В современном строительстве качество бетона является критическим фактором, оказывающим непосредственное влияние на долговечность, безопасность и эксплуатационные характеристики объектов.Поскольку технологии постоянно развиваются, к традиционной бетонной смеси все чаще добавляют разнообразные минеральные и химические добавки.

Эти компоненты могут значительно улучшить свойства материала – снизить водопоглощение, ускорить твердение, повысить морозостойкость или обеспечить дополнительную прочность.

Однако, чтобы гарантировать эффективность и безопасность использования таких добавок, необходимо четко контролировать их состав и качество. Здесь на помощь приходит спектрометрия — современный аналитический метод, позволяющий точно определить химический состав веществ и предотвратить появление дефектов и трещин.

Что такое спектрометрия?

➞ Спектрометрия — это неразрушающий метод контроля, основанный на изучении взаимодействия вещества с электромагнитным излучением.

Наиболее распространенными в исследовании строительных материалов являются рентгенофлуоресцентная спектрометрия (XRF), атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) и инфракрасная спектроскопия (FTIR). Каждый из этих методов имеет свои преимущества и области применения.

XRF используется для быстрого и безразрушительного анализа неорганических компонентов в образцах.

ICP-OES позволяет с высокой точностью определить содержимое следовых элементов.

FTIR эффективно для выявления органических веществ и функциональных групп в составе добавок.

Зачем нужен анализ добавок в бетон?

Добавки к бетону могут включать суперпластификаторы, ускорители твердения, модификаторы структуры, противоморозные реагенты, минеральные компоненты (микрокремнезем, зола-вынос, шлаки). Их влияние на бетон зависит не только от дозировки, но и качества и чистоты. Полный анализ добавок в бетон должен соответствовать ДСТУ EN 934-5:2019. Добавки для бетонов и растворов.
Некачественная или фальсифицированная добавка оказывает негативное влияние на качество, а именно:

1. Снижение прочности бетона;
2. Повышенное трещинообразование;
3. Ухудшение адгезии между зернами заполнителей;
4. Снижение морозостойкости или устойчивости к агрессивным средам;
5. Несовместимость с другими компонентами консистенции.

Контроль состава позволяет предотвратить такие риски еще на этапе производства или входного контроля сырья.

Спектрометрия в анализе строительных материалов

В области контроля качества бетона чаще всего используются следующие виды спектрометрии:

1. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия (XRF) – для определения оксидного состава минеральных добавок;
2. Индуктивно-связанная плазма с оптической эмиссией (ICP-OES) – для анализа микроэлементов в химических добавках;
3. ИК-спектроскопия (FTIR) – для выявления органических компонентов, в частности полимеров.

Как это работает на практике?

Пример 1: Минеральные добавки
Предприятие проверяет партию микрокремнезема. С помощью XRF-спектрометра Venta Lab за несколько минут определяется содержимое SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO. Это позволяет оценить активность материала, его соответствие стандартам и выявить возможные примеси.

Пример 2: Химические добавки

Поставщик привозит новую партию суперпластификатора. ICP-OES-анализ позволяет быстро определить концентрацию натрия, кальция, сульфатов и выявить наличие потенциально вредных примесей, способных повлиять на стабильность бетонной смеси.

Преимуществом спектрометрии является то, что анализ занимает считанные минуты и позволяет работать с минимальными количествами образцов. На предприятиях, специализирующихся на производстве строительных смесей спектрометры все чаще становятся частью стандартного лабораторного оборудования. Например, при закупке партии микрокремнезема XRF-анализ позволяет проверить, соответствует ли содержание SiO₂ заявленным 92–96%. Если же значение меньше, это свидетельствует о примесях или низком качестве сырья.

Также в случае снабжения новой химической добавки анализ методом ICP-OES позволяет убедиться, что концентрация натрия или сульфатов не превышает критических пределов, которые могут спровоцировать появление высолов или коррозию арматуры.

Спектрометр для строительных лабораторий позволяет быстро и точно определять состав добавок к бетону.Такой анализ позволяет предотвратить использование некачественного сырья и обеспечить стабильное качество конечного продукта.

В перспективе широкое внедрение спектрометрических методов в строительную область будет способствовать не только повышению качества объектов, но и снижению рисков и потерь, связанных с дефектами конструкций.

С оборудованием от Вента Лаба вы получаете точный и быстрый контроль химического состава любых компонентов бетонной смеси.

📩 Свяжитесь с нами, чтобы получить консультацию по подбору спектрометра для вашей лаборатории: ventalab.ua