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:

1. Морозная погода.

   Строительная смесь равномерно твердеет при плюсовой температуре и влажности воздуха 90%. Последний параметр нужно поддерживать на одном уровне, иначе скорость затвердевания уменьшится. Конструкция станет хрупкой и утратит свои опорные функции. При низкой температуре бетон застывает в 2-3 раза медленнее. В морозную погоду вода кристаллизуется, структура монолита нарушается. Затвердевание состава обеспечивают путем добавления химических средств и обогрева.

2. Необходимость раннего демонтажа опалубки.

   Добавление ускорителя схватывания бетона позволяет перейти к следующему этапу работ до истечения рекомендованного времени.

3. Масштабное производство железобетонных блоков.

   Если применять ускорители для бетона, можно использовать меньшее число форм. Качество производимой продукции при этом не ухудшается.

   Читайте также:  Чем покрыть бетонную крышу гаража; выбор материала и этапы работ

Недостатки

Есть ли минусы у таких составов? Как показывает практика, недостатков у них нет. Среди минусов можно отметить только требования к нанесению и температуре хранения. Состав может храниться только при температуре от +5 до +30 градусов Цельсия. При этом его нужно оградить от влаги и прямых солнечных лучей. Далее мы рассмотрим наиболее популярные составы.

Классификация

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

1. Добавки, не изменяющие свойств компонентов цементного теста.

   Такие средства повышают растворимость ингредиентов и снижают температуру кристаллизации воды.

2. Активаторы гидратации.

   Добавка смешивается с цементом. Силикатные компоненты строительного материала разрушаются. Цемент быстрее растворяется в воде, снижая температуру ее кристаллизации.

3. Ускорители гидратации цемента, принцип действия которых основывается на реакциях обмена.

   Способствуют образованию гелей и гидроксидов кальция, из-за чего вода начинает замерзать при более низкой температуре.

4. Добавки, приводящие к выработке тепла при растворении цемента.

«Лакра»

Это универсальная грунтовка глубокого проникновения. Впитывается на глубину до шести миллиметров. При этом смесь способна укрепить непрочные и пористые конструкции. Применяется данный состав при подготовке наружных и внутренних покрытий к декоративной отделке или перед использованием нивелирующих смесей. Как отмечают в своих отзывах потребители, «Лакра» способна усиливать адгезию основания на 15 процентов. При этом снижается расход стройматериалов, что наносятся после на такой пол. Еще один плюс – исключение образования микроорганизмов и плесени. Это достигается за счет наличия фунгицидов. «Лакра» не нуждается в разбавлении. Укладывается как механизированным, так и ручным способом.

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:

1. Температура воздуха.

   Чем она ниже, тем больше времени требуется выжидать перед демонтажем опалубки. Для набора прочности требуется нормальная влажность. Отклонение показателя от нормы в большую или меньшую сторону нарушает гидратацию цемента. В жару бетон быстро застывает, однако конструкция получается хрупкой. Оптимальным для бетонирования временем считается сентябрь.

2. Марочная прочность.

   Чем больше этот показатель, тем быстрее схватывается материал.

3. Предполагаемая нагрузка на монолитную конструкцию.

   Вертикальные опалубки удаляют раньше горизонтальных. Такое правило действует и в отношении ячеистых бетонов.

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.

Ускорители оказывают разные влияния на бетон:

• 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:

1. Сухие упрочнители для бетонной стяжки (топпинги).

   Смеси содержат особые виды цемента и устойчивые к механическим повреждениям наполнители. Иногда добавляются химические вещества. Такой состав наносят на свежеуложенный бетон, в результате чего на поверхности образуется твердое покрытие.

2. Газообразователи.

   Способствуют вовлечению воздуха в структуру материала. Средства используются при производстве газобетона. Добавление веществ снижает вес конструкции, но негативно сказывается на ее прочности. Самым распространенным представителем этой группы добавок является алюминиевая пудра. При добавлении средства одновременно выполняют виброобработку. Пудра в сочетании с цементом образует алюминат кальция, ускоряющий схватывание.

3. Ускорители набора прочности.

   Комплексные добавки сокращают время получения высоких эксплуатационных качеств в 2-3 раза. Раннее снятие опалубки ускоряет процесс строительства. Добавки используются для восстановления свойств длительно хранившегося цемента. Потерь прочности бетона при использовании такого материала не наблюдается.

4. Ускорители схватывания.

   Ускоряют первичное твердение смеси. Используются при проведении аварийного ремонта, заделке отверстий в бетонных емкостях. В эту группу входит жидкое стекло.

REFLOOR LI-CH120

Это двухкомпонентная пропитка для бетона. Обычно такой состав применяется для промышленных полов. Представляет собой жидкий, химически активный состав. Призван для упрочнения и обеспыливания оснований. Подходит для внутренних полов, наружных площадок, гаражей и паркингов. Придает бетону прочность и стойкость к механическим нагрузкам. Поверхность не трескается за счет появления единого слоя двойных кристаллических солей. Пол, обработанный двухкомпонентной пропиткой, имеет мягкий блеск и не нуждается в периодическом обновлении.

Отечественные добавки

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

1. Форт УП-2.

   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.

2. Кальций хлористый.

   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.

   Читайте также:  Буронабивной фундамент: особенности, преимущества недостатки. Буронабивные сваи своими руками
3. Конкрит-Ф.

   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.

4. Релаксор.

   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.

5. Реламикс.

   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.

«Протексил»

Представляет собой универсальных состав. Подходит для:

• укрепления свежезалитых полов;
• обеспыливания полов;
• восстановления изношенных стяжек.

Данный продукт относится к пропиткам глубокого проникновения. «Протексил» работает на глубине до пяти миллиметров. Может использоваться даже на низкомарочных бетонах. После впитывания состава, бетонная поверхность имеет стойкость к:

• механическим нагрузкам;
• истиранию;
• влаге;
• агрессивным химическим воздействиям.

Среди плюсов отмечают доступную стоимость. Но минусом является повышенный расход. Он будет возрастать, если поверхность старая. Сам продукт наносится в два слоя.

Отзывы потребителей

Итак, мы рассмотрели, что такое упрочнитель бетона, и каких видов он бывает. Безусловно, это довольно полезный состав для любого бетонного покрытия, который придает ему большую прочность и препятствует развитию микроорганизмов.

В своих отзывах, как обычные потребители, так и специалисты в области строительства подчеркивают многочисленные достоинства упрочнителей. Конечно, можно встретить и негативные комментарии по поводу материала, но здесь стоит отметить, что во многом качество продукта зависит от производителя. Поэтому стоит отдавать предпочтение, проверенным торговым маркам. Упрочнитель бетона имеет ряд преимуществ, поэтому при выполнении ремонта на него однозначно стоит обратить внимание.

Производство и нанесение топпинга своими руками (для бетонных полов)

В быту есть 2 основные причины нанести топпинг – избавление от пыли и гидроизоляция поверхности. Приобретать промышленный упрочнитель всегда накладно, но есть простенькая рецептура, чтобы сделать смесь самому:

• жидкое стекло – 1,5 кг;
• раствор цемента с мелким, очищенным песком в соотношении 1:4 – 2,6 кг;
• кварцевый мелкодисперсный песок – 1,5 кг;
• раствор бетона – 2,2 кг.

Данную рецептуру можно использовать не только на половых покрытиях, но и для защиты стен от влаги. Толщина нанесенного на бетон слоя должна составлять 3-5 мм. При необходимости дополнительного упрочнения можно поверху нанести слой жидкого стекла.

При нанесении топпинга важно соблюдать следующие технологические этапы:

1. Свежезалитая стяжка затирается шлифовальной машиной.
2. Начиная со стороны окон, равномерно наносится смесь.
3. Проводится второй этап шлифовки: сухая смесь проникает на максимальную глубину в раствор.
4. Излишки сухой смеси распределяются по поверхности, проводится очередная (третья) затирка.
5. Через четверо суток застывший пол зачищается лопастными ножами. Этот этап повторяется, пока поверхность не приобретет глянец.
6. Делаются специальные швы для предотвращения возникновения трещин от усадки, которые заполняются герметиком.

Подведение итогов

В промышленном производстве использование замедлителей – необходимость. Важно разбираться в свойствах необходимой для раствора добавки, чтобы результат оказался именно таким, каким нужно. Замедлитель нужно подбирать, исходя из:

• целей использования;
• климатических условий;
• вида бетона.

Источники информации:

1. ГОСТ 24211-2008 (введено 01.01.2011).
2. Замедлитель схватывания бетона Бисил Ретардер СХ – ООО «Гелиос» (дата обращения: 02.11.2019).
3. Замедлители схватывания и твердения – Sika AG, Швейцария (дата обращения: 02.11.2019).
4. Замедлители схватывания бетона – ООО «Полипласт-Юг» (дата обращения: 02.11.2019).

«Элакор-ЭД»

Это эпоксидный упрочнитель, который проникает на небольшую глубину (не более двух миллиметров). Подходит для подготовки стяжек перед монтажом наливных полов. Способствует увеличению стойкости к механическим нагрузкам в 2 раза. Защищает пол от влаги и полностью обеспыливает. При уходе допустимо применение любых моющих средств. Внешне такой пол напоминает лакированный. «Элакор-ЭД» подходит для складских помещений, гаражей, паркингов, цеховых помещений и выставочных залов. Также состав полностью экологичен, поэтому может применяться на объектах пищевой промышленности.

Принцип действия

Чтобы правильно использовать пластификаторы, нужно понимать механизм их работы. Части смеси, рассматриваемой как система, имеющие одинаковые качества и состав, и с помощью поверхности разделения отделенные от остальных элементов, являются фазой.

Вода, песок, цемент, которые присутствуют в стандартном цементном растворе, в качестве твердых веществ также считаются отдельной термодинамической фазой.

Удельная поверхность (суммарная) частиц увеличивается с уменьшением размера. В свою очередь при увеличении поверхности взаимодействующих элементов у химических реакций повышается качество.

Компоненты строительных растворов — пылеобразный мелкий цемент и относительно него крупный песок, к которым при смешивании добавляют в воду. Силы сцепления, действующего на границе раздела фаз в поверхностном слое воды между молекулами, создают большое поверхностное натяжение. Это приводит к разнородно и неполному смачиванию цемента при затрудненном растекании жидкости по поверхности.

При одинаковом количестве воды вязкость раствора сильно увеличивается, когда принимающие участие в химических реакциях поверхность цемента (удельная) в свою очередь растет. Это возможно, если в смеси образуются все более мелкие фракции цемента за счет распада крупных частиц при нейтрализации их электрических зарядов, имеющих разную полярность.