Затвердитель для бетона

Важно: Чем быстрее насыщается вода, тем лучше и быстрее происходит кристаллизация, т.е. схватывание цемента. Поэтому бетоны с меньшим содержанием воды схватываются быстрее.

Химический состав процесса

Цементный заполнитель в бетонной смеси является продуктом реакций гидратации, происходящих при смешивании цемента с водой.

Цемент является основным компонентом бетонной смеси; прочность готового бетона и скорость его твердения определяются маркой цемента и содержанием воды.

Важно!

Водоцементное отношение (В/Ц) – это отношение количества воды для затворения к количеству цемента. Обычно коэффициент смешивания составляет 0,3-05 и выше.

Цемент содержит такие соединения, как силикаты кальция, алюминаты и алюмосферриты. При смешивании этих соединений с водой начинаются химические реакции, сопровождающиеся выделением тепла (тем самым увеличивая скорость реакции гидратации).

Важно!

Чем быстрее насыщается водный раствор, тем лучше и быстрее происходит кристаллизация, т.е. схватывание цемента. Поэтому бетоны с пониженным содержанием воды твердеют быстрее.

Процесс твердения бетона состоит из двух фаз:

• схватывание,
• схватывание и твердение.

Схватывание бетона при оптимальной температуре и влажности начинается через 2 часа и протекает относительно быстро, в течение часа. Во время этой фазы бетон еще можно перемещать.

Твердение начинается после первой фазы. При оптимальных условиях твердение наступает через 7-10 дней, окончательная прочность достигается через 28 дней, а твердение продолжается в течение нескольких месяцев, хотя и очень медленно.

Что определяет скорость отверждения?

Факторы, влияющие на скорость твердения:

• класс (марка) прочности цемента, если нормативным документом предусмотрено разделение на классы (марки) прочности в соответствии с ГОСТ 31108-2003 "Цементы общестроительные. Технические условия" (старое обозначение – класс цемента (М)). 5.4.3 Маркировка должна быть отличительной и включать следующую информацию
• водоцементное отношение;
• температура, при которой происходит твердение; – влажность
• влажность; – влажность воздуха
• наличие термической и влажностной обработки;
• специальные добавки.

Когда требуются ускоряющие добавки

Как известно, приготовление бетона начинается со смешивания цемента с водой, песком, заполнителем и добавками. В этот момент водорастворимые соединения в бетонной смеси начинают смешиваться с водой, образуя раствор, тем самым вызывая формирование кристаллической структуры бетона.

В этом процессе выделяют две основные фазы:

1. фаза загустеваниякоторая при оптимальных условиях начинается через два часа и длится около часа (в течение этого времени сохраняется подвижность раствора);
2. фаза затвердеваниякоторый начинается после схватывания и продолжается до достижения бетоном проектной прочности (через 28 дней при оптимальных условиях) и далее.

В целом, процесс твердения и набора прочности бетона не является линейным. Он наиболее быстр сразу после схватывания, а затем постепенно замедляется.

Важно!

Оптимальными условиями для твердения и схватывания бетона являются температура воздуха от +18°C до +22°C и влажность, близкая к 100%. Обратите внимание, что температура окружающего воздуха будет являться температурой твердения тонкостенной конструкции. Если рассматриваются крупногабаритные монолитные конструкции, то температура измеряется в толще бетона, так как там она выше. Повышение температуры связано с тем, что реакции гидратации протекают с выделением тепла, и чем больше масса конструкции, тем больше тепла выделяется.

В процессе схватывания раствор проходит фазу схватывания, а затем наступает фаза твердения. Примерно на 7-10 день достигается распалубочная прочность. При работе в морозных условиях важным моментом является достижение критической прочности (30-50% от проектной прочности, указанной в проектной документации), после чего более низкие температуры не оказывают негативного влияния на бетон.

Факторы, влияющие на скорость твердения бетона

На диаграмме показано, как скорость твердения бетона зависит от температуры воздуха.

Температура и влажность – не единственные факторы, влияющие на скорость твердения бетона. Влияние оказывают также следующие факторы:

1. Тип используемого цемента;
2. тонкость цемента
3. свежесть цемента;
4. Наличие тепловой и влажностной обработки;
5. Соотношение воды и цемента в растворе;
6. Наличие специальных добавок в смеси.

Ложное схватывание цемента

Если бетонный раствор готовится своими силами на строительной площадке, существует риск ложного схватывания цемента. Лаборатории бетонных заводов внимательно следят за этим риском и принимают соответствующие меры. Это делает практически невозможным производство готового бетона с ложным связыванием.

Определение ложного схватывания цемента – Под ложным схватыванием вяжущего понимается временное повышение твердости бетона в течение нескольких минут после смешивания. Причиной ложного схватывания является нарушение технологического процесса производства цемента или щелочи. В соответствии с ГОСТ 30515-2013 существуют следующие виды ложного схватывания

• Ложное схватывание тип I. Временная потеря подвижности цементного теста из-за неправильной технологии производства. Это может быть устранено повторным перемешиванием смеси без добавления отвердителя.
• Ложное твердение тип II. Временная или частичная потеря подвижности цементного теста, вызванная другими причинами, также устраняемая повторным перемешиванием смеси без добавления вяжущего вещества.

Классификация

В зависимости от характера воздействия на бетонную смесь различают следующие виды химических веществ:

1. Добавки, которые не изменяют свойств составляющих цементного теста. Такие вещества повышают растворимость ингредиентов и снижают температуру кристаллизации воды.
2. Активаторы гидратации. Добавка замешивается в цемент. Силикатные компоненты строительного материала расщепляются. Цемент быстрее растворяется в воде, снижая температуру кристаллизации.
3. Ускорители гидратации цемента, принцип действия которых основан на обменных реакциях. Они способствуют образованию гелей и гидроксидов кальция, что приводит к замерзанию воды при более низкой температуре.
4. Добавки, вызывающие выделение тепла при растворении цемента.

Читайте также: В чем разница между гашеной и негашеной известью: виды, характеристики, области применения

Классификация

Наиболее распространенными являются комплексные добавки, придающие бетонной смеси одновременно несколько свойств. Но есть и вещества, отвечающие за одно, два или три свойства.

Согласно ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и растворов. Общие технические условия

1 Добавки, применяемые для модификации свойств смесей, бетонов и растворов, в зависимости от их основного действия делятся на классы, перечисленные в 4.1.1-4.1.4.

1.1 Добавки, изменяющие свойства бетонных и растворных смесей:

1. пластификаторы:

1. суперпластификаторы,
2. пластификаторы;
3. водоредуцирующие:

1. стабилизаторы;
2. регуляторы поведения подвижности;
3. увеличивающие содержание воздуха (газа).

1.2 Добавки, регулирующие свойства бетонов и растворов:

1. регулирующие кинетику твердения:

1. ускорители,
2. замедлители;

1. вещества, повышающие прочность;
2. снижающие проницаемость;
3. повышающие защитные свойства по отношению к стальной арматуре;
4. повышение морозостойкости
5. повышение устойчивости к коррозии;
6. расширение.

1.3 Добавки, придающие бетонам и растворам специальные свойства:

1. противоморозные:

1. Для "холодного" бетона,
2. для "теплого" бетона;

(с изменениями, редакция, пересмотр N 1).

1.4 Минеральные добавки

1.4.1 Минеральные добавки, в зависимости от характера их взаимодействия с продуктами гидратации цемента, подразделяются на типы;

1. Тип I – активные минералы;
2. II тип – инертные минералы.

1.4.2 Активные минеральные добавки делятся на следующие группы:

1. обладающие вяжущими свойствами
2. обладающие пуццолановой активностью
3. обладающие как вяжущими свойствами, так и пуццолановой активностью.

Добавки для бетона и раствора: характеристики, свойства и применение каждого типа

Каждый тип добавки имеет свои характеристики и возможности, кроме того, они отличаются друг от друга. Все зависит от того, какие вещества использует производитель для достижения того или иного эффекта.

Ниже приведено краткое описание каждой группы добавок для бетона. Такие данные, как "плотность", "внешний вид", "значение pH" могут варьироваться в зависимости от добавки. В качестве справочного материала мы использовали характеристики продукции из каталога Cemmix (первый продукт, указанный в поле "В каталоге"). Если вы приобретаете добавки другого производителя, пожалуйста, заранее запросите их характеристики.

Пластифицирующие

Основное назначение пластифицирующих добавок – повышение подвижности и текучести бетонной смеси. Дополнительным, но не основным, преимуществом является повышение порога морозостойкости. Пластифицирующая добавка действует путем создания бетонной смеси с оптимальной концентрацией воды.

Смеси с добавками этого класса используются для:

1. формирования бетонных стяжек;
2. Организации теплых полов и стяжек;
3. Заливки плит перекрытия;
4. Заливки промышленных полов.

Виды

Пластифицирующие добавки делятся на три большие группы:

1. Группа II – высокопластичные. К ним относятся:

1. Аплассан APL. Темная жидкость со слабой щелочной реакцией. Также обладает стабилизирующим эффектом. Повышает обрабатываемость смеси;
2. Лигнопан В-3. Состоит из солей неорганических эфиров акриловых полимеров и целлюлозы. Стабилизирует и уменьшает водоотделение в бетонной смеси;

1. LST (технический лигносульфат). Встречается в виде темно-коричневой вязкой жидкости;
2. MAC (дикарбоновая кислота). Представляет собой смесь глутаровой, янтарной и адипиновой кислот. Цвет темно-серый или темно-зеленый;
3. С-1. Продукт поликонденсации формальдегида, салициловой кислоты и моноэтаноламина. Имеет темно-коричневый цвет и выраженный запах. Снижает скорость химических реакций и уменьшает скорость улавливания в воздухе;