Tara-s.ru

Тара и Упаковка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ускорители твердения бетона

Ускорители твердения бетона

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.

Твердение портландцементов

Смешивая портландцемент с водой получается пластичное, легко формуемое довольно клейкое тесто, которое постепенно густеет и переходит в камневидное состояние. Затвердение любого цемента — довольно сложные процессы, включающие ряд химико- и физических явлений. При затворениях минералы в цементе реагируют и происходят различного рода новообразования. Благодаря присутствию гипса и воды, трехкальциевый алюминат будет образовывать эттрингит — гидросульфоалюминат кальция, который замедляет схватывание и твердение цемента.

Механизмы твердения цементов очень сложны. Химические реакции начнут проистекать сразу после смешиваний цемента с водой. Частички портландцемента начнут растворяться, одновременно совершается гидратация и гидролиз растворенных продуктов. Первыми такими гидратными новообразованиями проявляются эттрингит и гидроксид кальция. Такие компоненты в цементе растворяются слабо, довольно медленно, образуя насыщенные растворы, заполняющие пространство между зернышками. Затем образуется очень мелкий гидросиликат, гидроалюминат и гидроферрит кальция, почти нерастворимые в воде. Этот раствор становится сильно перенасыщенным и довольно быстро переходит в коллоидное состояние, там в виде мелких частиц из него выпадут гидратные соединения, образуя гель, обладающий клеящим свойством.

В дальнейшем процессе гидратации в цементном тесте уменьшится количество свободной влаги, клейкость геля увеличится. Тесто загустеет, произойдет его схватывание. Потом новообразования начнут кристаллизоваться. Затем образующиеся кристаллы начинают сращиваться между собой, обрастая длинными игольчатого вида кристаллами, в результате чего создаются кристаллические сростки, т. е. наступит конец схватывания цемента. Дальше цементные камни уплотняются за счет продолжающейся реакции взаимодействия меж цементом и водой, частично обезвоживаясь и дальше кристаллизируясь.

Читайте так же:
Как наносить цементный короед

При затвердении цемента на воздухе цементные камни дополнительно упрочняются при карбонизации гидроксида кальция. Затвердевшие цементные камни представляют собой весьма прочные кристаллические каркасы, заполненные гелем, внутри которого находится не затронутый реакцией внутренний слой цементных зерен. Поры в цементных камнях заполнены воздухом и еще там капиллярная вода.

Из-за малой растворимости всех компонентов процессы твердения портландцемента будут протекать длительное время — годы. Однако нарастание дальнейшей прочности раствора цемента в течении времени замедлится. Поэтому качество цемента приняли оценивать по той прочности, которая набирается через 28 суток от начала твердения.

Схватывание и твердение портландцементов зависит от ряда факторов: химические и минеральные составы клинкера, содержание добавок, тонкость помола, температура и влажность окружающей среды и др. Понижение температур от +20° до +5 °С замедлит твердение цемента почти в 3 раза; а повышение же температуры среды до +80 °С ускорит гидратацию в 6 раз.

Цемент будет нормально твердеть лишь при достаточной влажности в окружающей среде; повышение же температуры не должно сопутствовать высушивание раствора. Ускорение процесса твердения портландцементов при тепловой обработке — запаривание, пропаривание, электропрогрев — позволит получить в короткие сроки бетонные и железобетонные изделия необходимой отпускной прочности.

Температурные режимы при бетонных работах

Физико-химические процессы в бетоне

Твердение бетонного камня происходит вследствие химического взаимодействия его компонентов.

Бетон представляет собой смесь из четырех основных компонентов, которые обеспечивают ему необходимые характеристики. Назначение и участие каждого из этих компонентов в тех или иных процессах рассмотрены в таблице:

КомпонентНазначение и процессы
ЦементНеобходим для связывания наполнителей и образования цементного камня. Участвует в реакции гидратации совместно с водой, при этом выделяется тепло в окружающее пространство
ВодаЯвляется несущей средой для смешивания и равномерного распределения компонентов смеси по объему, а также она необходима для затворения цемента. Участвует в реакции гидратации совместно с цементом для образования цементного камня
ПесокЯвляется мелким заполнителем, который необходим для заполнения пустот между зернами щебня. Участвует в процессе перераспределения нагрузок от внутренних напряжений при твердении цементного камня, играет роль мелкозернистого каркаса и защищает материал от образования трещин
ЩебеньЯвляется крупным заполнителем и используется для экономии цемента, а также для создания крупнозернистого каркаса, препятствующего растрескиванию смеси при твердении. Участвует в процессе распределения нагрузок от внутренних напряжений
Читайте так же:
Класс прочности цементного раствора

Как видим, основные компоненты, обеспечивающие протекание реакции твердения (гидратации) — это вода и цемент.

Реакция взаимодействия воды и цемента протекает с выделением тепла.

Основой образования бетонного камня является реакция гидратации цемента, при которой сначала образуется цементное молоко, которое затем достаточно быстро схватывается и образует монолитную камнеподобную структуру. Песок и щебень здесь нужны для обеспечения физических процессов внутри смеси, связанных с перераспределением нагрузок и внутренних напряжений.

Бетон, приготовленный своими руками, твердеет по такому же принципу.

Важно!
Одним из условий нормального протекания любой химической реакции является соответствие условий температурному режиму, при котором возможно взаимодействие ингредиентов.

Оптимальный режим

На фото бетонировка происходит в летнее время, которое лучше всего подходит для этого вида работ.

Предотвращение проблем и применение гипсово-цементной смеси

При нанесении цементного раствора с добавлением гипса на кирпичную стену, которая располагается внутри здания, можно спасти ситуацию довольно просто. Достаточно наложить слой стандартной цементной финишной штукатурки или шпаклевки. Это защитит материал от контакта с влагой и предотвратит появление эттрингита. Если стена бетонная или выходит наружу, такой подход не будет результативным.

Цементная штукатурка

Химическая реакция неизбежна, и даже при ее медленном развитии отделка прослужит максимум 5 лет, да и то при условии неподверженности покрытия регулярному воздействию влаги. В качестве фасадного оформления цемент полностью разрушится после первой же зимы.

Чтобы устранить риск появления эттрингита, в композицию «гипс плюс цемент» вводят специальные пуццолановые добавки с кремнеземом в активной форме. Они могут быть природными (диатомит, трепел, опока) или синтетическими по происхождению (кислые доменные шлаки, метакаолин, белая сажа, микрокремнезем).

При добавлении этих веществ падает концентрация гидрооксида кальция в растворе, поэтому цементная бацилла не появляется. При изготовлении раствора с таким составом получается ГЦПВ — гипсо-цементно-пуццолановое вяжущее.

Читайте так же:
Как пенопласт смешать с цементом

ГЦПВ изделия

ГЦПВ активно применяется при производстве бетонов, прочность которых составляет 15-80 МПа, морозостойкость — 25-300 циклов и даже более. В таких бетонах тщательно подобраны пропорции основных компонентов, а также пуццолановых добавок, пластификаторов, наполнителей. Подобный бетон отверждается уже за 60 минут, а прочен настолько, что может служить сырьем для изготовления искусственного камня для фасадов.

При самостоятельном заведении ГЦПВ тоже возможно пользоваться кремнеземными добавками, но результат часто бывает непредсказуемым. Во избежание последствий лучше применять заводские смеси и строго соблюдать технологию, что напрямую влияет на качество и долговечность результата.

Результаты испытаний

Испытания бетонных образцов, проведенные на 3, 7, 14, 28 и 90 сутки, показали, что в первые 7 суток при обработке постоянным током прочность арболита несколько выше, чем в случае обработки переменным током. Вероятно, этот эффект связан с удалением большего объема механически связанной влаги вследствие явления электроосмоса и процесса интенсификации кристаллизационного твердения цемента. Так как разница в показателях прочности составляет 4–5%, то обнаруженный эффект не имеет практического значения.

При сроке от 14 до 28 суток прочность обработанного постоянным током арболита намного ниже в сравнении с материалом, подвергшимся воздействию переменным током. Для образцов из панели №1 к 1 месяцу (к проектному возрасту) из-за избыточной влагопотери на начальном этапе твердения наблюдается недобор прочности на 25%, то прочность образцов из панели №2 практически достигла марочной.

Аналогичные результаты получены в ходе исследований, проведенных НИИЖБ и трестом Оргтехлесстрой В/О Союзлесстрой, а также экспериментов на Заводе «Стройдеталь» в Мытищах при изготовлении панелей ОС-5 из бетона класса В12,5. В ходе всех трех испытаний установлено, что после распалубки изделия сохраняют форму в обоих вариантах обработки, однако прочность бетона при этом незначительна.

Читайте так же:
Песчано цементные фасадные панели

Таблица 2: «Способы обработки бетона током»

Способ обработкиДлительность обработки ч-минТемпература бетона к концу обработки,°CПрочность бетона, МПа, в возрасте, сутРасход электроэнергии, (кВт╳ ╳ ч)м 3
13728
Постоянным током знакопеременными импульсами
1-10726516056
2-45638015015553
4-00587013516556
Переменным током промышленной частоты
1-1584358513517440
1-35603513517532
2-008212016050
2-30726010812515052

Данные исследований свидетельствуют о том, что даже через 1 сутки прочность материала не превышала 50%. В интервале от 3 до 28 суток прочность бетона по обоим вариантам обработки практически одинакова, что свидетельствует о воздействии на этот процесс только температурного фактора.

Нюансы использования противоморозных добавок

Выше уже говорилось, что СП 70.13330 регламентирует использование противоморозных добавок. Дело в том, что антифризы содержат в своём составе соли, а некоторые добавки, из-за присутствия хлоридов, могут вызвать серьёзную коррозию стальной арматуры.

Подбор компонентов добавок у каждого производителя свой, но главное, что следует помнить застройщику при покупке противоморозных добавок – что надо выбирать качественный продукт от хорошо зарекомендовавшего себя производителя. На упаковке продукта должно быть написано, что допускается применение противоморозной добавки в железобетонных конструкциях.

При неграмотном использовании противоморозных добавок в кладочных растворах, весной, на лицевой кирпичной кладке, могут появиться белые разводы (высолы). Поэтому следует строго придерживаться рекомендаций производителя и использовать дозировку антифризов в строгом соответствии с инструкцией.

Выводы: Применение противоморозных добавок обеспечивает непрерывность строительного процесса при любых внешних температурах и гарантирует качество и долгий срок эксплуатации загородного дома. Хотя отрицательные температуры приводят к росту расходов, связанных с более коротким рабочим днем, дополнительных тратах на освещение, необходимости обогрева рабочих и конструкций и т.д., зимой немного снижаются цены на строительные материалы, услуги строителей, аренду техники. Стоимость добавок в общей смете на строительство дома невелика. Поэтому, при грамотном подходе, можно привести к общему знаменателю цену на строительство зимой и цену на строительство летом.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Металлические емкости для цемента
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector