Добавки для цемента для затвердевания

• Виды цементов
• Цементные заводы России
• Продавцы цемента
• Статистика отгрузки
• Статистика потребления
• Обзоры рынка
• Цементные заводы мира
• Энциклопедия цемента
• ГОСТы и СНиПы

• Отгрузка щебня
• Отгрузка песка
• Потребление щебня
• Потребление песка
• Производители и продавцы
• Обзоры рынка
• ГОСТы и СНиПы

• Добавки и пигменты
• Оборудование
• Перевозки
• Стеновые материалы
• Сухие строительные смеси
• Научные учреждения

Бетон создаётся из песка, гравия, специальных добавок, воды и цементного порошка. В свою очередь, используемый в подавляющем большинстве случаев портландский цемент сам является сложной смесью мелко перетёртого известняка, глины, песка и железной руды и состоит в основном из силикатов кальция с небольшими включениями алюминиевых и железных соединений (например, сульфатов этих элементов). При добавлении воды между компонентами цемента начинается химическое взаимодействие, в конечном счете отвечающее за затвердевание. По окончании процесса цемент остаётся твердым и стабильным даже под водой.

Своей невероятной устойчивостью бетон обязан кристаллоподобным иголкам, образующимся в процессе затвердевания. Для оптимизации его свойств используются различные добавки. В их числе — суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов, которые улучшают текучесть фундаментного бетона, позволяя переливать его намного легче. При применении этой добавки содержание воды может быть уменьшено, что улучшает предел прочности бетона при сдавливании.

Считается, что самой важной для всей последующей жизни материала является реакция, протекающая на начальном этапе отвердительного процесса — реакция взаимодействия между алюминатом кальция с сульфат-ионом с образованием эттрингита. Используя рентгеновскую дифракцию высокого разрешения, немецкие исследователи смогли проследить этот процесс в миллисекундном масштабе. Отклонение рентгеновских лучей при прохождении сквозь материал обеспечило учёных информацией о начавших своё формирование кристаллах и их структуре.

В ходе наблюдений исследователям удалось прояснить функцию суперпластификатора (РСЕ). Сразу поле добавления воды к цементу он адсорбируется на поверхности алюмината кальция. Затем РСЕ постепенно замещается сульфатными ионами, что в сумме замедляет начало кристаллизации эттрингита. Таким образом, в системе образуется больше свободной воды, способной растворить больше кристаллических компонентов, и в результате бетон способен оставаться жидким долгое время и быть более плотным.

Результаты работы ученых приведены в статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie.

Добавки для бетона

Основные химические добавки в бетоны, что успешно используются в производстве, можно распределить по таким группам:

1. Добавки для бетона, влияние которых осуществляется на основные его свойства (образование пор, удержание воды, пластичность и прочие).
2. Добавки, которые влияют на быстроту затвердевания, процесс гидратации, твердения и прочности.
3. Противоморозные добавки, благодаря которым можно работать со смесями в минусовую температуру.
4. Улучшающие противостояние коррозии, морозостойкость и прочность добавки.
5. Специальные добавки в бетон, придающие полимерные, биоцидные свойства и прочие.
6. Расширяющие, что снижают усадку конструкций, повышают стойкость к образованию трещин и создающие самонапряжение железобетонных изделий.
7. Гидроизоляционные добавки в бетон.
8. Красители-пигменты.
9. Газо-, пенообразующие и прочие добавки, создающие в бетоне поры (используются для легких видов бетона).
10. Ингибиторы коррозии, которые более предназначены для стальной арматуры и предотвращающие ее разрушение.

Основные виды добавок в бетон

Производство и продажа бетона в Москве — это наш основной профиль, поэтому мы бы хотели поделиться с вами информацией по добавкам, чтобы вы сделали правильный выбор.

Добавки в бетон, состав которого существенно улучшается за счет их присутствия, есть самые разнообразные. Исходя из описанных выше групп, видов еще больше. На основных из них мы остановимся подробнее.

Пластификаторы и суперпластификаторы – это, пожалуй, одна из наиболее используемых среди остальных добавка. Основное назначение таких веществ – абсорбировать воду в смеси, а точнее уменьшить в ней соотношение цемента и воды. На практике, если уменьшать количество воды, то смесь получается жесткой и укладывать ее сложно. Потому для подвижности бетона воды добавляют больше, а чтобы конструкция была прочной, используют пластификаторы, а точнее уже суперпластификаторы – их усовершенствованные аналоги. Вследствие этого бетон становится:
• пластичнее;
• плотнее;
• более морозостойким;
• водонепроницаемым;
• экономным в использовании.

При этом изделия из бетона прочнее в среднем на 25%, а свежеуложенные смеси не требуется вибрировать. Они легко заливаются и лучше сцепляются с арматурой. Однако, есть один несущественный недостаток – бетонные конструкции схватываются и твердеют немного дольше обычного. Хотя, для нейтрализации этого эффекта (если действительно важно, чтобы смесь быстрее застыла) используют ускорители твердения бетона.

Ускорители как добавки в бетон, состав его не меняют, но способствуют сокращению времени на затвердевание. Их используют преимущественно наряду с пластификаторами либо при заливках такого типа, когда нужно, чтобы конструкции схватились быстрее для продолжения работ. Как пример, ускорители твердения бетона используют при сооружении бассейных чаш. Также полезно такое свойство бетона в прохладную погоду.

Замедлители твердения бетона – это еще один вид добавок, действие которого обратное предыдущему. Их применение необходимо для увеличения живучести, например, при дальних транспортировках или тогда, когда скорая заливка невозможна. К этим добавкам относят водопонизители, которые также способствуют замедлению затвердевания.

Противоморозные добавки обеспечивают возможность укладки бетона в зимний период. Благодаря им даже в минусовую температуру готовые конструкции не требует прогрева. Благодаря тому, что есть такие добавки для бетона, даже при -25 можно продолжать работы. Конечно, сами по себе такие погодные условия для работы некомфортны, но в крайне экстремальных и срочных случаях противоморозные добавки будут полезными. Бетон для фундамента особенно необходимо усиливать специальными добавками и пластификаторами.

Воздухововлекающие добавки при замешивании смеси способствуют образованию мелких маленьких воздушных пузырьков, отчего структура бетона микропористая. От этого конструкции становятся более морозостойкими. Однако, уберегая от разрушения в составах цементный камень, эти добавки в бетон не защищают заполнители. Кроме того, конструкции с порами менее прочные, потому эти добавки используют не так часто.

Как правило, используют комплексно добавки в бетон и цементный раствор. Состав его от этого приобретает сразу несколько дополнительных свойств, а смесь – наиболее оптимальна по характеристикам для заливки. Есть даже специальные добавки двухкомпонентные, например, с суперпластификатором в основе и ускорителем затвердевания или воздухововлекающей добавкой в довесок. Благодаря этому получаются отличные высокопрочные смеси. Главное, ввести добавки в правильном соотношении и концентрации и правильно использовать их для разных видов бетонных конструкций.

Эффект от использования ускорителей твердения бетона

За счет использования ускорителей твердения бетона происходят следующие улучшения:

— увеличение подвижных свойств бетонных ингредиентов, не теряя высокий уровень показателей относительно прочностных качеств и длительности периода эксплуатации (если не менять количество водной массы и дозировку цементного вещества);

— характеристики прочности увеличиваются на четверть (не меняя количество цементного элемента и свойства подвижности бетонной массы, но снижая затратный уровень водного составляющего);

— увеличение прочностных показателей бетонного вещества, в начале затвердевания, (в два раза);- образование твердости бетона происходит быстрее, чем в бетонах с добавлением пластификаторных компонентов;

— бетонная распалубочная прочность образовывается за менее длинный период времени;

— получаются бетонные вещества с высокой водонепроницаемостью, стойкостью к перепадам температурного режима и устойчивостью от коррозии;

— ощутимо снижается период, и энергетические расходы на вибрирование бетонной смеси.

Как применять добавки

Вещества с противоморозными свойствами вводятся в бетонный и штукатурный растворы, в смеси для монолитных ж/б конструкций или предварительно напряженных конструкций из железобетона одновременно с другими компонентами. Температура для введения добавок должна быть не ниже -15°С/-25°С. Такой вариант работы зимой называется методом холодного бетонирования.

В раствор противоморозные добавки вводятся только при низких температурах, и для других целей их использование не рекомендуется. Чтобы получить максимальную пользу от ввода добавок, поверхность бетона рекомендуется увлажнять в течение нескольких суток с периодичностью в 5-6 часов.

Применение противоморозных добавок

Всю реагенты по принципу действия делятся на два типа:

1. Слабодействующие ускорители (замедлители затвердевания), понижающие температуру замерзания воды в растворе. Это некоторые виды электролитов, нитрит и хлорид натрия, растворы аммиака на воде, спирты многоатомные, карбамиды.
2. Добавки, в составе которых есть антифриз — такие жидкости активизируют затвердевание и схватывание цемента. Это добавки, содержащие натрий: смеси хлорида кальция с нитрит-нитратом кальция, нитрит-нитратом кальция, хлоридом натрия, нитритом натрия, мочевиной.
3. Добавки со слабо выраженными антифризными свойствами, активизирующие процесс схватывания и затвердевания цемента, и вызывающие выделение тепловой энергии на первоначальном этапе схватывания бетона. Это сульфаты трехвалентного железа и алюминия — такие вещества активируют образование микрокапилляров в цементном камне.

Схватывание – первый этап, наступающий сразу же после заливки смеси, длится не больше суток. За этот период бетон должен перейти их жидкой в твердую фазу. Прочность в это время характеризуется как низкая. По истечению 24 часов можно говорить, что наступил этап твердения. Для него необходимо времени от 10 до 30 дней. От чего зависит срок:

• марка бетона;
• составляющие;
• наличие/отсутствие добавок;
• температурный режим;
• влажность.

Строителями определены оптимальные условия для двух этапов. Это плюсовая температура до 25 ° С, которая не опускается ниже +3. И чем жарче, тем быстрее происходит процесс затвердевания бетона. Кроме температуры, играет важную роль марка смеси. Она является показателем прочности на сжатие по истечению 28 суток при нормальных условиях. Приобретение проектной прочности бетона наступает после четырех недель. Далее процесс затвердевания продолжается несколько лет, но с крайне низкой скоростью.

Как не дать бетону замерзнуть

Основной проблемой при минусе является сама t, она влияет на процессы схватывания и твердения бетона. Поскольку данный стройматериал – это сочетание цемента, песка и воды, нужно позаботиться о том, чтобы вода в процессе бетонирования не замерзла.

Вариант №1 – добавки

Некоторые производители изначально добавляют в бетон противоморозные добавки, их задание – понизить температуру, при которой наступает кристаллизация воды. Если же этого не сделал производитель, самим строителям стоит в бетонную смесь включить комплексные добавки, без которых невозможно зимнее бетонирование. Для каждой бетонной марки существует свой комплекс добавок, который обеспечивает удобоукладываемость смеси:

1. Для F 200: нитрат натрия + суперпластификатор С-3, нитрит натрия + модификатор бетона ПФМ-НЛК.
2. Для F 300: нитрит натрия + модификатор бетона ПФМ-НЛК, нитрат натрия + лигносульфонаты технические + смола нейтрализованная воздухововлекающая, нитрат натрия + суперпластификатор С-3 + смола нейтрализованная воздухововлекающая.
3. Для F 150: нитрат натрия + лигносульфонаты технические.

Что же касается дозировки, то она определяется экспериментальным способом и должна сохранять заданные параметры бетона:

• удобоукладываемость;
• расслаиваемость;
• температуру смеси;
• воздухововлечение.

Подбирая состав, стоит руководствоваться тем, чтобы он соответствовал государственному стандарту 27006-86.

Вмешивая добавки, нужно соблюдать определенные условия:

• добавка не должна быть смерзшейся;
• чтобы на выходе t смеси соответствовала норме, необходимо подогревать воду и добавки, отапливать бетоносмесительный узел;
• стоит контролировать максимально допустимую высокую t смеси во время выхода из бетоносмесителя.

Допустимые температуры

Подходящая по нормам температура (максимальный показатель), ° С

Портландцемент, в том числе и сульфатостойкий

Во время загрузки

Смесь при выгрузке

40 для заполнителя

Перемешивать бетон стоит по времени на 25% дольше, чем в летний период.

Бетон с добавками можно укладывать на старый бетон или промерзшее, но непучинистое основание. Только их нужно очистить от осадков, а зона контакта должна обеспечивать незамерзаемость смеси.

Укладка производится максимально непрерывно, чтобы допустить только минимальное охлаждение бетона. Возможная толщина слоя – 30-55 см.

Транспортировка смеси зимой

Подвозом бетона необходимо, чтобы занималась спецтехника, с встроенным обогревом кузова или теплоизолированная. Поскольку смесь нужно доставить:

• соответствующей температуры (охлаждение не может превышать максимально допустимого показателя, установленного техрегламентом);
• без нарушений ее однородности;
• без снижения процента воздухововлечения;
• без уменьшения подвижности при укладке.

Если при загрузке смеси в бетономешалку используется холодная вода, то процесс ничем не отличается от загрузки в летний период. Если же воду предварительно подогрели, то нужно тщательно перемешать растворы добавок с заполнителями и воду затворения.

Вариант №2 – прогрев

Активный прогрев допустим при выполнении таких требований:

1. Чтобы во время прогрева не допустить перемещения железобетонных балок по опорам, конструкции, на которые они опираются (уже забетонированные) должны отделяться от балок с помощью металлических листов.
2. Неразрывные балки, не имеющие контакта с опорами, бетонируются и прогреваются на участках длиной не больше 20 м.
3. Балки, которые расположенные параллельно друг к другу, прогреваются при соблюдении максимально близких температурных условий прогревания и остывания.
4. Балки на ребристых перекрытиях и бетонируются, и прогреваются в то же время, что и плиты.
5. Распалубливание возможно исключительно при прочности бетона в 80%.

Процесс укладки

Если бетон уже доставлен на объект, его следует, не мешкая, разгрузить в бункера, являющиеся как переносными, так и поворотными. И тут же подавать с помощью крана в заранее очищенную от осадков опалубку. Рекомендуется использовать бункер объемом в 0,75 куб. м. (не больше). Увеличение объема до 2 куб. м. допустимо только при бетонировании перекрытий (ригелей и монолитных участков).

На строительной площадке размещают отогрев огневым способом. Используется для бункеров, чтобы избежать промерзания затворов.

Укладка должна производиться непрерывно. Если перерывы неизбежны, следует произвести укрытие и утепление уже уложенных поверхностей, обеспечить их обогрев (при необходимости). После завершения укладки смесь уплотняется вибраторами и укрывается пароизоляцией, чтобы в период твердения максимально уменьшить потери влаги.

Как видите, бетонирование зимой возможно, поскольку в некоторых частях России просто нет летнего тепла и температуры выше 0 ° С. Главное условие при укладке бетона в зимнее время – либо его прогрев, либо замешивание смеси с добавками, которые не дают замерзнуть воде в смеси. Также необходимо строгое соблюдение Государственных стандартов.

ООО «УфаЦемент»
РБ, г. Уфа, пос. Зубово ул. Объездная 15

тел: