У сучасному будівництві якість бетону є критичним фактором, що безпосередньо впливає на довговічність, безпеку та експлуатаційні характеристики об'єктів. Оскільки технології постійно розвиваються, до традиційної бетонної суміші дедалі частіше додають різноманітні мінеральні й хімічні добавки. 

Ці компоненти можуть значно покращити властивості матеріалу — знизити водопоглинання, прискорити тверднення, підвищити морозостійкість чи забезпечити додаткову міцність. 

Однак щоб гарантувати ефективність та безпечність використання таких добавок, необхідно чітко контролювати їхній склад і якість. Тут на допомогу приходить спектрометрія — сучасний аналітичний метод, що дозволяє точно визначити хімічний склад речовин та запобігти появі дефектів і тріщин.

Що таке спектрометрія?

➞ Спектрометрія — це неруйнівний метод контролю, що ґрунтується на вивченні взаємодії речовини з електромагнітним випромінюванням.

Найпоширенішими в дослідженні будівельних матеріалів є рентгенофлуоресцентна спектрометрія (XRF), атомно-емісійна спектрометрія з індуктивно зв’язаною плазмою (ICP-OES) та інфрачервона спектроскопія (FTIR). Кожен із цих методів має свої переваги та сфери застосування.

XRF використовується для швидкого і безруйнівного аналізу неорганічних компонентів у зразках.

ICP-OES дозволяє з високою точністю визначити вміст слідових елементів.

FTIR ефективна для виявлення органічних речовин і функціональних груп у складі добавок.

Для чого потрібен аналіз добавок у бетон?

Добавки до бетону можуть включати суперпластифікатори, прискорювачі тверднення, модифікатори структури, протиморозні реагенти, мінеральні компоненти (мікрокремнезем, зола-винос, шлаки) тощо. Їхній вплив на бетон залежить не лише від дозування, а й від якості та чистоти. Повний аналіз добавок у бетон має відповідати ДСТУ EN 934-5:2019. Добавки для бетонів і будівельних розчинів.
Неякісна або фальсифікована добавка має негативний вплив на якість, а саме:

1. Зниження міцності бетону;
2. Підвищене тріщиноутворення;
3. Погіршення адгезії між зернами заповнювачів;
4. Зниження морозостійкості або стійкості до агресивних середовищ;
5. Несумісність з іншими компонентами суміші.

Контроль складу дозволяє запобігти таким ризикам ще на етапі виробництва або вхідного контролю сировини.

Спектрометрія в аналізі будівельних матеріалів

У сфері контролю якості бетону найчастіше використовуються такі види спектрометрії:

1. Рентгенофлуоресцентна спектрометрія (XRF) — для визначення оксидного складу мінеральних добавок;
2. Індуктивно-зв'язана плазма з оптичною емісією (ICP-OES) — для аналізу мікроелементів у хімічних добавках;
3. ІЧ-спектроскопія (FTIR) — для виявлення органічних компонентів, зокрема полімерів.

Як це працює на практиці?

Приклад 1: Мінеральні добавки
Підприємство перевіряє партію мікрокремнезему. За допомогою XRF-спектрометра Venta Lab за кілька хвилин визначається вміст SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO. Це дозволяє оцінити активність матеріалу, його відповідність стандартам та виявити можливі домішки.

Приклад 2: Хімічні добавки

Постачальник привозить нову партію суперпластифікатора. ICP-OES-аналіз дозволяє швидко визначити концентрацію натрію, кальцію, сульфатів і виявити наявність потенційно шкідливих домішок, що можуть вплинути на стабільність бетонної суміші.

Перевагою спектрометрії є те, що аналіз займає лічені хвилини й дає змогу працювати з мінімальними кількостями зразків. На підприємствах, що спеціалізуються на виробництві будівельних сумішей, спектрометри все частіше стають частиною стандартного лабораторного обладнання. Наприклад, при закупівлі партії мікрокремнезему XRF-аналіз дозволяє перевірити, чи відповідає вміст SiO₂ заявленим 92–96%. Якщо ж значення менше, це свідчить про домішки або низьку якість сировини.

Також у випадку постачання нової хімічної добавки аналіз методом ICP-OES дозволяє переконатися, що концентрація натрію чи сульфатів не перевищує критичних меж, які можуть спровокувати появу висолів або корозію арматури.

Спектрометри для будівельних лабораторій дозволяють швидко та точно визначати склад добавок до бетону.  Такий аналіз дозволяє запобігти використанню неякісної сировини та забезпечити стабільну якість кінцевого продукту. 

У перспективі широке впровадження спектрометричних методів у будівельну галузь сприятиме не лише підвищенню якості об’єктів, а й зниженню ризиків і втрат, пов’язаних із дефектами конструкцій.

З обладнанням від Вента Лаб ви отримуєте точний та швидкий контроль хімічного складу будь-яких компонентів бетонної суміші.

📩 Зв’яжіться з нами, щоб отримати консультацію щодо підбору спектрометра для вашої лабораторії: ventalab.ua