Кольматирующие добавки — это вещества, способствующие заполнению пор в бетоне водонерастворимыми продуктами. По требованиям надежности они должны обеспечивать повышение марки бетона по водонепроницаемости на 2 ступени и более.

Основное назначение кольматирующих (уплотняющих) добавок связано с увеличением плотности бетона и раствора, что способствует повышению их долговечности, особенно в тех случаях, когда агрессивными факторами являются органические или неорганические жидкие или газообразные среды.

В качестве кольматирующих добавок для бетонов и строительных растворов используют тонкодисперсные минеральные вещества, обладающие гидравлической или пуццоланической активностью, а также водорастворимые добавки. Механизм действия активных минеральных добавок-наполнителей подробно изложен в разделе «Минеральные добавки».

Водорастворимыми кольматирующими добавками (добавками-уплотнителями) являются водорастворимые смолы и соли алюминия, железа и кальция, характеристики которых представлены ниже.

Диэтиленгликолевая смола ДЭГ-1. Однородная жидкость желтого цвета; плотность - 1,115 г/см3, молекулярная масса - 240...260. Содержание эпоксидных групп более 25 %, гидроксильных - 4,5 %. Рекомендуемая дозировка - 1,0...1,5 %.

Триэтиленгликолевая смола ТЭГ-1. Алифатическая эпоксидная смола в виде однородной жидкости желтого цвета плотностью 1,155 г/см3, молекулярная масса 300...320. Рекомендуемая дозировка - 1,0...1,5 %.

Полиаминная смола С-89. Прозрачная темная однородная жидкость с зеленоватым отливом. Концентрация смолы в водном растворе 29,45 %. Устойчива к разведению водой при соотношении 1:100. Не рекомендуется использовать сланцевый цемент. Рекомендуемая дозировка ~ 0,6..Л,5 %.

Битумная эмульсия (эмульбит) БЭ. Эмульсия 1 рода, состоящая из битума (50 %), добавки ЛСТ (5 %) и воды (45 %). Рекомендуемая дозировка - 5...10 % эмульсии от массы цемента.

Сульфат железа СЖ. Вещество желтого цвета в виде кристаллогидрата Fe2(SO4)3 · 9H2O, хорошо растворимое в воде. Дозировка добавки не должна превышать3%.

Хлорид железа ХЖ. Продукт состава FeCl3 • 6H2O, красно-коричневого цвета, хорошо растворимый в воде, сильно гигроскопичен. Количество добавки должно быть менее 3 % - для бетона неармированных конструкций, и менее 2 % - для бетона армированных конструкций.

Нитрат железа НЖ. Вещество бледно-фиолетового цвета состава Fe(NO3)3• 9Н2O. Продукт хорошо растворим в воде. Дозировка не должна превышать 3 %.

Нитрат кальция НК. Выпускается в виде кристаллов Са(NO3)2 или тетрагидрата Са(NO3)2 • 4H2O. Продукт бесцветный, хорошо растворим в воде. Дозировка не должна превышать 3 %.

Сульфат алюминия СА. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Производится в виде гидрата Al2(SO4)3 • 18H2O и в безводном виде: Кристаллогидрат легко выветривается при хранении на воздухе. Дозировка не должна превышать 3 %.

Уплотнители бетона - водорастворимые смолы ДЭГ-1, ТЭГ-1, С-89 улучшают однородность бетона и, смещая кривую распределения капилляров и пор в области меньших размеров, повышают деформативность и предельную растяжимость бетона, а также способствуют образованию в нем более плотной контактной зоны. Результатом такого действия является повышение долговечности бетонных и железобетонных изделий.

Добавки СЖ, ХЖ, НЖ, являясь добавками второго класса, т. е. вступающими в химические реакции с вяжущими материалами, ускоряют схватывание цемента и улучшают структурные характеристики и морозостойкость бетона. Это обусловлено тем, что в результате реакций, протекающих между ними и составляющими цемента и продуктами их гидратации, образуются трудно растворимые вещества, уплотняющие цементный камень.

Например, при введении СЖ (Fe2(SO4)3) в результате обменных реакций между химически активными алюминий - и железосодержащими фазами клинкерного цемента образуются трудно растворимые двойные соли-гидраты типа;

3CaO • Fe2O3 • 6H2O; 3CaO • Fe2O3 • 3CaSO4 • 31H2O; 3CaO • Al2O3 • Fe2O3 • 3CaSO4 • 31H2O.

В результате возникновения высокодисперсных эластичных труднорастворимых железосодержащих новообразований происходит кольматация пор цементного камня, что способствует повышению непроницаемости бетона, а, следовательно, и его долговечности.