Расширяющая добавка для бетона
Обновлено: 19.05.2024
Особенности применения пластифицирующих добавок в бетонах и кладочных растворах
Любое современное строительство не обходится без использования специальных добавок для бетонных смесей и цементных кладочных растворов. Добавки необходимы, чтобы модифицировать бетон и растворы с целью придания им определённых свойств, упрощающих работу и повышающих качество строительства. При этом допускается ряд ошибок, которые могут привести к отрицательным результатам. В частности, применение избыточного количества воды, с целью повышения удобоукладываемости смеси, и использовании в качестве добавок бытовых моющих веществ.
В этой части учебного курса мы расскажем о том, как использование специальных пластифицирующих добавок позволяет получить пластичную смесь и одновременно избежать падения прочности бетона.
- Почему нельзя модифицировать бетон избыточным количеством воды.
- Для чего нужны пластификаторы.
- Как добавки меняют свойства бетона и кладочных растворов.
- Какие добавки нужно использовать при проведении монолитных и кладочных работах.
- Как добавки позволяют избежать появления высолов на облицовочном кирпиче.
Почему избыток воды приводит к снижению прочности бетона
Бетон — это составной материал, состоящий из цемента, щебня, песка и воды. Цемент — главный компонент бетона, т.к. при затворении смеси водой происходит реакция гидратации. Т.е. образуется т.н. цементный клей, который связывает все остальные наполнители друг с другом. После затвердения получается прочный искусственный материал — цементный камень.
Вода является самым дешевым компонентом в бетонной смеси и одновременно пластифицирующим элементом. Этим часто пользуются нерадивые или неопытные строители, добавляя в смесь избыточное количество воды, т.к. чем больше воды, тем подвижнее, а значит более удобоукладываемой получается бетон.
Подобный подход приводит к отрицательным результатам. Важно: чем больше воды в бетоне, тем менее прочным он становится, т.е. падает его марочность. Также уменьшаются его долговечность, морозостойкость и водонепроницаемость. Добавление лишней воды приводит к расслоению бетонной смеси, сильной усадке и повышенному трещинообразованию конструкции.
Параметры бетона характеризуются классом и марками: В (класс бетона на сжатие), F (марка по морозостойкости), W (марка по водонепроницаемости и П (подвижность смеси П1-П5). Чем выше марка по подвижности, тем более подвижная (жидкая) бетонная смесь. С подвижной смесью удобно работать строителям, например, укладывая бетон в густоармированную конструкцию. Но для твердения бетона необходимо определенное количество воды, а чем больше будет «лишней» воды, тем больше останется пор, следовательно, уменьшится прочность бетона. Поэтому каждый состав бетонной смеси необходимо грамотно рассчитать. Причём в разных конструкциях, в зависимости от их назначения, требуется определённая прочность бетона.
Для чего необходимо использовать пластификаторы
В погоне за пластичностью, как уже говорилось выше, строители часто льют в бетон дополнительную воду, которая в дальнейшем приводит к снижению прочности, например, фундамента. На первый взгляд кажется, что, чтобы этого избежать, надо уменьшить количество воды, т.к. для протекания реакции гидратации её не требуется много.
Но, недостаточная пластичность, т.н. «жесткой смеси», в свою очередь также может привести к пустотам, так как бетонная смесь просто не сможет проникнуть через густое армирование в конструкции. Поэтому необходимо использовать добавку для водоредуцирования, т.е. снижения количества воды затворения при увеличении подвижности бетонной смеси.
В зависимости от назначения добавки, в качестве пластифицирующих компонентов, производители используют различные химические соединения. Добавки классифицируются, на: пластифицирующие, замедляющие и ускоряющие схватывание (твердение), противоморозные, позволяющие производить работы в зимнее время, и др.
Кроме того, бетонная смесь с пластификатором не прилипает к стенкам бетономешалок, легче подается бетононасосом, также продлевается время доставки раствора с помощью миксера от бетонного узла до объекта строительства.
Особенности использования добавок при кладочных работах
При проведении строительных работ важно разделять добавки, в зависимости от конструкций, где они должны использоваться. Например, при монолитных работах, заливке фундамента, перекрытий, несущих колонн важно добиться проектной конструктивной прочности. В то время как кладочному раствору избыточная прочность не нужна.
Существует большое количество разных пластификаторов. Нельзя бездумно использовать одни и те же добавки для кладочных и для бетонных работ, т.к. они отличаются друг от друга по химическому составу. Также добавки отличаются «мощностью» действия, влиянием на жизнеспособность раствора и смеси. Схожесть всех пластификаторов в том, что они уменьшают количество воды затворения, но, к бетону для фундамента и к кладочной смеси, предъявляются совершенно разные требования. Если пренебречь этим правилом, можно получить отрицательный результат, который приведет к большим проблемам.
При кладочных работах каменщику нужно, чтобы с раствором было удобно работать. Раствор должен быть легким, воздушным, как говорят «тянуться за мастерком».
Для этого используются добавки, которые обеспечивают не только пластичность, но и повышенную воздухововлекаемость. Это приводит к снижению прочности раствора, которая не нужна строителям при кладке лицевого кирпича.
Специальные добавки для кладки увеличивают выход объёма готового раствора. Например, без добавки можно, из равного объёма компонентов, получить 200 литров раствора, а с добавкой уже 230-240 л.
Важно: Если использовать добавку для кладочного раствора при бетонировании фундамента, где важна плотность бетона, то это может привести к существенному снижению прочности конструкции. Т.е. вместо запланированного М350 можно получить бетон М100-М50. В итоге: фундамент не сможет выдерживать и перераспределять нагрузку на грунт вес от вышележащих конструкций и его придётся демонтировать.
И наоборот, не следует применять добавки для бетонирования при проведении кладочных работ, т.к. они не обеспечат лёгкости, воздушности смеси и долгого времени жизни раствора, что важно для каменщиков.
Использование добавок для минимизации высолообразования на кирпичной кладке
Итак, модифицирующие добавки повышают качество раствора, его удобоукладываемость, прочность, морозостойкость и т.д. Кроме это использование пластификаторов для кладочных растворов позволяют уменьшить вероятность образования высолов на лицевых кирпичных стенах.
Высолы появляются из-за того, что через кладочный раствор начинает мигрировать влага, вынося с собой на лицевую сторону кирпича соли и другие легкорастворимые соединения. Т.к. добавка блокирует капилляры (снижается проницаемость раствора), то через них влага уже не может так легко вынести растворимые соединения. Помимо этого, сокращается количество воды для приготовления раствора, а это также уменьшает вероятность высолообразования.
Большая часть каменщиков обычно, всегда, при кладочных работах, использует средства для модифицирования раствора. Часто для этих целей применяются бытовых моющие средства — жидкое мыло, порошок и т.д. Мотивируется это тем, что и профессиональные добавки и «народные» средства содержат ПАВ (поверхностно-активные вещества), влияющие на вовлечение воздуха в смесь.
Важно: бытовые моющие средства, модифицирующие смесь, обеспечивают только похожий визуальный эффект, как и при применении специальных пластификаторов. Но в добавках для кладочных растворов есть разные ПАВ, которые, например, вовлекают в смесь воздух для крупных воздушных пор. Другие поверхностно-активные вещества не просто вовлекают воздух, а разбивают его на микропоры. Получается система замкнутых микропор, что обеспечивает повышение морозостойкости смеси и т.д.
Использование профессиональных добавок, от хорошо зарекомендовавшего себя производителя, позволяют гарантировать качество бетонных смесей и кладочных растворов.В стоимости всего каменного фасада, цена на профессиональные добавки невелика, поэтому нет смысла рисковать дорогим лицевым кирпичом и использовать для кладки бытовые моющие вещества. Т.к. это может привести к непредсказуемым конечным результатам в долгосрочной перспективе.
Добавки для твердения бетона
Реламикс Д – ускоритель набора прочности на основе органического сульфата.
Реламикс М2 — ускоритель набора прочности и суперпластификатор на основе смеси нафталинсульфонатов и органического ускорителя.
Реламикс ПК – это суперпластификатор с быстрым набором ранней прочности бетона на основе полиоксиэтиленовых производных полиметакрило-вой кислоты.
Реламикс Торкрет – не содержащий щелочей ускоритель схватывания на основе сульфата алюминия, используемый при мокром торкретировании.
Экомикс – пластифицирующая добавка с эффектом ускорения твердения на основе смеси лигносульфонатов и комплексного органического ускорителя.
Расширяющая добавка РД-Н
Портландцемент с добавкой РД-Н обладает всеми положительными качествами бездобавочного портландцемента и дополнительно обеспечивает в бетонах (растворах):
Санитарно-эпидемиологическое заключение № 50.99.07.573.П.09704.04.3 от 18.04.03
Бетоны и растворы на основе портландцемента с добавкой РД-Н находят широкое применение:
В гражданском строительстве:
В промышленном строительстве:
Для производства сухих строительных смесей (гидроизоляционные, ремонтные, фасадные, стяжки пола и т.д.).
В особых случаях и при возникновении вопросов, связанных с применением данного продукта, за консультациями обращайтесь к специалистам Компании Консолит.
Подготовка основания:
Основание, которое требует ремонта или нанесения сплошного гидроизоляционного покрытия из приготовленной растворной смеси, должно быть прочным. С него должны быть удалены: бетонная крошка, отслаивающиеся частицы, пыль, остатки краски и масляные пятна. При наличии на основании участков активных протечек (подпора) воды необходимо предварительно ликвидировать такие протечки при помощи сверхбыстротвердеющего, расширяющегося ремонтного состава CONSOLIT BARS 100. Во многих случаях, особенно там, где возможен значительный подпор воды, с целью получения более прочного гидроизоляционного слоя рекомендуется устанавливать армирующую сетку с размером ячейки 50…200 мм. Диаметр проволоки арматуры принимается равным 4-6 мм. Поверхность арматуры также не должна иметь следов смазки, загрязнений и ржавчины. Армирующая сетка крепится к основанию с зазором между арматурной сеткой и поверхностью основания не менее 10 мм. При этом слой растворной смеси над ней должен быть не менее 20 мм. Перед нанесением растворной смеси ремонтируемую поверхность необходимо увлажнить чистой водой до полного насыщения. Если основание недостаточно прочное, необходимо это основание после монтажа арматуры обработать грунтовочным составом CONSOLIT 300.
Приготовление бетонных (растворных) смесей:
Ориентировочные соотношения компонентов бетонных смесей с добавкой РД-Н (РД-Н : ПЦ500-Д0 (ПЦ400-Д0) : песок : щебень : вода) составляют: (0,1…0,15) : (0,85…0,9) : (1,2…1,4) : (2,0…2,3) : (0,4…0,5). Более высокие значения доли песка и щебня относятся к более массивным конструкциям, меньшие значения - к тонкостенным конструкциям и элементам на мелком щебне. Для получения растворной смеси с добавкой РД-Н ориентировочные соотношения компонентов растворных смесей с добавкой РД-Н (РД-Н: ПЦ500-Д0 (ПЦ400-Д0): песок : вода) составляют: (0,1…0,15) : (0,85…0,9) : (1,0…3,0) : (0,4…0,5).
Меньшие значения доли песка также относятся к тонкостенным элементам и конструкциям. Приготовление бетонных (растворных) смесей осуществлять только в механических смесителях (ручное перемешивание не рекомендуется). При приготовлении бетонной (растворной) смеси РД-Н может вводиться в смеситель, как с портландцементом, так и непосредственно в готовую бетонную (растворную) смесь. Но при этом необходимо обеспечить тщательное механическое перемешивание и точное соблюдение заданного соотношения с портландцементом по массе. Длительность приготовления бетонной (растворной) смеси с РД-Н в смесителе будет в 1,5-2,0 раза дольше по сравнению со временем приготовления обычного бетона.
При приготовлении бетонных (растворных) смесей с РД-Н также возможно дополнительно использовать и другие добавки (пластифицирующие, противоморозные, воздухововлекающие, комплексные и др.). Расчетные характеристики бетонов с расширяющей добавкой РД-Н и особенности проектирования конструкций из этого бетона регламентированы СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции".
Примеры составов бетонных (растворных) смесей на основе бездобавочного портландцемента с расширяющей добавкой РД-Н:
Порядок работы:
Приготовленная гидроизоляционная растворная смесь наносится слоем 20 - 30 мм. Растворную смесь наносить на поверхность пневмонабрызгом или торкретированием за 2-3 прохода при общей толщине 30 мм. Допускается наносить раствор вручную при обеспечении хорошего уплотнения смеси.
После выполнения работ необходимо создать следующие условия твердения бетонной (растворной) смеси:
- в течение первых суток после затворения - укрытие полиэтиленовой пленкой для предотвращения испарения влаги с поверхности бетона (раствора),
- в течение 1- 2 недель - поддерживать влажные условия твердения путем укрытия,
- при необходимости периодический полив распыленной водой и т.п.
Расширяющая добавка (РД-Н)
РДн представляет собой тонкоизмельченную смесь, состоящую из алюминатных или сульфоалюминатных и сульфатных компонентов. РДн вводится в обычный бездобавочный портландцемент для получения цемента с уникальными специфичными свойствами. На основе портландцемента с добавкой РДн можно получить специальные бетоны (растворы) с компенсированной усадкой и напрягающие.
Портландцемент с добавкой РД-Н обладает всеми положительными качествами бездобавочного портландцемента и дополнительно обеспечивает в бетонах (растворах) высокую водонепроницаемость без дополнительной гидроизоляции ( W 16 и выше), исключение усадки и ее отрицательных последствий, повышенную морозостойкость, повышенную стойкость в агрессивных средах, высокую прочность на растяжение при изгибе.
РД-Н применяется в качестве добавки к бетонам (растворам) в промышленном и гражданском строительстве:
· при ремонте, реконструкции и новом строительстве гидротехнических сооружений; изготовлении и восстановлении монолитных и сборных емкостей и резервуаров (бассейнов, водонапорных, канализационных и очистных систем);
· приготовлении влагонепроницаемых штукатурных составов, в том числе с целью сохранения теплоизоляционных свойств пористых марок бетонов и природных материалов (например, ракушечника);
· строительстве и ремонте подземных сооружений: тоннелей, шахт, метрополитена;
· хранилища радиоактивных (РАО) и других отходов;
· обустройстве покрытий в зонах с повышенными нагрузками: на мостах и аэродромах;
· приготовлении безусадочных бетонов (растворов);
· строительстве объектов спортивного назначения (катки, трибуны, беговые дорожки);
· проведении аварийных и экстренных работ;
· в индивидуальном жилищном строительстве для гидроизоляции подвалов, цокольных этажей, бань, гаражей, бассейнов;
· для производства сухих строительных смесей специального назначения (гидроизоляционные, ремонтные, фасадные и т.д.).
В других случаях и при возникновении вопросов, связанных с применением данного продукта, за консультациями обращайтесь к специалистам ООО «Консолит».
ПОДГОТОВКА ОСНОВАНИЯ
Перед началом работ необходимо подготовить основание. Оно должно быть прочным, ровным, очищенным от отслаивающихся частиц, остатков краски, извести, пыли, масляных пятен и соответствовать требованиям СП 71.13330.2017. При наличии на основании участков активных протечек (подпора) воды необходимо предварительно ликвидировать такие протечки при помощи сверхбыстротвердеющего, расширяющегося ремонтного состава CONSOLIT BARS 100. Во многих случаях, особенно там, где возможен значительный подпор воды, с целью получения более прочного гидроизоляционного слоя рекомендуется устанавливать армирующую сетку с размером ячейки от 50 до 200 мм. Диаметр проволоки арматуры принимается равным 4- 6 мм . Поверхность арматуры также не должна иметь следов смазки, загрязнений и ржавчины. Армирующая сетка крепится к основанию с зазором между арматурной сеткой и поверхностью основания не менее 10 мм . При этом слой растворной смеси над ней должен быть не менее 20 мм . Пылящие, сильно впитывающие влагу поверхности, поверхности после монтажа арматуры обработать грунтовочным составом CONSOLIT 300 (два слоя) При работе по плотным, слабовпитывающим поверхностям (как бетон, железобетонные плиты и т. д.) рекомендуется обработать поверхность адгезионной грунтовкой CONSOLIT 301. Применение грунтовок обеспечивает высокую степень сцепления гидроизоляционной растворной смеси с основанием.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРНОЙ СМЕСИ
Приготовление бетонных (растворных) смесей осуществлять только в механических смесителях (ручное перемешивание не рекомендуется). При приготовлении бетонной (растворной) смеси РД-Н может вводиться в смеситель, как с портландцементом, так и непосредственно в готовую бетонную (растворную) смесь. Но при этом необходимо обеспечить тщательное механическое перемешивание и точное соблюдение заданного соотношения с портландцементом по массе. Длительность приготовления бетонной (растворной) смеси с РД-Н в смесителе будет в 1,5-2,0 раза дольше по сравнению со временем приготовления обычного бетона. При приготовлении бетонных (растворных) смесей с РД-Н также возможно дополнительно использовать и другие добавки (пластифицирующие, противоморозные, воздухововлекающие, комплексные и др.). Расчетные характеристики бетонов с расширяющей добавкой РД-Н и особенности проектирования конструкций из этого бетона регламентированы СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции".
Ориентировочные соотношения компонентов бетонных смесей с добавкой РД-Н (РД-Н / ПЦ500-Д0 или (ПЦ400-Д0) / песок / щебень / вода) составляют: (0,1…0,15) / (0,85…0,9) / (1,2…1,4) / (2,0…2,3) / (0,4…0,5). Более высокие значения доли песка и щебня относятся к более массивным конструкциям, меньшие значения - к тонкостенным конструкциям и элементам на мелком щебне. Для получения растворной смеси с добавкой РД-Н ориентировочные соотношения компонентов растворных смесей с добавкой РД-Н (РД-Н / ПЦ500-Д0 (ПЦ400-Д0) / песок / вода) составляют: (0,1…0,15) / (0,85…0,9) / (1,0…3,0) / (0,4…0,5). Меньшие значения доли песка также относятся к тонкостенным элементам и конструкциям.
Примеры составов бетонных (растворных) смесей на основе бездобавочного портландцемента с расширяющей добавкой РД-Н:
1. Состав бетонной смеси: для изготовления ванны бассейна или промышленного пола из монолитного железобетона из расчета расхода на 1м 3 бетона: РД-Н - 60 кг ; портландцемент СЕМ I 52,5 Н (СЕМ I 42,5 Н) – 440 кг ; песок (чистый, мытый, с модулем крупности МКР. = 2,0. 3,0 и содержанием глинистых включений до 1%) - 650 кг ; щебень (гравий, гранитный щебень 5…20 мм) - 1050 кг ; суперпластификатор С-3 (сухой) -3 кг ; вода (чистая) -200 л .
2. Состав растворной смеси: для нанесения гидроизоляционного покрытия толщиной до 30 мм на поверхность из обычного бетона, железобетона или кирпичной кладки из расчета расхода на 1 м 3 раствора: РД-Н - 80 кг ; портландцемент СЕМ I 52,5 Н (СЕМ I 42,5 Н) - 570 кг ; песок (чистый, мытый, с модулем крупности МКР. = 2,0. 3,0 и содержанием глинистых включений до 1%) - 950 кг ; вода (чистая) - 250 л .
В связи с тенденцией к снижению жизнеспособности бетонной смеси при ее смешении с РД-Н, в случае ее транспортировки в автомашине-миксере рекомендуется вводить РД-Н в бетонную смесь непосредственно на стройплощадке и использовать бетон сразу после его перемешивания с добавкой.
ПОРЯДОК РАБОТЫ
Приготовленная гидроизоляционная растворная смесь наносится слоем 20 - 30 мм . Растворную смесь наносить на поверхность за 2 – 3 прохода при общей толщине 30 мм . Допускается наносить раствор вручную при обеспечении хорошего уплотнения смеси.
После выполнения работ необходимо создать следующие условия твердения бетонной (растворной) смеси: в течение первых суток после затворения – укрытие полиэтиленовой пленкой для предотвращения испарения влаги с поверхности бетона (раствора), в течение 1 – 2 недель поддерживать влажные условия твердения путем укрытия, при необходимости периодический полив распыленной водой и т.п.
Мы также готовы рассмотреть возможность производства расширяющей добавки РД-Н по индивидуальным заказам потребителей.
Работы следует выполнять при температуре основания и окружающей среды от +5 О С до +30 О С.
Добавки для твердения бетона
Современные бетоны без применения специальных химических добавок просто немыслимы.
Одним из видов добавок являются добавки, влияющие на отвердевание бетона. Рассмотрим, в каких случаях возникает необходимость ускорить набор прочности бетона, когда оправдано применение добавок, и как выбрать добавки.
Когда требуется применение ускоряющих добавок
Как известно, бетон начинается со смешивания цемента с водой, песком, щебнем и различными добавками. В этот момент входящие в состав бетона водорастворимые химические соединения начинают смешиваться с водой, образуя раствор, и запускается образование кристаллической структуры бетона.
В рамках процесса различают две основные фазы:
- фаза схватывания, которая в оптимальных условиях начинается через два часа и длится около часа (в это время подвижность раствора сохраняется);
- фаза твердения, которая начинается после схватывания и длится до достижения расчетной прочности бетона (через 28 дней при оптимальных условиях) и далее.
Вообще процесс отвердевания и набора прочности бетона линейным не является. Наиболее высокая скорость у него сразу после укладки, затем она постепенно снижается
Важно!
Оптимальными условиями отвердевания и набора прочности бетона считаются температура воздуха от +18 до +22° С и влажность, близкая к 100%. Нужно учитывать, что температура окружающего воздуха будет температурой твердения для тонкостенных конструкций. Если рассматривать монолитные конструкции крупных размеров, то температура измеряется в толще бетона, поскольку она там выше. Повышение температуры связано с тем, что реакции гидратации протекают с выделением тепла, и чем больше массив конструкции, тем больше этого тепла.
В процессе набора прочности раствор проходит фазу схватывания, затем начинается фаза твердения. Примерно на 7–10-й день достигается распалубочная прочность. Для работ в условиях мороза важная точка — достижение критической прочности (30–50% от расчетной прочности, определяется проектной документацией), после чего пониженные температуры уже не оказывают негативного влияния на бетон.
Таким образом, во время бетонных работ постоянно приходится ждать, пока бетон затвердеет достаточно, чтобы снять опалубку, перейти к бетонированию следующего уровня конструкции или нагрузить готовую конструкцию. В коммерческом строительстве это может означать простой людей и оборудования.
Ускорение твердения и набора прочности бетона может потребоваться в следующих случаях:
- необходимость ускорить строительство;
- повышение оборота опалубки;
- оптимизация прочности бетона;
- изготовление большого количества штучных изделий;
- бетонирование при отрицательных температурах, когда критическая прочность бетона должна быть достигнута в краткие сроки.
Факторы, от которых зависит скорость отвердевания бетона
График показывает, как скорость набора прочности бетона зависит от температуры воздуха.
Но не только температура и влажность воздуха влияют на то, с какой скоростью будут протекать процессы набора прочности бетона. Также влияют следующие аспекты:
- тип цемента по составу;
- помол цемента;
- свежесть цемента;
- наличие тепловлажностной обработки;
- водоцементное соотношение раствора;
- наличие специальных добавок в составе смеси.
Методы ускорения твердения бетона
На сегодняшний день существует несколько основных методов, которые позволяют сократить время набора прочности бетона. Некоторые из них применяются уже давно, другие являются более современными. Выбор той или иной технологии зависит от многих факторов:
- типа конструкции;
- времени;
- доступности тех или иных технологий или компонентов;
- бюджета строительства.
В каждом отдельном случае выбирается свой метод.
Изменение водоцементного соотношения
Это один из традиционных методов.
Известно, что увеличение количества цемента и уменьшение количества воды в замесе приводит к более быстрому набору прочности и более высокой прочности бетона.
Таким образом, можно понизить водоцементное соотношение в смеси разными способами:
- увеличить массовую долю цемента в замесе при неизменном количестве воды;
- применить цемент более высокой марки;
- уменьшить количество воды в бетонной смеси.
Однако в итоге смесь получается более жесткой, могут возникнуть проблемы с ее однородностью, увеличатся затраты труда, времени и электроэнергии на обработку бетона. В период первоначального набора прочности повышается хрупкость конструкции.
Другой недостаток такого подхода — увеличение затрат. Поскольку цемент — это самый дорогой компонент бетонной смеси, увеличение его массовой доли повышает стоимость бетона.
Каталог продукции CEMMIX
CemPlast
Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.
Решить эти проблемы можно путем добавления суперпластификаторов, которые позволяют снизить количество цемента и воды в замесе (экономия цемента может составлять 10–15% без потери прочности), сохранить подвижность бетонной смеси даже при изменении водоцементного соотношения.
Применение специальных цементов
На скорость набора прочности бетона положительное воздействие оказывает быстрое насыщение воды замеса растворимыми компонентами цемента. При быстром насыщении процесс кристаллизации протекает быстрее. Поэтому применение специальных цементов, которые быстро вступают в реакции гидратации, ускоряет набор прочности.
Во-первых, это цементы мелкого помола или прошедшие процедуру активации. С этой целью предприятия иногда приобретают специальные мельницы. Активация цемента осуществляется прогоном цемента с крупными заполнителями в бетономешалке (активация помогает также в том случае, когда используется лежалый цемент).
Во-вторых, это цементы с особым составом:
- растворы на специальных быстротвердеющих портландцементах в возрасте двух суток показывают прочность на 50% больше, чем растворы на обычных цементах;
- глиноземистые цементы позволяют бетону достичь расчетной прочности уже в возрасте трех суток;
- сульфоалюминатные цементы позволяют бетону достичь расчетной прочности через несколько часов.
Недостаток этого метода заключается в высокой стоимости специальных цементов, поэтому он применяется только в особых случаях.
Тепловлажностная обработка
На процессы твердения бетона прямое влияние оказывают температура и влажность. Температура +18–22° С считается оптимальной, а ее повышение увеличивает скорость протекания реакций гидратации, но только в том случае, если сохраняется высокая влажность.
С целью ускорения набора прочности бетон могут прогревать различными методами (электроды, ИК-излучение), устанавливать тепляки, укрывать, чтобы сохранить тепло, которое выделяется во время протекания химических реакций. Все эти мероприятия применяются также при зимнем бетонировании.
Чтобы узнать, насколько быстро бетон наберет расчетную прочность при прогреве, применяют формулу Ван Гоффа, согласно которой, при повышении температуры бетонной смеси на 10° С (в диапазоне от 0°С до 100°С) скорость процессов возрастает в 2–4 раза. Теоретически, если бетон при оптимальной температуре воздуха набирает прочность за 28 суток, при его нагреве до 60° С и сохранении влажности 90% расчетная прочность будет набрана за 8 часов.
На практике, бетон при нагреве проходит три фазы:
- медленный нагрев до 60° С (три часа);
- выдержка при температуре 60° С (шесть часов);
- постепенное остывание (три часа).
Итого процесс занимает 12 часов, но это несравнимо с 4 неделями.
Интересно!
Правило работает и в другую сторону: при снижении температуры процессы твердения раствора замедляются. Так, при +10° С набор расчетной прочности может занять 2–3 месяца.
Тепловлажностная обработка считается одним из самых доступных методов ускорения набора прочности бетона, однако она требует специального оборудования и в некоторых случаях — затрат электроэнергии. Кроме того, нужно контролировать температуру раствора, не допускать возникновения температурного градиента, который может привести к растрескиванию бетона.
Добавление микрокремнезема
Это один из современных методов ускорения набора прочности бетона.
Микрокремнезем — это ультрадисперсный материал на основе оксида кремния. Он вступает в реакцию с одним из компонентов цемента — известью, обеспечивая повышение прочности бетона в возрасте 1–2 суток на 50–70%.
Проблем в данном случае две:
- Микрокремнезем сложно найти в продаже, поскольку он используется для изготовления специальных комплексных добавок.
- Микрокремнезем имеет высокую водопотребность. При его добавлении в смесь придется добавить воды, но проблема в том, что лишняя вода снижает прочность бетона. Поэтому микрокремнезем добавляют в смеси совместно с суперпластификаторами.
Применение специальных ускоряющих добавок
Ускорителями твердения бетона называются химические добавки, которые регулируют кинетику твердения бетонной смеси. Их характеристики регулируются ГОСТ 24211-2008 п. 4.1.2, согласно которому такие добавки должны увеличивать прочность бетона в возрасте суток не менее чем на 30%.
Суть работы специальных добавок-ускорителей заключается в том, что они повышают смачиваемость компонентов, ускоряют реакции гидратации, обеспечивают повышение однородности смеси.
В зависимости от того, как именно влияют добавки на бетонную смесь, их подразделяют на следующие виды:
- добавки, которые повышают растворимость компонентов бетонной смеси, но в реакции с компонентами смеси не вступают;
- добавки, которые активизируют реакции гидратации;
- добавки, которые вступают в реакции обмена с компонентами цемента с образованием гелей гидроксида кальция;
- добавки, которые способствуют выделению тепла при протекании реакций гидратации.
Все эти виды добавок также снижают температуру замерзания воды в смеси.
Интересно!
Некоторые из этих добавок также применяются в зимнем бетонировании, поскольку они снижают температуру замерзания воды в бетонной смеси.
Наиболее распространенными добавками-ускорителями являются следующие химические соединения (соли-ускорители):
Однако нужно иметь в виду, что такие добавки надо очень аккуратно дозировать, поскольку они могу приводить к появлению высолов. Кроме того, хлористые соли (CaCl, KCl) и сульфаты вызывают коррозию арматуры, а потому для железобетонных изделий не годятся.
Другой тип добавок — это пено- и газообразующие добавки. Они вовлекают воздух в бетонную смесь, позволяя создавать пористые бетоны (например, газобетон). Чаще всего в качестве такой добавки применяется алюминиевая пудра, которая вступает в реакцию с цементом в присутствии воды и образует алюминат кальция, являющийся мощным ускорителем схватывания бетона. Бетон твердеет за несколько минут, в итоге получается пористый материал.
Комплексные добавки-ускорители
Справедливости ради надо заметить, что в современном строительстве применяют специальные химические добавки, которые не имеют недостатков солей-ускорителей.
Каталог продукции CEMMIX
Liqui
Универсальное защитное пропиточное средство для бетонов и других строительных материалов.
Для ускорения схватывания применяется жидкое стекло (CEMMIX Liqui). Добавку используют чаще всего при проведении ремонтных работ, когда важно, чтобы смесь схватилась очень быстро.
Для ускорения набора прочности используют комплексные добавки, например, CEMMIX CemFix. Эта добавка не вызывает появление высолов или коррозию арматуры. В отличие от других методов ускорения набора прочности, которые требуют проведения лабораторных испытаний для определения оптимального воздействия, CemFix уже протестирована в лаборатории, и вам остается только добавить ее в раствор в определенной концентрации, чтобы получить ожидаемый эффект.
CemFix используется для фундаментов и стяжек, плитки и дорожек, штукатурных и кладочных растворов.
Каталог продукции CEMMIX
CemFix
Высокоэффективный ускоритель – добавка комплексного действия для бетонов и растворных смесей требующих высокой ранней прочности.
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Добавка обладает комплексным действием (ускоряющим и пластифицирующим), увеличивает темп набора распалубочной (опалубку можно снимать через 12 часов) и расчетной прочности, повышает удобоукладываемость смеси, прочность и долговечность бетона.
CemFix позволяет снизить водопотребность смеси, уменьшить количество цемента на 5–10% без потери прочности, повысить водонепроницаемость бетона.
Интересно, что другие методы ускорения набора прочности бетона всегда связаны с увеличением расходов, и только применение добавки CemFix, наоборот, позволяет достигнуть поставленных целей и одновременно сэкномить средства.
Важно!
CemFix имеет состав, адаптированный к отечественным цементам и заполнителям. Также добавка совместима с другими добавками CEMMIX.
Рассмотрим рецептуру бетонной смеси класса В30 с использованием фибры и добавки CemFix.
Это тяжелый бетон с плотностью свыше 2400 кг/куб. м (в среднем, 2420 кг/куб. м), который применяется для сооружений, требующих высокой прочности.
При использовании цемента ЦЕМ I/II 42,5 (М500 по старой маркировке), на куб бетона потребуется:
- цемент — 420 кг;
- песок — 770 кг;
- крупный заполнитель — 1080 кг;
- вода — 155 л.
Базальтовая фибра CEMMIX добавляется из расчета т 0,9 до 3 кг (в данном случае оптимально 2 кг).
Добавка CemFix — 1 л на 100 кг цемента; в данном случае, 4,2 л.
Применение добавки CemFix позволяет сэкономить до 40 кг цемента, при этом затраты на добавку составят около 300 руб., так что затраты на приобретение CemFix полностью окупаются.
За сотни лет применения бетона в строительстве было разработано немало технологий, позволяющих оптимизировать время набора прочности бетона. Современные комплексные химические добавки-ускорители не имеют недостатков ускорителей предыдущих поколений. Они испытаны в лаборатории, точно определена их дозировка. Применение добавок CemFix и Liqui обеспечивает получение прочных качественных бетонов с повышенными характеристиками по водостойкости и морозостойкости, а также позволяет экономить цемент и увеличивать скорость набора прочности бетона, что благоприятно сказывается на бюджете строительства. Добавки CEMMIX для любых случаев можно приобрести оптом от производителя, а также в розничных строительных магазинах (например, Леруа Мерлен) и в интернет-магазинах.
Читайте также: