Для того чтобы снизить количество воды в бетоне, при приготовлении бетонной смеси используются специальные химические добавки. Обычные водопонижающие средства позволяют уменьшить потребность бетонной смеси в воде примерно на десять-пятнадцать процентов. Но в случае, если требуется более эффективное водопонижение, приходится вводить большее количество этих средств. Однако в таком случае обязательно возникнут и отрицательные эффекты, например, усадка, усиленное воздухововлечение, отделение воды, расслоение смеси и общее ухудшение процесса затвердения бетона.

Решить подобные проблемы позволяют существующие сегодня водопонижающие средства нового класса. Они отличаются от традиционных по своей химической природе и по способности снижать потребность бетона в воде на тридцать процентов. Такие модифицирующие добавки множество названий: суперразжижители, суперводопонизители и высокоэффективные водопонизители. Или же, как их называют обычно, - суперпластификаторы.

Суперпластификаторы, при их применении, дают ряд преимуществ. Например, они способствуют получению бетонных смесей с высокой удобообрабатываемостью и простотой укладки и производству высокопрочных бетонов с нормальными качествами при крайне низком содержании воды. Помимо этого появляется возможность получить и промежуточные варианты бетонов. То есть с более высокой, чем у традиционных бетонов, удобообрабатываемостью, но с меньшей водопотребностью, или бетоны с пониженным расходом цемента при нормальной технологичности смеси и прочностью.

Традиционно суперпластификаторы подразделяют на четыре группы:

• продукты конденсации сульфированного нафталина с формальдегидом или СНФ;
• меламинсульфокислоты с формальдегидом или СМФ;
• модифицированные лигносульфонаты - МЛС;
• другие вещества, включая эфиры сульфокислот, углеводов и тому подобное.

Но самыми эффективными из них заслуженно считаются группы СМФ и СНФ суперпластификаторы, которые выпускаются в виде натровых солей соответствующих сульфокислот.

Существует множество вариантов использования бетонов с добавлением суперпластификаторов. Литая бетонная смесь с этими химическими добавками может быть легко уложена в густоармированные конструкции, таким образом, устраняется необходимость производить вибрирование смеси. Эта технология подходит для укладки бетонной смеси в фундаменты, пролеты мостов, дороги, междуэтажные перекрытия, настилы кровель и во многих других ситуациях, так как процесс укладки очень простой и достаточно быстрый и к тому же либо совсем не требует вибрации, либо требует ее в ограниченных количествах.

Суперпластифакотры также великолепно подходят в случаях, когда необходимо закачивать бетонную смесь в тоннели для предотвращения поднятия грунтовых вод, заделывания трещин, при производстве реставрационных и прочих работ. Подобные модифицирующие добавки для бетона широко применяются в промышленности сборного железобетона, поскольку они обеспечивают прочность бетона до 40 МПа за период от восьми до восемнадцати часов, а также снижают расход цемента. Кроме того, их применяют и для получения высокопрочного бетона с прочностью сжатия до 100 МПа.

Среди иных важных областей применения суперпластификаторов имеется и изготовление бетона с очень высокой непроницаемостью, улучшенным качеством поверхности и пониженной усадкой, которая позволяет сэкономить значительные средства.

Также суперпластификаторы обладают способностью улучшать и другие качественные характеристики бетона. Например, благодаря значительному уменьшению соотношения цемента и воды, увеличивается долговечность бетона. Или увеличивается возможность использования различных видов цемента и бетонов с дисперсным армированием, а также появляется возможность изготовления легких бетонов. Как видно из перечисленного выше, действие суперпластификаторов распространяется на самые разнообразные цементные системы.

Однако использование суперпластификаторов имеет и некоторые ограничения, которые важно учитывать при работе. Например, для бетонных смесей с подобными добавками характерна скорая потеря подвижности. Крайне важно понимать причинные связи, происходящие между используемыми материалами, методами и внешними условиями, которые непосредственно влияют на эти эффекты. Лучше всего заранее выяснить, насколько совместимы эти модификаторы бетона с добавками других типов – ускорителями и замедлителями твердения и прочими. Высокие результаты использования суперпластификаторов напрямую связано с удельной поверхностью цемента и содержанием в нем С3А, гипса и щелочей, до того, как не определены окончательные зависимости этих веществ.

Сейчас, из-за употребления суперпластификаторов, возникла насущная необходимость в корне переработать методику приготовления бетонной смеси. Для того чтобы исключить расслоение смеси, требуется изменить соотношение между цементом, песком и крупным заполнителем. Важно учитывать, что высокоподвижные бетонные смеси оказывают более высокое давление на конструкционные формы, и потому последние должны быть достаточно прочны.

Использование пластификаторов может повлиять на появление и некоторых трудностей, которых можно избежать, если не забывать о такой возможности:

• при угле наклона поверхности более чем на три градуса, литые бетонные смеси укладываются крайне затруднительно;
• при использовании сильно подвижных бетонных смесей с суперпластификаторами могут возникнуть трудности при отделочных операциях – здесь необходимо принимать во внимание возраст смеси;
• превышение содержания суперпластификатора может привести как к повышению пластифицирующего действия, так и к нежелательным побочным эффектам.

Установлено, что самым сильным действием обладают суперпластификаторы типа СМФ и СНФ, но их эффективность напрямую зависит от молекулярной массы и от вида катиона. Следовательно, на данный момент установлены только главные закономерности действия суперпластификаторов.Планируется, что в скором времени будет получена дополнительная информация относительно поведения бетонов с наличием в смеси суперпластификаторов при их длительной эксплуатации. Благодаря этому можно будет разработать стандарты и технические условия на использование этих добавок.

Будущее этих модифицирующих бетон добавок зависит еще и от их стоимости и, что самое главное, от общих итогов их использования в строительстве. Поэтому суперпластификаторы не исключают возможности применения других ранее известных пластификаторов в ряде традиционных областей строительства.