88889.ru

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

Что такое гидратация цемента и для чего нужно знать процессы, происходящие с ним

Что такое гидратация цемента и для чего нужно знать процессы, происходящие с ним

Гидратация цемента – это процесс прохождения реакции между компонентами смеси и водой. Без воды бетонный раствор получить не удастся, так как именно при ее добавлении начинается стадия схватывания цемента, а потом и твердения. Эти два этапа считаются основными для приобретения смесью заявленных характеристик (в первую очередь прочности, а также других важных параметров).

процесс гидротации

Согласно стандартам, начало схватывания портландцемента должно наступать через 45 и более минут после замеса смеси. После того, как процесс схватывания завершился (до 3 часов по регламенту), начинается твердение цементного раствора. Это более длительный процесс, который может занимать годы.

Марочной прочности бетонная смесь достигает через 28 дней, но и по истечении этого периода процесс твердения и набора камнем прочности продолжается.

Знать о том, каким образом проходит схватывание и твердение портландцемента, нужно обязательно. Уделив внимание этим этапам, удастся избежать ошибок при замесе и заливке, которые часто приводят к потере раствором клеящей способности, понижению прочности, деформациям и другим неприятным последствиям. Немаловажны эти знания и для производства, использования разнообразных добавок к цементу, которые меняют определенные характеристики и свойства монолита, способны продлевать или сокращать стадии.

Гидратация – что это такое

Гидратация цемента – это физико-химический процесс связывания воды и ингредиентов цементного порошка. Тут стоит внимательнее изучить состав цемента и понять, каким образом взаимодействуют с водой различные компоненты, как они влияют на сроки схватывания цемента и другие характеристики.

В состав портландцемента входят активные минеральные добавки, за счет которых бетон постепенно набирает нужный уровень прочности. Независимо от типа и марки цемента, в его состав входят четыре основных минеральных составляющих.

Компоненты, входящие в состав цемента:

  • С2S – двухкальцивеый силикат
  • С3S – трехкальциевый силикат
  • С3А – трехкальциевый алюминат
  • С4АF – четырехкальциевый алюмоферит

Все компоненты очень важны, обладают определенными свойствами, влияют специфическим образом на схватывание цемента, его твердение. Некоторые начинают сразу взаимодействовать с водой, другие работают постепенно, через какой-то отрезок времени.

Влияние компонентов на гидратацию:

  1. Двухкальциевый силикат начинает работать через месяц после затвердения монолита. Все время он пребывает в покое, ожидая очереди. Специальные пластификаторы, добавляемые в смесь, позволяют существенно сократить этот период покоя без риска потери прочности бетоном. Данный компонент работает в долговременной перспективе, положительно влияет на укрепление бетонного монолита.
  2. Трехкальциевый силикат работает все время существования цемента. Он является основой смеси, запускает процесс гидратации. При его прохождении выделяется тепло, значительно повышая температуру раствора.
  3. Трехкальциевый алюминат в ответе за процесс схватывания, так как является самым активным минеральным компонентом и обеспечивает нарастание прочности бетона на протяжении первых дней. Дальше он перестает работать.
  4. Четырехкальциевый алюмоферит минимально воздействует на процесс набора прочности бетона и его твердение, но все равно очень важен в составе. Он работает в финале, когда затвердевание цемента уже запущено, улучшая характеристики и завершая процесс.

Все минеральные составляющие цемента важны для его качества и правильного прохождения процесса гидратации. При смешивании портландцемента с водой в составе сразу создаются новые внутрикристаллические связи, демонстрирующие постепенно нарастающую прочность и доводящие бетон до состояния искусственного камня.

гидратация

Ввиду того, что сроки схватывания цемента невелики и составляют в норме от 45 до 90 минут, готовить смесь нужно непосредственно перед использованием, чтобы успеть залить и выполнить все работы до начала достижения реакцией того этапа, когда работать со смесью уже невозможно (трудно заливать) или бесполезно (понижается уровень прочности).

Для полного прохождения реакции гидратации соотношение объемов цемента и воды обычно берут равное 3:2. Химически связывается до 25% молекул воды, остальные же остаются в гелевых порах бетона, пребывая в физически связанном виде. Уменьшение объема воды приведет к неполной гидратации, повышение – к появлению капиллярных пор в процессе связывания, что понижает прочность. Точные объемы составляющих всегда указываются в инструкции к цементу или рецептуре приготовления конкретной марки бетона.

Основные стадии затвердевания

Используя специальные добавки, можно замедлить или ускорить процесс затвердевания раствора, а также придать ему дополнительные технические характеристики.

Итак, многие знают, что процесс затвердевания цементного раствора условно подразделяется на два основных момента. Это схватывание и твердение.

Что касается стадии схватывания, то длится она недолго, примерно 24 часа после того, как смесь приготовлена. Самым важным фактором, влияющим на время схватывания, является температура воздуха:

  • если температура воздуха соответствует значению в 20 градусов, это означает, что цементный раствор будет схватываться где-то через два часа после того, как произведено замешивание. А окончательное схватывание произойдет спустя три часа. Это говорит о том, что весь рассматриваемый процесс займет всего один час;
  • в случае, когда температура является близкой к 0 градусов, этот же самый процесс может затянуться и по продолжительности составить около 20 часов. Обусловлено это тем, что схватывание, точнее его начало, будет происходить только по прошествии времени от 6 до 10 часов.
Читайте так же:
Опока для производства цемента

Еще одним важным фактором, влияющим на скорость процесса схватывания, являются специализированные добавки, которые либо ускоряют реакцию, либо замедляют ее.

Застывание цемента: рис. а) – повышение прочности цемента в зависимости от времени; рис. б) – взаимодействие цемента с водой: 1 – зерна цемента; 2 – вода; 3 – гидратные новообразования; 4 – воздушные поры.

Не забудьте, что все время схватывания раствор цемента сохраняет подвижность. Иначе говоря, он все еще поддается различным воздействиям. А осуществление каких-либо действий с еще не схватившимся цементом увеличивает период первоначального процесса (схватывания).

Следующая стадия, характерная для бетонных растворов – твердение. Она наступает сразу же после окончания первой стадии (схватывания). Можно считать, что этот процесс может тянуться в течение нескольких лет.

Срок, например, 28 суток, указанный в инструкции, говорит лишь о том, что на этот период времени гарантируется достижение определенной марки бетона. Первые несколько дней твердения бетона отличаются динамичностью и нелинейностью. Чтобы понять причину этой особенности, необходимо изучить данные, описывающие процесс гидратации.

Схватывание цемента

Это самый короткий этап набора прочности бетонной смеси, которая проходит первой. Сроки схватывания зависят от состава смеси (пластификаторы, присадки могут менять характеристики) и окружающей температуры воздуха. Чем более высокая температура, тем активнее проходят процессы.

Стандартные сроки схватывания цемента:

  • При комнатной температуре – до 3 часов
  • При низкой температуре – до 20 часов
  • При высокой температуре (если бетон находится в камере пропаривания) – до 20 минут

Существуют разные типы цемента, которые выделяют в соответствии со временем схватывания. Медленный цемент начинает схватываться по истечении 2 часов после замеса, средний – через 45-120 минут, быстрый – через 45 минут. Даже если условия неблагоприятные для прохождения реакции, цемент схватывается максимум за сутки.

После того, как бетон схватился, он еще не обладает всеми параметрами по стандарту и продолжать строительные работы запрещено. Бетон может разрушаться даже при минимальных нагрузках, терять характеристики, неравномерно застывать и т.д. Поэтому в процессе набора прочности цемента нужно прекратить работы и обеспечить идеальные условия.

Краткая характеристика

Для получения различных бетонных растворов используется цемент, это известно многим. Естественно, что для получения бетона (искусственного каменного материала) необходимо присутствие в смеси и других составляющих, таких как песок, щебень, вода.

Для приготовления бетонного раствора понадобятся цемент, вода, песок и щебень, которые смешиваются в определенной пропорции.

Для получения качественного изделия из бетона необходимо точно соблюдать технологию и последовательность выполнения работ, которые начинаются с выбора и смешивания составляющих, а заканчиваются осуществлением правильного ухода за раствором в процессе его отвердевания.

Цементный состав после приготовления и заливки в опалубку начинает постепенно твердеть, увеличивая свою прочность по прошествии определенного времени. Сразу после схватывания бетон не будет обладать характеристиками, которые позволят продолжить дальнейшие строительные работы. В самом начале процесса бетон легко поддается разрушению даже при воздействии минимальных нагрузок.

На сегодняшний день создан целый ряд различных добавок для цементного раствора, которые позволяют значительно улучшить качества бетонных изделий. Например, они могут наделить их такими свойствами, как пластичность, высокая прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость и другими.

Использование современных добавок позволяет проводить работы по бетонированию, даже когда на улице довольно низкая температура (в зимний период времени), не используя оборудование специального назначения.

Процесс твердения цемента

Это второй и более длительный этап, который следует сразу за схватыванием. Твердеть цемент может на протяжении многих лет. Максимальных (100%) показателей прочности смесь достигнет через несколько лет, но уже через 28 суток набирает большую часть (до 90-95%), пригодных для выполнения дальнейших работ и эксплуатации.

Обычно процесс твердения цемента запускается через сутки после начала реакции гидратации. Сначала бетон не прочный и подвержен негативному воздействию среды: частицы цемента уже кристаллизировались, скрепили заполнитель смеси вокруг себя, но пока связи чрезвычайно хрупкие и могут легко разрушиться.

Минимальные механические воздействия разрушают связи и восстановлению они не подлежат. Так, если походить по твердеющей стяжке, соединения разрушатся и уже никогда не схватятся: в местах, где было воздействие, в скором времени бетон начнет высыпаться, трескаться и крошиться.

В течение первых 7 дней бетонный раствор набирает до 70% прочности, потом твердение идет медленнее и еще за 21 день монолит набирает около 20-25% прочности. Среди мастеров бытует мнение, что первые 100 лет бетон постепенно набирает прочность, а последующие 100 лет ее утрачивает.

Для обеспечения нормальных характеристик бетона застывания его нужно дожидаться правильно – в первые 14-20 дней создать влажную среду, брызгать водой при необходимости, защищать от ультрафиолета. Бетон должен застыть, но никак не высохнуть (в таком случае не избежать трещин, деформаций, увеличения усадки и других неприятностей).

Читайте так же:
Опил с цементом блоки

схема

Гидратация цемента – самый важный процесс, который должен проходить по технологии. Поэтому до начала работы с раствором необходимо правильно определить водо-цементное отношение, пропорции компонентов, изучить инструкцию и обеспечить раствору идеальные условия для прохождения всех реакций.

Какие факторы влияют на скорость схватывания?

В то же время при понижении температуры окружающего воздуха до величины 5…0 градусов Цельсия процесс схватывания существенно замедляется, а при понижении температуры ниже 0 градусов Цельсия вообще практически останавливается. Так при заливке бетона в условиях температуры окружающего воздуха от 5 до 0 градусов Цельсия схватывание материала начинается лишь через 6-10 часов и оканчивается через 19-20 часов.

Таким образом, чтобы процесс полимеризации, в том числе схватывания, цемента шел «правильно», необходимо тем или иным способом обеспечить «плюсовую температуру вокруг и внутри бетонной контракции. На практике это достигается следующими способами:

  • Укрыв бетона специальными тепловыми матами;
  • Строительство над залитыми конструкциями временных шатров и прогрев подшатрового пространства тепловыми пушками;
  • Прогрев толщи бетона тепловыми кабелями;
  • Комплексное использование указанных способов.

Дополнительные меры по прогреву бетона ведут к существенному удорожанию строительства. Поэтому, вне всякого сомнения, самый лучший вариант – проведение бетонных работ в теплое время года, когда плюсовую температуру обеспечивает природа.

Сколько сохнет цемент: схватывание, твердение

Сколько сохнет цемент: схватывание, твердение

Под технологической спецификой использования цементного раствора подразумевается то, как он застывает после заливки в опалубку, форму или на какую-либо поверхность, когда состав готовится по всем действующим требованиям и соблюдается пропорция между ингредиентами. При этом для достижения цементом максимальной прочности необходимо выждать некоторое время.

Если он еще не приобрел соответствующие прочностные характеристики, следует избегать нагрузок на цементную поверхность, поскольку велика вероятность деформации и появления трещин. То, как трансформируется бетонная смесь, какие стадии при этом проходит, и какие факторы определяют этот процесс, рассмотрим дальше.

Этапы и время формирования бетона

Типовая бетонная смесь твердеет в течение 30 дней. А когда нужно создать сверхпрочный бетонный фундамент для постройки сооружения, здания либо под промышленное оборудование, этот срок продлевается вдвое или даже втрое и может достигать 90 дней. В быту, например, когда создается стяжка, укладывается керамическая плитка, обустраиваются дорожки или отмостки из бетона, уже спустя 72 часа можно ходить по их поверхности.

Основные этапы создания бетонного слоя следующие.

  • 1 – Схватывание. Начинается приобретение бетоном прочности.
  • 2 – Твердение. Смесь достигает своего оптимального состояния.

Одним из ключевых свойств цемента как связующего стройматериала является его схватываемость. Насколько быстро она проявляется, зависит от температурных условий. Когда вокруг достаточно тепло (от 20-22оС) и на бетонную поверхность непосредственно воздействует солнечный свет, состав схватывается примерно в течение 2-3 часов. А при температуре около 0оС потребуется не меньше 20 часов.

Важно помнить! На начальном этапе высыхания бетона следует избегать каких-либо действий с ним, поскольку он еще подвижен и можно значительно продлить процесс схватывания.

Согласно техническим нормам, действующим в строительной сфере, после того, как поверхность схватилась, цемент затвердевает. В большинстве случаев на это уходит около 30 дней. Цементный слой считается полностью затвердевшим, если он приобрел форму, достаточную для начала следующего запланированного этапа строительства, например, финальной отделки стен или пола.

Следует обратить внимание на актуальность упомянутых промежутков времени, в течение которых высыхает бетон, исключительно при поддержании оптимальной температуры и влажности внешней среды в месте проведения работ. В таком случае будет обеспечиваться более быстрое застывание, особенно если используемое сырье высокого качества.

Важное уточнение! Чтобы нанесенные слои приобретали необходимые свойства, следует обеспечивать соблюдение пропорций при смешивании ингредиентов бетонного состава, то есть правильное разбавление водой, укрепление путем использования высококачественных добавок. В таком случае бетон получит нужные характеристики. Он гарантированно быстро затвердеет как при заливке, как и в процессе кладки блоками.

Замедлители схватывания бетона

На производстве или строительстве возникают ситуации, когда становится необходимостью замедлить процесс твердения бетона. В таких случаях применяются добавки-замедлители схватывания смеси.

Принцип действия замедлителей твердения

Из молекул ПАВ (поверхностно-активных веществ) на поверхности частиц цемента сформировываются адсорбционные оболочки, что увеличивает концентрацию вещества на границе двух фаз: жидкой и твёрдой. Проще говоря, эта добавка замедляет кинетику твердения. Вязкость при этом увеличится, но если смешать больше ПАВ, чем допустимо, это приведёт к затруднению прохождения воды к частицам цемента, замедлению гидратации или вовсе её прекращению. Поэтому важно соблюдать процентное соотношение массы цемента и замедлителя.

Нужно учитывать, что прочность бетона снижается на 30% и более в промежутке до семи суток. А вот спустя 28 суток прочность застывшей смеси, наоборот, увеличивается, а проницаемость – снижается.

Где применяются замедлители схватывания бетона

  • При высоких температурах окружающей среды. В таких климатических условиях замедлитель схватывания – незаменимая вещь.
  • При транспортировке на большие расстояния, а также при затруднённом движении (заторы).
  • При создании высокомарочных смесей. В составах таких бетонов содержание вяжущего вещества очень высоко, что урезает время на транспортировку, заливку и укладку, а замедлители не только приостанавливают протекание процесса схватывания, но и повышают прочность конечного изделия.
  • При поэтапной заливке бетона, когда необходимо залить сложную, крупную конструкцию. Таким способом добиваются монолитности изделия из бетона.
  • При химических взаимодействиях со смесью замедлители уменьшают количество выделяемого тепла. При такой реакции, но уже без добавки, качество бетона может снизиться из-за излишней теплоты.
Читайте так же:
Описание цемента виды цемента

Классификация замедлителей схватывания: воздействие на состав бетона

Наиболее подходящими для этих целей классами являются первый, второй и четвёртый.

  1. Добавки первого класса представляют собой электролиты, меняющие растворимость вяжущих веществ. К ним относятся амины, органические кислоты, а также спирты. На данный момент пользуются меньшим спросом.
  2. Добавки второго класса взаимодействуют с вяжущими веществами, создавая труднорастворимые или малодиссоциированные соединения. Замедляющий эффект добавок этого класса можно объяснить появлением экранирующих плёнок, что получаются из продуктов реакции.
  3. Добавки четвертого класса – наиболее походящий вариант добавок. К ним относят ПАВ, что способны адсорбироваться и на вяжущих, и на гидратных образованиях. Различают два основных вида замедлителей: химического и физического воздействий.

Первые основаны на торможении процесса роста кристаллической решётки в смеси. Благодаря медленному росту решётка приобретает более сложный и равномерный вид, что положительно сказывается на прочности готового бетона. Из плюсов можно также отметить повышение показателей морозостойкости и водонепроницаемости всей конструкции. Но здесь, как и говорилось выше, необходимо соблюдать строгую дозировку. Избыток добавки в растворе может привести к критической потере прочности бетона.

Вторые сформировывают труднопроницаемую пленку на самих зернах цемента, замедляя их схватывание. Это повышает адгезию и влагозащиту, но плохо сказывается на общей прочности готовой конструкции.

Замедлитель схватывания цемента своими руками

Замедлители схватывания бетона

Действительно качественный замедлитель схватывания приготовить своими руками почти невозможно. Если речь идёт о частном строительстве, лучше приготовить ровно столько бетона, сколько необходимо. Если всё же нужно замедлить схватывание смеси, то следует просто мешать раствор, не давая процессу застывания начаться. Такой способ замедления спасет бетон от застывания на полчаса-час, не больше. Добавлять больше воды в раствор, дабы замедлить застывание – плохая идея. При переизбытке воды снизится плотность и прочность раствора, что сильно повлияет на качество смеси.

В более масштабном строительстве гораздо более целесообразно будет приобрести промышленный замедлитель – так и надежнее, и пропорции легче подобрать.

Производители и марки замедлителей твердения

Хорошо зарекомендовали себя в деле следующие замедлители:

  • Линамикс PC. Производитель – ООО «Полипласт». Представляет собой чистый замедлитель схватывания. Способен сохранять подвижность смеси до шести часов. Самый простой и относительно недорогой вариант добавки такого типа. Производитель рекомендует использовать его с пластификаторами своей же компании, объясняя это повышением эффекта смеси.
  • Релаксор Темп-4. Производитель – ДП «Р» ООО «Будиндустрия ЛТД». Эта добавка хоть и уступает предыдущей во временном промежутке замедления, т. к. действует всего до четырех часов, но имеет дополнительные свойства: повышает подвижность бетонного раствора с П1 до П5; позволяет достичь высшей прочности смеси в ранние сроки после затвердения. Рекомендуется применять в следующих областях:
  • монолитное бетонирование в температурных ограничениях от +15 °C и выше;
  • кладочные растворы, а также смеси для перемещения на дальние расстояния;
  • бетонирование конструкций с повышенной степенью армирования.
  • Sika Retarder, бренда Sika AG. По заверению производителя, эта добавка не содержит хлоридов и иных веществ, вызывающих коррозию стали, можно применять при изготовлении железобетонных конструкций для бетонов, температурой +25 °C. Также применяется со смесями с высокой марочной прочности, или когда раствор подлежит уплотнению. Остальные характеристики схожи с предыдущим замедлителем.
  • Бисил Ретардер CX производителя Drizoro реализуется компанией «ГЕЛИОС». Выгодно выделяется самым продолжительным сроком замедления схватывания – до двух суток. А также: увеличивает прочность конструкций и снижает их осадку в течение времени; улучшает связующий состав посредством уменьшения расслоения компонентов бетонной смеси. Области применения те же, что у всех добавок этого списка. При этом, Бисил Ретардер CX – довольно дорогой замедлитель, но его преимущества над другими того стоят.

Подведение итогов

В промышленном производстве использование замедлителей – необходимость. Важно разбираться в свойствах необходимой для раствора добавки, чтобы результат оказался именно таким, каким нужно. Замедлитель нужно подбирать, исходя из:

Обзор быстросохнущих цементных смесей

Одной из главных проблем при строительстве монолитных зданий или конструкций является время затвердевания бетона. Поэтому если необходимо ускорить процесс, применяется быстротвердеющий цемент. Благодаря быстрой гидратации, которая проявляется при замешивании бетона, набор расчетной прочности изделия достигается гораздо интенсивнее, в отличие от смеси на основе простого портландцемента.

Быстросхватывающийся цемент

Производится на предприятии и достигает своих свойств благодаря очень тонкому помолу. Увеличение гидратации обеспечивается за счет соприкосновения большей площади гранул с реагентом. Обычный цемент обладает удельной поверхностью не более 3000 см2/г материала, а быстротвердеющий – в пределах 3,8-4 тысяч см2/г. Также существуют особобыстротвердеющие виды, у которых площадь достигает 8 000-9 000 см2/г. При их применении в бетонных конструкциях опалубочные щиты можно разбирать по истечении 3-4 часов с момента заливки.

Читайте так же:
Какие нужны пропорции для приготовления цемента

Прочность, равная 100кг/см2, набирается в естественных условиях в первый же день, на вторые сутки она составляет 2/3 от расчетного показателя. Однако БТЦ в чистом виде дорогостоящий, поэтому для повышения характеристик изготовители добавляют минеральные компоненты. Они немного замедляют время схватывания, но его достаточно, чтобы изделие приобретало необходимую прочность в кратчайшие сроки.

Согласно ГОСТу 10178-62 прочностные свойства вещества должны равняться более 40 кг/см2, чего можно достичь при естественных условиях затвердевания. Производители выпускают два вида быстротвердеющего цемента: М400 Д20Б и М500 Д20Б, которые отвечают соответствующим требованиям и нормам.

К преимуществам БТЦ относится:

  • Возможность использования в высотных строениях и для изготовления ЖБИ без проведения этапа пропаривания.
  • Позволяет существенно ускорить процесс строительства и сэкономить до 4 недель, в отличие от простого цемента.
  • Не требует соблюдения ограничений, которые нужны при заливке монолитных конструкций обычным бетоном.
  • Кирпичная кладка осуществляется быстрее независимо от количества рядов и веса возводимой стены.

Разновидности цементов

Способы ускорения схватывания

Быстротвердеющий бетон можно получить при применении обычного цемента. Чтобы достичь высоких показателей прочности при естественном высыхании в течение трех дней необходимо воспользоваться такими способами:

  • Домалывание с добавлением гипсовых составляющих.
  • Использование модификаторов, способствующих активизации гидратации.
  • Уменьшение количества воды и цемента для получения тощего бетона.

Сколько сохнет бетон

М200 относится к тощему и применяется для заливки перекрытий, более низкая маркировка выбирается в качестве основания для возведения сооружений или дорожных покрытий. Застывание ускоряется за счет малого содержания реагентов, поэтому гидратационные свойства проявляются интенсивнее. Жесткий бетон должен изготавливаться без избытка воды, это влияет на его качество.

Также для ускорения застывания используется хлористый кальций, его количество должно быть менее 3 %, для цементирования ЖБИ снижается до 2 %. Это связано с тем, что арматурные стержни тоньше 4-6 мм могут подвергаться образованию коррозии. Добавление модификатора осуществляется уже в разведенном состоянии в пуццолановые и шлакопортландцементы.

Быстросхватывающийся раствор может набирать около 50 % прочности в первый день, если домолоть цемент и засыпать гипс в количестве не более 3 %. Однако на основе лабораторных опытов установлено, что лучшие характеристики бетона получились при внесении 8 % строительного материала. Модификатор в виде высокопрочного гипса ускорил процесс затвердевания и набора прочности в 1,5-2 раза по сравнению с простым.

Скорость твердения портландцемента

Быстросохнущий цемент имеет обозначение «Б» и указывается вместе с маркой 400 или 500. Процентное содержание минеральных и других добавок обозначается «Д». Например, ШПЦ 400 Д20 Б имеет следующую расшифровку:

  • ШПЦ – шлакопортландцемент (ПЦ – портландцемент).
  • 400 – показатель марки (образец при испытании на прочность выдерживает нагрузку в 400 кг/см2).
  • Д20 – минеральные добавки в 20 % содержании (Д0 – наполнители отсутствуют).
  • Б – быстротвердеющий. Если обозначение – «Н», то цемент нормальнотвердеющий. Индекс «СС» говорит о сульфатостойкости, а «ВРЦ» – водонепроницаемости.

С 2004 года было введено новое обозначение, которое принято у отечественных и зарубежных производителей. Несмотря на нововведенные нормы, маркировочные данные о материале часто используются старого образца. Так как для бетонных конструкций и изделий выбирается М400 и М500, то эквивалентное им обозначение имеет такой вид:

  • ЦЕМ (CEM) I (II) 42,5 (I — без добавок, II — с добавками, 42,5 — класс прочности).
  • ЦЕМ (CEM) I (II) 32,5 Н (Б) (Н — нормальнотвердеющий, Б — быстротвердеющий).

Маркировка цемента на упаковке

Область применения БТЦ

Основным направлением является возведение монолитных зданий и сооружений. Уже на этапе замешивания проявляются свойства твердения, поэтому после заливки время застывания сокращается в несколько раз. При этом расчетная прочность соответствует марочной и способна достичь нужного показателя в течение 3-4 дней.

БТЦ применяется для блочной или кирпичной кладки. При обычном растворе необходимо соблюдать правила перерыва, чтобы уложенные ряды схватились. Если этого не сделать, новая кладка собственным весом может нарушить целостность нижней вплоть до полного разрушения. Быстросохнущий вид цемента уменьшает время ожидания и дает возможность в короткие сроки возвести кирпичную стену.

Рекомендации по использованию

При выборе специалисты рекомендуют смотреть на наличие алюминатов и трехкальциевых силикатов в составе. Также важно учитывать содержание активных добавок минерального происхождения, пластификаторов С3А и C3S в количестве 10 и 50 % соответственно. Все эти наполнители тем или иным образом влияют на быстросохнущие свойства.

Процесс производства цемента

Различные вещества напрямую воздействуют на свойства и характеристики бетонной смеси, и в определенных условиях могут изменить прочностные показатели в большую или меньшую сторону. Поэтому для строительства монолитных зданий, конструкций из ЖБ их применять запрещено.

Быстротвердеющий цемент с добавками рекомендуем для легких, но достаточно прочных сооружений. Также это оптимально при необходимости проведения ремонтных и строительных мероприятий за короткие сроки в связи с погодными или климатическими условиями, особенностями материалов и другими факторами.

Использование быстросохнущего состава не рекомендуется для строительства массивных зданий и конструкций, так как за счет высокой интенсивности набора прочности наблюдается быстрое тепловыделение. Если это сопровождается взаимодействием с низкими температурами воздуха, то морозостойкость будет значительно выше уже на первом этапе схватывания.

Читайте так же:
Как смешать цемент с олифой

Как происходит процесс затвердевания бетона

В своей самой простой форме бетон — это смесь пасты и наполнителей. Паста, сделанная из портланд-цемента и воды, покрывает поверхность наполнителя. Во время химической реакции под названием «гидратация», паста затвердевает и «набирает силу», формируя камнеподобный материал, известный как бетон.

В этом процессе и заключается отличительная особенность бетона: он пластичен и гибок, когда только что смешан, и надежен и прочен после затвердевания. Это объясняет, почему из одного материала — бетона — строят небоскребы, мосты, тротуары, суперхайвеи, дома и дамбы.

Пропорции материалов в бетоне

Ключ к изготовлению надежного, крепкого бетона — тщательный подбор пропорций и смешивание материала. Смесь, в которой недостаточно пасты, чтобы заполнить всю пустоту между частицами наполнителя, будет трудно размещать, она даст неровные поверхности и пористый бетон. Смесь с переизбытком цемента размещать будет легко, а ее поверхность будет гладкой; однако в результате бетон не оправдает свою стоимость и будет легко трескаться.

Химия портланд-цемента начинает действовать в присутствии воды. Цемент и вода формируют пасту, покрывающую каждую частицу наполнителей — камней и песка. В результате бетон затвердевает и становится крепче.

Качество пасты определяет характеристики бетона. Прочность пасты, в свою очередь, зависит от отношения воды к цементу. Оно рассчитывается делением веса воды на вес цемента. Для получения хорошего бетона нужно понизить это отношение насколько возможно, не жертвуя при этом «работоспособностью» свежего бетона, позволяющей ему должным образом размещаться, схватываться и выравниваться.

Подобранная как следует смесь обладает желаемой гибкостью в свежем виде и надежностью в затвердевшем. Обычно смесь состоит из 15% цемента, 60-75% наполнителей и 15-20% воды. Также она может содержать 5-8% воздуха.

Другие ингредиенты

Почти любая природная питьевая вода без ярко выраженного вкуса и запаха может использоваться как компонент для бетона. Излишние примеси не только могут повлиять на время схватывания и прочность бетона, но и привести к изменению его цвета, пятнам, коррозии арматуры, нестабильности объема и уменьшению прочности. В требованиях к бетонным смесям также установлены ограничения на хлориды, сульфаты, алкалиды и твердые частицы в воде для тех случаев, когда определить влияние примесей на бетон невозможно с помощью тестов.

Хотя почти любая питьевая вода подходит для бетонных смесей, наполнители выбирают очень тщательно. Они составляют 60-70% общего объема бетона. Тип и размер используемых наполнителей зависит от плотности и цели конечной бетонной продукции.

Процесс гидратации бетона

Вскоре после того, как наполнители, вода и цемент соединяются, смесь начинает затвердевать. Все портланд-цементы — гидравлические. Они затвердевают благодаря гидратации — химической реакции с водой. При этой реакции на поверхности каждой частицы цемента формируется узел. Он растет и расширяется, пока не связывается с узлами других цементных частиц или близлежащим куском наполнителя.

Когда бетон тщательно перемешан и готов к использованию, его нужно поместить туда, где смесь затвердеет.

При размещении бетон закрепляют, чтобы лучше заполнить форму и чтобы избавиться от потенциальных недостатков, таких, как «соты» и «воздушные карманы».

Для брусков бетон оставляют до тех пор, пока влажная пленка на поверхности исчезнет, после чего его выравнивают специальным деревянным или металлическим «поплавком». Это дает относительно гладкую, но слегка шершавую текстуру, которая не скользит и зачастую является конечной стадией для строительного бетонного бруса. Если же требуется совсем гладкая, твердая, плотная поверхность, после этого его разглаживают стальным мастерком.

Уход за бетоном нужно начинать, когда поверхность достаточно затвердела, чтобы сопротивляться повреждениям. Он помогает убедиться, что гидратация продолжается и цемент все еще набирает силу. Бетонные поверхности обрызгивают водой или используют влагосохраняющие ткани, такие как брезент или хлопок. Другие методы ухода предотвращают испарение воды, запечатывая поверхность пластиковыми или другими специальными спреями, называемыми «смеси для ухода».

Специальные технологии ухода используются при экстремально жаркой или холодной погоде, чтобы защитить бетон. Чем дольше он остается влажным, тем сильнее и прочнее он станет. Время затвердевания зависит от состава и однородности цемента, пропорций смешивания и температурных условий. В основном, гидратация и затвердевание бетона происходит в первый месяц жизненного цикла бетона, но он продолжает гидрироваться на протяжении многих лет, хоть и медленнее.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector