать коррозийным процессам.
- Бетон с добавлением добавок должен обладать значительной прочностью.
- Раствор обязан иметь высокую пластичность и укладываемость.
Комплексные добавки
Наряду с добавками специфического, узконаправленного действия, на практике часто используются составы, в которых сбалансированы вещества, решающие несколько задач одновременно. Это удобно тем, что при замесе бетонного раствора нет необходимости в дополнительной дозировке компонентов, снимается вопрос о химической агрессивности материалов друг к другу. Эта задача решена производителем при подборе компонентов комплексной добавки.
Как правильно подобрать смесь
В заключении необходимо выделить шаги для правильного выбора состава бетона для строительства. Во-первых, состав бетонной смеси должен быть просчитан специалистами, согласно проектной документации. Во-вторых, важно произвести пробный замес, и провести экспертизу бетонного образца. Это важный момент, так как компоненты бетонного раствора неоднородны, количество примесей варьируется. В-третьих, необходимо учесть все особенности использования бетонной смеси: время на доставку, климатические особенности, технические нюансы, квалификацию работников, подъездные пути, метод разгрузки и укладки бетона. Не секрет, что даже очень качественная бетонная смесь может быть загублена халатностью и непрофессионализмом человеческих рук.
Бетон
Самым распространенным современным материалом в строительстве по праву считается бетон. Бетон - это искусственно произведенный строительный материал. В классическом виде представляет собой смесь четырех компонентов:
- Цемент
- Щебень
- Вода
- Песок
От пропорций компонентов и их качества зависят характеристики конечного материала.
Индустрия бетонных смесей активно развивается. Свойства бетонов разнообразны и хорошо изучены. И для того, чтобы известные свойства улучшать или изменять, разработаны специальные добавки, которые применяют в производстве как пятый компонент основного состава.
Область применения бетона
Разнообразие применения бетона обусловлено его характеристиками. Бетон применяется повсеместно в строительной индустрии: от строительства небоскребов, атомных станций, подводных тоннелей, космодромов, до отделки жилых квартир. Для наиболее нагруженных строений применяется бетон повышенной прочности. Прочность бетона косвенно привязана к его массе и плотности. Бетон, применяемый для возведения электростанций, зданий большой этажности, имеет плотность 2500 кг/м3, называется особо тяжелый. Для строительства фундаментов гражданских зданий, торговых центров строители используют тяжелые марки бетона плотностью 1800-2500 кг/м3. Стеновые панели, межэтажные перекрытия, строительные блоки производят из легкого бетона, плотность которого колеблется, в зависимости от изделия, от 500 до 1500 кг/3. Для наружной теплоизоляции зданий разработан особо легкий бетон, плотность которого ниже 500 кг/м3.
Бетонная смесь может применяться в строительстве в индустриальном виде, то есть в виде готовых изделий и непосредственно на строительной площадке в наливном состоянии.
К бетонным изделиям относят все виды железобетонной продукции, газобетонные блоки, шлакоблоки и прочие, формованные в промышленных условиях, разновидности продукции. В наливном виде бетон используют в дорожном строительстве, для заливки фундаментов: ленточных, плитных, свайно-набивных; для изготовления стяжек и отмосток; при строительстве монолитных построек.
Производство бетона
Изготовить бетонную смесь для незначительного объема работ можно самостоятельно на строительной площадке. Но наилучшие характеристики обеспечит бетон, произведенный в заводских условиях.
Характеристика сырья для производства бетона
Качество бетонной смеси во многом зависит от свойств компонентов сырья.
- Песок. Служит наполнителем в бетонном растворе. Используют песок средней- 1,2 мм и крупной- 3,5мм, фракции. Более мелкие размеры фракций не применяют, так как такую смесь сложно связать и бетон подвержен быстрому разрушению. В идеале песок не должен содержать глинистых и сульфатных примесей. Добиться этого невозможно, поэтому содержание посторонних компонентов регламентировано на уровне 5%. В теории песок должен быть сухим, но на практике сырье содержит долю воды. На производстве этот показатель в обязательном порядке учитывают и вносят корректировки в пропорции компонентов.
- Щебень. Для изготовления бетона используют гравийный или гранитный щебень. Щебень должен соответствовать нормативным требованиям по показателям прочности. Щебень из известняков не используют, так как он не обладает достаточными прочностными характеристиками и химически не устойчив. Размер камней щебневого массива лежит в диапазоне от 1 до 8 см. При этом, чем мельче основная фракция, тем крепче образуется монолит. Для изготовления товарного бетона используют чистый щебень, без глинистых и известняковых включений.
- Цемент. Используется в бетонном растворе в качестве вяжущего материала. Товарный бетон производят, применяя цемент марок М400 и М500. При изготовлении железо– бетонных изделий используют цемент марок от М400 и выше до М1500. Основным видом цемента для производства товарного бетона служит портландцемент. Значительно реже, но все же применяются:
- Шлакопортландцемент. В обычный портландцемент добавляется молотый шлак. При равных прочностных характеристиках. Шлакопортландцемент имеет более низкую стоимость по сравнению с портландцементом и более высокую химическую инертность. Существенным недостатком материала выступает низкая морозостойкость.
- Пуццолановый цемент. Цемент, в который добавлены синтетические вяжущие материалы. Имеет узкое направление использования. Бетонный камень, получаемый из раствора, обладает повышенной влагостойкостью. Поэтому пуццолановый цемент используют для производства водостойких изделий: шлюзов, молов, кораблестроительных доков, причалов, оросительные и дренажные сооружения, дамбы, плотины.
- Вода. Выступает затворяющим элементом бетонной смеси. Вода для производства бетона должна быть максимально свободна от растворенных в ней солей. В особенности сульфатов и хлоридов, которые негативно влияют на прочность цемента и коррозийную стойкость арматуры в железо-бетонных изделиях. Для наилучшей гидратации цемента количество воды в водно-цементном растворе должно быть 25%. Водно-цементное соотношение (В/Ц) может меняться в зависимости от состава смеси. Показатель В/Ц чрезвычайно важен для качества бетона. При наличии в смеси излишней воды теряется плотность бетона, образуются полости, изменяется время схватывания, материал подвержен растрескиванию. В обратном случае получается непластичная, неоднородная смесь, есть вероятность неполной гидратации. В первом и втором случае в бетонном монолите страдает наиважнейший показатель – прочность.
- Добавки. Современный бетон немыслим без добавок. Добавки могут быть химическими, полимерными и минеральными. Их задачей является воздействие на бетонную смесь, и улучшения заданных свойств без существенного удорожания. Использование добавок позволяет:
- улучшить качество бетона;
- повысить пластичность смеси;
- увеличить показатель удобоукладываемости;
- оптимизировать процесс схватывания и набора прочности- гидратации бетона;
- уменьшить водопроницаемость бетона;
- получить бетон для работы при отрицательных температурах;
- улучшить морозостойкость.
Для влияния на свойства бетонного камня применяют:
- Пластификаторы. Широкая группа добавок, которая позволяет придать бетонному раствору пластичность, снизить количество воды, увеличить плотность, улучшить водонепроницаемые свойства.
- Модификаторы. Применяются для увеличения прочности в случае использования низких марок цемента.
Добавки, влияющие на скорость набора прочности. Существуют вещества, которые ускоряют набор прочности в бетонной смеси. Необходимы для сокращения времени до распалубки и начала предварительного нагружения бетонного камня. В массивных конструкциях в бетон добавляют материалы, замедляющие процесс кристаллохимического схватывания. При этом процесс гидратации происходит постепенно, полно, с плавным выделением теплоты от химической реакции.
- Противоморозные добавки. Введение морозостойких веществ позволяет работать с бетоном без дополнительного обогрева в условиях низких температур, так как гидратация цемента возможна до 00C. Нарушение рекомендаций по применению противоморозных добавок отрицательно влияет на коррозионную стойкость железной арматуры.
- Гидрофобизаторы. Вещества, препятствующие процессу водопоглощению извне.
- Воздухововлекающие. Способствуют насыщению бетона воздухом. Улучшают морозостойкие свойства, снижают плотность и теплопроводность. Бетонная смесь с такими добавками может быть задействована при внешней отделке зданий.
- Пигментные компоненты. Роль пигментных добавок в бетоне одинакова- поглощать и отражать определенный спектр световой волны. В зависимости от того какой частоты отражается свет человек видит цвет предмета. Для окрашивания в массе бетонной смеси используют минеральные пигменты:
- Углерод;
- двуокись титана;
- умбра- в состав входят оксиды железа, марганца, алюминия, кремния;
- оксид хрома.
Производят бетон путем тщательного смешивания в пропорциях всех компонентов. До начала миксерования производится замер влажности сырья и корректировка рецептуры. Принципиальная схема производства выглядит следующим образом. В отдельные бункеры- дозаторы засыпается песок и щебень. Цемент хранится в специальных колоннах. Твердые компоненты подаются в заводской миксер, туда же заливаются жидкие- вода и добавки. Все тщательно перемешивается. На заводах установлены бетонные миксеры объемом от 2м3. Нет смысла ставить большие бетономешалки. Это затрудняет процесс перемешивания, увеличивает энергозатраты и не позволяет оперативно менять рецептуру в зависимости от потребностей. Готовый бетонный раствор загружают в специализированный транспорт.
Логистика бетонных смесей
Для обеспечения качественной доставки раствора необходимо учитывать несколько факторов:
- Способ транспортировки. Бетон транспортируют двумя видами транспорта:
- Автосамосвалом. Перевозятся тяжелые марки с низкой подвижностью раствора (П1-П2). Если перевозит высокоподвижные бетонные растворы автосамосвалом, то бетонной массе грозит расслоение на фракции. И тогда на объекте потребуется дополнительное перемешивание.
-Автобетоносмесителем. Транспортируются растворы высокой подвижности. От П3 и выше. Преимуществом автобетоносмесителей является то, что бетонная смесь не расслаивается, доставляется однородной.
- Удаленность объекта от завода. Экономически целесообразно везти бетон на площадку, расположенную в радиусе 50-70 км. от производителя при условии хороших дорог и затруднений в движении. Далее этого расстояния возникает угроза схватывания или расслоения бетонной смеси. Выходом в этой ситуации служит затворение сухой смеси водой не на заводе, а на этапе транспортировки. Это позволяет увеличить расстояние перевозки.
- Свойства бетона. Необходимо учитывать данный фактор, так как от заданные свойства строго диктуют время сохранения бетонным раствором строительных качеств.
Особенностью производства и доставки бетона является тот факт, что приготовленная смесь должна быть доставлена на строительную площадку в течении 1,5-2 часов. Строители нарушают установленные нормы, добавляя перед выгрузкой в бетонную смесь воду для повышения пластичности и сокращения времени заливки. Исключение- естественное испарение влаги в жаркую погоду. В этом случае в раствор добавляется вода. Данный факт фиксируется в акте и подписывается представителем заказчика и ответственным лицом от производителя. Незадокументированное внесение воды или добавок в бетонную смесь на строительной площадке и в процессе транспортировки запрещено ГОСТ 7473-2010. Целесообразнее заказать бетон нужной или большей пластичности. По стоимости это дороже, но нет риска потери прочности монолита при добавлении воды и нерецептурных добавок перед укладкой.
Характеристики бетона
Маркировка и свойства бетона зависят от физических характеристик:
Прочность. Наиважнейший показатель бетонного камня. От прочности зависит долговечность эксплуатации бетонного продукта. Прочность зависит от типа применяемого цемента, водоцементного соотношения и свойств наполнителей и добавок. Чем меньше воды в бетонном составе, до известных пределов, тем прочнее будет искусственный камень.
Плотность. Показатель связан с прочностью. Чем выше плотность, тем прочнее бетонный монолит. Выражается плотность в кг/м3 .
Удобоукладываемость. Измеряется практическим путем с помощью конуса Абрамса. В зависимости от степени удобоукладываемости бетон подразделяют на три группы:
- Жесткий. Редко используется в гражданском строительстве, так как сложно уложить в опалубку. Применяется в прокладке дорог.
- Подвижный. По степени оседания формы из конуса Абрамса существует 4 класса бетона от П1 до П5. При укладке раствора класса П1-П2 требуется дополнительное уплотнение бетона. П3-П5- смеси значительно пластичнее и не требуют вибрации.
- Растекающийся. Очень пластичные смеси, способные самостоятельно растекаться в опалубке и заполнять пространство без вибрации и дополнительного уплотнения.
Водопроницаемость. Важное свойство для сохранения монолитности и надежности бетонного камня. Характеризует при каком давлении бетон не пропускает воду. Выражается буквой W. Выпускают бетон марок W 2 до W до W20. Водонепроницаемый бетон используют для бетонирования конструкций, работающих в условиях повышенной влажности: подвальные помещения, тоннели, опоры мостов, дамбы и так далее.
Морозостойкость - характеризует сколько циклов замораживания-оттаивания способен выдержать материал без потери качественных характеристик. В маркировке бетона обозначается буквой F. Выпускаются марки бетона по морозостойкости от F15 до F1000.
Истираемость – величина уменьшения в объеме бетонного слоя под воздействием истирающих усилий. Важный показатель для бетона, применяемого при строительстве дорог, тротуаров, лестниц. Напрямую зависит от прочности. Чем прочнее бетон, тем ниже показатель истираемости. В маркировке прописывается буквой G. Производятся бетоны низкой (G1), средней (G2) и высокой(G3) истираемости.
Время набора прочности. От этого показателя зависит скорость проведения строительных работ. Бывают быстротвердеющие смеси и медленнотвердеющие. Скорость твердения бетона не равномерна и зависит от температуры, влажности и внесенных добавок. Оптимальными условиями твердения классического бетонного раствора являются температура 18-220С и влажность 90%. В этих условиях бетон набирает 70% прочности через 5-6 дней. Этого достаточно для распалубки и нагружения бетонной конструкции. Близко к 100% твердение произойдет через 28 дней.
Контроль качества бетона
Как ни странно, но в качественном бетоне заинтересованы все стороны процесса. Производитель бетона несет полную материальную, административную и уголовную ответственность за предоставленную продукцию. Если по вине бетонного завода происходит необратимое нарушение строительства или возникает угроза безопасности, то на компанию по производству бетона налагаются огромные штрафные санкции. Поэтому добросовестный и надежный производитель не экономит на проведении испытаний на соответствие бетона установленным стандартам качества.
Контрольные испытания проводятся в специализированной и аттестованной лаборатории. Лаборатория должна помимо аттестации иметь лицензию на проведение работ по оценке качества бетона. Важно помнить, что только аттестованные и лицензированные организации имеет право проводить экспертизу и оценку качества бетонных смесей, и только их заключение будет нести юридическую силу.
Как правильно заказать бетон
При заказе товарного бетона необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:
- Приобретать бетон нужно у надежных, проверенных изготовителей, которые работают не один год. Нужно понимать, что при схватывании свойства бетона неисправимы. В этой связи рекомендуется изучить строительные интернет-форумы региона для поиска отзывов о производителях бетона.
- Обязательно согласовать с заводом, опираясь на проектную документацию, какими характеристиками должен обладать бетонный раствор: прочность, жесткость и подвижность, морозостойкость, водонепроницаемость, скорость набора прочности, вид добавок
- Обговорить габаритные размеры автобетоносмесителя и уточнить, возможность подъезда автотранспорта к месту выгрузки. Важно учесть массу груженого автобетоносмесителя и надежность грунта.
- У изготовителя обязательно требовать паспорт бетона, где указывается основные характеристики и объем бетонной смеси.
- Во избежание неприятностей, рассчитать примерную время доставки от производителя до объекта, с учетом затруднений на дорогах и периода «час пик».
- До прибытия миксера необходимо тщательно подготовить все необходимое для оперативной разгрузки, так как время выгрузки ограничено условиями производителя. Простой не по вине поставщика оплачивается заказчиком.