Wowstick.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ускорение застывания цементного раствора

Ускоритель твердения бетона: паровой прогрев при атмосферном давлении, автоклавный метод, электропрогрев

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

Такими непредвиденными обстоятельствами могут быть нестыковки со смежниками, погодные условия и даже банальная халатность работников, но сроки от этого меняться не могут, следовательно, процесс в некоторых моментах приходится ускорить.

Для этого существует несколько способов, позволяющих растворам быстрее схватываться, и о них пойдёт речь ниже, а кроме этого, мы сможем продемонстрировать вам видео в этой статье по данной теме.

Химия процесса твердения

Сооружение бетонных конструкций, полностью отвечающих расчётным характеристикам — настоящее искусство, которое невозможно постичь без понимания сложной и непрерывной последовательности преобразований, происходящих в структуре материала. Прообразы строительных вяжущих, отдаленно напоминающих современный цемент, появились ещё во 3–2 тысячелетии до н.э. Однако состав и соотношение компонентов таких смесей подбирались исключительно экспериментальным путём вплоть до конца XVIII века, когда был запатентован так называемый «романцемент». Это стало первой вехой в научном подходе к развитию строительного бетона.

Химическая природа твердения современного цемента весьма сложна, она включает длинную цепочку перетекающих друг в друга процессов, в ходе которых формируются сначала простейшие химические, а затем всё более прочные физические связи, приводящие к образованию монолитного камнеподобного материала. Подробно рассматривать эти процессы для человека, неискушённого в химии как науке, нет никакого смысла, гораздо полезнее оценка внешних признаков таких явлений и их практического смысла.

В современном строительстве используется преимущественно портландская цементная смесь, состоящая из обожжённой глины, гипса и известняка, а с точки зрения химии — из оксидов кальция, кремния, алюминия и железа. Первичное сырье проходит термическую обработку и тонкое измельчение, после чего компоненты смешиваются в точно определённой пропорции. Главная цель обработки в процессе производства — разрушить природные химические и физические связи веществ, которые впоследствии восстанавливаются в присутствии воды. Цемент, в отличие от необработанной глины и извести, твердеет вследствие не высыхания, а гидратации, поэтому его намокание после окончательного отверждения не приводит к размягчению и повышению вязкости.

Технические характеристики пластификатора

Пластификаторы для бетона – компоненты, основанные на полимерных составляющих и жидкого бетонного раствора. Применяются для эластичности кладочной смеси, достижения нужных свойств текучести и оптимальной степени поглощения влаги. В состав добавки входят реагенты, вступающие в реакцию с элементами бетона, образуя пластичную массу. Это улучшает адгезию, увеличивает плотность и прочность смеси.

Читайте так же:
Раствор цемента для заливки двора

Определенные типы пластификаторов придают бетону следующие свойства: увеличение текучести, повышение морозостойкости, усиление гидроизоляционных свойств

В процессе застывания раствор не распадается на отдельные фрагменты, не выделяется вода. И хотя срок застывания заметно увеличивается, это скорее плюс, так как появляется возможность вовремя исправить допущенные при заливке ошибки.

При наличии в составе пластичных добавок вся прослойка застывает равномерно, не образуя трещин и щелей, при этом значительно увеличивается устойчивость к температурным пикам.

Главным условием качественного состава является полная совместимость с элементами, входящими в состав смеси, низкий уровень летучести и высокая степень выносливости перед растворителями.

ВИДЕО: Как отличается состав с пластификатором и без него

Для чего применяют смеси?

Компонент применяется для решения определенных проблемных вопросов. В первую очередь, он регулирует уровень текучести и подвижности бетонной смеси. Это дает возможность при укладке раствора, избежать образования пустотных зон и в результате получить монолитную структуру.

Добавка повышает адгезию бетонных элементов непосредственно между собой и металлическим армированием. Она способствует сокращению воздушных ячеек в жидкой смеси, тем самым увеличивая эксплуатационный срок службы, прочностные характеристики и водонепроницаемость.

Кроме того, смесь повышает барьер замерзания жидкости, которую впитывает бетон. Таким образом, застывший раствор не подвергается разрушению из-за влияния низкого температурного режима.

Даже визуально заметна разница между обычным бетонным раствором и тем, в котором присутствуют пластификаторы

На данный момент, строительный рынок предлагает широкий ассортимент различных добавок, однако не все изделия способны качественно выполнять функцию по своему предназначению. В связи с этим, строители разрабатывают разнообразные способы, чем заменить пластификатор для бетона.

Разновидности пластификаторов для бетона

Выделяют 2 критерия классификации – по происхождению входящих в состав компонентов и по принципу действия.

По происхождению элементов выделяют:

  • органические;
  • органоминеральные;
  • неорганические.

Первый вариант состава включает масла как производные нефтяной переработки, отходы лесообрабатывающей и агрохимической промышленности.

Во второй к ранее перечисленным добавляются минеральные добавки.

В третью группу добавляют формальдегиды и/или нафтолсульфокислоты, значительно повышающие качественные характеристики бетона.

По принципу действия пластификаторы разделяют на следующие группы:

  1. Модифицирующие компоненты, задача которых заключается в усилении прочностных характеристик готового состава.

Ускорители для затвердения бетона

  1. Морозоустойчивые – эти вещества также увеличивают прочность, но уже по отношению к критическим температурам. При проведении работ в зимнее время они не дают замерзнуть раствору еще до того, как он равномерно уляжется.
  2. Суперпластификаторы замедляют процесс застывания, что особенно актуально при транспортировке жидких масс в бетономешалках. За счет такого ингредиента увеличивается эластичность и подвижность.
  3. Аэропродуцирующие добавки, за счет которых масса наполняется воздухом. Уже застывший раствор внешне напоминает пористый шоколад. При этом влага попадает в поры и даже при замерзании не повреждает поверхностный слой.
  4. Самоуплотняющиеся добавки – этот компонент используется для заливки конструкций с сильным армированием, когда обычный густой раствор может попросту не проникнуть.
Читайте так же:
Костный цемент синицем 1

Самодельные добавки

На протяжении долгого периода было разработано большое количество присадок, добавок и прочих составов для цементного раствора. Варианты, пришедшие из девятнадцатого века, предусматривают применение белка от куриных яиц, из двадцатого – добавление гашеных известняковых элементов. На сегодняшний день при создании смеси в домашней обстановке используют порошок для стирки или другие подобные средства.

Чтобы подобрать наиболее подходящий вариант, рассмотрим несколько рецептов, как создать пластификатор для раствора своими руками.

Способ 1: Шампунь или мыльный раствор

Вводить мыло в жидком виде нужно в момент затворения, соблюдая пропорции: 220-250 мл мыльного вещества на 50 кг цементного раствора (стандартный объем мешка).

Пошаговая инструкция создания пластификатора для бетона своими руками:

  1. Растворите мыло, шампунь в воде.
  2. Постепенно высыпайте в раствор цемент, не переставая мешать компоненты.
  3. Когда мешок скрепляющей смеси будет полностью погружен в воду, перемешивайте консистенцию до тех пор, пока она не станет однородной без примеси комков.
  4. После этого можно заливать смесь в формы или опалубку.

Важно знать, при добавлении мыльного компонента необходимо уменьшить порцию воды, ровно на столько, сколько миллилитров было использовано шампуня. Иначе бетонный раствор будет затвердевать на три часа дольше положенного.

Способ 2: Порошок для стирки

Порошок нужно предварительно растворить в воде и вводить при затворении цемента. На один мешок бетона для последующего применения, предполагается 100-170 гр. стиральной смеси.

Порошок, мыло или шампунь всегда вводят только в момент затворения — не раньше, но и не позже

  1. Растворите необходимое количество стирального ингредиента в теплой воде.
  2. Постепенно высыпайте в жидкость цемент и одновременно производите помешивание.
  3. Доведите массу до однородности, без примеси цементных комков и заполняйте ею формы для блоков или опалубки.

Рекомендации и недостатки:

Важно учитывать тот фактор, что мыльные вещества необходимо смешить в первую очередь с водой, только потом в жидкость добавлять цемент. Это дает возможность исключить появление пены, которая может нивелировать свойства бетонного раствора.

Мыльные компоненты, входящие в состав пластификатора, вытесняют солевые вещества на поверхность. Это приводит к образованию сильных разводов. Шампунь не позволяет образоваться микро-ячейкам в бетонном составе, что значительно усложняет миграцию воды по бетонной смеси. Впоследствии бетонная стена при контакте с влажностью быстро намокает и появляется вероятность образования плесени или грибка.

Читайте так же:
Какие есть виды цемента

Способ 3: Гашеная известь

Гашеная известь-пушонка – еще, чем можно заменить производственный пластификатор. Она придает смеси улучшенную клейкость, пластичность, увеличивает сцепление и действует как антибактериальное вещество, предотвращающее образование плесени.

Гашеная известь в качестве добавки

Как и в первых случаях, пушонку в количестве 15-20% от общего объема раствора, смешивают с водой, после – с цементом.

Способ 4: Клей ПВА

Данная технология имеет широкий ряд применения в строительной сфере. Добавление клея ПВА позволяет повысить прочностные характеристики, устойчивость раствора перед влажностью и улучшить его подвижность.

Рекомендуется использовать 200 гр. клея на одно ведро цементного раствора.

Другие добавки в бетон

Наряду с готовыми и самодельными смесями, строители используют ряд дополнительных компонентов. В их числе:

Противоморозные вещества

Наиболее популярным вариантом считается хлористая соль – хлорид натрия или хлорит кальция. Вещества способны сильно занизить температурный режим замерзания воды в растворе. Однако в данном случае, соль одновременно будет замедлять и его схватывание.

Следует знать, что использование солевых смесей запрещено при работе с армированными элементами, поскольку они способствуют образованию коррозии.

Ускоритель затвердевания

Используется при необходимости быстрого застывания смеси. Строительная химия не способна значительно ускорить процесс твердения. Поэтому, чтобы уменьшить затраты времени, предназначенного для высыхания бетона, следует применить технологию обработки насыщенным паром. Для осуществления данного процесса требуется специальное оборудование или электропрогрев бетонной конструкции с опалубкой.

Ускорение затвердевания бетонных смесей

Микроармирующие вещества

Используются в качестве альтернативы армирующей сетки. Также возможно применение в виде дополнительного укрепления будущего сооружения. Для решения задачи зачастую используют фибру следующего вида:

  • Металлического;
  • Полиэфирного;
  • Стекловолокнистого;
  • Полипропиленового.

Создать компоненты в домашних условиях невозможно, поэтому армирование следует производить при помощи металлического волокна.

Цены на продукцию

Если строитель не уверен в своих силах, что он сможет правильно подготовить, лучше не рисковать и купить пластификатор для бетонной смеси.

Если требуется произвести формовочные изделия из железобетона или монолитов, специалисты рекомендуют приобрести модификацию С3, стоимость на которую варьируется от 60 руб./кг.

Для создания стяжек или обустройства кладки лучше применить пластификатор, предназначенный именно для бетона по цене от 70 руб./кг.

ВИДЕО: Как приготовить правильный бетон

Самостоятельное изготовление и добавление в раствор

Если нет возможности приобрести уже готовый пластификатор, его можно сделать своими руками. Проще всего насыпать в бетон обычной поваренной соли (хлорида натрия), которая понижает температуру замерзания растворов. Но соль отрицательно скажется на состоянии арматуры, поэтому при наличии последней лучше выбрать иное противоморозное вещество.

Важно! Для профилактики ржавления можно использовать нитрит-нитрат кальция (ННК), который является ингибитором коррозии.

Обычно в готовый бетонный состав вводят до 4% поваренной соли и такое же количество ННК. Помимо этого, с целью повышения пластичности добавляют 7-10% мочевины.

Читайте так же:
Соотношение цемента для заливки столбов

В роли антифризного вещества может выступать и аммиачная вода – недорогой, доступный компонент, который делает раствор пластичным и не ухудшает его прочность. Также аммиачная вода сама по себе выступает ингибитором коррозии и не приводит к появлению высолов на кладке.

Важно! Чем ниже температура окружающей среды, тем больше аммиачной воды вводят в состав (5-20%).

Чтобы не ошибиться с приготовлением бетона, все дополнительные противоморозные вещества в него вводят с учетом таких рекомендаций:

  • если идут осадки, обязательно организуют защитное укрытие и только потом приступают к работе;
  • для разведения смеси используют теплую воду, а все составляющие заранее доводят до плюсовых температур;
  • тщательно перемешивают состав, чтобы он был однородным;
  • температура смеси перед заливкой должна быть в пределах +15…+25 градусов;
  • минимальная норма добавок может составить 0,02% от количества цемента, причем она повышается на 0,05% на каждый градус снижения температуры воздуха;
  • после заливки бетона конструкцию утепляют минимум на 2 суток.

Строительство зданий и сооружений из бетона вполне можно производить и в холодное время года. Для этого надо выбрать или самостоятельно приготовить специальные противоморозные добавки, которые серьезно облегчат работу и повысят качество готового изделия.

Что такое бетон с противоморозными добавками?

Специальные присадки или цельные комплексы компонентов вводят в состав противоморозных бетонов на этапе приготовления раствора. Наличие одних соединений препятствует замерзанию воды, присутствие других изменяет кинетику реакций схватывания и ускоряет процесс набора критической прочности.

Достоинства

Достоинства противоморозных присадок:

  • открывают возможность бетонированию в любое время года;
  • упрощают транспортировку жидкого бетона при отрицательной температуре;
  • снижают востребованность систем подогрева для качественного схватывания раствора;
  • увеличивают прочность бетонного монолита;
  • снижают расход раствора, по сравнению с обычной рецептурой.

О достоинствах противоморозных присадок можно судить из следующего видео:

Недостатки

Недостатки специальных добавок:

  • способствуют появлению солевых разводов на поверхности бетона, практически не поддающихся удалению;
  • существенно уменьшают прочность бетонного камня при неправильно рассчитанных пропорциях, нарушении технологии приготовления или схватывания;
  • отдельные компоненты могут быть токсичными и непригодными для использования в жилых помещениях.

Существующие добавки по-разному влияют на физико-химические свойства бетона. Всего можно выделить три механизма их противоморозного действия:

  • понижение температуры кристаллизации воды, способствующее нормальному протеканию реакций схватывания (антифризы);
  • ускорение процесса затвердевания и уменьшение времени до набора бетоном критической прочности (ускорители схватывания);
  • растворение изначально нерастворимых компонентов бетона в воде. Итоговый результат аналогичен действию антифризов, однако пагубное влияние на целостность и эстетичность бетонного монолита оказывается значительно меньшим.
Читайте так же:
Марка цемента для армопояса

Наиболее распространены первые два типа присадок – антифризы и ускорители схватывания. В качестве противоморозных добавок применяются неорганические и органические соли (хлориды, нитраты, сульфаты, карбонаты и формиаты щелочных и щелочноземельных металлов), а также органические соединения (мочевина).

О том, как происходит/работает зимнее бетонирование с применением противоморозных добавок, нужно ли греть такой бетон — обо все этом мы расскажем далее.

Правила использования добавок

Как правильно применять добавки для бетона? Перед началом работ следует изучить инструкцию по использованию присадок, учитывая объем замеса и норму концентрации. Обычно алгоритм подготовки раствора с добавками выглядит следующим образом:

  • сухие ингредиенты разводят в теплой воде до полного растворения;
  • готовая смесь заливается в цементно-песчаный раствор и тщательно перемешивается. Присадка начинает работать моментально;
  • если в инструкции предписано размешивать сухие частицы присадки с готовым раствором, присадка начнет работать только после полного растворения ее в смеси.

Обычно объем сухого материала присадки не превышает 1% от общего объема замеса.

Добавки в раствор

Осуществляя способ бетонирования с использованием добавок, заливку раствора зимой производят без прогрева. Добавки применяются в холодную пору и делятся на два вида:

  • Вещества, которые понижают точку замерзания воды в бетонном растворе: поташ, хлориды кальция, натрия, нитрит натрия и их сочетания. Они обеспечивают довольно хорошее твердение при отрицательных температурах. Разновидность добавки подбирается согласно требованиям к температуре затвердения раствора.
  • Компоненты, которые ускоряют период твердения. Это модификаторы. К ним относятся поташ и содержащие в своём составе смеси хлорида кальция с мочевиной или нитритом кальция.
  • Объем химических соединений, вводимых в раствор, составляет от 2 до 10% от веса цементного порошка. Количество их определяют согласно ожидаемой температуры твердения бетона. С использованием противоморозных добавок возможно проведение бетонирования и при -25 °C. Но такие эксперименты не рекомендуется делать частным строителям. Заливка при минимальных температурах сопровождается рядом особенностей и требований по выполнению работ. Главным моментом является недопущение заморозки и разморозки раствора.

    Единственным достоинством возведения фундамента в зимние месяцы является то, что уже ранней весной можно будет начать строительные, а затем отделочные работы и продолжить их до конца осени.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector