Добавки для цементного раствора

МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА

Для сокращения сроков распалубки монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций, ускорения сдачи их под эксплуатационную нагрузку применяются различные методы интенсификации твердения в раннем возрасте (1..7 суток) цементных бетонов. В зависимости от вида изготавливаемых строительных конструкций, условий бетонирования, необходимых сроков набора бетоном отпускной прочности применяются способы ускорения твердения бетонов:

-химические, основанные на применении химических добавок — уско-рителей твердения;

-тепловые, основанные на повышении температуры твердеющего бетона пропариванием или электропрогревом (электрообогревом);

-механические, основанные на применении домолотого цемента сухим или мокрым способом с добавкой гипса 2…5% от массы цемента в шаровых мельницах или вибромельницах.

Наибольший ускоряющий эффект достигается при применении комплексного метода включающего в себя вышеперечисленные способы ускоренного твердения.

Строительными нормами допускается применение в качестве химических добавок – ускорителей твердения бетона соединения виды и дозировка которых, указанны в таблице 18.1.

Таблица 18.1

Химические добавки – ускорители твердения для бетона

Ускоряющее действие указанных в таблице солей – электролитов основано на их способности при взаимодействии с минералами цемента активизировать их гидратацию.

Тепловые методы активации твердения бетона основаны на ускорении скорости протекания химических реакций гидратации цемента при повышении температуры. Так при повышении температуры бетонной смеси с 20° С до 80°С скорость реакции гидратации увеличивается в 6 раз. Из различных способов тепловой обработки бетона наибольшее распространение получило в заводских условиях пропаривание, а в условиях строительной площадки – электропрогрев и электрообогрев.

Пропаривание бетона осуществляется в тепловых камерах, в которых за счет подачи насыщенного водяного пара при атмосферном давлении создается температура Т= 80…90°С и высокая влажность воздуха φ = 95…100 %. Режим пропаривания в обязательном порядке должен состоять из ряда последовательных стадий: этапа предварительного выдерживания бетона отформованных изделий или конструкций при обычной температуре, этапа подъема температуры до температуры изотермического прогрева, этапа изотермического прогрева и этапа охлаждения (остывания) бетона до обычной температуры.

Для осуществления электропрогрева забетонированных конструкций применяются металлические электроды и греющие провода в изоляционной оболочке, укладываемые в тело бетона. Электрообогрев бетона выполняется с использованием различных по конструкции элетронагревательных устройств – излучателей тепловой энергии.

При механическом домоле цемента значительно увеличивается его удель-ная поверхность. Цемент, обладающей развитой удельной поверхностью зерен, твердеет более интенсивно. Это объясняется тем, что одновременно в реакцию взаимодействия с водой затворения вступает большее количество его вещества.

Основные ускорители твердения бетона

Комментариев:

Рейтинг: 27

• Типы отечественных добавок твердения бетона:
• ​Добавки иностранных изготовителей:

В строительстве для бетонирования конструкций используются ускорители твердения бетона с увеличением показателей прочности, чтобы сократить время его выдержки и ускорить строительный процесс в целом. Внедрение ускорителей схватывания выступает в роли технологического эффективного приема, который позволяет уменьшить себестоимость товара и увеличить экономико-технические данные деятельности организации.

При изготовлении любого раствора с использованием бетона можно использовать специальные добавки, повышающие прочность и ускоряющие процесс твердения.

Также ускоритель твердения позволяет бетонировать конструкции при минусовой температуре. Это позволяет замораживать бетон до показателя, который является ниже расчетного, не опасаясь его размораживания благодаря резкому сокращению объема свободной воды. В качестве ключевого критерия эффективности добавок бетонного схватывания выступает ускорение данного процесса на 25% и выше при температуре 20°С.

Типы отечественных добавок твердения бетона:

Калия карбонат способствует быстрому твердению бетона.

1. Калия карбонат. Имеет вид порошка белого кристаллического — соль с яркими щелочными показателями; может занимать до 5% цементной массы. Бетонная смесь схватывается быстро и приобретает крупнопористую структуру.
2. Кальция хлорид. Является порошком кристаллическим белым, который способен расплываться при длительном нахождении на открытом воздухе.
3. Кальция нитрат. Является кристаллами бесцветными, обладающими хорошей растворимостью в воде.
4. Кристаллогидрат технический натрия сульфата. Является отходом создания аскорбиновой кислоты. Нельзя применять в конструкциях, находящихся под влиянием тока постоянного.
5. Лигнопан Б2. Ускоритель твердения, обладающий пластифицирующим действием. За счет отсутствия хлоридов в составе не способствует возникновению коррозии арматуры, а еще бетона. Используется для создания изделий с безопалубочным формированием. Дозировка — 0.6-1.5%.

Cementol Omega P производится в Словении и используется в качестве отвердителя бетонной смеси.

1. Addiment BE2 (Германия). Сверхмощный ускоритель твердения, который применяется для бетонного торкретирования, а еще работ по ремонту. Дозировка в порошковом виде — 2.0-4.5%.
2. Addiment BE5 (Германия). Ускоритель, который применяется для создания бетонных продуктов и зимнего строительства. Дозировка в порошковом виде — 1.0-2.1%.
3. Addiment BE6 (Германия). Жидкость-ускоритель, рекомендуемая для выполнения работ по ремонту.
4. Cementol Omega P (Словения). Используется для бетонной смеси и раствора. Дозировка — 1.0-2.5%.
5. Tiksocret P (Словения). Обладает очень сильным ускорением застывания торкретбетона. Дозировка в порошковом виде — 2.0-4.0%.
6. Лития карбонат (Италия). Нашел применение в создании бетонной смеси и раствора на базе высоко алюминатного цемента.

​Работа добавок твердения пенобетона и бетона основывается на активизированном процессе цементной гидратации, которая приводит к более быстрому созданию гелей, забирающих в свои ячейки больший объем жидкого вещества.

В результате этого происходит ускоренное схватывание бетона, а также повышается интенсивность прочности камня цементного.

Действие ускорителей, которые принимают участие в реакциях обмена, весьма неоднообразно. Под их воздействием увеличивается поверхностная площадь цементного камня и сокращается средний пористый размер. Наряду с развитием строения микропор увеличивается интенсивность связывания влаги под воздействием адсорбционных сил. Объем связанной влаги адсорбционным путем под влиянием добавок способен возрастать до 1.3 раза, основываясь на концентрации и типе ускорителя.

Результатами проверок было подтверждено, что ускорители твердения оказывают позитивное влияние на строение камня цементного на каждом из его уровней: объем микропор увеличивается, а объем макропор уменьшается на фоне незначительного изменения общей пористости материала.

Как ускорить застывание бетона, и для чего это может требоваться

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.

Важно!

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).

Важно!

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,
• отвердевание.

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.

Обзор добавок

Добавки, которые пользуются популярностью, а также их краткую характеристику перечисляем ниже.

Универсал П-2

Данная добавка позволяет отказаться от пропарки железобетонных изделий, также бетон быстрее набирает свою прочность. Такой ускоритель твердения содержит антикоррозийные добавки, которые способствуют сохранность арматуры.

Форт УП-2

Данная добавка является комплексной. Приготовлена она на основе натриевых солей, которые увеличивают затвердевание, примерно на тридцать процентов.

Эта добавка увеличивает подвижность бетонной смеси до класса П5 и это не зависит от соотношения воды и цемента. Такое качество Форт УП-2 позволяет увеличить прочность конструкции до ста пятидесяти процентов за счёт уменьшения количества воды.

Используется такая добавка для изготовления изделий высокой плотности и с улучшенными поверхностями.

Асилин-12

Производится в жидком виде, используется при производстве пеноблоков.

Асилин -12 добавляют в бетонную смесь, когда температура воздуха составляет плюс двадцать пять градусов либо не достигает плюса десяти градусов.

Хлористый кальций

Ускоряет твердение и улучшает износостойкость бетона. Хлористый кальций вытягивает воду, прямо из окружающей среды и удерживает её в бетоне.

Изделие получается качественным и вызревает в 2,5-3 раза быстрее!

Релаксол

Противоморозный пластификатор и ускоритель твердения. Используется при температуре минус пятнадцать градусов.

Бетон при добавлении этого пластификатора затвердевает в течение трёх суток.

Ускоритель Реламикс

Это несколько видов пластифицирующих добавок, которые сокращают быстрое твердение бетона.

Реламикс-М и Реламикс-М2. Эти добавки нужны для того чтобы увеличить скорость твердения бетона, чтобы работать с ним в агрессивной среде.

Реламикс-Торкрет, этот пластификатор необходим, для изготовления без щелочных растворов, которые наносят машинным способом.

Реламикс-ПК, он в своём составе не содержит хлоридов, по этой причине его используют в качестве добавки для быстрого твердения железобетонных изделий.

Реламикс-СЛ, он на калийных и натриевых солях. Его чаще всего используют для ячеистых бетонов и для конструкций высокой прочности.

Конкрит-Ф

Ускоритель обеспечивает набор прочности в первые сутки, и затвердевание происходит в 2-3 раза быстрее.

Поверхность изделия или конструкции при добавлении этого пластификатора обладают особой устойчивостью к износу.

Конкрит-Ф добавляют в бетон при изготовлении тротуарной плитки, заборов и других и формовочных изделий.

Addiment BE

BE2 — производство Германия. Выпускают такой пластификатор для растворов, которые необходимо наносить машинным способом.

ВЕ5 – противоморозная добавка.

ВЕ6 — такую добавку привозят уже в готовом виде и добавляют для приготовления ремонтных растворов, для быстрого схватывания.

Существует много универсальных добавок для ускорения затвердевания бетона, а также они позволяют улучшить качество бетона. Но если сравнивать менее функциональные добавки и эти, то они будут стоить дороже и самый дорогой компонент это ускоритель. Надеемся, что эта статья была для вас информативной.

Добавки в бетон для повышения прочности

Вопреки устоявшемуся мнению бетон не является монументальным. С истечением времени, постройки и изделия под воздействием внешних факторов подвергаются износу и разрушению. Как итог – наступает необходимость ремонтно-восстановительных работ. Это всегда влечет немалые вложения.

Суть проблемы заключается в многокомпонентности смеси: никакая технология не способна создать равнодисперсную смесь из составляющих различного размера. Включения неодинаково реагируют на механическое и климатическое воздействия, и связь между ними разрушается.

Значительным продвижением в этом плане стало армирование. Железобетонные конструкции обладают большей долговечностью, а прочностные характеристики улучшены в разы.

Кроме армирования сейчас существует целая гамма химических добавок. Они вводятся в процессе перемешивания и модифицируют готовый замес во всем объеме. Подразделяются на несколько видов по предназначению:

1. Пластификаторы. Основным назначением является придание текучести смеси. Это облегчает заполнение формы раствором, уменьшает пористость. В результате прочностные характеристики улучшаются до полутора раз, повышается морозоустойчивость и сопротивление влаге.

Наблюдается снижение расхода цемента до 20% на замес.

Противоморозные добавки кроме упрочнения готовой конструкции увеличивают застывание под воздействием низких температур. Позволяют проводить работы в условиях до –30 градусов, увеличивают водонепроницаемость. Улучшенная гомогенность раствора исключает негативные последствия транспортировки. Работать со смесью становится гораздо проще.

Ускорители набора прочности уменьшают время застывания раствора, улучшают марочную прочность. Данный тип модификаторов применяется при производстве бетонных плиток и пенополистиролбетонов

Важное значение имеет ускорение этапов операций в технологическом процессе производства. Изделия приобретают более привлекательный внешний вид, незначительно возрастает прочность.

Практика применения пластифицирующих добавок

В настоящее время в продаже можно найти огромное количество жидких пластификаторов как брендовые, так и относительно малоизвестные препараты. Большинство из них рекламируются как универсальные, способные обеспечить все или большинство известных эффектов от применения пластификаторов.

Путаное описание и длинный список эффектов может попросту сбить с толку при подборе пластификатора для бетона своими руками, поэтому будет правильным сделать упрощенную классификацию добавок в бетон:

• Присадки, улучшающие подвижность и пластичность бетонной смеси с помощью увеличения количества пузырьков воздуха в бетоне. Иногда называют заменителем извести. Обычно в виде жидкости или гранул порошка темно-коричневого цвета. Применение пластификатора убирает высолы на бетоне и уменьшает усадку. Используется для приготовления кладочного и штукатурных растворов;
• Ускорители твердения позволяют заливать бетон при температурах до -15оС, на вторые сутки в обычных условиях прочность бетонной отливки достигает 70-80% от расчетной величины, через 28 дней прочность бетона на 30% больше нормативной. По составу и внешнему виду напоминает предыдущий вариант;
• Добавки для объемной гидрофобизации, как правило, содержат щелочь и жидкое стекло. Используются для защиты от проникновения влаги в толщу кладки или бетонной стяжки, но при этом сохраняется возможность газообмена;
• Кольматирующие добавки, уплотняющие структуру бетона, снижающие количество пор в структуре, соответственно, максимально повышают гидрофобность бетонной поверхности и увеличивают стойкость к циклическому замораживанию.

К сведению! Кольматы позволяют добиться высокой прочности и сплошности бетона без использования вибратора, их широко применяют при производстве тротуарной плитки, фундаментов и даже для бетонных стен бассейнов.

Кроме перечисленных, для получения тонких и эластичных покрытий, например, при обустройстве наливных полов, в бетон добавляют смеси на основе акрил-латексного композита. Все остальные добавки, независимо от того, что написано на упаковке, повысить гибкость и упругость бетона не могут.

Практически все пластифицирующие присадки изготавливаются на основе сложного химического соединения, продукта переработки целлюлозы — сульфатированная фенолформальдегидная смола, конденсированная с многоатомными спиртами, и лигниносульфонат. Добавка безвредная, но из-за распада в водной среде срок хранения ограничен одним годом.

Вторая группа, в том числе кольматы, изготавливаются на основе поверхностно-активных веществ, тех же многоатомных спиртов, но с добавлением силиката натрия и щелочи. Из-за изменения кислотного числа резко увеличивается разъедающее действие бетонной массы, поэтому металлическую арматуру лучше защищать обработкой фосфатированием.

Виды и особенности

Упрочнитель бетона (топпинг) бывает разных типов. Необходимо выделить следующие:

• Сухой. Что это такое? Данный упрочнитель бетона являет собой смесь из высококачественного цемента и минеральных добавок, что имеют повышенную абразивность. Обычно в составе имеется корундовая либо же гранитная крошка. Также сюда входят поверхностно-активные добавки. Они призваны улучшить сцепление состава с бетонным раствором. Среди преимуществ сухих смесей отзывы выделяют низкую стоимость.
• Химический. Эта пропитка являет собой раствор из солей и оксидов, которые усиливают кристаллические связи цемента со щебнем, гравием и песком. После застывания раствора пропитка уменьшает поглощение влаги.
• Двухкомпонентный. В основе данного упрочнителя бетона лежит эпоксидная смола. Она проникает в толщу уже застывшего раствора. Далее смолы в процессе полимеризации связывают между собой твердые частицы. В итоге получается монолитная поверхность, устойчивая к влаге.
• На основе полиуретановых смол. Это проникающие составы, которые работают так же, как и предыдущие. Но после кристаллизации они выдерживают более низкую нагрузку.

Обратите внимание, что для нормальной реакции упрочнителя с бетоном необходимо придерживаться определенных требований. Не рекомендуется применять составы, если температура поверхности составляет менее +10 градусов Цельсия

К центру Земли

Станции метро строят на разной глубине: станции глубокого заложения на глубине более 20 метров, а мелкого, соответственно, менее. Проходка тоннелей и строительство «глубоких» станций начинается с сооружения вертикального ствола шахты, по которой строители будут попадать к месту работ. После монтажа необходимого оборудования для проходки тоннелей приступают к основным работам: сооружению станций и перегонных тоннелей. Строить станции мелкого заложения быстрее и дешевле, но этот способ не всегда применим, особенно в условиях плотной застройки. Строящаяся станция «Тропарево» лежит на глубине 12 метров, «Бутырская» — на глубине 60 метров.

Замедлители схватывания

Практически все добавки, повышающие пористость и пластичность бетона, замедляют схватывание, а уплотняющие добавки способствуют более быстрому течению гидратации. Чем больше времени остается у смеси на начальном этапе твердения, тем выше итоговая прочность конструкции. Кроме того, замедлители схватывания показаны для приготовления больших порций бетонной смеси, особенно в жаркую погоду, а также при поэтапной заливке объёмных конструкций для устранения холодных швов.

Основным средством замедления схватывания смеси являются различные формы сахара, однако эту добавку следует применять с особой осторожностью. Нормальное замедление схватывания происходит при концентрации около 0,3–0,5 грамма на каждый литр используемой для затворения воды

В более высоких дозах сахар способен нарушить течение гидратации, а то и вовсе сделать процесс твердения незавершённым. По этим причинам вместо чистого сахара применяют патоку с его содержанием, которая облегчает расчёт дозировки.

Иногда суммарный эффект от многочисленных добавок делает схватывание смеси слишком медленным, из-за чего требуется ускорить гидратацию. Для сокращения времени схватывания применяют смесь поташа и алюмината натрия или пищевой соды. Смешивать эти вещества нужно в соотношении 4–6:1, полученная смесь добавляется в сухой цемент в количестве 0,5–1 % от массы

Ускорители схватывания нужно также применять осторожно, ибо они могут негативно сказаться на прочности бетона

Ускоритель твердения бетона

Эту добавку рекомендуют купить при возведении монолитных и сборных конструкций из тяжелых, мелкозернистых и легких марок, заполнении стыков и замесе кладочных растворов, включая используемые в зимнее время. Хорошо сказывается на усадочных процессах, снижает водоотделение и улучшает обрабатываемость. В сравнении с порошкообразными разновидностями лучше распределяется по всему объему смеси.

Рекомендуют купить при самостоятельном или промышленном изготовлении строительных блоков из пенобетона или замесе растворов для заполнения пустот. Жидкий ускоритель схватывания и твердения с антифризом, позволяющий достичь прочности в пределах 5 МПа в течение минимального времени.

Обеспечивает противоморозный эффект лучше вариантов из двух целевых добавок и снижает риски воздействия отрицательной температуры к минимуму.

С учетом зарубежного изготовления его цена превосходит российские аналоги, оптовые партии обходятся дешевле. Использование таких веществ позволяет сократить затраты при бетонировании, они имеют более доступную цену, чем комплексные варианты.

Любое строительство должно осуществляться в определённые сроки, которые закладываются ещё в проекте, но иной раз возникают определённые форс-мажорные обстоятельства, в связи с чем может возникнуть вопрос, как ускорить твердение бетона, как основного связующего компонента.

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.