Меню

Добавка ускоряющая схватывание цемента



Как ускорить застывание бетона

Основной вопрос при изготовлении бетона: как достичь расчетной прочности в оптимальные сроки.

Представим в общих чертах, как протекают процессы затвердевания и набора прочности, и какие факторы могут привести к изменениям в них.

Химия процесса

В составе бетонной смеси цементный камень – продукт реакций гидратации, происходящих при смешивании цемента с водой.

Цемент – основной компонент смеси; от его марки и соотношения с водой зависит прочность готового бетона и скорость его отвердевания.

Водоцементное отношение (В/Ц) – это отношение количества воды затворения к количеству цемента. Оно обычно составляет 0,3-05 и выше.

В состав цемента входят такие соединения, как кальциевые силикаты, алюминаты и алюмоферриты. При смешивании этих соединений с водой начинаются химические реакции, сопровождающиеся выделением тепла (благодаря чему увеличивается скорость протекания реакций гидратации).

Чем быстрее водный раствор насыщается, тем лучше и быстрее происходит кристаллизация, то есть схватывание цемента. Вот почему бетоны с пониженным содержанием воды схватываются быстрее.

Процесс твердения бетона состоит из двух фаз:

Схватывание бетона в условиях оптимальной температуры и влажности окружающей среды начинается через 2 часа и протекает довольно быстро, в течение часа. В этой фазе на бетон можно воздействовать, он остается подвижным.

После окончания первой фазы начинается отвердевание. В оптимальных условиях распалубочная прочность достигается на 7-10-е сутки, расчетная – по истечении 28 дней, затем набор прочности продолжается еще несколько месяцев, но с очень низкой скоростью.

От чего зависит скорость твердения

Факторы, влияющие на скорость застывания:

класс прочности (марку) цемента, если нормативным документом предусмотрено деление по классам прочности (маркам) в соответствии с ГОСТ 31108-2003 « Цементы общестроительные. Технические условия » (старое обозначение — марка цемента (М) ) ; 5.4.3 Маркировка должна быть отчетливой и содержать:

температура, при которой происходит застывание;

наличие тепловлажностной обработки;

Когда нужно ускорить затвердевание

Процессы схватывания и набора прочности требуют ускорения:

При необходимости производить строительные работы зимой, чтобы уменьшить затраты на прогрев бетона.

Когда нужна ранняя распалубка.

В случае необходимости продолжить строительство раньше, чем через 28 суток.

Для изготовления большого количества мелких бетонных изделий (производство брусчатки, тротуарной плитки).

Для оптимизации прочности.

Как ускорить твердение бетонной смеси

Есть разные способы увеличить скорость твердения.

Снижение водоцементного соотношения

Уменьшение воды затворения способствует быстрому образованию концентрированного раствора, в котором кристаллизация происходит лучше, что сокращает время схватывания.

снижение подвижности раствора, из-за чего он тяжелее поддается обработке, хуже заполняет подготовленный объем, а готовый бетон может иметь полости, что значительно снизит его качество;

слишком сильное снижение В/Ц приводит к изменению характеристик готового изделия (хрупкости, снижению прочности);

удорожание работ из-за повышенного расхода цемента.

Снижение водоцементного соотношения с одновременным добавлением пластификатора

Для предотвращения негативных характеристик раствора с низким В/Ц, в него добавляют пластификатор. Он позволяет снизить В/Ц и одновременно увеличить подвижность смеси, повысить скорость отвердевания и прочность готового изделия.

Тепловлажностная обработка заливки

Согласно формуле Ван Гоффа, повышение температуры на каждые 10°С (в диапазоне от 0° С до 100°С) влечет увеличение скорости процессов в 2-4 раза.

Читайте также:  Чойс 2 винир цемент

Бетон, который набирает расчетную прочность при 20°С за 28 суток, теоретически при температуре 60°С и влажности 90% должен набрать таковую за 8 часов. На практике этот процесс при указанной температуре занимает 12 часов.

Напротив, при снижении температуры бетон отвердевает более медленно вплоть до полного торможения процессов.

Недостатки метода: обработка удорожает стоимость производства бетон а .

Добавление присадок и принцип их действия

Для увеличения скорости набора прочности в раствор добавляют химические вещества:

хлористые соли (хлористый кальций, натрий);

Ускорители твердения бетона повышают растворимость компонентов цемента; вода в растворе быстрее насыщается, и кристаллизация идет активнее.

Согласно требованию ГОСТ, ускорители должны увеличивать скорость отвердевания в первые сутки не менее, чем на 30%.

Сезонная специфика

Процесс набора прочности напрямую зависит от температуры.

Оптимальной является температура 20°С и влажность 90%.

В России такая температура бывает недолго. Летом воздух прогревается сильнее; начиная с середины осени температура уже может опускаться до 0°С и ниже.

Учитывая, что бетон набирает прочность в течение почти месяца, работы могут затрудняться.

Некоторые соли-ускорители твердения бетона одновременно являются противоморозными добавками.

Добавки-ускорители для твердения бетона используются в соответствии с погодными условиями, чтобы обеспечить оптимальное ускорение твердения.

Например, поташ нельзя применять при положительных температурах, поскольку он резко ускоряет схватывание цемента, делая невозможной работу с ним. Применение поташа при плюсовых температурах допустимо совместно с лигносульфонатами, которые оказывают пластифицирующее действие. В этом случае получаются подвижные бетоны с выраженными антиморозными свойствами, без излишне быстрого схватывания.

Добавление поташа целесообразно при низких температурах: холод замедляет отвердевание, а поташ ускоряет его.

Углекислый натрий (сода) работает как ускоритель для бетона для быстрого схватывания. Его активное воздействие может приводить к хрупкости готовых изделий.

Недостатки распространенных ускорителей твердения бетона

Добавление ускорителей схватывания бетона и ускорителей твердения бетона зависит от температурных условий, используемых добавок, назначения бетона и имеет массу нюансов.

некоторые присадки способствуют коррозии бетона;

хлориды не рекомендуются в армированных бетонных конструкциях, так как способствуют коррозии арматуры;

могут появляться высолы на поверхности бетона;

поташ нельзя использовать в бетонах с электро проводкой;

некоторые соли увеличивают скорость схватывания, но в дальнейшем снижают прочность бетона по сравнению с бетоном без добавок.

В серьезном строительстве лучше использовать готовые комплексные добавки для ускорения схватывания и ускорения набора прочности. Они эффективные, экономичные (вносятся в количестве 0,5-1%, некоторые до 4,5% от массы цемента), а их действие предсказуемо и надежно.

Комплексные добавки выпускаются как в виде порошка, так и в жидкой форме.

Распространенные добавки для быстрого твердения:

линейка пластифицирующих добавок-ускорителей Реламикс,

По характеру воздействия на цементное тесто различают следующие виды добавок:

Добавки, не вступающие в реакцию с компонентами цемента, но повышающие их растворимость и снижающие температуру замерзания воды.

Активизирующие процессы гидратации цемента посредством смешивания добавки с частицами цемента, которые разрушают силикатные составляющие цемента и повышают их растворимость в воде и снижают температуру замерзания воды.

Ускоряющие процессы гидратации цемента, вызываемые реакциями обмена, которые приводят к образованию гелей гидроксидов кальция и снижают температуру замерзания воды.

Читайте также:  Чем грунтовать цемент перед покраской

Способствующие выделению тепла при гидратации цемента и понижающие температуру замерзания воды.

Эти добавки можно разделить на следующие основные группы:

Ускорители схватывания

Добавки, обеспечивающее очень быстрое первичное схватывание бетонной смеси. Например, при проведении срочных ремонтных работ, быстрой заделки течей в бетонных резервуарах и т.д.
К ним относят жидкое стекло, в ассортименте компании этот материал представлен средством CEMMIX Liqui.

Ускорители набора прочности

Это добавки для бетона и растворных смесей комплексного действия, позволяющие в два раза сократить набор начальной эксплуатационной прочности и конечной марочной прочности. Их использование ускоряет набор распалубочной прочности и оборот оснастки и опалубки, что дает дополнительную выгоду в виде сокращения времени строительства. Также большой плюс – это способность активации лежалого цемента, что позволяет использовать цемент, долго пролежавший на хранении и потерявший свою активность (способность адгезии с прочими компонентами раствора) без потерь итоговой прочности бетонной конструкции.

Среди наших добавок это комплексный ускоритель твердения CEMMIX CemFix.

Пено- и газообразователи

Обеспечивают вовлечение воздуха в бетон и создание его пористой структуры (газобетон). Приводят к снижению веса конструкции, но и значительному снижению её прочности.

Самый распространённый представитель – алюминиевая пудра.

Во время смешивания бетонной смеси с использованием алюминиевой пудры, сразу производят её виброобработку. Под воздействием вибрации алюминиевая пудра мгновенно вступает в реакцию с цементом и водой. Образующийся при этом алюминат кальция (очень мощный ускоритель схватывания цемента) связывает часть свободной воды из пенобетонной матрицы в кристаллогидрат, с выделением водорода и тепла. Схватывание и твердение такой бетонной смеси происходит за несколько минут.

Количество любых вводимых добавок устанавливают по имеющимся указаниям или на основании лабораторных испытаний. При работе с ними надо соблюдать точные рекомендованные дозировки, и тогда результат работы будет самым высоким!

Если Вам нужна помощь в вопросе использования ускорителей твердения для бетона, подбора оптимального варианта или другие консультации – обращайтесь на горячую линию CEMMIX по телефону на сайте!

Мы с радостью поделимся опытом и подберём для Вас лучшее решение!

Источник

Ускорители твердения для бетонов и растворов

Ускорителями твердения называют добавки, которые регулируют свойства бетонных смесей, обеспечивающие стабильный набор прочностных характеристик в установленные или заданные сроки производства бетонных работ.

Скорость набора прочностных характеристик бетона зависит от качества применяемого цемента и температуры, при которой происходит процесс затвердевания бетона.

Пониженная температура (от +10°С до +5°С) уменьшает скорость набора прочностных характеристик бетонной смеси, а повышенная (от +20°С до +30°С) — увеличивает.

Для ж/б конструкций с тонкими стенками температура затвердевания бетона — это температура окружающего воздуха, для объемных монолитных ж/б конструкций — это температура внутри самой конструкции, которая всегда больше, чем температура окружающего воздуха. Причиной нагревания бетонной смеси в массивных конструкциях служат процессы химических реакций гидратации цемента.

Раньше традиционно использовались два способа ускорения затвердевания бетона:

  • применялся цемент, более высокой марки, чем в предыдущих замесах;
  • увеличивалась массовая доля цемента в составе бетонной смеси;
  • снижалась доля воды в бетонной смеси.
Читайте также:  Зачем свежеуложенный асфальт посыпают цементом

Эти способы имеют свои недостатки:

  • жесткость начинает быстро повышаться, следствием чего может являться хрупкость бетонного изделия в начальный период набора прочности;
  • нарушается однородность бетонной смеси;
  • увеличивается срок окончательного набора прочности бетонной смеси;
  • повышается стоимость бетонной смеси.

В настоящее время наиболее эффективным средством ускорения твердения бетона является применение химических добавок, которые называются ускорителями твердения.

Целью применения добавок является получение бетонов и растворов с новыми характеристиками:

  • ускоренным набором ранней прочности;
  • повышенной морозостойкостью, водонепроницаемостью;
  • сниженными сроками снятия опалубки, уменьшенными сроками изготовления бетонных конструкций.

Все эти факторы не снижают качества возводимых бетонных конструкций.

Основная цель применения ускоряющих добавок для бетонов заключается в повышении активности химических реакций гидратации цемента.

В результате химических реакций в смеси происходит улучшенное смачивание и растворение составляющих цемента, что обеспечивает ускорение реакций гидратации в смеси. Одновременно повышается скорость смачивания всех ингредиентов смеси, увеличивается однородность и адгезия компонентов образующихся растворов, происходит уплотнение и быстрое смешивание частиц всех ингредиентов (цемента, воды, добавок и инертных материалов).

Ускоряющие добавки для растворенной цементной массы по принципу работы подразделяются на следующие виды:

  • Химические добавки, которые ускоряют процессы гидратации цемента посредством химических реакций, снижающих температуру замерзания воды.
  • Химические добавки, которые не вступают в реакцию с частицами цемента, но повышают растворимость частиц цемента и понижают температуру замерзания воды.
  • Химические добавки, которые активизируют процессы химических реакций гидратации цемента во время смешивания путем разрушения силикатных составляющих цемента, вследствие чего они быстрее растворяются в воде, а температура замерзания воды снижается.
  • Химические добавки, которые способствуют тепловыделению во время химической реакции гидратации цемента в смеси и понижают температуру замерзания воды.

Эти добавки подразделяются на группы:

  • Ускорители схватывания. Жидкое стекло CEMMIX Liqui применяется для проведения срочных ремонтных работ, быстрой заделки течей в бетонных резервуарах и т.д. Описание и инструкцию по применению см. CEMMIX Liqui .
  • Ускорители набора прочности. Добавка CEMMIX CemFix. Комплексное действие добавки позволяет в два раза сократить время набора начальной эксплуатационной прочности и заданной конечной марочной прочности. Применение добавки ускоряет оборот оснастки (опалубки). Также большой плюс — способность активировать лежалый цемент, что позволяет использовать цемент, долго пролежавший на хранении и потерявший свою активность (способность к адгезии с прочими компонентами раствора) без потерь итоговой прочности бетонной конструкции. Описание и инструкцию по применению см. CEMMIX CemFix
  • Пено- и газообразователи. Алюминиевый порошок обеспечивает вовлечение воздуха в бетон, создание пористой структуры (газобетон). Приводит не только к уменьшениювеса конструкции, но и к значительному снижению её прочности. Во время смешивания бетонной смеси с использованием алюминиевой пудры производят вибрирование смеси. Под воздействием вибрационных процессов алюминиевая пудра немедленно вступает в реакцию между цементом и водой, и выделяется тепло. Схватывание и затвердевание бетонной смеси происходит за несколько минут.

Количество добавок в смеси назначают по рекомендациям в технических описаниях или по результатам тестов, проводимых в специальных лабораториях.

Добавки растворяют в воде для замеса до нужной концентрации.

Источник