Введение минеральных добавок позволяет существенно улучшить ряд свойств бетонной смеси и бетона. Смеси становятся более пластичными, стойкими к расслоению, легче перекачиваются и укладываются. Повышается плотность и прочность затвердевшего бетона. В важной для практики ситуации: при сравнении равнопрочных бетонов — достигается экономия цемента при одновременном улучшении ряда свойств. В частности, бетон с МД имеет меньшее тепловыделение, большую коррозионную стойкость и однородность структуры вследствие стойкости к расслоению. Можно говорить о более высоком уровне качества таких бетонов. Поэтому сегодня МД рассматриваются как почти обязательный компонент бетона.
Минеральные добавки классифицируются по нескольким признакам.
По химической (пуццолановой) активности они подразделяются на тип I — активные и тип II — инертные.
По происхождению добавки делятся на:
- природные (из вулканических или осадочных горных пород: вулканический пепел, туф, диатомит);
- отходы промышленности (основные — это золы ТЭС и микрокремнезем);
- искусственные (метакаолин, наносиликаты).
По дисперсности различают:
- МД обычной дисперности (2000-5000 см2Д), соизмеримой с дисперностью цементов (большинство добавок);
- высокодисперсные МД с удельной поверхностью порядка 15000-20000 см2/г и более (основная из них — микрокремнезем).
При введении МД происходят значительные изменения структуры и свойств бетона.
Основой действия МД обычной дисперсности в бетонах является «эффект микронаполнителя»: повышение прочности при их введении в бетон с постоянным расходом цемента.
Активные МД дополнительно увеличивают прочность, вступая в реайцию с Са(ОН)2 с образованием гидросиликатов кальция. Для высокодисперсных добавок их высокая химическая (пуццолановая) активность играет уже основную роль.
К минеральным добавкам часто применяется термин «наполнители». Он отражает основной механизм действия добавок, но не раскрывает особенностей активных и инертных добавок. Поэтому ниже используется обычная терминология, которой придерживается ГОСТ.
История применения МД восходит к далеким временам. Наиболее широко их использовали в известковых растворах и бетонах древние римляне. Они применяли, в частности, вулканический пепел из местечка Пуццуоли, что и дало активным МД еще одно название: пуццоланы. Некоторые римские сооружения на известково-пуццолановом вяжущем сохранились до нашего времени. Другой минеральной добавкой, применявшейся с незапамятных времен, были толченые отходы производства кирпича и черепицы.
