Меню

Как ускорить процесс твердения цемента



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.

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.
Читайте также:  Можно ли штукатурить пеноблоки цементным раствором внутри

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

Ускорители твердения бетона: способы, добавки для быстрого схватывания и набора прочности бетонной смеси

Строительные смеси, применяемые при сооружении фундаментов, должны набирать прочность. Только после схватывания состава можно переходить к следующему этапу работ. С учетом большой толщины слоя застыть быстро раствор не сможет, для этого потребуется не менее 3 суток. Отвердитель для бетона помогает ускорить схватывание состава без нарушения структуры материала.

Условия для применения ускорителей

Ускорители твердения бетона применяются в таких случаях:

  1. Морозная погода. Строительная смесь равномерно твердеет при плюсовой температуре и влажности воздуха 90%. Последний параметр нужно поддерживать на одном уровне, иначе скорость затвердевания уменьшится. Конструкция станет хрупкой и утратит свои опорные функции. При низкой температуре бетон застывает в 2-3 раза медленнее. В морозную погоду вода кристаллизуется, структура монолита нарушается. Затвердевание состава обеспечивают путем добавления химических средств и обогрева.
  2. Необходимость раннего демонтажа опалубки. Добавление ускорителя схватывания бетона позволяет перейти к следующему этапу работ до истечения рекомендованного времени.
  3. Масштабное производство железобетонных блоков. Если применять ускорители для бетона, можно использовать меньшее число форм. Качество производимой продукции при этом не ухудшается.

Классификация

По характеру воздействия на бетонную смесь выделяют такие типы химических средств:

  1. Добавки, не изменяющие свойств компонентов цементного теста. Такие средства повышают растворимость ингредиентов и снижают температуру кристаллизации воды.
  2. Активаторы гидратации. Добавка смешивается с цементом. Силикатные компоненты строительного материала разрушаются. Цемент быстрее растворяется в воде, снижая температуру ее кристаллизации.
  3. Ускорители гидратации цемента, принцип действия которых основывается на реакциях обмена. Способствуют образованию гелей и гидроксидов кальция, из-за чего вода начинает замерзать при более низкой температуре.
  4. Добавки, приводящие к выработке тепла при растворении цемента.

Как ускорить процесс твердения бетона

Существуют разные способы ускорения твердения бетона, самым действенным среди которых является использование химических присадок.

От чего зависит скорость твердения

На отвердевание бетона влияют такие факторы:

  1. Температура воздуха. Чем она ниже, тем больше времени требуется выжидать перед демонтажем опалубки. Для набора прочности требуется нормальная влажность. Отклонение показателя от нормы в большую или меньшую сторону нарушает гидратацию цемента. В жару бетон быстро застывает, однако конструкция получается хрупкой. Оптимальным для бетонирования временем считается сентябрь.
  2. Марочная прочность. Чем больше этот показатель, тем быстрее схватывается материал.
  3. Предполагаемая нагрузка на монолитную конструкцию. Вертикальные опалубки удаляют раньше горизонтальных. Такое правило действует и в отношении ячеистых бетонов.

Способы ускорения процесса

Существует 2 метода, применяемых для быстрого схватывания строительной смеси: автоклавная обработка и введение химических добавок — ускорителей твердения бетона.

Действие добавок-ускорителей твердения

Принцип действия затвердителя основывается на ускорении химических реакций между ингредиентами смеси. Под воздействием добавок образуются гели, впитывающие большой объем влаги.

Ускорители оказывают разные влияния на бетон:

  • увеличивают площадь поверхности монолита, уменьшая средний размер пор;
  • ускоряют связывание воды (это достигается благодаря самопроизвольному повышению концентрации растворенных компонентов);
  • положительно влияют на структуру искусственного материала на всех уровнях (увеличивается количество микропор, уменьшается число макропор).
Читайте также:  Смывка цемента атлас инструкция

Основные виды добавок

Существуют такие типы добавок для быстрого твердения бетона:

  1. Сухие упрочнители для бетонной стяжки (топпинги). Смеси содержат особые виды цемента и устойчивые к механическим повреждениям наполнители. Иногда добавляются химические вещества. Такой состав наносят на свежеуложенный бетон, в результате чего на поверхности образуется твердое покрытие.
  2. Газообразователи. Способствуют вовлечению воздуха в структуру материала. Средства используются при производстве газобетона. Добавление веществ снижает вес конструкции, но негативно сказывается на ее прочности. Самым распространенным представителем этой группы добавок является алюминиевая пудра. При добавлении средства одновременно выполняют виброобработку. Пудра в сочетании с цементом образует алюминат кальция, ускоряющий схватывание.
  3. Ускорители набора прочности. Комплексные добавки сокращают время получения высоких эксплуатационных качеств в 2-3 раза. Раннее снятие опалубки ускоряет процесс строительства. Добавки используются для восстановления свойств длительно хранившегося цемента. Потерь прочности бетона при использовании такого материала не наблюдается.
  4. Ускорители схватывания. Ускоряют первичное твердение смеси. Используются при проведении аварийного ремонта, заделке отверстий в бетонных емкостях. В эту группу входит жидкое стекло.

Отечественные добавки

В Москве и других городах России выпускаются такие ускорители застывания бетона:

  1. Форт УП-2. Использование комплексной добавки позволяет повысить прочность на 30-60%. Средство совместимо с бетонами разных марок подвижности. Состав имеет вид порошка темного цвета. Он содержит соли, которые вводят после разбавления цементно-песчаной смеси водой. Порошок применяется для ускорения схватывания пористых бетонов.
  2. Кальций хлористый. Добавка создана для ускорения набора прочности бетонных изделий и увеличения срока их эксплуатации. Активное вещество получает влагу из воздуха, способствуя ее накоплению в структуре материала.
  3. Конкрит-Ф. Добавка производится на основе хлористого кальция, уменьшающего время затвердевания. К положительным качествам средства относят повышение устойчивости бетона к промерзанию и износу, возможность ускоренной выемки залитых блоков из форм. Отвердитель добавляют на этапе смешивания сухих компонентов с водой. Конкрит-Ф нередко применяют при изготовлении брусчатки, чтобы блоки не имели крупных пор и сколов.
  4. Релаксор. Входит в группу суперпластификаторов, выпускаемых в виде порошка, жидкости или геля. Средство комплексного действия уменьшает время застывания и набора прочности монолитных конструкций. Релаксор используется для повышения устойчивости материала к морозам. Опалубку можно удалять через сутки после заливки. При использовании добавки в сочетании с прогревом время затвердевания уменьшается на 4-8 часов.
  5. Реламикс. Серия включает несколько средств, имеющих разные свойства и назначения. Все типы добавок увеличивают прочность монолита на ранних этапах схватывания. Они повышают устойчивость бетонной смеси к чрезмерной влажности и агрессивным веществам.

Ускорители иностранных производителей

Зарубежные производители выпускают такие виды ускорителей затвердевания:

  1. Addiment BE2. Немецкая добавка многократно ускоряет процесс затвердевания монолита. Используется при сооружении фундаментов и формировании стяжки. Средство предлагается в виде порошка светлого цвета.
  2. Addiment BE6. Добавляется на стадии смешивания сухих ингредиентов с водой. Помогает повысить прочность и устойчивость материала к низким температурам.
  3. Addiment BE5. Затвердитель применяется в зимнее время. Имеет порошкообразный вид.
  4. Cementol Omega P. Добавка выпускается в Словении. Используется на этапе превращения сухой смеси в цементное тесто. Количество компонента в составе материала не должно превышать 3%.
  5. Tiksocret P. Позволяет раствору затвердевать быстрее. Порошок добавляется в сухую цементно-песчаную смесь.
  6. Лития карбонат. Итальянский отвердитель используется при создании бетона на основе алюминатного цемента.
Читайте также:  Состав раствора марки 150 песок цемент вода

Чтобы узнать, как ускорить твердение бетона, не ухудшив его эксплуатационные качества, нужно изучить свойство отвердителей. Решая, какой химический агент приобрести, учитывают погодные условия и марочную плотность цемента.

Источник

Как ускорить твердение бетона?

Набор бетоном распалубочной прочности (70%) занимает значительное количество времени, что может увеличить издержки из-за простоя строительной бригады. В этой статье мы рассмотрим методы, которые позволят ускорить процесс твердения.

Температурное воздействие

В прошлой статье про сроки твердения бетона (ссылка в конце) мы уже затронули ключевой вопрос, что на скорость химической реакции влияет температура. Стандартной величиной по нормативам считается температура 20 градусов, в этих условиях бетон наберет 100% прочности за 28 дней и 70% — за 20 дней.

При этом увеличение температуры на 10% будет увеличивать скорость твердения в 2 — 4 раза. Это означает, что при 60 градусах бетон достигнет распалубочной прочности за 12 часов. Рассмотрим наиболее популярные способы повышения температуры.

Когда бетон заливают зимой, то без методов, повышающих температуру, не обойтись, так как раствор не сможет набрать марочную прочность при отрицательных и нулевых температурах.

  • Нагрев воды — наиболее простой способ, который не требует специализированного оборудования.
  • Нагрев электродами — температуру бетона повышают, опуская в него электроды, которые изготавливаются из стальных пластин или арматуры. Этот метод — один из самых дешевых с использованием электричества, при этом при наличии арматурного каркаса нельзя использовать напряжение выше 128 В.

Для нагрева электродами можно использовать только переменный ток, при использовании постоянного тока взаимодействие бетона с водой не будет идти из-за электролиза.

  • Нагревательный провод — в этом способе внутри арматурного каркаса перед заливкой бетона прокладывают стальную нагревательную жилу в ПВХ оболочке.
  • Нагрев опалубки — в этом случае электрические нагревательные элементы располагают не внутри бетона, а в опалубке.

Уменьшение соотношение воды и цемента

Наличие воды в составе бетона обеспечивает плавный набор прочности раствором. Если понизить долю воды, то твердение бетона будет происходить за те же 28 дней, но за первые дни прирост прочности произойдет быстрее. Так бетон быстрее доберется до распалубочной прочности и быстрее можно будет продолжить работы.

Использование пластификаторов

Формально пластификатор не предназначен для повышения скорости твердения бетона, но фактически за счет добавлением нового компонента можно уменьшить соотношение цемента и воды. Если этого не сделать, то просто увеличится пластичность раствора без ускорения твердения.

Также пластификаторы позволяют ускорить твердение при использовании такой добавки, как микрокремнезем. Эта добавка повышает прочность бетона при снижении доли цемента. Это приводит к необходимости увеличивать долю воды, её мы и заменяем пластификатором. Так получают прочный быстротвердеющий бетон.

Использование цементов быстрого твердения

Наиболее распространенным цементом быстрого твердения является измельченный портландцемент. Перемалывание увеличивает удельную поверхность материала, что способствует ускорению реакции твердения. За двое суток бетон из такого цемента может набрать до 50% прочности.

Добавка солей

Раньше этот способ часто использовали на крупных стройках, которые шли в зимнее время. Сегодня чаще используют комплексные добавки на основе разных солей и кислот. Тут важно помнить, что соли вызывают коррозию стали, поэтому отдельные составы нельзя использовать с железобетоном. Обычно добавка солей позволяет ускорить твердение на 30% за первые сутки. За последующий период набора прочности эффект обычно снижается.

Источник