Ippsp.ru

Проектирование и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как бетон набирает прочность и; как ускорить твердение

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.

Как бетон набирает прочность и как ускорить твердение

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.

Как бетон набирает прочность и как ускорить твердение

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.

Зимнее бетонирование с добавками Sika

Учитывая продолжительные периоды низких температур, которые в разных регионах нашей страны могут длиться до нескольких месяцев, применение противоморозной строительной химии не просто оправдано, а необходимо. В «зимней» линейке швейцарского концерна Sika есть все необходимые виды добавок в бетон, которые помогают сохранять свойства раствора и продолжать строительство бетонных и монолитных конструкций в холодное время года:

  • Sika®Antifreeze N9 – добавки-антифризы для бетона со свойствами ускорителя твердения и пластификатора. Добавка обеспечивает быстрое твердение и набор прочности бетона при минусовой температуре. Кроме того, состав повышает плотность и прочность бетона и не оказывает вредного воздействия на арматуру ввиду отсутствия агрессивных компонентов.
  • Ускоритель твердения бетона Sika® Antifreeze FS-1 увеличивает количество выделяемого бетоном тепла и ускоряет начало процесса схватывания раствора. Применение этой добавки позволяет бетону быстро набрать начальную прочность, на которую не влияют минусовые температуры.
  • Sika® Antifreeze Plast – противоморозный пластификатор. Состав ускоряет набор прочности бетона, обеспечивает его затвердевание при отрицательных температурах. Кроме того, повышает пластичность бетонной смеси, прочность и водонепроницаемость конструкции.
Читайте так же:
Как делает печь цемент

Средства для увеличения подвижности смеси

Подвижность бетона определяет его способность занимать форму опалубки без образования пустот. Для улучшения подвижности смеси используют поверхностно активные вещества (ПАВ) гидрофильного типа. Это, преимущественно, олеат и стеарат натрия, составляющие основу бытовых моющих средств, а также сульфитно-дрожжевая бражка (лигносульфонат) — отход целлюлозной промышленности, широко применяемый в производстве сухих строительных смесей.

Пластификаторы и добавки для бетона своими руками

Добавлять в бетон можно как смеси, содержащие указанные вещества (жидкое или хозяйственное мыло), так и жидкие/твёрдые концентраты. В последнем случае хорошо решается вопрос правильной дозировки добавок. Для справки, содержание ПАВ в бытовой моющей химии составляет от 35 до 70%, при этом всегда нужно исходить из расчёта максимальной концентрации, чтобы не превысить дозировку. Оба описанных типа пластификаторов добавляются в бетон в количестве 0,2–0,35% от массы цемента.

Пластификаторы и добавки для бетона своими руками

Побочные эффекты от применения пластификаторов в основном положительные. Это незначительное замедление схватывания смеси, снижение водоцементного соотношения на 10–15%, незначительное повышение пористости. Правильное применение лигносульфоната позволяет при сохранении объёма используемой воды сократить на 7–10% содержание в смеси цемента с сохранением марочной прочности.

Что потребуется

Для изготовления декоративного строительного материала потребуется:

  • вода;
  • песок (любой);
  • заполнитель фракцией от 5 до 20 мм (щебень, гранитная крошка, мрамор, доломит);
  • цемент (марки М 400 и выше);
  • замедлитель схватывания бетонной смеси (Peramin R, G-05, Cementol Retarde или любой другой);
  • емкость для смешивания раствора;
  • водяной насос или пистолет-распылитель с компрессором (для изготовления дорожки для загородного участка будет достаточно обычного насоса для побелки);
  • готовые пластиковые или самодельные деревянные формы;
  • бетономешалка;
  • вибростол (желательно);
  • распылитель для нанесения замедлителя.

Полезно! Если подразумевается приготовление раствора для большой конструкции, то лучше использовать инерционную бетономешалку («груша» не подойдет). Для приготовления небольшого объема смеси можно замешивать бетон вручную.

Полезно! Дорогостоящий гель-затвердитель можно заменить обычным сахарным сиропом или моющим средством.

Подготовив все необходимое, можно приступать к работе.

Использование добавок-ускорителей

Использование добавок-ускорителей. Результат от использования добавок в бетоне

Добавки-ускорители используют, как при изготовлении сборного бетона, так и при производстве железобетона. Ускорение схватывания бетонной смеси и твердения бетона используется, как при производстве бетонов с нормальными условиями твердения, так и с влажностными условиями, кроме этого добавки-ускорители используют в бетонах с твердением под тепло-влажностной обработкой. Данные добавки используются в бетонах на плотных и пористых заполнителях.

Из этого можно понять, что ускорение схватывания и твердения бетона, может понадобиться практически в любых ситуациях, а добавки-ускорители могут использоваться в любом составе практически всех видов бетонов, что говорит об их максимальной универсальности.

Читайте так же:
Как сделать водонепроницаемый раствор цемента

При изготовлении бетонных конструкций в полевых условиях, быстрое твердение бетона позволяет раньше производить распалубку конструкции, что позволяет не только ускорить строительный процесс, но и уменьшить количество необходимых форм для строительства и тем самым снизить металлоемкость производства и сэкономить денежные средства. Кроме всего прочего уменьшается и производственная площадь, что в некоторых случаях может быть необходимым условием строительного процесса.

При изготовлении бетонных и железобетонных конструкций в заводских условиях использование добавок-ускорителей позволяет уменьшить период тепло-влажностной обработки, а это ускоряет оборачиваемость тепловых агрегатов и форм, как и при полевом строительстве. Все это позволяет снизить металлоемкость производственного процесса, а так же снизить энергозатраты на тепловую обработку и не только.

Благодаря использованию добавок-ускорителей, получается уменьшить расход цемента, а при дополнительном использовании еще и органических пластифицирующих добавок есть возможность снизить расход клинкера до 15%.

Таким образом, использование добавок-ускорителей позволяет не только снизить металлоемкость производства и ускорить его, но и позволяет снизить себестоимость конечного продукта, ускорить техническую деятельность производственного предприятия и улучшить его экономические показатели.

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.

Пластификатор для бетона

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.

Читайте так же:
Алевролит с карбонатным цементом

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

Пластификатор для бетона

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

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.

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.

Пластификатор для раствора своими руками

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.
Читайте так же:
Гидроизоляция цементная ек w400 15кг

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.

Пластификатор для бетона своими руками

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.

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.

Пластификатор для бетона своими руками

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.

Читайте так же:
Глубокий кариес или кариес цемента

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

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.

Отечественные добавки

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

Использование комплексной добавки позволяет повысить прочность на 30-60%. Средство совместимо с бетонами разных марок подвижности. Состав имеет вид порошка темного цвета. Он содержит соли, которые вводят после разбавления цементно-песчаной смеси водой. Порошок применяется для ускорения схватывания пористых бетонов.

Добавка создана для ускорения набора прочности бетонных изделий и увеличения срока их эксплуатации. Активное вещество получает влагу из воздуха, способствуя ее накоплению в структуре материала.

Добавка производится на основе хлористого кальция, уменьшающего время затвердевания. К положительным качествам средства относят повышение устойчивости бетона к промерзанию и износу, возможность ускоренной выемки залитых блоков из форм. Отвердитель добавляют на этапе смешивания сухих компонентов с водой. Конкрит-Ф нередко применяют при изготовлении брусчатки, чтобы блоки не имели крупных пор и сколов.

Входит в группу суперпластификаторов, выпускаемых в виде порошка, жидкости или геля. Средство комплексного действия уменьшает время застывания и набора прочности монолитных конструкций. Релаксор используется для повышения устойчивости материала к морозам. Опалубку можно удалять через сутки после заливки. При использовании добавки в сочетании с прогревом время затвердевания уменьшается на 4-8 часов.

Серия включает несколько средств, имеющих разные свойства и назначения. Все типы добавок увеличивают прочность монолита на ранних этапах схватывания. Они повышают устойчивость бетонной смеси к чрезмерной влажности и агрессивным веществам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector