
Когда слышишь про воздухововлекающие добавки для бетона, первое, что приходит в голову — обычный пенообразователь. Но если бы всё было так просто, не пришлось бы нам в 2015 году переделывать монолитную плиту в Новосибирске из-за кристаллизации пор при -34°C. Именно тогда я окончательно понял: воздухововлекающая добавка — это не просто 'пузырьки в бетоне', а сложная система управления структурой.
До сих пор встречаю прорабов, которые считают, что главное — достичь нужного процента вовлечённого воздуха. Смотрю на их отчеты — 4-6%, вроде бы норма. А потом разбираем образцы и видим: поры неравномерные, часть слившиеся, где-то вообще каверны. Это типичная история с дешёвыми лигносульфонатами, которые до сих пор некоторые используют как воздухововлекающие добавки. Хотя они больше для пластичности работают, а стабильность воздушной системы оставляет желать лучшего.
У нас был случай на строительстве логистического центра под Казанью — заливали полы в неотапливаемом складе. Подрядчик купил 'что подешевле', получил по паспорту 5.2% воздуха. А через две зимы — поверхностное шелушение, причём именно в зонах с максимальной влажностью. Когда сделали петрографический анализ, оказалось — коэффициент резервирования морозостойкости едва дотягивал до 1.8 при требуемых 2.5. Поры крупные, не изолированные, плюс плохая дисперсия — в некоторых пробах разброс был от 3 до 8%.
Сейчас уже проще — появились нормальные отечественные производители вроде Хэнань Кайчэн, которые понимают, что нужно не просто воздух вовлечь, а создать устойчивую систему замкнутых пор. Их лаборатория как-раз заточена под исследования структурообразования, не зря же они с 2011 года в этой теме. Но об этом позже.
Многие упускают момент с цементом. Один и тот же состав добавки может давать разный результат с разными цементами — особенно чувствительны к этому шлакопортландцементы. Помню, в 2018 году мы полгода разбирались, почему на одном объекте стабильно получаем 6% с минимальным отклонением, а на другом — скачет от 4 до 7. Оказалось, виноват помол цемента — слишком тонкий, плюс содержание C3A выше нормы.
Температура замеса — отдельная история. Летом, при +30°C, даже хорошая добавка может 'не вытягивать' нужный объём воздуха. Приходится либо увеличивать дозировку (что не всегда безопасно для прочности), либо охлаждать воду. Кстати, у китайских коллег из Хэнань Кайчэн в технической документации всегда есть графики коррекции дозировки в зависимости от температуры — мелочь, но значительно упрощает жизнь.
Ещё нюанс — совместимость с другими модификаторами. Как-то пришлось работать с поликарбоксилатом и воздухововлекающей добавкой одновременно — получился эффект антагонизма. Воздух вовлекался, но сразу же разрушался в течение 10-15 минут. Пришлось подбирать другую пару, в итоге остановились на продукте от того же Кайчэн — у них как раз была разработана линейка совместимых модификаторов.
Самая показательная история была с строительством мостового перехода в Хабаровском крае. Там требования по морозостойкости были F400 — для местности с перепадами от -45°C до +35°C. Использовали добавку на основе нейтрализованного древесного смола — в лабораторных условиях всё выглядело идеально: 5.8% воздуха, равномерное распределение пор. Но на объекте забыли учесть вибрацию при укладке высокочастотными глубинными вибраторами — потеряли почти 40% вовлечённого воздуха.
Пришлось экстренно увеличивать дозировку на 25% и снижать время вибрирования. Это к вопросу о том, что лабораторные испытания — это только полдела. Реальные условия вносят серьёзные коррективы. Кстати, после этого случая мы всегда проводим пробные замесы непосредственно на объекте, с учётом местного оборудования и персонала.
Ещё один момент — контроль качества на стройплощадке. Далеко не везде есть пневмометры, а про петрографический анализ вообще молчу. Поэтому научились определять 'на глаз' — по характеру поверхности бетона, по тому, как он отходит от опалубки. Конечно, это субъективно, но опытный глаз может заметить отклонения в 1-1.5% от заданных параметров.
Сейчас активно развиваются композиционные воздухововлекающие добавки — где кроме основного воздухововлекающего компонента есть стабилизаторы и микроструктурообразователи. У того же Хэнань Кайчэн в последних разработках используется комбинация синтетических поверхностно-активных веществ с полимерными стабилизаторами — это позволяет сохранять воздушную систему даже при длительной транспортировке и интенсивном вибрировании.
Лично тестировал их новую серию KF-AE в условиях Крайнего Севера — при возведении резервуарного парка. Температура во время бетонирования опускалась до -28°C, использовали прогрев. После зимнего цикла отбор кернов показал: структура пор сохранилась, диаметр преимущественно в пределах 50-200 мкм, что и требовалось. Коэффициент резервирования составил 2.8 — выше нормативных требований.
Интересно, что они смогли решить проблему с сульфатостойкими цементами — традиционно с ними всегда сложно добиться стабильного воздухововлечения. Добавили в состав специальные компенсирующие компоненты — не скажу какие, коммерческая тайна, но результат ощутимый. Проверяли на объекте с агрессивной сульфатной средой — через год эксплуатации деструктивных изменений не обнаружено.
Главный урок — не экономьте на испытаниях. Лучше потратить месяц на подбор состава в лаборатории, чем потом переделывать конструкции. Особенно это касается ответственных объектов — мостов, гидротехнических сооружений, аэродромных покрытий.
Сейчас обязательно требуем от поставщиков полные протоколы испытаний именно с нашими материалами — не с эталонными, а с теми, что используем на производстве. Хэнань Кайчэн в этом плане идут навстречу — предоставляют расширенные отчёты, включая данные электронной микроскопии.
И последнее — никогда не используйте воздухововлекающие добавки 'на глаз'. Да, опыт позволяет примерно определять дозировку, но точный расчёт всегда даёт лучший результат. Современное производство бетона — это не искусство, а точная наука с элементами творчества. Как раз тот баланс, который и позволяет создавать долговечные конструкции в наших непростых климатических условиях.