Меню

Быстросхватывающийся цемент как приготовить



Что такое быстросхватывающиеся бетоны и когда целесообразно их использовать?

Используется быстротвердеющий бетон в строительстве многоэтажных зданий и монолитных бетонных сооружений для сокращения время ожидания между различными этапами строительства и увеличения качества постройки. Чтобы ускорить затвердевание, в раствор добавляют отвердители и специальные химические добавки. Такой метод имеет низкую себестоимость и широко доступен. Более редким и эффективным способом является измельчение цементного порошка и увеличение площади его контакта с водой.

Добавление строительного гипса ускоряет процесс затвердения в несколько раз, однако такая методика является устаревшей.

Что собой представляет?

Быстротвердеющий бетон отличается от обычного тем, что значительно быстрее набирает прочность и отвердевает согласно марке. Такой вид раствора обозначается буквой «Б». Он используется при строительстве монолитных сооружений, а также при кладке кирпича в многоэтажных зданиях. Особенность его заключается в предотвращении деформации нижних слоев под давлением верхних и отсутствии необходимости во временном прекращении работ. Быстросхватывающиеся бетонные растворы нашли свое применения в различных сферах строительства, особенно это касается возведения многоэтажных домов и других объектов со значительными объемами цементных работ.

Состав

Бетон с быстрым твердением получают с помощью более тонкого измельчения цементного песка без изменения химического состава раствора. Для его изготовления понадобиться высококачественный цемент, щебень с высокой прочностью и промытый песок. Улучшить качество раствора поможет добавление суперпластификаторов, а также увеличение процентного соотношения цемента к основным компонентам бетона. Чтобы ускорить процесс затвердевания, применяют добавки-ускорители, такие как хлористый водород и кальций или глинозем. Иногда для получения необходимого эффекта используют 3% гипса, который добавляют в жидком или сыпучем виде. Алюминатный цемент подходит для изготовления быстротвердеющего раствора, который способен сжиматься в первые сутки 500 кг на сантиметр квадратный.

Плюсы и минусы

Существуют такие положительные моменты в использовании быстротвердеющего бетона:

  • устраняются ограничения во времени при возведении кирпичных строений;
  • при монолитном строении уменьшает вероятность трещин и расколов;
  • отсутствуют перерывы между этапами строительных работ.

Быстротвердеющий бетон имеет такие недостатки:

  • отсутствие широкодоступной информации о материале;
  • большие материальные затраты на строительство;
  • использование вредных добавок в виде отвердителей.

Маркировка

Цемент с быстротвердеющим эффектом имеет обозначение с индексом «Б», что указывает на эту особенность материала. Следующая цифра 500 или 400 показывает содержание в порошке добавок в виде отвердителей и загустителей. После этого ставиться процентное соотношение дополнительных веществ в нем. Международная маркировка имеет вид М400 и М500 без соответствующего индекса.

Быстросхватывающийся цемент целесообразно использовать при строительстве многоэтажных зданий.

Как производят?

Изготовление быстротвердеющего бетона без использования добавок происходит с помощью тонкого измельчения цемента. Это обусловлено тем, что меньшие гранулы соприкасаться со значительной площадью реагента. Такой процесс увеличивает прохождение дегидратации. Увеличение площади взаимодействия раствора приводит к застыванию в естественных условиях за короткий промежуток времени и снятия опалубки уже через 4 часа после заливки. Способ дорогостоящий, поэтому чаще применяется метод использования минеральных добавок и отвердителей. Полученый раствор затвердевает медленно, но применяется намного чаще, так как затраты на материалы меньшие.

Источник

Быстротвердеющий цемент (бетон): свойства и области применения

Быстротвердеющий цемент (БТЦ) – один из самых используемых видов портландцемента в стройке. Главное отличие БТЦ от обычного портландцемента заключается в увеличенном количестве трёхкальциевого силиката (C3S) в составе цемента, который способствует ускоренному набору прочности за начальный период твердения.

Читайте также:  Цемент маркой не ниже м200

Для получения быстротвердеющего цемента увеличивают количество зёрен мелких фракций в растворе.

Характеристика и назначение: плюсы и минусы

Быстротвердеющий цемент легче и дороже портландцемента. Высокая стоимость обусловлена повышенными характеристиками прочности и более высокой скоростью застывания, что является необходимым условием при ускоренной застройке в условиях работы при низких температурах.

Ещё одно преимущество БТЦ состоит в устойчивости к сульфатным атакам разного рода.

Набор прочности БТЦ за три дня эквивалентен семидневному набору прочности портландцемента, тогда как водоцементное соотношение для обоих цементов является одинаковым. Увеличенный показатель набора прочности обусловлен большим содержанием трёхкальциевого силиката (C3S) и более тонким помолом цементного камня в растворе.

Недостатки: из-за выделения большего количества тепла при затвердевании БТЦ не подходит для больших объемов бетонирования.

Марки

Согласно ГОСТу №10178-85, быстротвердеющий цемент имеет марку М 400 (М400) и М 500 (М500). М500 имеет большую востребованность в связи с доступностью цены и широкой сферой применения.

Состав (компоненты и пропорции)

Состоит быстротвердеющий цемент из:

  • 60-65% известнякового клинкера;
  • MgO – не более 5%;
  • гипсового камня – не более 3,5%;
  • гранулированных шлаков – не более 15%;
  • и активных минеральных добавок – не более 10% для регулировки основных свойств и функций цемента.

Допускается замена минеральных добавок органическими (например: кренты, ферритные и сульфоферритные продукты, опаленные квасцовые камни и белая глина) в целях повышения прочности и ускорения твердения. Суммарная доля органических добавок – не более 5% на всю массу цемента.

Способ производства

Процесс замешивания быстротвердеющего цементного раствора

Для производства быстротвердеющего цемента понадобятся:

  • вращающиеся печи для обжига керамики;
  • беззольное топливо;
  • вода;
  • барабанно-шаровая мельница;
  • сырьевые материалы, входящее в состав БТЦ.

При создании быстротвердеющего цемента используется сырьё с высокой однородностью и наименьшим процентом нежелательных добавок – для уменьшения химического колебания структуры шлама. Предпочтительно использовать сырьевые материалы некристаллической структуры, поскольку химическая реакция происходит в них лучше, нежели чем в кристаллической.

Процесс приготовления

В БТЦ в качестве сырья используют известковый камень, который нагревают при высоких температурах до образования клинкера. Клинкер мелко измельчают, а затем смешивают с небольшим количеством гипсового камня для получения цементного раствора.

Обжиг помола следует производить во вращающихся печах на беззольном горючем. После обжига в помол добавляется флюорит для ускорения процесса клинкерообразования, после чего полученная смесь остужается.

Полученный состав должен содержать не менее 50% С3S. Далее в цемент добавляются активные минеральные добавки (до 10%) и доменные, либо электротермофосфорные остатки (до 15%), которые способствуют реакции С3S. Чтобы избежать лишних выбросов и добиться правильного увеличения прочности добавляют 5-10% (от массы цемента) трепела.

Для увеличения эффективности минеральных веществ, ускоряющих твердение, и оказывающих положительное воздействие на гидратацию и сольволиз зёрен, необходимо произвести помол зёрен цемента до удельной поверхности в 3500 см 2 /г вместо обычных 3000 см 2 /г.

Увеличение скорости набора прочности

Скорость нарастания прочности можно увеличить добавлением сульфата натрия (Na2SO4) и хлористого кальция (CaCl2) – не больше 1-2% на всю массу цемента.

Читайте также:  Железнение бетона цементным молочком

Введение затравочных кристаллов из предварительно гидратированного цемента также будет способствовать ускоренному набору прочности цементного раствора при бетонировании.

Для ускорения процесса твердения цемента можно использовать гидротепловую обработку, общая длительность которой занимает от 12 до 13 часов при температуре 80°С.

Особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ)

Не так давно начали изготавливать особо быстротвердеющий цемент с увеличенной устойчивостью. Такой цемент содержит не менее 55% С3S, а помол обладает удельной поверхностью не менее 4000 см 2 /г. В отличие от БТЦ, ОБТЦ обладает более интенсивными темпами набора прочности за начальный период.

Области применения

БТЦ имеет общестроительное назначение, и подходит для заполнения трещин и заделки пустот.

БТЦ используется в постройках, требующих ускоренного затвердевания и увеличенной прочности, где опалубка должна быть удалена как можно раньше.

Быстротвердеющий цемент хорошо зарекомендовал себя при создании трасс, при производстве бетонных панелей, плит, электрических столбов, ограждений и бордюров. БТЦ нередко применяется для бетонирования в холодную погоду, поскольку обильное выделение тепла во время гидратации защищает бетон от замерзания.

Источник

Где применяется быстротвердеющий (быстросохнущий) цемент

Быстротвердеющий цемент – это бетонный раствор, в котором благодаря составу и особенностям производства происходит ускоренная гидратация, что значительно сокращает срок набора прочности и полного цикла затвердевания смеси. Такой цемент используют в строительстве высотных сооружений, монолитов, железобетонных конструкций, в ситуациях, когда нельзя или нецелесообразно ждать 28 суток набора прочности бетона.

Быстросохнущий цемент обладает главным преимуществом – сокращение сроков затвердевания, что существенно сокращает время выполнения работ, позволяет избежать простоя и продолжать строительство. Несмотря на данное достоинство, такой цемент вряд ли когда-либо вытеснит с рынка обычные смеси, так как производится на дорогом оборудовании (что соответственно сказывается на цене материала), из высококачественного сырья (этот фактор также повышает стоимость), предполагает определенные требования к технологии заливки.

Быстротвердеющий портландцемент предполагает преобладание алитовой фазы в минералогическом составе с ограниченным количеством С3А (максимум 8%). Интенсивное застывание даже в начальном этапе гарантирует уже по прошествии 2 суток набор прочности в диапазоне 15-25 МПа (почти половина показателя по марке).

ГОСТ 10178-62 устанавливает предел прочности на изгиб минимум 40 кгс/см3 – уже через 3 дня железобетонные конструкции достигают в обычных условиях данного показателя. Сегодня на рынке представлены два вида быстросхватывающегося бетона – М400 Д20Б и более прочный М500 Д20Б (используется чаще – в заливке фундамента, кладке стен).

Область применения

Обычно быстросхватывающийся цемент применяют в производстве железобетонных изделий там, где нельзя поддавать конструкцию пропариванию в камере. К примеру, это может быть изготовление фундаментных блоков.

Важны свойства раствора и в процессе кладочных работ при быстром строительстве – в таком случае удается избежать простоев и существенно сэкономить на времени использования спецтехники, оплате труда работников, уменьшении сроков реализации проекта.

Также актуально использование раствора быстрого твердения при производстве брусчатки, реже бетонных бордюров, плит для перекрытия и других конструкций. Основное назначение быстросхватывающегося цемента – ускорить процесс выполнения работ без потери характеристик прочности, стойкости к разным воздействиям.

Изготовление быстротвердеющего бетона

Процесс производства цемента с ускоренным твердением предполагает более тонкий помол ингредиентов. Чем более мелкие гранулы, тем большей получается площадь взаимодействия их с реагентом, что ускоряет гидратацию. Так, удельная поверхность быстросохнущего цемента находится в диапазоне 3500-4000 см2/г, у обычного – 2800-3000 см2/г вещества. Есть и особо быстротвердеющие цементы, где активная площадь достигает 7000-9000 см2/г.

Читайте также:  Рецепт цемента для бетона

Тонкий помол БТЦ предполагает более быстрый износ оборудования, большее время производства цемента, что сказывается на стоимости материала. Некоторые производители для придания нужных свойств цементу практикуют ввод в состав минеральных добавок (кремнезем оксида кальция, к примеру), но такой вариант не дает той скорости застывания, что созданный на базе цемента тонкого помола бетон.

Виды быстросохнущего цемента и маркировка

Всего существует два вида цемента с высокой скоростью схватывания и твердения – особобыстротвердеющий и сверхбыстротвердеющий. Они отличаются определенным особенностями в составе и свойствах.

Типы быстросхватывающегося цемента:

  1. Особобыстротвердеющий – здесь почти нет минеральных добавок, клинкер мелется до показателя в 4000 см2/г, включает около 8% целита и 68% алита. Плотность бетона через сутки равна 30 МПа, через трое суток – 45 МПа.
  2. Сверхбыстротвердеющий цемент – его состав строго стандартизирован, включает галогеносодержащие вещества, приводящие к увеличению алюминатов. Нормативная тонкость помола составляет примерно 8000-9000 см2/г. Через 2-4 часа после заливки бетонных изделий можно демонтировать опалубку (бетон набирает прочность в пределах 10 МПа), через сутки бетон набирает до 70% нормативной прочности.

Расшифровка индекса ПЦ 400 Д30 Б:

  • ПЦ – портландцемент (может также быть ШПЦ – шлакопортландцемент)
  • 400 – показатель марки, который говорит, что образец при тестах продемонстрировал стойкость к нагрузке до 400 кг/см2
  • Д30 – в составе есть минеральные добавки в количестве 30% от общего веса (если Д0 – наполнителей нет)
  • Б – быстросохнущий

Также могут быть указаны индексы: ВРЦ – водонепроницаемость, СС – сульфатостойкость, Н – нормальнотвердеющий цемент.

Также стоит помнить, что в 2004 году ввели новые обозначения международного образца, но маркировочные данные остались теми же – БТЦ Москва и область реализует со старым типом маркировки, к примеру. Тем не менее, если на упаковке указано ЦЕМ (CEM) I (II) 32.5 Б (Н), это значит: I – добавок нет, II – добавки есть, 32.5 – класс прочности, Б – быстротвердеющий бетон, Н – нормальнотвердеющий.

Сколько сохнет цемент

Процесс высыхания бетона и полного набора прочности включает две основные стадии. Сначала проходит процесс схватывания быстросохнущего цемента – в минимальные сроки, занимает около 2-3 часов. При температуре +20 градусов хватает часа для схватывания, при 0 – около 20 часов. Начинается процесс в быстросохнущих растворах и бетонах уже через 7-10 минут после заливки.

Если процесс происходит в специальных камерах для пропаривания, бетон схватывается за 20 минут. Потом происходит твердение бетона – тут все зависит от типа выбранного цемента и нормативных показателей. Обыкновенный раствор затвердевает и набирает прочность в течение 28 суток, быстросохнущий – в течение двух-трех.

Быстротвердеющий цемент – востребованный материал, который может быть незаменим в ситуации необходимости ускорить строительство и выполнить заливку определенных конструкций. При выборе такого типа цемента необходимо тщательно ознакомиться с правилами работы с ним.

Источник