Ускоритель схватывания цементного раствора

Обзор ускорителей схватывания бетона

Из всех способов ускорения твердения ввод химических добавок считается самым удобным. На степень эффективности влияют многие факторы, но даже простейшие соединения с нужными свойствами сокращают сроки схватывания цементосодержащих смесей в разы. Их использование актуально при проведении бетонирования в зимнее время, при ограниченных сроках снятия распалубки или всего строительства, при изготовлении кладочных или мелкоштучных изделий. Выбор конкретной марки зависит от бюджета, условий, густоты и толщины арматуры и вида раствора, лучше всего себя показывают комплексные разновидности.

Виды и особенности

Согласно ГОСТ 24211 к данной группе относятся вещества, регулирующие кинетику твердения с целью ускорения процессов гидратации на этапах схватывания и набора марочной прочности. Химические добавки к бетону увеличивают этот показатель на 30% и более в течение первых суток и на 20% при условии термообработки. Они вводятся в раствор исключительно на этапе замеса, строго в пределах оговоренных пропорций, зависящих от массы вяжущего в сухом виде. Принцип действия основан на вовлечении максимального объема зерен цемента на этапах схватывания и затвердевания в ходе гидратации и быстром создании кристаллических связей. По этой причине они не только обеспечивают ускоренный процесс набора прочности, но и улучшают структуру искусственного камня.

Основой являются углекислые, сернокислые и амонийные соли, нитраты и хлориды кальция или натрия. К распространенным и дешевым ускорителям относят составы с преимущественной долей хлористого кальция, сокращающие сроки схватывания и затвердевания в 2,5-3 раза и увеличивающие устойчивость к износу и атмосферным воздействиям. Самыми безопасными для арматуры признаны сульфаты натрия. Добавки можно приобрести в сухом или жидком виде, все они являются концентрированными и нуждаются в растворении водой при вводе.

Обзор популярных составов

Среди российских производителей хорошо себя зарекомендовали фирмы бренды Реламикс, Универсал, Форт, Лигнопан и Оптилюкс. Среди зарубежных – серия Addiment от Sika, продукция словенской компании Cementol и MasterFix от Coral. Большинство их приведенных марок относятся к комплексным и имеют оптимальную область применения, точное назначение уточняется до приобретения.

1. Реламикс СЛ, Полипласт.

Вариант на основе поверхностно-активных и неорганических солей натрия и калия, подбираемый при производстве тяжелых и мелкозернистых строительных марок, ячеистых и легких бетонов и жестких высокопрочных растворов. Поставляется в сухом виде и нуждается в растворении, максимальный эффект от применения достигается при вводе на финальных стадиях замеса. Позволяет повысить подвижность тяжелых смесей с П1 до П3, легких – С Пк1 до Пк2 и обеспечивает раннюю отпускную прочность заливаемых стяжек и конструкций. Успешно используется в комплексе с другими добавками этой фирмы.

2. Оптилюкс, Ижсинтез.

Высокоэффективная смесь комплексного действия, подбираемая при заливке конструкций с быстрым демонтажем опалубки, производстве мелкоштучных изделий и блоков, изготовлении кладочных и строительных составов и обустройстве стяжек. Она помогает ускорить процесс затвердевания в 1,7-3 раза, тем самым сокращая итоговое время набора прочности. Принцип ее действия основан на активации гидратации на ранних сроках схватывания и вовлечении максимального числа частиц вяжущего. Помимо влияния на сроки твердения повышает прочность на 15-20% и увеличивает срок службы в 2-3 раза. В отличие от вариантов из хлористого кальция не оказывает коррозийного влияния на арматуру. Позволяет сократить пористость искусственного камня и снизить риски появления трещин.

3. CemFix, Cemmix.

Адаптированный для применения с отечественными марками вяжущего и заполнителями жидкий состав, выполняющий функции ускорителя и упрочнителя. На 20-40 % увеличивает раннюю и на 15-20 – марочную прочность на сжатие, снижает расход цемента на 5-10 %, повышает марку водонепроницаемости и обеспечивает быстрое твердение бетона без повреждения арматуры. Положительные результаты также достигаются за счет снижения водопотребности без потери остальных качеств в среднем на 10-12 %.

4. Релаксор 1, Будиндустрия.

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. Она лучше других предотвращает риски замерзания или потери прочности на начальных этапах схватывания в условии минусовой температуры (до -15°C), смеси при ее вводе не теряют подвижность при доставке и не замерзают при заливке и уплотнении. Ее применение в комплексе с другими методами (инфракрасный или электрический прогрев, эффект термоса, утепленные опалубки) позволяет набрать до 55 % марочной прочности за сутки и до 80-100 за 3 дня. При обычных температурных условиях она хорошо влияет на активацию цемента, его итоговая экономия достигает 10-20 %.

5. Асилин-12, Стройбетон.

Пастообразный ускоритель твердения темного цвета для ввода при обычном диапазоне температур и незначительном понижении до -3°C (временном до -10 при работе с пенобетонами). 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.

6. Cementol B NOVI, ТКК.

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.

Помимо комплексных модифицированных составов сокращение сроков затвердевания растворов обеспечиваются путем ввода хлористого кальция, нитратов калия, поташа, солей и алюминатов натрия. Их выпускают многие отечественных производители: АрмМикс, АО «БСК», Химпром, ОО «Зиракс», Кирово-Чепецкий завод полимеров.

Использование таких веществ позволяет сократить затраты при бетонировании, они имеют более доступную цену, чем комплексные варианты.

Советы по выбору ускорителей схватывания

При подборе учитывается:

  1. Степень армирования ЖБИ и элементов. Густоармированные конструкции заливаются смесями с добавками твердения на основе сульфатов натрия, в противном случае нуждаются во вводе ингибиторов коррозии.
  2. Вид раствора. Для затвердевания бетона с ячеистой структурой лучше приобрести специализированные марки, при необходимости автоклавной обработки нельзя использовать составы на основе хлоридов натрия или кальция.
  3. Условия бетонирования. При необходимости ведения работ при минусовых температурах предпочтение отдается комплексным добавкам с антифризами. При их отсутствии обращается внимание на совместимость веществ, ускоряющих затвердевание, с противоморозными присадками.

Стоимость ускорителей набора прочности

Наименование бренда, производитель Ориентировочный расход в соотношении к массе вяжущего в сухом виде, % Вес упаковки, кг Цена, руб
Реламикс СЛ, Полипласт Допустимый предел: 0,4-0,8 (0,6-0,8 – для тяжелых бетонов, 0,4-0,6 – легких) 50 4000
Оптилюкс, Ижсинтез 1 л на 100 кг цемента, при твердении при температуре ниже +5°С расход увеличивают в 1,5-2 раза 6 кг/5 л 420
CemFix, Cemmix 1 л на 100 кг цемента 550
Релаксор 1, Будиндустрия 0,6-1 25 1250
Асилин-12, Стройбетон 0,4-1, 1-2 при твердении в условиях низких температур Бочка 65 кг 3100
Гранулы хлористого кальция, АрмМикс 2-6 кг на 100 кг цемента 25 680
Форт УП-2 ПБ, Акстрипромсервис 0,5-0,7 20 1000
Cementol B NOVI, ТКК 1-2 50 4150

Ускорители твердения бетона

Возведение сооружений производится в конкретные сроки. Их сразу обговаривают и укладываются по общему плану. Но в некоторых случаях используют специальные добавки, которые способны серьезно ускорить процесс. Их называют ускорителями твердения бетона. Они сокращают длительность схватывания без нанесения вреда, то есть, никаких побочных эффектов или прочего негативного влияния. Идеальные условия подкрепляются уменьшением себестоимости, повышением эффективности, укреплением фундамента по его начальным параметрам.

Принцип действия и условия применения добавок

Использование ускорителя твердения бетона осуществляется даже при отрицательных температурах. Зимнее время года не становится проблемой, как и наличие повышенной влажности. Сами добавки серьезно уменьшают сроки прогрева. Полноценное затвердевание в таком случае происходит намного быстрее.

Функционирование любого состава основано на химических реакциях: цемент при взаимодействии с водой образует кристаллогидраты, а специальные компоненты создают гель для ускоренного впитывания влаги с ячейки с последующим техническим применением.

На этом принцип действия не заканчивается. Ускорители увеличивают площадь искусственных камней, вследствие чего уменьшается влияние пор: их размер становится ниже среднего [1]. Эти процессы осуществляются практически молниеносно. Каждый уровень искусственного камня становится крепче, надежнее, функциональнее.

Общие условия

Добавки целесообразно применять лишь в след. случаях:

  • отрицательные температуры с сухостью воздуха;
  • возведение ранней опалубки;
  • при необходимости наличия конкретных параметров оборачиваемости оснастки или площадки для проведения ранних работ, пока основной фундамент окончательно не затвердел;
  • при создании железобетонных изделий в крупных партиях;
  • повышение пластических характеристик и увеличение прочности бетона.
Читайте также  Что добавить в цемент чтобы не трескался?

Что делать, если бетон (цемент) не застывает?

Иногда случаются форс-мажорные ситуации. Правильная оценка текущего состояния и последствий позволит устранить негативное влияние. Для начала стоит правильно определить температуру/влажность воздуха. Демонтаж опалубки осуществляется исключительно из этих двух параметров, ведь сооруженный фундамент должен набрать достаточную прочность. Если раствор не схватывается, добавляют ускоритель и ждут еще столько же времени. Конечно, учет временных рамок происходит прямо на месте.

Марочная прочность цемента обеспечивает индивидуальные характеристики. В таком случае также рассматривается предполагаемая нагрузка в будущем. Различные тонкости и нюансы учитывают в первую очередь, чтобы исключить отрицательный результат. Несхватывание бетона легко устранить в любом из представленных выше случаев с помощью двух способов:

  • Первый метод – автоклавная обработка. Удаление воздуха паром, поднятие давления, изотермическая выдержка дают бетону и железобетону ускорение в вопросе схватывания.
  • Второй – это введение химических добавок. Именно они являются ускорителями затвердевания. Так увеличивается общее время, зато допускается исключение промышленного оборудования на строительном объекте. Плюс, само возведение становится возможным даже с минимальным наличием ресурсов и в очень плохих погодных условиях.

Производители добавок-ускорителей твердения: российские и зарубежные

На рынке представлены как отечественные, так и зарубежные производители. У них будут преимущества и достоинства, используемые в повседневном строительстве. Среди лидеров российских компаний можно выделить:

  • Асилин-12;
  • Релаксор;
  • Форт УП-2.

Каждый из них создается для конкретных задач. Зарубежные фирмы обеспечили потребителя:

  • Addiment BE2;
  • Cementol Omega P;
  • Tiksocret P.

Вообще, ассортимент добавок довольно большой. Решение сложностей при строительстве требует определенных качеств от применяемых компонентов, достижение которых напрямую связано с назначением и заложенными свойствами. Выделить среди всех что-то одно не получится именно по этим причинам.

Пластификаторы и добавки для бетона своими руками

Бетонный раствор постепенно перестаёт быть просто смесью камня и цементного молока. Современная химическая промышленность предлагает ряд соединений, способных улучшить рабочие и эксплуатационные качества бетона, что расширяет область его применения. Какие из них можно только приобрести, а какие сделать самостоятельно — вы узнаете сегодня.

Какие бывают добавки в бетон

Классификация добавок для бетона довольно обширна, но все разновидности делятся на две основные группы. В первую входят добавки, улучшающие рабочие качества смеси: время схватывания, подвижность, склонность к расслоению и прочие. Во вторую группу входят примеси, способствующие оптимизации эксплуатационных характеристик бетона: морозостойкости, водопоглощения, прочности, скорости корродирования. Заранее отметим, что многие добавки оказывают комбинированный эффект.

Можно провести различие по природе действия добавок. Часть из них химические, часть — механические. К первому типу добавок можно отнести пластификаторы, регуляторы гидратации и многие другие, практически все их разновидности, принцип действия и область применения описаны в строительном каталоге Госстроя СК-4.4.3 и ГОСТ 24211–91. Механические добавки — это всякого рода микроволокна, пористые наполнители и частицы тонкого помола, воздействие которых на структуру бетона наиболее очевидно и предсказуемо.

В данном обзоре мы будем рассматривать варианты замены популярных комбинированных добавок теми химическими соединениями, которые присутствуют в свободной продаже и производятся не строительными торговыми марками. Они вполне пригодны для улучшения наиболее важных характеристик самостоятельно приготовленного бетона, но без переплаты за именитый бренд продукта.

Средства для увеличения подвижности смеси

Подвижность бетона определяет его способность занимать форму опалубки без образования пустот. Для улучшения подвижности смеси используют поверхностно активные вещества (ПАВ) гидрофильного типа. Это, преимущественно, олеат и стеарат натрия, составляющие основу бытовых моющих средств, а также сульфитно-дрожжевая бражка (лигносульфонат) — отход целлюлозной промышленности, широко применяемый в производстве сухих строительных смесей.

Добавлять в бетон можно как смеси, содержащие указанные вещества (жидкое или хозяйственное мыло), так и жидкие/твёрдые концентраты. В последнем случае хорошо решается вопрос правильной дозировки добавок. Для справки, содержание ПАВ в бытовой моющей химии составляет от 35 до 70%, при этом всегда нужно исходить из расчёта максимальной концентрации, чтобы не превысить дозировку. Оба описанных типа пластификаторов добавляются в бетон в количестве 0,2–0,35% от массы цемента.

Побочные эффекты от применения пластификаторов в основном положительные. Это незначительное замедление схватывания смеси, снижение водоцементного соотношения на 10–15%, незначительное повышение пористости. Правильное применение лигносульфоната позволяет при сохранении объёма используемой воды сократить на 7–10% содержание в смеси цемента с сохранением марочной прочности.

Стабилизаторы расслоения

Расслоение бетонной смеси заключается в осаждении твёрдых частиц цемента и наполнителя со всплытием воды на поверхность, следствием чего является недостаток влаги для гидратации. В основном бетон расслаивается из-за чрезмерного вибрационного воздействия или при сбросе с большой высоты. Практически все пластификаторы на основе ПАВ улучшают равномерность коллоидной системы бетонной смеси, однако иногда требуется дополнительная стабилизация, например при отливке массивных монолитных конструкций.

Один из способов защитить бетон от расслоения — добавление молотых твёрдых частиц с высокой удельной площадью поверхности, за счёт чего цементная пыль лучше связывается с водой. Примером таких веществ можно назвать сажу, трепел, каолин, а также металлургические золы. Важно, чтобы используемые материалы были именно тонкого помола, иначе особого толку от них не будет. Такие добавки применяют в количестве до 10–15% массы цемента.

Иначе добиться качественной стабилизации бетонной смеси можно введением небольших порций метилцеллюлозы (МЦ) — до 0,5% от массы цемента. При использовании цемента из пластифицированного клинкера содержание МЦ снижается вдвое, также эта добавка может вводиться меньшими порциями при использовании связующего высоких марок.

Воздухововлекающие агенты и уплотнители

Пластификаторы на основе ПАВ вовлекают в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха, за счёт чего повышается пористость бетона. Такое действие вторично и имеет слабо выраженный характер, при необходимости пористость бетона можно существенно увеличить или, наоборот, сделать его более плотным.

В качестве газообразующего агента широко применяется пудра-серебрянка в очень малых дозах, порядка 0,02–0,05% от массы цемента. При желании можно использовать органосиликатный гидрофобизатор под названием ГКЖ-94. Чтобы качественно приготовить добавку для бетона на его основе, концентрированную жидкость следует развести и тщательно смешать с водой в соотношении 1:3 до образования устойчивой эмульсии, а затем этим составом доводить смесь до нужной консистенции. Итоговое содержание концентрированной ГКЖ-94 в бетоне составляет порядка 2–3% от объёма используемой воды.

Если нужно сделать бетон более плотным, в него при затворении добавляют трёхвалентное хлорное железо в концентрации около 0,1% от массы цемента. Это один из наиболее распространённых и общедоступных химикатов, применяемый в травлении печатных плат. Иначе повысить плотность бетона можно с помощью менее распространенных сульфата железа или кальциевой селитры, но их содержание в смеси сильно зависит от качеств цемента и минерального наполнителя.

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.

Повышение морозостойкости и гидрофобности

Распространено мнение, что морозостойкий бетон обязательно должен быть плотным, ведь разрушение структуры происходит преимущественно из-за расширения воды в порах. Однако закрытая структура пор не вызывает подобной уязвимости, совсем наоборот: наличие микроскопических полостей помогает снять внутренние напряжения, вызванные линейными температурными деформациями.

Читайте также  Цемент сореля своими руками

Можно утверждать, что большинство воздухововлекающих пластификаторов и стабилизаторов благоприятно влияют на морозостойкость бетона. Иначе добиться требуемой устойчивости к низким температурам можно путём затворения смеси на воде с 2–2,5 % содержанием кальциевого жидкого стекла. Такая добавка надёжно закрывает поры и препятствует образованию микротрещин, за счёт чего водопоглощение бетонной конструкции снижается в разы.

Чтобы иметь возможность проводить бетонные работы при отрицательных температурах, цементное тесто затворяют на смеси воды с нитритом-нитратом-хлоридом кальция (ННХК). Такое соединение не приготовить самостоятельно, оно токсично и может использоваться только для негидрофобизированных смесей. Тем не менее других альтернатив для зимнего бетонирования практически не имеется. Бетон с применением этой добавки сохраняет повышенную морозостойкость также и при эксплуатации.

Добавки для повышения прочности

Чтобы укрепить структуру бетона, его уплотняют описанными выше методами, либо вводят механические армирующие примеси. Классический материал для дисперсного укрепления — минеральная, стальная или полимерная фибра. Её количество в бетонной смеси может составлять до 30% от объёма наполнителя. Вводят фибру либо путём сухого смешивания с цементом перед затворением, либо небольшими порциями в уже готовую смесь с тщательным механизированным перемешиванием.

Также повышение прочности происходит почти всегда при добавлении пластификаторов и стабилизаторов. Даже воздухововлекающие агенты имеют повышение прочности на сжатие в качестве вторичного эффекта, увеличивающаяся пористость компенсируется более оптимальными условиями твердения цемента.

Заключение

Промышленная разработка модификаторов бетона — довольно сложный и кропотливый процесс. Соотношение добавляемых химических соединений определяется не универсальными правилами, а разновидностью, составом и сроком хранения используемого цемента. Отдельно учитывается также тип минерального наполнителя и содержащиеся в нём пылевидные примеси.

Собирая «коктейль» из многочисленных компонентов нельзя гарантировать, что их совместное влияние на бетон не окажется негативным. Даже на предприятиях, производящих ЖБИ, количество и состав добавок в бетон определяются опытным путем через серию промежуточных испытаний. Это все говорит о том, что лучше использовать модификаторы в количествах, заведомо меньше рекомендуемых, не стремиться приготовить универсальную многокомпонентную добавку, а, наоборот, улучшать только обоснованно требуемые качества.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Ускорители схватывания и твердения бетонных смесей

Согласно строительным нормам стандартный срок твердения бетонных смесей и растворов с цементом составляет 28 дней, при этом их качество и рабочие характеристики во многом зависят от условий схватывания и набора прочности. С целью ускорения этих процессов на стадии приготовления вводятся специальные добавки. Их наличие значительно сокращает начальный этап схватывания и позволяет улучшить подвижность без нарушения водоцементного соотношения. Продукция представлена отечественными и зарубежными производителями, на расценки влияют функциональность и эффективность.

Особенности твердения бетона, целесообразность применения ускорителей

Основным условием приготовления цементных растворов является затворение водой, набор прочности осуществляется постепенно. На начальном этапе гидратации (схватывании) важно поддерживать высокий уровень влажности и положительную температуру окружающего воздуха (не ниже +5 °C, в идеале – около +20). Нарушение этих условий отрицательно сказывается на процессе затвердевания: влага остается внутри бетона или выводится слишком быстро, искусственный камень теряет прочность и начинает раскрашиваться. При необходимости исключения зависимости от погоды или времени требуются дополнительные меры: прогрев или ввод химических примесей. Но любой из их этих способов увеличивает смету затрат, их использование должно быть экономически обоснованным.

Добавление ускорителей твердения бетона целесообразно при:

  • Бетонировании конструкций в холодное время года, в том числе при комбинировании с электропрогревом.
  • Производстве ЖБИ и штучных фасонных изделий: плитки, бордюрных элементов. Сокращение сроков затвердевания в этом случае позволяет обойтись меньшим числом форм, а улучшение подвижности раствора положительно сказывается на внешнем виде, прочности и износостойкости.
  • Заливке монолитных сооружений, в частности, при ограниченном времени оборачиваемости опалубки. Максимальный эффект от сокращения сроков твердения наблюдается при использовании скользящей разновидности.
  • Ограничениях в сроках проведения работ (ускорители позволяют сократить их в 2-3 раза).
  • Необходимости увеличения подвижности раствора без изменения водоцементного соотношения и снижения прочности, например, при замесе легких бетонов.

Ускорить процесс затвердевания помогают составы на основе сернокислых, углекислых и аммонийных солей, нитратов и хлоридов кальция и натрия. Выбор конкретной разновидности зависит от типа заливаемой конструкции, в частности – наличия армирования. Нитраты и поташ не вызывают коррозии и подходят при заливке сборно-монолитных элементов из ж/б при минусовой температуре (до -25 °C). Водные растворы солей в разы сокращают сроки схватывания бетона и требуют незамедлительного расхода приготовленной смеси из-за быстрой потери пластичности.

Хлористый кальций при всей свой распространенности и эффективности (увеличение прочности в 1,7 раза на третий день затвердевания при вводе всего 2% и улучшение подвижности) не используются при заливке предварительно-напряженных конструкций или изделий с тонкой арматурой.

Обзор отечественных и иностранных составов

Среди востребованных российских марок выделяют линейки Реламикс и Форт, комплексные и многофункциональные добавки Универсал П-2, Асилин-12, Битрон, Лигнопан, Конкрит-Ф. Также используются вещества в чистом виде: хлористый кальций, поташ, нитрат калия, сульфаты и алюминаты натрия. Большинство зарубежный ускорителей относятся к суперпластифицирующим комплексным добавкам для бетона. Среди них выделяют Coral MasterFix, Cementol Omega P и линейку Addiment.

Комплексный ускоритель твердения, обеспечивающий прирост прочности от 30 до 70 % от нормы за первые сутки в строительных растворах на портландцементах с разной степенью подвижности (увеличивая их до П5). Представляет собой сухой порошок коричневого цвета на основе натриевых солей, вводимый после предварительного затворения водой. Добавления Форт УП-2 позволяет снизить расход вяжущего на 8-12 % и увеличить конечную прочность изделий на 10%. Помимо стандартных строительных смесей сфера применения включает товарные, легкие и ячеистые бетоны, максимальный эффект достигается при твердении монолитных конструкций и изготовлении ЖБИ без пропарки.

Состав на основе хлористого кальция, существенно сокращающий сроки затвердевания. К преимуществам его применения относят повышение стойкости к поверхностному износу (прочность возрастает в 1,5 раза и выше), минусовым температурам и ускоренное высвобождение заливаемых элементов из форм и опалубки. Полностью растворяется в воде и вводится при затворении сухих компонентов. Характеристики Конкрит-Ф хорошо подходят при приготовлении бетона для тротуарной плитки, помимо ускорения производственного процесса в 2-3 раза такие изделия практически не имеют сколов или пустот.

Суперпластификатор, выпускаемый в виде порошка, пасты или водного раствора. Обладает комбинированными свойствами и используется как с целью ускорения процесса схватывания и набора прочности, так и в качестве противоморозной добавки. Рекомендуется при заливке бетоном монолитных конструкций (благодаря быстрому затвердеванию разрешается снятие опалубке уже через сутки), комбинировании с электропрогревом (продолжительность сокращается на 3-6 ч) и замесе раствором с нестандартными наполнителями. Ввод этой добавки позволяет снизить расход цемента до 30 %.

Продукция немецкого производителя Sika, общепризнанного лидера по выпуску строительной химии. Представлена ускорителями в виде порошков и готовых смесей, используемых с разными целями: для машинного нанесения, ведения работ в зимнее время, сокращения сроков схватывания. К преимуществам относят улучшение структуры бетона и повышение его водонепроницаемости, к минусам – высокую стоимость. Дозировка зависит от разновидности и варьируется от 1 до 5 %.

Линейка продукции компании Полипласт включает 8 марок с разным составом и целевым назначением. Все виды относятся к комплексным и помимо обеспечения высоких показателей прочности на ранних сроках твердения улучшают такие характеристики бетона как водонепроницаемость, стойкость к агрессивным средам и подвижность. Максимальный эффект от ввода наблюдается при приготовлении растворов высокого класса (от В40 и выше). Преимущество – экономичность, стандартная дозировка не превышает 1 %.

Как выбрать ускоритель твердения бетона

Для того чтобы разобраться с процессом твердения бетона, надо вспомнить, почему и как происходит этот процесс.

Современная бетонная смесь состоит из следующих компонентов:

  • цемент;
  • песок;
  • щебень;
  • добавки;
  • вода.

Процесс твердения обеспечивает цемент с водой. А чтобы понять, что такое цемент, подробно остановимся на этом компоненте.

Цемент получается после помола клинкерных смесей, которые производят в огромных печах обжига при температуре порядка 1450 ℃. Основным сырьём для клинкера являются известняковые горные породы и глина. После такой высокой температурной обработки происходят структурные изменения и полученный спёкшийся клинкер смешивают с гипсом и другими веществами. Эту смесь загружают в шаровые мельницы и измельчают до мелкодисперсной сыпучей массы серого цвета, которая и называется цементом. Он состоит из 4 основных минералов:

  • 2Cа∙SiO2 – двухкальциевый силикат;
  • 3Ca∙SiO2 –трёхкальциевый силикат;
  • 3CaO∙Al2O3 – трёхкальциевый алюминат;
  • 4CaO∙Al2O3∙Fe2O3 – четырёхкальциевый алюмоферрит.
Читайте также  Как снять цемент со стены после плитки?

Все эти составляющие цемента играют важнейшее значение в его дальнейшем поведении. Всё самое главное начинается тогда, когда он вступает во взаимодействие с водой. Начинается твердение цемента или ещё этот процесс называют гидратацией, когда молекулы воды связываются через физико-химический процесс со всем многообразием минералов цемента.

В этой фазе все четыре компонента ведут себя по-разному. Одни минералы вступают в реакцию сразу, другие через время, третьи запускают своё действие лишь в финале процесса затвердения, завершая долгодневный процесс.

Полный цикл твердения цемента длится годами, но основным считается отрезок в 28 суток.

Важнейшим фактором гидратации цемента считается водоцементное соотношение (В/Ц).

Оно определяет все прочностные характеристики полученного цементного камня. На этой картинке удачно обозначена схема взаимодействия молекул воды и цементных зёрен.

Из неё видно, что оптимальным В/Ц будет 0.4. Но при приготовлении уже бетонной смеси там добавляются инертные заполнители, такие как песок и щебень. Если готовится раствор, то тогда добавляется только песок. Цемент является единственным вяжущим, который скрепляет в одно целое все компоненты бетонной смеси. Частицы цемента уже кристаллизовались и заполнили пространство между частицами инертных материалов, начался процесс схватывания.

Этот процесс начинается в зависимости от температуры и других факторов через 20 минут и продолжается до 20 часов. Но после схватывания наступает непосредственно процесс твердения, который и даёт основную прочность бетону. Он длится до 28 суток, когда набрана основная прочность в 95 %.

Так подробно надо было остановиться на этих процессах для того, чтоб было понятно, как можно влиять на них.

  1. Необходимость ускорения процессов схватывания и твердения
  2. Химия процесса
  3. Тепловая обработка
  4. Добавки в бетоны и растворы
  5. Снижение водоцементного соотношения (В/Ц)
  6. Использование микрокремнезёма SiO2
  7. Использование быстротвердеющих цементов
  8. Обзор российских и иностранных регуляторов сроков схватывания и твердения цемента
  9. Универсал П-2
  10. Форт УП-2
  11. Асилин 12
  12. Хлористый кальций
  13. Релаксол
  14. Реламикс
  15. CemStone
  16. Видео
  17. Коротко о главном

Необходимость ускорения процессов схватывания и твердения

Строительные процессы каждый раз ставят различные сложные задачи перед исполнителями. Например, низкая температура, которая отрицательно сказывается на сроках твердения – они удлиняются.

Бывают ситуации, когда необходимо разобрать опалубку раньше, чем бетон затвердеет и наберёт необходимую прочность, позволяющую передвигаться по поверхности строителям. Но возможны и ситуации, когда необходимо оттянуть сроки начала схватывания цемента, потому что бетонный узел находится далеко от объекта.

Во всех этих случаях необходимо применение регуляторов сроков схватывания цемента. Это требуется для того, чтобы сроки начала схватывания не опережали сроки укладки бетонной смеси. Эти процессы надо разводить по сторонам. Механизм такой – сначала укладка, потом начало сроков схватывания.

Химия процесса

Необходимо различать несколько способов ускорения твердения бетонных и растворных смесей:

Тепловая обработка

Голландский химик Вант – Гофф вывел правило, которое гласит, что при увеличении температуры на 10℃ происходит ускорение химической реакции в 2 – 4 раза. Такое происходит в температурном диапазоне от 0 до 100℃. Если бетон набирает свою марочную прочность при температуре 20 ℃ за 28 суток, то исходя из формулы голландца необходимая прочность у бетона наступит при температуре 60 ℃ через 8 часов. Поэтому на заводах весь процесс укладываю в 12 часов (3 часа подъём температуры, 6 часов изотермическая выдержка и 3 часа – остывание). За это время изделие набирает прочность от 90 до 105%.

Добавки в бетоны и растворы

Это всевозможные соли неорганических кислот — хлориды, сульфаты ( CaCl2, NaNO3, KNO3, KCl и т.д.). Механизм состоит в том, что это соли электролиты и они повышают растворимость цементных минералов и реакция гидратации протекает быстрее. Требования к добавкам ускорения по ГОСТ 24211 – 2008 состоят в том, что они должны обеспечивать в первые сутки твердения бетона прирост прочности не менее 30 %. Надо также отметить, что эти добавки в большинстве своём известны как противоморозные.

Снижение водоцементного соотношения (В/Ц)

Чем меньше воды, тем быстрее вода с цементом переходят в насыщенное состояние и активизируется рост кристаллизации цементного камня. Ну а если воды больше, то насыщение раствора и рост кристаллизации будет проходить в удлинённые сроки. То есть можно сказать так – бетон с низким В/Ц быстрее приобретёт распалубочную прочность, нежели с высоким.

А это очень важно в условиях ускорения строительных сроков.

Для регуляции В/Ц применяются пластификаторы, которые и позволяют снижать содержание воды в бетонной смеси.

Использование микрокремнезёма SiO2

Это побочный продукт некоторых металлургических производств, которые работают с кремнесодержащими металлами, сплавами и в виде золы уноса собираются и добавляют в бетонные смеси. Химия этого процесса ускорения заключается в следующем: вода вступает во взаимодействие с цементом и образуется портландит (Ca(OH)2) плюс ещё много чего. Но при добавлении микрокремнезёма он вступает в реакцию с портландитом и связывает его, и реакция образования портландита ускоряется по законам химии. При добавлении кремнезёма прирост прочности бетона в первые двое суток составляет от 50 до 80%.

Использование быстротвердеющих цементов

Это такой е портландцемент, но с большей удельной поверхностью. Поэтому некоторые железобетонные заводы докупают к своим технологическим процессам шаровые мельницы и подвергают обычные, низкомарочные цементы дополнительному помолу. На выходе получается цемент, который быстро твердеет и решает задачу ускорения производства ж/б изделий. Есть цементы, которые за счёт быстропротекающей реакции набирают прочность стремительно. Например, глинозёмистый, который может набирать 100 % прочность за 3 суток.

Но у них есть недостаток – они дороги.

Обзор российских и иностранных регуляторов сроков схватывания и твердения цемента

Универсал П-2

Является пластифицирующей добавкой, которая позволяет снизить расход воды на 12 %. Набор роста прочности в первые сутки не менее 50%. Увеличивает морозостойкость на 1-2 марки. Повышает водонепроницаемость на 2 позиции. Не содержит веществ, провоцирующих коррозию арматуры. Применяется для всех видов бетонов, включая преднапряжённые и особо ответственные конструкции.

Форт УП-2

Комплексная добавка для бетонных смесей и цементно-песчаных растворов. Добавляет составам рост сроков схватывания и твердения. Прирост прочности в течение первых суток твердения более 30 %. Позволяет полностью отказаться от тепло-влажностной обработки при температуре ≥15℃. Повышает конечную прочность бетона на 10 %, что позволяет экономить до 12 % цемента. Улучшает удобоукладываемость и сохранность бетонной смеси.

Асилин 12

Жидкий ускоритель для работы с бетонами и растворами при пониженных и повышенных температурах. Применяется при производстве пенобетона, снижает усадку при протекании реакции вспучивания. Прирост прочности по отношению к регламентной – 30 %. Безвреден при работе с ним, не горит. Содержание по отношению к массе цемента – 0.4-1% для пенобетонов, 0.5-2 % для тяжёлых.

Хлористый кальций

Добавка, позволяющая в дополнение к ускорению твердения ещё повысить износостойкость и устойчивость к атмосферным осадкам. Применение хлористого кальция даёт прирост прочности во время твердения в 2-3 раза. Эта добавка набирает влагу из воздуха и пускает её на гидратацию цемента. Такой эффект важен при высоких атмосферных температурах.

Но требуется осторожность при изготовлении армированных бетонов, в больших количествах может отрицательно сказаться на коррозии арматуры.

Релаксол

Выполняет две функции – как ускоритель и противоморозная добавка. Ускоряет твердение на 40 % в первые трое суток. Дозировка – 0.5-2 % от массы цемента.

Реламикс

Целая линейка суперпластификаторов ускорителей твердения. Снижает расходы на пропарку изделий, а в отдельных случаях и вовсе позволяет отказаться от неё. Дозировка – 0.6-1 %.

CemStone

В строительстве бывают ситуации, когда требуется продлить сроки начала схватывания и твердения вяжущего. Это позволяет сохранить смесь в рабочем состоянии на несколько часов. Таковой является эта пластифицирующая добавка. Её действие основано на замедлении начала химического процесса гидратации цемента, т. е. с запаздыванием кристаллизации. Такая добавка наоборот снижает набор прочности в первые 7 суток на 30 %. Но к 28 суткам набирает необходимые 100 %.

Видео

Для рукастых домохозяев вот видео:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: