88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ускоритель твердения бетона: применение, принцип действия, производители

Ускоритель твердения бетона: применение, принцип действия, производители

Ускоритель твердения бетона: применение, принцип действия, производители

В сфере строительства при выполнении бетонирования конструкции особым спросом пользуются добавки для быстрого твердения бетона. Они повышают прочностные характеристики материала, что позволяет сократить длительность его выдержки и ускорить весь процесс строительства в целом. Использование специальных ускорителей — это эффективный технологический прием, при помощи которого можно уменьшить себестоимость строительного материала и повысить экономико-техническое ведение деятельности организации.

Условия для применения ускорителей

Добавки для быстрого твердения бетона целесообразно применять в следующих случаях:

  1. При осуществлении работ зимой, когда наблюдается понижение температурного режима до 0 градусов. А если на улице мороз, то влага замерзает. Добиться полноценного затвердения бетона можно, если производить прогрев бетона, а применение ускорителей уменьшает сроки прогрева, снижают затраты на энергоносители.
  2. При обустройстве ранней опалубки, когда важны сроки оборачиваемости оснастки.
  3. Для возможности осуществления строительных работ до того, как пройдет 4 недели, необходимых для твердения бетонной смеси.
  4. При производстве ЖБИ в большом количестве. Применения добавок позволит задействовать меньшее количество форм и быстро производить партии качественной продукции.
  5. Для оптимизации пластических характеристик раствора и прочности бетона, прошедшего твердение.

Принцип действия добавок

Функционирование представленных составов для затвердевания бетона основано на активизированной химической реакции цемента с водой с формированием кристаллогидратов . В процессе реакции максимально быстро образуются гели, забирающие в свои ячейки влагу в большом количестве.

Влияние ускорителей, участвующих в реакциях обмена, является не однообразным. Под их действием увеличивается поверхностная площадь искусственного камня и уменьшается средний пористый размер. Благодаря развитию строения микропор повышается быстрота связывания воды. Достигается это в результате самопроизвольного процесса увеличения концентрации растворенного вещества. Объем связанной влаги под действием добавки возрастает до 1.3 раза, в зависимости от концентрации и типа используемого состава.

Согласно проводимым проверкам было установлено, что ускорители твердения положительно воздействуют на строение искусственного камня на каждом из его уровней. Количество микропор повышается, а макропор — уменьшается по причине изменения общей пористости бетона.

Отечественные добавки твердения бетона

Существуют следующие добавки отечественного производства:

Хлористый кальций для бетона

Реламикс

  1. Форт УП-2. Продукт комплексного типа. При его использовании прочностные показатели повышаются на 30-70% от нормы в течение первых суток в растворах цемента с различной степенью подвижности. Состав продается в виде сухого порошка коричневого окраса. В его составе лежат натриевые соли, которые вводятся после предварительного затворения смеси водой. При внесении Форт УП-2 можно уменьшить расход вяжущего на 8-12% и повысить итоговую прочность конструкции на 10%. Применять этот порошок можно не только для затвердения стандартных строительных смесей, но и для легких и ячеистых бетонов.
  2. Асилин-12. Состав продается в виде раствора жидкой консистенции. Применяют при изготовлении пеноблоков. Раствор добавляют в бетонную смесь, когда температурные показатели воздуха выше +25 градусов тепла или ниже 10 градусов.
  3. Хлористый кальций. Этот состав разработан для ускоренного затвердевания бетона и улучшения его стойкости к износу. Хлористый кальций изымает влагу из окружающей среды и удерживает ее в бетонной смеси.
  4. Конкрит-Ф. В основе средства хлористый кальций, который в значительной степени сокращает период затвердевания. К достоинствам Конкрита-Ф стоит отнести повышение износостойкости, стойкости к низким температурам и ускоренную эвакуацию заливаемых элементов из форм и опалубки. Порошок полностью растворим в воде и добавляется при затворении сухих составов. Использовать Конкрит-Ф можно при изготовлении бетонной смеси для производства тротуарной плитки. Полученные изделия не имеют сколов и пустот, а процесс их изготовления происходит намного быстрее.
  5. Релаксор. Это суперпластификатор, который производят в виде порошка, пасты или раствора. Средство комбинированного действия, а применяют его для быстрого схватывания и увеличения прочностных показателей бетона. Не менее эффективен Релаксор в качестве добавки, противостоящей низким температурам. Рекомендован к применению при заливке бетонным раствором монолитных конструкций. Так как твердение бетона происходит быстро, то уже через 24 часа можно снимать опалубку. Если состав применять в сочетании с электропрогревом, то длительность затвердевания сокращается на 3-6 часов. При введении добавки снижается расход цемента до 30%.
  6. Реламикс. Эта линейка препаратов включает 8 марок с различным составом и целевым предназначением. Все виды комплексные, обеспечивают высокие прочностные показатели на ранних сроках схватывания. Также они повышают водонепроницаемость бетонной конструкции и ее стойкость к отрицательным средам и подвижность. Получить максимальный эффект от применения можно при изготовлении высококлассных растворов. Основные достоинства добавки: экономичный расход, стандартная доза не выше 1%.
Читайте так же:
Общестроительный цемент пц 400 д20

Ускорители иностранных производителей

Зарубежные изготовители предлагают следующий ассортимент добавок:

  1. Addiment BE2. Продукт немецкого производства, который относится к категории сверхмощных. Используется для бетонного торкретирования и ремонтных работ. Изготовлен в виде порошка 2.0-4.5%.
  2. Addiment BE5. Этот ускоритель используется для бетонных смесей и при проведении строительных работ зимой. Изготовлен в виде порошка — 1.0-2.1%.
  3. Addiment BE6. Добавляется в раствор, используемый чаще для выполнения ремонтных работ.
  4. Cementol Omega P. Изготавливается в Словении. Задействуют для бетонной смеси и раствора. Дозировка составляет 1.0-2.5%.
  5. Tiksocret P. Особенность добавки в быстром схватывании бетонного раствора. Представляет из себя порошок, дозировка — 2.0-4.0%.
  6. Лития карбонат. Итальянский ускоритель, который активно задействуют в создании бетонной смеси и раствора на основе высокого алюминатного цемента.

Существует очень широкий ассортимент добавок, позволяющих ускорить твердение бетонной смеси и повысить прочностные характеристики. Выбирать их необходимо с учетом погодных условий, а также материала, используемого для бетонного раствора.

Добавки-ускорители схватывания цемента и твердения бетона

Роль добавок-ускорителей схватывания цемента и твердения бетона заключается, в основном, в активизации процесса гидратации цемента, что приводит к ускоренному образованию субмикрокристаллических продуктов гидратации, обладающих высокой прочностью. Многие из добавок – ускорителей твердения в результате обменных реакций с гидроксидом кальция или с минералами цемента активно влияют на гидролиз трехкальциевого силиката, повышают содержание в жидкой фазе цемента ионов кальция и гидроксила, что приводит к пересыщению системы этими ионами и ускоряет коагуляционное, а затем и кристаллизационное структурообразование гидратных новообразований.

По характеру воздействия на цементное тесто различают добавки:

• не вступающие в реакцию с компонентами цемента, но повышающие их растворимость и понижающие температуру замерзания воды;

• активизирующие процессы гидратации цемента, разрушения силикатных составляющих и повышения их растворимости в воде;

• ускоряющие процессы гидратации цемента, вызываемые реакциями обмена, которые приводят к образованию гелей гидроксидов кальция и снижают температуру замерзания воды;

• способствующие выделению тепла при гидратации цемента и понижающие температуру замерзания воды.

Ускорители твердения при введении в бетонную смесь в количествах 0,5 – 3,0% от массы цемента интенсифицируют процессы гидратации и оказывают положительное влияние на формирование структуры цементного камня.

За счет ускорения твердения бетона можно снизить расход цемента, пара, увеличить оборачиваемость форм. Такие добавки, как хлорид кальция, хлорид-нитрит-нитрат кальция, хлорид алюминия, сульфат натрия при естественном твердении бетона при положительной температуре увеличивают скорость набора прочности в 3 – 4 раза, что позволяет через 24 часа с момента окончания формования получать бетон с 50 – 60% отпускной прочностью.

При применении этих и некоторых других ускорителей твердения бетонов, подвергаемых пропариванию, появляется возможность в 2 раза сократить продолжительность изотермического прогрева, либо на 20% сократить расход тепловой энергии, или на 10 – 15% сократить расход цемента.

Читайте так же:
Использование цемента с истекшим сроком годности

Как видно из данных табл. 9.5, введение добавок-ускорителей твердения повышает прочность бетона на 50 – 60%, что может быть использовано для снижения удельного расхода цемента или тепловой энергии при пропаривании.

Таблица 9.5 – Наиболее распространенные виды ускорителей твердения бетона

Наименование добавокОбозначениеСтандарт на добавкуДозировка,%
Сульфат натрияСНГОСТ 6318-68*; ТУ 38-1-3-9-691-2
Нитрат натрияНН1ГОСТ 828-68*1-3
Хлорид кальцияХКГОСТ 450-701-5
Нитрат кальцияНКГОСТ 4142-661-3
Нитритнитратсульфат натрияННСНТУ 38-10274-741-3
Нитритнитратхлорид кальцияННХКТУ 6-18-157-731-3

Наиболее распространенной добавкой-ускорителем твердения является хлорид кальция.

Положительным качеством хлористого кальция является способность оказывать ускоряющее действие во все сроки твердения и на все виды цементов, а также увеличивать конечную прочность бетона.

Отрицательное свойство этой добавки – выделение хлор-ионов, вызывающих коррозию стальной арматуры. Этот недостаток может быть частично устранен при одновременном введении в бетоны ингибиторов коррозии стали, типа нитрита натрия или нитрита кальция.

Хлорид натрия менее эффективен как ускоритель, но столь же опасен как стимулятор коррозии арматуры. Сульфат натрия ускоряет твердение только в начальные сроки. Нитрат кальция, нитрит-нитрат и нитрит-нитрат-хлорид кальция дают увеличение прочности со временем и значительно повышают водонепроницаемость бетона, ионы натрия и калия могут вызывать коррозию бетона.

Хлорид кальция как катализатор, ускоряет гидратацию C3S и C2S. Влияние его как при нормальном твердении, так и при пропаривании одинаково.

Технология пропаривания с добавкой хлористого кальция изменяется. При оптимальном содержании добавки можно уменьшать наполовину время выдержки изделий. Оптимальная температура пропаривания бетонов на портландцементах понижается на 10 –15°С. Оптимальное содержание хлорида кальция в бетоне на портландцементе находится в пределах от 0,6 до 1,0%.

Применяя добавки-ускорители схватывания и твердения, учитывают что они ускоряют процессы гидратации и уплотняют структуру цементного камня в ранние сроки ее формирования. При этом эффективность добавок зависит от содержания в цементе трехкальциевого алюмината. Чем выше содержание трехкальциевого алюмината, тем сильнее проявляется уплотняющее действие добавок. При использовании высокоалюминатных цементов уплотняющее действие добавок не проявляется из-за быстрого схватывания цемента в их присутствии.

Наиболее эффективными добавками-ускорителями являются хлорид кальция (ХК) и хлорид алюминия (ХА), которые увеличивают прочность бетона или раствора, независимо от содержания трехкальциевого алюмината в цементе. Такими же эффективными добавками являются сульфат натрия (СН) и нитрат кальция (НК), однако их эффективность зависит от минералогического состава цемента и тонкости его помола.

Ускорители твердения, интенсифицируя процессы гидратации и оказывая положительное влияние на формирование структуры цементного камня, приводят к ускорению твердения бетона, выдерживаемого в естественных условиях, а также к увеличению прочности бетона сразу после тепловой обработки и в возрасте 28 суток последующего воздушно-влажного твердения. Это позволяет сократить сроки набора распалубочной прочности, уменьшить продолжительность тепловой обработки бетона на 10 – 20% при применении высокоалюминатных цементов. За счет увеличения темпов твердения бетона представляется возможность снизить расход цемента.

УСКОРИТЕЛЬ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА «ПЛАСТИЛ-У» –добавка, которая согласно ГОСТ 24211-2003 относится к группе добавок ускоряющих твердение бетона и обеспечивает улучшение следующих характеристик:

• увеличение прочности бетона на сжатие на 1 сутки от 80%;

• увеличение водонепроницаемости на 3 ступени;

• достижение морозостойкости бетона свыше 300 циклов;

• понижение воды затворения от 20%;

• значительное улучшение формовочных свойств (удобоукладываемости, подвижности, нерасслаиваемости, жизнеспособности);

Читайте так же:
Как сделать цементный раствор с гравием

• не вызывает коррозии арматуры железобетонных изделий. Добавка «Пластил-У» порошкообразная и вводится в бетоннуюили растворную смеси в количестве 2,0% от массы цемента непосредственно в смесь перед подачей воды, либо совместно с водой затворения.

РЕЛАКСОЛ – ТЕМП 3 –добавка интенсифицирует гидратацию цементов, способствует росту ранней прочности бетона и ускоряет твердение в начальные сроки. Не вызывает коррозии арматуры. Дозировка: от 0,8 до 2,0% от массы цемента по сухому веществу. Релаксол – ТЕМП 3 вводится с водой затворения при приготовлении бетонной смеси

EKOSALL – добавка, обеспечивающая быстрое и мгновенное схватывание и твердение бетонных смесей. Удобна для торкретбетона. Не употребляется для обычного бетонирования.

BETODURNA –добавка, обеспечивающая быстрое схватывание и твердение бетонных смесей c противоморозным действием. Не содержит хлоридов. Удобна для обычного бетона, железобетона и предварительно-напряженного конструкций. Повышает начальные и конечные значения прочности бетона. Применяется при производстве элементов заводского изготовления, а также при производстве товарных бетонов.

KAKODUR –высокоэффективный ускоритель, содержащий хлориды. Одновременно повышает морозоустойчивость бетона. Применяется только для неармированного бетона и бетонных конструкций заводского изготовления (плиты, боки и т.п.), значительно ускоряет процесс производства, особенно эффективен при производстве бетона в зимнее время.

9.4.3 Определение эффективности добавок, регулирующих скорость твердения бетона

Эффективность добавки, регулирующей срок твердения бетона, определяют по изменению скорости увеличения прочности бетона основного состава по сравнению со скоростью увеличения прочности бетона контрольного состава.

Для определения эффективности добавок, замедляющих или ускоряющих твердение бетона, применяют средства испытания и вспомогательные устройства по ГОСТ 10180 и ГОСТ 10181.

Приготавливают бетонные смеси контрольного и основных составов с маркой по удобоукладываемости П1.

Из бетонных смесей изготавливают образцы для испытания прочности на сжатие.

Образцы бетонов с добавками хранят в нормальных условиях (на два срока испытания–для ускоряющих твердение и на четыре срока – для замедляющих твердение).

Образцы бетонов испытывают на сжатие по ГОСТ 10180 в возрасте 1 и 28 сут – для ускорителей твердения; в возрасте 1, 3, 7 и 28 сут – для замедлителей твердения.

При определении эффективности добавок, ускоряющих твердение, прирост прочности бетона основного состава Rвычисляют по формуле

При определении эффективности добавок, замедляющих твердение, уменьшение прочности бетона основного состава R вычисляют по формуле

где, Rд – прочность бетона основных составов, МПа; Rк — прочность бетона контрольного состава, МПа.

Замедляющие добавки для бетона

Замедляющие добавки для бетона

Любой бетон подвергается воздействию на всех жизненных циклах, начиная с транспортировки на объект, заканчивая эксплуатационным периодом. В состав бетонной смеси входят стандартные компоненты, на которые тоже оказывается действие внешними и внутренними факторами, поэтому для защиты как составов в целом, так и его компонентов в смеси вводятся определённые добавки в количестве до 10% от общей массы. Эти добавки обеспечивают массу функций и имеют различное значение, действуя в определённых условиях. Рассмотрим некоторые из них:

Замедлители

В каких случаях используют добавки-замедлители

Задача добавок для бетона в первую очередь защита от разрушительных воздействий и поддержания оптимальных свойств, ускорение реакций и усиление действия компонентов, но не всегда. Существую случаи, когда добавки призваны замедлить процесс, такую функцию несут замедлители, увеличивая время затвердевания раствора. Опишем наиболее популярные случаи их применения:

— при изготовлении высокомарочных смесей.

В таких бетонах содержание вяжущего компонента очень высоко. Это позволяет, как увеличить прочность будущего бетона, так и параллельно ускоряет процесс твердения, тем самым сокращая промежуток на доставку, заливку и должную укладку высокомарочных смесей.

— транспортировка смеси на длительные расстояния и в условиях интенсивного движения. Порой автобетоносмесители и миксеры не справляются со своей задачей, если требуется длительная перевозка в трудных дорожных условиях. Применение замедлителей даёт дополнительное время на осуществление обязательных процедур без потери качеств смеси.

Читайте так же:
Оборудование для перегрузки цемента

— поэтапная заливка бетона.

Крупные строительные конструкции требуют иногда поэтапной заливки, так как количество бетона, форма или технология заливки не позволяют сделать это единожды. При этом смесь должна находиться в своем состоянии длительное время. Чтобы не допустить образования холодных швов вследствие потери раствора текучести, применяются добавки для замедления.

Существуют и другие случаи применения добавок замедления, но они менее распространены.

Механизм действия замедлителей

Механизм действия этих добавок весьма прост. Причиной затвердевания бетона является взаимодействие цемента и воды и задача замедлителя блокировать это воздействие на некоторый период до наступления необратимого затвердевания. Иными словами, добавки замедляют процесс гидратации состава, тормозится гидролиз клинкерных минералов, что задерживает схватывание и не позволяет составу раньше времени затвердеть. Обычно процесс схватывания удаётся отложить на несколько часов.

Дополнительное назначение добавок для бетона

Задача добавок не только защищать смесь, но и сохранять её свойства и характеристики. Поэтому к замедляющим добавкам можно отнести и водопонизители, которые снижают концентрацию воды, тем самым замедляя гидратацию.

Замедляющие добавки не только уменьшают скорость схватывания бетона, они также влияют на его подвижность, увеличивая длительность этого процесса. Так же как и влияние температуры, на подвижность и смещение схватывания влияют замедляющие добавки. При выборе последний необходимо учитывать температурный фактор и что он может повлиять на запланированные процессы.

Замедлители для бетона могут также влиять на скорость твердения смеси на начальном этапе её застывания, уменьшая её. Это необходимо при химических взаимодействиях с составом, когда в результате выделяется большое количество тепла. Это допустимо при небольших заливках, но на крупных объектах резкая потеря тепла может повлиять на свойства бетона.

Виды замедляющих добавок для бетона

К конкретным веществам, способствующим замедлению процесса схватывания и затвердения, относят следующие виды:

  • Линамикс П 120 (90)
  • Линамикс СП-180
  • Линамикс ПК
  • Линамикс РС
  • Полипласт Ретард
  • Линамикс ПК тип 2

Эти замедлители выполняют не только прямую функцию. Порой замедляющие добавки для бетона применяют в комбинации с другими добавками для достижения нескольких задач.

Химическая добавка для ускорения твердения цемента

Изобретение относится к составу химической добавки для цементных бетонов и растворов и может быть использовано в технологии производства бетонов и строительных растворов. Техническим результатом является повышение прочности бетонных изделий в ранние сроки. Химическая добавка-ускоритель схватывания и твердения цемента и строительного раствора включает в качестве затворителя цемента водный раствор плавиковой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: кислота — 0,25-1,5; вода — 98,5-99,75. 1 табл.

Изобретение относится к составу химической добавки для цементных бетонов и растворов и может быть использовано в технологии производства бетонов и строительных растворов.

Известны добавки, ускоряющие твердение цемента в составе бетона или строительных растворов и представляющие собой водные растворы солей неорганических кислот, которые вводятся в состав бетона в количестве 1-3% от массы цемента [Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К. Добавки в бетоны и растворы. — Киев: Будивэльнык, 1989, с.28-31], [ГОСТ 24211-91. Добавки для бетонов].

Известна комплексная добавка [RU 2290374, С04В 22/08, С04В 103/14, 2006], содержащая в своем составе смесь солей хлорида натрия, сульфата натрия и карбоната калия, которая вводится в состав бетона в виде водного раствора в количестве 0,3-0,8% от массы цемента.

Читайте так же:
Ванна для смешивания цемента

Основным недостатком использования известных добавок является их повышенный расход на 1 м 3 бетона. Так, при расходе цемента на 1 м 3 бетона в пределах 300-400 кг, количество вводимой моносолевой добавки составляет от 3 до 12 кг, а при использовании комплексной добавки — от 1 до 3,2 кг. Кроме того, особенности механизма действия известных добавок может привести к быстрому схватыванию цемента и загустеванию бетонной смеси, появлению высолов на бетоне и коррозии арматуры.

Задачей настоящего изобретения является снижение количества вводимой добавки за счет изменения механизма ее действия, обеспечивающего интенсивный набор прочности цементного камня.

Поставленная задача достигается тем, что используют водный раствор добавки. В качестве добавки используют плавиковую кислоту со следующим соотношением компонентов в водном растворе, мас.%:

Отличительной особенностью предлагаемой добавки является то, что ее расчетное количество определяется не по массе вводимого в бетон цемента, а по массе воды затворения бетона. При расходе цемента на 1 м 3 бетона в пределах 300-400 кг, количество вводимой воды при водоцементном отношении, равном 0,5, составит 150-200 кг, а соответствующее количество вводимой добавки составит от 0,375 до 3 кг на 1 м 3 бетона. Существенное снижение количества вводимой в бетон добавки объясняется различным механизмом действия известных и предлагаемой добавок. Эффективность действия известных добавок объясняется их способностью повышать растворимость зерен цемента в водно-солевом растворе и увеличивать предел насыщения этого раствора продуктами гидратации цемента.

Эффективность действия предлагаемой добавки объясняется образованием нерастворимых соединений при обменном взаимодействии продуктов гидратации с добавкой:

Образовавшийся CaF2 в нанодисперсном состоянии являются кристаллическими затравками, способствующими формированию кристаллического каркаса цементного камня.

Кроме того, использование в качестве добавки растворов слабых кислот повышает концентрацию ионов водорода (протонов), которые обладают весьма малыми размерами (1,2·10 -6 нм) и, свободно проникая в кристаллические решетки минералов цемента, интенсифицируют процессы гидратации и диспергирования зерен цемента с образованием нанодисперсных (5-10 нм) продуктов гидратации. Эти продукты заполняют свободное поровое пространство цементного теста, перекристаллизовываются в более стабильное кристаллическое состояние и ускоряют набор прочности цементного камня в ранние сроки твердения.

Пример исполнения. Эффективность действия предлагаемой химической добавки проверена на кинетике твердения цементного камня. Из цементного теста, нормальной густоты (В/Ц=0,25), приготовленного при смешении цемента с водным раствором плавиковой кислоты с концентрацией кислоты в пределах 0,25-1,5%, изготавливают образцы размером 2×2×2 см и помещают в камеру воздушно-влажного твердения. Через определенные сроки твердения у образцов определяют предел прочности при сжатии. Результаты этих испытаний представлены в таблице, из которых следует, что использование предлагаемой добавки интенсифицирует набор прочности цементного камня как в ранние (до 7 суток), так и в поздние сроки твердения (28 сутки). Через 28 суток добавки HF увеличивают прочность при сжатии в 1,24-1,52 раза.

Предлагаемая химическая добавка для ускорения твердения цемента может быть использована при производстве высокопрочных бетонов, при регулировании структуры бетона или цементно-песчаного раствора, а также с целью экономии расхода цемента при производстве рядовых бетонов.

Добавка-ускорительКонцентрация добавки, %Прочность цементного камня при сжатии, МПа
1 сут3 сут7 сут14 сут28 сут
1Без добавки31,341,847,149,250,0
2Плавиковая кислота0,2540,558,660,865,476,0
30,538,850,056,957,967,6
41,529,836,140,141,162,2

Химическая добавка для ускорения твердения цемента, вводимая в состав цементного теста, бетона или цементно-песчаного раствора, представляет собой водный раствор плавиковой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector