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.

Химия процесса

В составе бетонной смеси цементный камень – продукт реакций гидратации, происходящих при смешивании цемента с водой.

Цемент – основной компонент смеси; от его марки и соотношения с водой зависит прочность готового бетона и скорость его отвердевания.

Важно!

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

В состав цемента входят такие соединения, как кальциевые силикаты, алюминаты и алюмоферриты. При смешивании этих соединений с водой начинаются химические реакции, сопровождающиеся выделением тепла (благодаря чему увеличивается скорость протекания реакций гидратации).

Важно!

Чем быстрее водный раствор насыщается, тем лучше и быстрее происходит кристаллизация, то есть схватывание цемента. Вот почему бетоны с пониженным содержанием воды схватываются быстрее.

Процесс твердения бетона состоит из двух фаз:

• схватывание,
• отвердевание.

Схватывание бетона в условиях оптимальной температуры и влажности окружающей среды начинается через 2 часа и протекает довольно быстро, в течение часа. В этой фазе на бетон можно воздействовать, он остается подвижным.

После окончания первой фазы начинается отвердевание. В оптимальных условиях распалубочная прочность достигается на 7-10-е сутки, расчетная – по истечении 28 дней, затем набор прочности продолжается еще несколько месяцев, но с очень низкой скоростью.

МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА

Для сокращения сроков распалубки монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций, ускорения сдачи их под эксплуатационную нагрузку применяются различные методы интенсификации твердения в раннем возрасте (1..7 суток) цементных бетонов. В зависимости от вида изготавливаемых строительных конструкций, условий бетонирования, необходимых сроков набора бетоном отпускной прочности применяются способы ускорения твердения бетонов:

-химические, основанные на применении химических добавок — уско-рителей твердения;

-тепловые, основанные на повышении температуры твердеющего бетона пропариванием или электропрогревом (электрообогревом);

-механические, основанные на применении домолотого цемента сухим или мокрым способом с добавкой гипса 2…5% от массы цемента в шаровых мельницах или вибромельницах.

Наибольший ускоряющий эффект достигается при применении комплексного метода включающего в себя вышеперечисленные способы ускоренного твердения.

Строительными нормами допускается применение в качестве химических добавок – ускорителей твердения бетона соединения виды и дозировка которых, указанны в таблице 18.1.

Таблица 18.1

Химические добавки – ускорители твердения для бетона

Ускоряющее действие указанных в таблице солей – электролитов основано на их способности при взаимодействии с минералами цемента активизировать их гидратацию.

Тепловые методы активации твердения бетона основаны на ускорении скорости протекания химических реакций гидратации цемента при повышении температуры. Так при повышении температуры бетонной смеси с 20° С до 80°С скорость реакции гидратации увеличивается в 6 раз. Из различных способов тепловой обработки бетона наибольшее распространение получило в заводских условиях пропаривание, а в условиях строительной площадки – электропрогрев и электрообогрев.

Пропаривание бетона осуществляется в тепловых камерах, в которых за счет подачи насыщенного водяного пара при атмосферном давлении создается температура Т= 80…90°С и высокая влажность воздуха φ = 95…100 %. Режим пропаривания в обязательном порядке должен состоять из ряда последовательных стадий: этапа предварительного выдерживания бетона отформованных изделий или конструкций при обычной температуре, этапа подъема температуры до температуры изотермического прогрева, этапа изотермического прогрева и этапа охлаждения (остывания) бетона до обычной температуры.

Для осуществления электропрогрева забетонированных конструкций применяются металлические электроды и греющие провода в изоляционной оболочке, укладываемые в тело бетона. Электрообогрев бетона выполняется с использованием различных по конструкции элетронагревательных устройств – излучателей тепловой энергии.

При механическом домоле цемента значительно увеличивается его удель-ная поверхность. Цемент, обладающей развитой удельной поверхностью зерен, твердеет более интенсивно. Это объясняется тем, что одновременно в реакцию взаимодействия с водой затворения вступает большее количество его вещества.

От чего зависит скорость твердения

Факторы, влияющие на скорость застывания:

• класс прочности (марку) цемента, если нормативным документом предусмотрено деление по классам прочности (маркам) в соответствии с ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия» (старое обозначение-марка цемента (М)); 5.4.3 Маркировка должна быть отчетливой и содержать:
• водоцементное соотношение;
• температура, при которой происходит застывание;
• влажность воздуха;
• наличие тепловлажностной обработки;
• специальные присадки.

Сколько времени застывает бетон: особенности, график, таблица

Главный вопрос этой статьи – сколько застывает цемент. Чтобы понять процесс, нам помогут график, таблица и точные данные. Это полезная информация для любого человека, решившего работать с бетонными конструкциями, которые сегодня нужны повсюду.

Изучив данный материл, читатели узнают:

• что такое крепкость на сжатие;
• о чем говорят марки бетона;
• сколько застывает бетонная смесь при морозе и на жаре более 30°C.

Крепкость бетона

Крепкость на сжатие – это главная характеристика любой бетонной смеси. Именно по этому параметру отличаются марки бетона. Смесь набирает необходимую крепкость в течение 25-30 дней, независимо от марки. Такая особенность вынуждает рабочих ждать определенное время. Первые 6-8 суток бетон набирает крепкость более активно, чем в последующие недели – уже за этот срок бетон получает около 60% крепости, указанной в марке.

Полная крепкость появится только после 28 дней созревания. Некоторые рабочие, чтобы сэкономить время, решают загрузить конструкцию раньше времени. Разумеется, это ведет к ухудшению качества всей постройки. Чтобы конструкция была надежной, нужно ждать полное время. Опалубку есть смысл разбирать только через 8 суток.

Условия для качественного затвердевания

К этим условиям относятся:

• плюсовая температура, которая должна находиться в диапазоне 18-22°C;
• влажность воздуха, которая должна быть около 90% или больше.

Такие условия не всегда присутствуют, выход из положения – увлажненный песок, опилки или специальные камеры. Бетон твердеет быстрее и качественнее, если находится во влажной среде. Не рекомендуется оставлять смесь на открытом воздухе, так как из нее исправиться вся влага, и прочность бетона будет минимальной.

На графике показано соотношение времени и температур.

Когда нужно ускорить затвердевание

Процессы схватывания и набора прочности требуют ускорения:

• При необходимости производить строительные работы зимой, чтобы уменьшить затраты на прогрев бетона.
• Когда нужна ранняя распалубка.
• В случае необходимости продолжить строительство раньше, чем через 28 суток.
• Для изготовления большого количества мелких бетонных изделий (производство брусчатки, тротуарной плитки).
• Для оптимизации прочности.

Сколько времени застывает бетон

При планировании строительных работ необходимо учитывать, сколько времени потребуется для бетонирования. Если материал начнет застывать быстрее, чем будет залит в подготовленную форму, прочность и долговечность конструкции снизятся. Чтобы избежать подобных накладок, необходимо понимать, какие факторы ускоряют и замедляют процесс застывания готового раствора.

Как застывает бетон

Схватывание бетона — это переход строительного материала из раствора в твердую форму. Данный процесс делится на два этапа. Более короткая стадия застывания бетонного раствора представляет собой загустение смеси цемента и воды в результате химической реакции. Окончательное превращение раствора в твердую конструкцию происходит после второй стадии затвердевания.

Стандартное время застывания разных марок бетонной смеси:

• М200 — около 2 часов;
• М300 — около 2 часов;
• М400 — около полутора часов.

Затвердевание заканчивается тогда, когда полностью завершается химическая гидратация цемента. Для тощих бетонов время затвердевания в среднем длится неделю. Марки строительных смесей, предназначенные для заливки фундамента, затвердевают в среднем в течение двух недель.

Как ускорить твердение бетонной смеси

Есть разные способы увеличить скорость твердения.

Снижение водоцементного соотношения

Уменьшение воды затворения способствует быстрому образованию концентрированного раствора, в котором кристаллизация происходит лучше, что сокращает время схватывания.

Недостатки метода:

• снижение подвижности раствора, из-за чего он тяжелее поддается обработке, хуже заполняет подготовленный объем, а готовый бетон может иметь полости, что значительно снизит его качество;
• слишком сильное снижение В/Ц приводит к изменению характеристик готового изделия (хрупкости, снижению прочности);
• удорожание работ из-за повышенного расхода цемента.

Снижение водоцементного соотношения с одновременным добавлением пластификатора

Для предотвращения негативных характеристик раствора с низким В/Ц, в него добавляют пластификатор. Он позволяет снизить В/Ц и одновременно увеличить подвижность смеси, повысить скорость отвердевания и прочность готового изделия.

Как измерить прочность бетона

Чтобы измерить прочность бетона, можно воспользоваться одним из следующих методов:

• Заранее подготовить образец для замеров. Для этого способа подготавливается заготовка из бетона, которая через определенный промежуток времени будет подвержена ряду тестов. Заготовка размещается в тех же условиях, что и основная бетонная конструкция.
• Использование ультразвуковых приборов оценки прочности бетона. Наиболее популярный метод, который используется при возведении крупных строительных объектов. Принцип работы ультразвукового прибора крайне прост: чем прочнее бетон, тем быстрее внутри него перемещаются ультразвуковые волны.

Если использовать ультразвуковой измеритель прочности, не потребуется при помощи различных формул выяснять, сколько застывает бетон. Конструкция подвергнется нагрузки сразу же после получения необходимых показателей прочности.

При помощи специального устройства измерить показатели прочности удается в максимально короткие сроки Источник stefs.ru

Как ухаживать после установки

Чтобы изделия дольше проработали, и не требовали регулярного вызова мастера, тем более замены, нужно соблюдать простые правила эксплуатации изделий:

1. Профиль ПВХ и стеклопакеты необходимо мыть 1 или 2 раза в год, чтобы удалить загрязнения. Абразивные средства и слишком агрессивные растворы использовать нельзя. Для окон можно брать специальные средства для стекол, а для профиля достаточно теплой воды с мылом.
2. Уплотнитель и петли также требуют очистки от грязи, а еще смазки. Для каждой фурнитуры она отдельная, продается в магазинах. Уплотнитель смазывается силиконом или средствами на его основе, чтобы он не терял свою эластичность. Для петель нужно масло (смазка). Достаточно нанести пару капель, открыть и закрыть створку, излишки средства убрать.
3. При смене сезонов, при появлении любых дефектов при открывании или закрывании двери (скрип, плохой прижим, сквозняк) нужно выполнять регулировку навесов.
4. Поворачивать ручку на ПВХ двери можно только тогда, когда створка закрыта. В открытом положении и в состоянии проветривания ручку нельзя поднимать или опускать, иначе верхний навес выйдет из сцепления. Чтобы это исправить, дверь плотно закрыть, а ручку установить в позицию «открыто».
5. Защитную пленку, которая была на двери при установке, нужно снять не позже, чем через месяц. Иначе от солнца она просто «прикипит» к поверхности, ее сложно будет снимать.
6. На открытую дверь нельзя опираться, тем более, недопустимо на нее вешать одежду. Точно также нельзя подкладывать какие-либо предметы. В случае сильного сквозняка или порывистого ветра, лучше держать дверь закрытой.

Иногда обладатели пластиковых дверей и окон жалуются на наличие такой проблемы как запотевание. Это связано с герметичностью конструкции. Избежать этой проблемы можно, если ежедневно проветривать помещение в течение 15 минут.

Установка пластиковых дверей не такая уж и сложная процедура. Ее можно доверить профессионалам или выполнить своими силами, придерживаясь последовательности работ. Заключительным этапом всегда является регулировка навесов для правильной работы двери.

Установка дымохода

Перед тем, как осуществить монтаж напольного газового котла, следует провести систему дымоудаления. На готовое основание ставят агрегат, после чего намечают место нахождения дымохода. Однако эти расчеты можно осуществить и без установки котла

Важно учесть, что диаметр дымовыводящей трубы должен соответствовать мощности напольного газового агрегата:

• для моделей с открытой камерой сгорания используется раздельный дымоотвод соответствующей мощности;
• для устройств мощностью менее 31 кВт подойдет труба сечением более 14 см;
• для агрегатов мощнее 39 кВт выбирают систему диаметром от 16 см;
• отопительные устройства с закрытой камерой сгорания оборудуют дымоходами коаксиального типа.

Согласно требованиям СНиП, дымоотвод не может быть сооружен рядом с окном. Минимальное расстояние от него до трубы должно составлять 600 мм, иначе продукты сгорания будут поступать прямо в форточку.

Выход дымохода над поверхностью крыши в высоту делают от 50 см и выше.

Условия для применения ускорителей затвердевания бетона

Благоприятная температура для гидратации является плюс двадцать градусов и влажности девяносто процентов. Влажность необходимо постоянно поддерживать, это необходимо для того, чтобы процесс затвердевания не остановился.
Если воды недостаточно при процессе затвердевания, то конструкция будет хрупкой и потеряет свою монолитность.

При нулевой температуре бетон не затвердевает.

При очень низких температурах вода становится льдом. Для обеспечения бетону затвердевание его обогревают и благодаря ускорителям затвердевания сроки обогрева значительно уменьшаются.

В каких случаях применяют ускорители затвердевания бетона?

• Когда строительные работы производятся в холодное время года, то есть зимой.
• Если существует необходимость раньше убрать опалубку.
• Чтобы строительные работы возобновились до истечения затвердевания бетона.
• При производстве в большом объёме штучных железобетонных изделий.

Если использовать ускорители затвердевания бетона, то можно при изготовлении ЖБИ изделий использовать меньшее количество форм при этом качество изделий останется неизменным.

Чтобы оптимизировать прочностные свойства бетона и пластические свойства раствора, который прошёл затвердевание, в строительстве применяют смеси на основе хлоридов.

Такие смеси обладают высокой эффективностью и невысокой ценой. Но есть единственный минус — готовое изделие нельзя обрабатывать в автоклаве.

Ускоряющие твердение бетона добавки являются пластификаторами и добавляют их при замесе бетона вместе со всеми ингредиентами. Добавку для быстрого затвердевания бетона, необходимо добавлять дозировано.

Множество добавок нельзя применять для растворов из глиноземистого цемента, а также недопустимо в изделиях из бетона применения арматуры из термически упрочнённой стали. К сульфату натрия данные ограничения не относятся.