Ускорители это в строительстве

Для того чтобы разобраться с процессом твердения бетона, надо вспомнить, почему и как происходит этот процесс.

Современная бетонная смесь состоит из следующих компонентов:

Процесс твердения обеспечивает цемент с водой. А чтобы понять, что такое цемент, подробно остановимся на этом компоненте.

Цемент получается после помола клинкерных смесей, которые производят в огромных печах обжига при температуре порядка 1450 ℃. Основным сырьём для клинкера являются известняковые горные породы и глина. После такой высокой температурной обработки происходят структурные изменения и полученный спёкшийся клинкер смешивают с гипсом и другими веществами. Эту смесь загружают в шаровые мельницы и измельчают до мелкодисперсной сыпучей массы серого цвета, которая и называется цементом. Он состоит из 4 основных минералов:

• 2Cа∙SiO2 – двухкальциевый силикат;
• 3Ca∙SiO2 –трёхкальциевый силикат;
• 3CaO∙Al2O3 – трёхкальциевый алюминат;
• 4CaO∙Al2O3∙Fe2O3 – четырёхкальциевый алюмоферрит.

Все эти составляющие цемента играют важнейшее значение в его дальнейшем поведении. Всё самое главное начинается тогда, когда он вступает во взаимодействие с водой. Начинается твердение цемента или ещё этот процесс называют гидратацией, когда молекулы воды связываются через физико-химический процесс со всем многообразием минералов цемента.

Ускорители схватывания бетона. Демонстрация процесса и работа с ними..

В этой фазе все четыре компонента ведут себя по-разному. Одни минералы вступают в реакцию сразу, другие через время, третьи запускают своё действие лишь в финале процесса затвердения, завершая долгодневный процесс.

Полный цикл твердения цемента длится годами, но основным считается отрезок в 28 суток.

Важнейшим фактором гидратации цемента считается водоцементное соотношение (В/Ц).

Оно определяет все прочностные характеристики полученного цементного камня. На этой картинке удачно обозначена схема взаимодействия молекул воды и цементных зёрен.

Из неё видно, что оптимальным В/Ц будет 0.4. Но при приготовлении уже бетонной смеси там добавляются инертные заполнители, такие как песок и щебень. Если готовится раствор, то тогда добавляется только песок. Цемент является единственным вяжущим, который скрепляет в одно целое все компоненты бетонной смеси. Частицы цемента уже кристаллизовались и заполнили пространство между частицами инертных материалов, начался процесс схватывания.

Этот процесс начинается в зависимости от температуры и других факторов через 20 минут и продолжается до 20 часов. Но после схватывания наступает непосредственно процесс твердения, который и даёт основную прочность бетону. Он длится до 28 суток, когда набрана основная прочность в 95 %.

Так подробно надо было остановиться на этих процессах для того, чтоб было понятно, как можно влиять на них.

Необходимость ускорения процессов схватывания и твердения

Строительные процессы каждый раз ставят различные сложные задачи перед исполнителями. Например, низкая температура, которая отрицательно сказывается на сроках твердения – они удлиняются.

Бывают ситуации, когда необходимо разобрать опалубку раньше, чем бетон затвердеет и наберёт необходимую прочность, позволяющую передвигаться по поверхности строителям. Но возможны и ситуации, когда необходимо оттянуть сроки начала схватывания цемента, потому что бетонный узел находится далеко от объекта.

Во всех этих случаях необходимо применение регуляторов сроков схватывания цемента. Это требуется для того, чтобы сроки начала схватывания не опережали сроки укладки бетонной смеси. Эти процессы надо разводить по сторонам. Механизм такой – сначала укладка, потом начало сроков схватывания.

Химия процесса

Необходимо различать несколько способов ускорения твердения бетонных и растворных смесей:

Тепловая обработка

Голландский химик Вант – Гофф вывел правило, которое гласит, что при увеличении температуры на 10℃ происходит ускорение химической реакции в 2 – 4 раза. Такое происходит в температурном диапазоне от 0 до 100℃. Если бетон набирает свою марочную прочность при температуре 20 ℃ за 28 суток, то исходя из формулы голландца необходимая прочность у бетона наступит при температуре 60 ℃ через 8 часов. Поэтому на заводах весь процесс укладываю в 12 часов (3 часа подъём температуры, 6 часов изотермическая выдержка и 3 часа – остывание). За это время изделие набирает прочность от 90 до 105%.

Добавки в бетоны и растворы

Это всевозможные соли неорганических кислот — хлориды, сульфаты ( CaCl2, NaNO3, KNO3, KCl и т.д.). Механизм состоит в том, что это соли электролиты и они повышают растворимость цементных минералов и реакция гидратации протекает быстрее. Требования к добавкам ускорения по ГОСТ 24211 – 2008 состоят в том, что они должны обеспечивать в первые сутки твердения бетона прирост прочности не менее 30 %. Надо также отметить, что эти добавки в большинстве своём известны как противоморозные.

Снижение водоцементного соотношения (В/Ц)

Чем меньше воды, тем быстрее вода с цементом переходят в насыщенное состояние и активизируется рост кристаллизации цементного камня. Ну а если воды больше, то насыщение раствора и рост кристаллизации будет проходить в удлинённые сроки. То есть можно сказать так – бетон с низким В/Ц быстрее приобретёт распалубочную прочность, нежели с высоким.

А это очень важно в условиях ускорения строительных сроков.

Использование микрокремнезёма SiO2

Это побочный продукт некоторых металлургических производств, которые работают с кремнесодержащими металлами, сплавами и в виде золы уноса собираются и добавляют в бетонные смеси. Химия этого процесса ускорения заключается в следующем: вода вступает во взаимодействие с цементом и образуется портландит (Ca(OH)2) плюс ещё много чего. Но при добавлении микрокремнезёма он вступает в реакцию с портландитом и связывает его, и реакция образования портландита ускоряется по законам химии. При добавлении кремнезёма прирост прочности бетона в первые двое суток составляет от 50 до 80%.

Использование быстротвердеющих цементов

Это такой е портландцемент, но с большей удельной поверхностью. Поэтому некоторые железобетонные заводы докупают к своим технологическим процессам шаровые мельницы и подвергают обычные, низкомарочные цементы дополнительному помолу. На выходе получается цемент, который быстро твердеет и решает задачу ускорения производства ж/б изделий. Есть цементы, которые за счёт быстропротекающей реакции набирают прочность стремительно. Например, глинозёмистый, который может набирать 100 % прочность за 3 суток.

Но у них есть недостаток – они дороги.

Обзор российских и иностранных регуляторов сроков схватывания и твердения цемента

Универсал П-2

Является пластифицирующей добавкой, которая позволяет снизить расход воды на 12 %. Набор роста прочности в первые сутки не менее 50%. Увеличивает морозостойкость на 1-2 марки. Повышает водонепроницаемость на 2 позиции. Не содержит веществ, провоцирующих коррозию арматуры. Применяется для всех видов бетонов, включая преднапряжённые и особо ответственные конструкции.

Форт УП-2

Комплексная добавка для бетонных смесей и цементно-песчаных растворов. Добавляет составам рост сроков схватывания и твердения. Прирост прочности в течение первых суток твердения более 30 %. Позволяет полностью отказаться от тепло-влажностной обработки при температуре ≥15℃. Повышает конечную прочность бетона на 10 %, что позволяет экономить до 12 % цемента. Улучшает удобоукладываемость и сохранность бетонной смеси.

Асилин 12

Жидкий ускоритель для работы с бетонами и растворами при пониженных и повышенных температурах. Применяется при производстве пенобетона, снижает усадку при протекании реакции вспучивания. Прирост прочности по отношению к регламентной – 30 %. Безвреден при работе с ним, не горит. Содержание по отношению к массе цемента – 0.4-1% для пенобетонов, 0.5-2 % для тяжёлых.

Хлористый кальций

Добавка, позволяющая в дополнение к ускорению твердения ещё повысить износостойкость и устойчивость к атмосферным осадкам. Применение хлористого кальция даёт прирост прочности во время твердения в 2-3 раза. Эта добавка набирает влагу из воздуха и пускает её на гидратацию цемента. Такой эффект важен при высоких атмосферных температурах.

Но требуется осторожность при изготовлении армированных бетонов, в больших количествах может отрицательно сказаться на коррозии арматуры.

Релаксол

Выполняет две функции – как ускоритель и противоморозная добавка. Ускоряет твердение на 40 % в первые трое суток. Дозировка – 0.5-2 % от массы цемента.

Реламикс

Целая линейка суперпластификаторов ускорителей твердения. Снижает расходы на пропарку изделий, а в отдельных случаях и вовсе позволяет отказаться от неё. Дозировка – 0.6-1 %.

CemStone

В строительстве бывают ситуации, когда требуется продлить сроки начала схватывания и твердения вяжущего. Это позволяет сохранить смесь в рабочем состоянии на несколько часов. Таковой является эта пластифицирующая добавка. Её действие основано на замедлении начала химического процесса гидратации цемента, т. е. с запаздыванием кристаллизации. Такая добавка наоборот снижает набор прочности в первые 7 суток на 30 %. Но к 28 суткам набирает необходимые 100 %.

Видео

Для рукастых домохозяев вот видео:

Источник: obetone.ru

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:

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%.

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.

Источник: dvabrevna.ru

Ускоритель твердения бетона: пластификаторы и замес своими руками +Фото и Видео

В строительной индустрии достаточно часто задаются конкретные требования к срокам производства работ на стройплощадке, к срокам изготовления отдельных или серийных конструкций.

Но это ни в коей мере не должно ухудшать качества готовой продукции даже при значительном сокращении времени выполнения тех или иных работ.

Для изменения сроков строительства в меньшую сторону нередко применяют специальные добавки: ускорители твердения бетона. Они служат не только значительному снижению сроков работ, но, также и улучшению свойств бетона.

С целью изменения и улучшения свойств бетона используются ускорители твердения, которые увеличивают показатели прочности, сокращают время его выдержки и, как закономерный итог, ускоряют строительный процесс в целом.

Пластификаторы. Общие сведения

Замес бетона

Эти добавки относят к пластификаторам. Их вносят при замесе бетона. Перемешивают равномерно, одновременно со всеми компонентами. У каждого ускорителя есть ограничения по превышению определённых количественных значений, вносимых в бетон.

С экономической точки зрения, использование ускорителей схватывания позволяет снизить себестоимость товара и улучшает технико – экономические показатели деятельности организации, производящей строительные работы.

Немаловажным, в условиях погодных реалий нашей бескрайней Родины, является то, что ускоритель твердения даёт возможность производить бетонирование конструкции при температуре ниже нуля. Это даёт шанс замораживать бетон до показателя, который является ниже расчетного, не подвергая риску его “разморозить” благодаря резкому сокращению объёма свободной воды.

В различных сочетаниях применение ускорителя твердения бетона сокращает сроки производства работ на четверть и более.

В последнее время интенсивно нарастает интерес к ускорителям и пластификаторам бетона. Большое количество бетонных заводов и заводов железо – бетонных изделий лишились паросиловых хозяйств. Проверенный способ ускорения отвердения бетонных изделий методом обработки влажным теплом больше недоступен. Приходится работать по технологии “беспропарочной”, используя ускорители: химические интенсификаторы схватывания и твердения.

Добавки – ускорители твердения бетона

Строители отличаются практичностью и потому, уже давно и небезуспешно, в целях ускорения твердения бетона используют хлористые соли.

Преимущества хлористых солей:

• – Доступность
• – Невысокая цена
• – Взрыво – пожаробезопасны
• – Не токсичны
• – Экологически безопасны

Недостатки:

• – Коррозионно-активны по отношению к железу.

Коррозионная активность снижается добавками нитритов (нитрит натрия, нитрита кальция), прочими замедлителями процессов коррозии.

Виды добавок по форме действия на цементное тесто:

• – Добавки, не вступающие в реакцию с составляющими цемента. Повышают их растворимость.
• – Добавки, активирующие гидратацию (т.е. присоединение воды ионом или веществом) цемента.
• – Добавки, увеличивающие скорость гидратации цемента.
• – Добавки, обуславливающие тепловыделение при гидратации цемента.

Все виды перечисленных добавок температуру замерзания воды понижают.

Добавки применяют с конкретной целью: изменить некоторые физико-химические свойства растворов и бетонов (скорость твердения, подвижность, потенциальное обеспечение удобной укладки).

Ускорителями твердения цементов являются растворы (водные) хлористого кальция, хлористого натрия (хлористых солей).

Хлористый кальций

Использование хлористого кальция снижает объем воды и расход цемента, так как подвижность бетонной смеси повышается. Он влияет и на возрастание прочности бетона.

При твердении бетона в нормальных условиях можно вводить от ноль целых пяти десятых процента до двух процентов хлористого кальция относительно массы цемента. В бетонах, не подвергнутых армированию, количество хлористого кальция может быть увеличено до трёх процентов.

Специалистами не рекомендуется задействовать ускорители твердения:

• – в конструкциях из железобетона
• – в преднапряжённых железобетонных изделиях (если диаметр арматуры меньше пяти миллиметров)
• – для изделий автоклавного твердения, эксплуатируемыми в среде с влажностью более шестидесяти процентов.

Какую добавку – ускоритель твердения купить?

В настоящее время рынок предлагает добавки – ускорители твердения бетона отечественного и зарубежного исполнения.

Добавки твердения бетона (производство Россия)

Калия карбонат. Соль. Порошок белый кристаллический. Показания щелочные. Может занимать до пяти процентов объема массы цемента.

Структура бетонной смеси получается крупнопористой. Быстро схватывается.

Кальция хлорид. Порошок кристаллический белый. Длительно находясь на открытом воздухе, деформируется (способен расплываться).

Кальция нитрат. Бесцветные кристаллы. Хорошо растворяются в водной среде.

Кристаллогидрат технический натрия сульфата. Получают при создании аскорбиновой кислоты. Является отходом производства.

Абсолютное противопоказание к применению: наличие влияния на конструкции постоянного тока.

Лигнопан Б2. Ускоритель твердения, обладает пластифицирующими свойствами. Ввиду отсутствия в составе хлоридов не провоцирует коррозионность арматуры. Применяют для создания изделий методом безопалубочного формования. Добавляется в состав бетона в количестве от ноль целых шести десятых процента до полутора процентов.

Добавки твердения бетона (импортное производство)

Производство: Германия

Addiment BE2. Ускоритель твердения, высокоэффективный. Применим в бетонном торкретировании, в ремонтных работах. В порошкообразном виде применяют дозировку от двух до четырёх с половиной процентов.

Addiment BE5. Применим в создании бетонных продуктов, строительства в зимний период. В порошкообразном виде применяют дозировку от одного процента до двух целых одной десятой процента.

Addiment BE6. Рекомендация: ремонтные работы.

Производство: Словения

CementolOmega P. Отвердитель бетонной смеси.

Tiksocret P. Применяемая дозировка в порошкообразном виде: от двух процентов до четырёх процентов.

Очень сильное воздействие на ускорение застывания торкретбетона.

Производство: Италия

Лития карбонат. Применим при изготовлении бетонной смеси и раствора на базе высоко алюминатного цемента.

Заключение

И, знайте, какую бы добавку ускоритель твердения бетона Вы ни выбрали, какими параметрами ни руководствовались – в любом случае Вы останетесь в выигрыше!

1. – Улучшите качество бетонных конструкций
2. – Ускорите производство строительных работ

А значит, сумеете рачительно использовать свои ресурсы, в том числе и главный, невосполнимый ресурс – время.

Источник: polsdelat.ru

Ускорители твердения бетона: способы, добавки для быстрого схватывания и набора прочности бетонной смеси

Строительные смеси, применяемые при сооружении фундаментов, должны набирать прочность. Только после схватывания состава можно переходить к следующему этапу работ. С учетом большой толщины слоя застыть быстро раствор не сможет, для этого потребуется не менее 3 суток. Отвердитель для бетона помогает ускорить схватывание состава без нарушения структуры материала.

Условия для применения ускорителей

Ускорители твердения бетона применяются в таких случаях:

Классификация

По характеру воздействия на бетонную смесь выделяют такие типы химических средств:

Как ускорить процесс твердения бетона

Существуют разные способы ускорения твердения бетона, самым действенным среди которых является использование химических присадок.

От чего зависит скорость твердения

На отвердевание бетона влияют такие факторы:

Способы ускорения процесса

Существует 2 метода, применяемых для быстрого схватывания строительной смеси: автоклавная обработка и введение химических добавок — ускорителей твердения бетона.

Первый способ невозможно использовать при построении конструкций своими руками. Бетонный блок нужно помещать в особую камеру с высокой влажностью. Обработка горячим паром позволяет бетону набрать прочность за 2-3 часа.

Действие добавок-ускорителей твердения

Принцип действия затвердителя основывается на ускорении химических реакций между ингредиентами смеси. Под воздействием добавок образуются гели, впитывающие большой объем влаги.

• увеличивают площадь поверхности монолита, уменьшая средний размер пор;
• ускоряют связывание воды (это достигается благодаря самопроизвольному повышению концентрации растворенных компонентов);
• положительно влияют на структуру искусственного материала на всех уровнях (увеличивается количество микропор, уменьшается число макропор).

Основные виды добавок

Существуют такие типы добавок для быстрого твердения бетона:

Отечественные добавки

В Москве и других городах России выпускаются такие ускорители застывания бетона:

Ускорители иностранных производителей

Зарубежные производители выпускают такие виды ускорителей затвердевания:

Чтобы узнать, как ускорить твердение бетона, не ухудшив его эксплуатационные качества, нужно изучить свойство отвердителей. Решая, какой химический агент приобрести, учитывают погодные условия и марочную плотность цемента.

Источник: 1beton.info