Модифицирующие добавки к сухим строительным смесям

Несмотря на то, что основные процессы формирования свойств строительных растворов определяется взаимодействиями в системе "минеральное вяжущее - заполнитель - вода", введение в такую систему неорганических и органических модифицирующих добавок позволяет изменять практически все характеристики материала и получать строительные растворы с заданными свойствами, предназначенные для применения в различных, включая экстремальные, условиях. Применение модифицирующих добавок в составах сухих строительных растворных смесей позволило изменять в широких пределах технологические свойства растворных смесей и строительно-технические свойства растворов и открыло возможность широкого применения тонкослойных технологий и технологий машинного нанесения, позволило изменять в широких пределах технологические свойства растворов. Номенклатура таких добавок на сегодняшний день велика: к ним относятся поверхностно активные вещества (ПАВ), водорастворимые полимеры, водные дисперсии полимеров, добавки - электролиты и др.

Применение модифицирующих добавок в составах строительных растворов и бетонов имеет свою достаточно давнюю историю. Использование в качестве добавок в известковые бетоны и кладочные растворы растительного масла, крови животных, белка, куриных яиц, молочных продуктов, отваров древес-ной коры и т.п. позволило сохранить до настоящего времени храмы древних российских городов Владимира и Суздаля, мечети Бухары и Самарканда, знаменитый Карлов мост г. Праги и др. Однако с появлением гидравлических вяжущих модифицирующие добавки, применявшиеся мастерами в старину, отошли на второй план и были незаслуженно забыты. И только с начала тридцатых годов XX века использование модифицирующих добавок в бетонах и растворах вновь входит в практику строителей, но уже на новом научно-техническом уровне. К настоящему времени во многих промышленно развитых странах доля используемых в строительстве бетонов и растворов, приготовленных с использованием модифицирующих добавок, достигла 90-95%.

Следует отметить, что производителями большинства добавок для производства сухих строитель-ных смесей являются зарубежные фирмы.

На сегодняшний день в России не существует специального нормативного документа, регламентирующего применение добавок в составах сухих строительных смесей. ГОСТ 28013-98 "Растворы строительные. Общие технические условия" устанавливает применение добавок в строительных растворах. Существует ГОСТ 24211-91 "Добавки для бетонов. Общие требования". Однако в перечень модифицирующих добавок, используемых при производстве сухих строительных смесей, в настоящее время входят продукты, которые в силу различных причин не применялись на момент разработки данного нормативного документа. Особенностью использования модифицирующих добавок в сухих строительных смесях является технология их применения. Если для приготовления бетонных и растворных смесей добавки вводятся с водой затворения в виде растворов, дисперсий, эмульсий и суспензий, то для сухих строительных смесей добавки используются исключительно в виде порошков, которые наряду с общими требованиями, предъявляемыми к модифицирующим добавкам, должны обладать низкой гигроскопичностью и равномерно распределяться в сухих и растворных смесях.

В соответствии с основными принципами классификации модифицирующих добавок, изложенными в ГОСТ 24211-91, и с учетом специфики производства сухих строительных смесей, модифицирующие добавки для сухих строительных растворных смесей в зависимости от основного эффекта действия классифицируют следующим образом:
модифицирующие добавки
регуляторы реологических свойств;
модифицирующие добавки -регуляторы процессов схватывания и твердения;
модифицирующие добавки - регуляторы структуры;
модифицирующие добавки - специального назначения;
модифицирующие добавки -полифункционального действия.

В таблице приведены модифицирующие добавки, наиболее широко используемые российскими производителями сухих строительных смесей.

Наиболее широкое применение в производстве сухих строительных смесей нашли модифицирующие добавки первого класса - регуляторы реологических свойств. Добавки данного класса используют для модификации сухих строительных смесей практически любого назначения.

Второй класс модифицирующих добавок - регуляторов сроков схватывания и твердения используют для модификации ремонтных составов, составов для устройства полов, составов для механизированного нанесения, сухих строительных смесей на основе гипсовых вяжущих и т.д.

Модифицирующие добавки третьего класса - регуляторы структуры используются для модификации ремонтных, гидроизоляционных, штукатурных и т.п. составов.

Модифицирующие добавки четвертого класса - придающие раcтворам специальные свойства используют для составов сухих строительных смесей, к которым предъявляются особые, функциональные требования по условиям применения или эксплуатации.

К сожалению, каждый класс модификаторов в отдельности не может наряду с основным эффектом действия изменить в нужном направлении другие важные технологические и строительно-технические свойства растворных смесей и растворов, а в ряде случаев даже ухудшают их. Поэтому применение модифицирующих добавок пятого класса - полифункционального действия позволяет ослабить или совсем исключить отрицательное действие отдельных компонентов, сохранив при этом положительный эффект их действия. Добавки данного класса нашли применение в составах для устройства полов, штукатурных составах ручного и машинного нанесения и особенно в составах сухих строительных смесей со специальными свойствами.

Рассмотренная система класси-фикации добавок касается различных типов сухих смесей как общестроительного назначения, так и узкоспециального: жароупорных, защищающих от ионизирующих излучений, химически стойких и т.п. В специальных смесях основной эффект достигается не за счет добавок, а в результате замены вяжущего, заполнителя или того и другого на специальные компоненты. Например, для получения растворов, защищающих от проникающих (ионизирующих) излучений, в зависимости от вида излучения используют в качестве заполнителя: барит, железные руды, металлический скрап в случае у-излучения и заполнители из гранул полимеров в случае нейтронного излучения. Добавки в таких смесях играют такую же роль, как и в общестроительных: регулируют реологические свойства, кинетику схватывая и твердения и т.п.

Строго говоря, в данной классификации модифицирующих добавок представлены не все добавки, применяемые при производстве сухих строительных смесей. Однако основные принципы данной классификации позволяют определить место существующих и вновь создаваемых модифицирующих добавок и помогут определять основные направления рационального применения различных добавок.