Бетон, як один з найпопулярніших будівельних матеріалів, постійно модифікується і вдосконалюється за рахунок використання сучасних домішок і добавок, що змінюють його властивості. Ще в давнину використовувалися різні речовини, щоб надати бетону бажаних характеристик.
Наприклад, введення в бетонну суміш яєчного порошку або бичачої крові прискорювало зв’язування цементу і підвищувало міцність готового бетону. У Стародавньому Римі вулканічний попіл також був популярною добавкою до бетону. У наш час цементний бетон (так званий «штучний камінь») створюється шляхом змішування цементу, відповідного заповнювача та води. Контакт цементу з водою викликає гідратацію, в результаті якої виділяється тепло. Це призводить до зв’язування бетонної суміші, в якій присутні щільно упаковані продукти гідратації, такі як гідратовані силікати кальцію та гідратовані алюмінати кальцію.
Параметри готового бетону і елементів з бетону залежать від багатьох факторів. Що стосується його міцності, дуже важливим є тип використовуваного цементу, тип і якість заповнювача, а також співвідношення В/Ц (вода/цемент). Також надзвичайно важливим є правильний вибір добавок і домішок , які впливають на легкоукладальність, водонепроникність і морозостійкість готового бетону. Зміни температур в осінньо-зимовий період призводять до того, що структура елементів з бетону може бути ослаблена в результаті багаторазового замерзання і відтавання води, яка знаходиться в його порах. Зміна об’єму води, що супроводжує ці явища, викликає тріщини в бетонних елементах, що може призвести до серйозних пошкоджень. Найефективнішим способом підвищення стійкості бетону до повторних циклів заморожування і відтавання є правильний догляд , а також забезпечення належного повітротягнення . Тут особливо важливі кількість, форма і розмір пор в його структурі.
Останній із зазначених методів – власне газування бетону – заснований в основному на використанні сучасних хімічних добавок . Це продукти, додані в невеликих кількостях в бетонні суміші. Основною групою інгредієнтів, які використовуються при їх виробництві, є ПАР. Введення в бетонну суміш відповідних поверхнево-активних речовин призводить до утворення дрібних і стійких бульбашок повітря. Коли свіжа суміш починає твердіти, бульбашки в ній мінералізуються і стають її невід’ємною частиною. Таким чином, всередині бетонної конструкції створюється додатковий простір, всередині якого розширюється замерзаюча вода. Це запобігає підвищенню внутрішнього тиску, який є причиною утворення тріщин під час низьких температур. Рівномірний розподіл пор з повітрям по всьому об’єму бетону підвищує його морозостійкість. Наявність повітряних бульбашок в бетонній суміші також покращує її легкоукладальність. Бульбашки діють як підшипники, які підвищують пластичність без зміни співвідношення W/C (вода/цемент). Бульбашки повітря також зменшують тертя, яке виникає під час етапу закачування бетону. У виробництві повітровтягуючих домішок можуть використовуватися аніонні та амфотерні ПАР , а також неіонні ПАР . Серед аніонних добавок найважливішими є лаурилсульфати та лаурилефірсульфатні солі. Використання алкілбензолсульфонатних солей , наприклад натрієвої солі у формі ABSNa , також забезпечить високу продуктивність у формуванні дрібних і стабільних повітряних бульбашок. У свою чергу, введення в бетонну суміш етоксилованих спиртів з додатковими змочувальними властивостями дозволить стабілізувати утворені бульбашки. Амфотерні добавки, серед яких амідобетаїни , є так званими доповерхнево-активними речовинами , які підтримують повітровтягування бетону, а також стабілізують міцність повітряних бульбашок. Винахід бетону в античності створив багато нових можливостей для архітектури, завдяки чому були створені такі будівлі, як Пантеон і Колізей, які збереглися до наших днів. Сьогодні відомостей про цей конструкційний матеріал значно більше, а постійна оптимізація технології виробництва бетону та розробка нових видів добавок дозволяють створювати з його допомогою все більш довговічні та складніші форми та елементи. Крім того, розвиток будівельної індустрії завдяки створенню чистового бетону дозволяє не тільки створювати довговічні елементи конструкцій, але й надає новим будівлям оригінальний зовнішній вигляд і цікавий дизайн.
