Tpc-setka.ru

ТПЦ Сетка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как замедлить схватывание цемента

Применение комплексной добавки «Экспресспласт» для предотвращения ложного схватывания бетона

Т.М. ПЕТРОВА, доктор технических наук, А.Ф. СЕРЕНКО, кандидат технических наук, Петербургский государственный университет путей сообщения; М.И. МИЛАЧЁВ, технолог, Д.М. МИЛАЧЁВ, директор ООО «ФОРТ» (г. Новозыбков Брянской обл.) ОЦЕНКА И МЕТОДЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЛОЖНОГО СХВАТЫВАНИЯ ЦЕМЕНТОВ С ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ

Применение пластифицирующих добавок и комплексов на их основе в последние десятилетия стало признанным фактором совершенствования технологии производства бетона, так как это направление позволяет улучшить физико-механические свойства бетонов и бетонных смесей, направленно формировать структуру цементного камня и, в ряде случаев, снизить себестоимость производства. На рынке России пока не получили широкого распространения гиперпластификаторы на основе поликарбоксилатов и акриловых сополимеров, и основными пластифицирующими добавками остаются лигносульфонаты и продукты конденсации сульфированного нафталина с формальдегидом (С-3). Повышая удобоукладываемость, эти добавки одновременно замедляют наступления конца схватывания портландцемента, что является принципиально важным при монолитном бетонировании в летний период. Вместе с тем, в связи с рядом изменений технологии на большинстве цементных заводов, в последнее время участились случаи ненормально быстрой потери подвижности бетонной смеси при использовании пластифицирующих добавок, особенно технических лигносульфонатов. В технологии бетона такое явление получило название «ложное схватывание», так как за ним следует длительный индукционный период без набора прочности. Ложное схватывание является нежелательным явлением, так как препятствует качественной укладке и уплотнению бетона. Причиной ложного схватывания является воздействие компонентов добавки на скорость гидратации клинкерных минералов, прежде всего, на трехкальциевый алюминат. На ранней стадии ускоряется образование эттрингита, что и приводит к потере удобоукладываемости. После образования эттрингита, он адсорбирует компоненты добавки и соответственно тормозит гидратацию трехкальциевого алюмината вследствие замедления превращения эттрингита в моносульфоалюминат кальция. В дополнение к этому концентрация компонентов добавки остается на таком уровне, что одновременно тормозится гидратация трехкальциевого силиката. Воздействие этих факторов и приводит к увеличению длительности индукционного периода. На первый взгляд, выходом из ситуации при наличии ложного схватывания может послужить применения комплекса лигносульфонатов с суперпластификатором С-3, так как в этом случае удается уменьшить расход каждого из компонентов для достижения высокого пластифицирующего эффекта. Однако такой подход не учитывает известного факта, что добавки обоих типов адсорбируются на одних и тех же компонентах, прежде всего, на продуктах гидратации трехкальциевого алюмината. На кафедре «Строительные материалы и технологии» ПГУПС были выполнены экспериментальные исследования влияния пластифицирующих добавок на кинетику набора пластической прочности цементного теста. Следует учитывать, что реологические характеристики цементного теста нельзя механически переносить на свойства бетонной смеси, хотя общие тенденции, безусловно, сохраняются. В качестве пластифицирующих компонентов применялись суперпластификатор С-3 Новомосковского завода и лигносульфонат технический Котласского завода (ЛСТ). В качестве вяжущего применялся Белгородский портландцемент марки ПЦ-500Д0, относящийся к низкоалюминатным. Для уточнения воздействия пластифицирующих добавок на особенности твердения цементного теста при постоянном водоцементном отношении было исследовано влияние на кинетику набора пластической прочности добавок С-3, ЛСТ и их комплекса. Испытания проводились на коническом пластометре с интервалом погружения конуса 30 минут. В качестве критерия применялась величина предельного напряжения сдвига (пластической прочности) в МПа, определяемая из выражения:

где F — нагрузка в г; h — глубина погружения конуса в см; K — коэффициент, зависящий о угла конуса при вершине, при 45 0 K= 0,656. Результаты испытаний влияния пластифицирующих добавок на длительность индукционного периода приведены на рис. 1. Суперпластификатор С-3 способствует удлинению индукционного периода твердения цемента, хотя на первой стадии отмечается некоторая потеря подвижности цементного теста. Введение добавки ЛСТ приводит к явному ложному схватыванию исследуемого цемента с последующим длительным индукционным периодом. Совместное введение добавок С-3 и ЛСТ с водой затворения приводит к существенному усилению процессов ложного схватывания, причем воздействие добавок С-3 и ЛСТ носит синергетический характер, так как потеря подвижности цементного теста при воздействии комплекса значительно больше, чем суммарное воздействие добавок С-3 и ЛСТ, введенных по отдельности. Возникновение явления ложного схватывания связано как с составом портландцемента (минералогический состав, содержание щелочей, количество сульфатов), так и с составом добавок, прежде всего, лигносульфонатов (молекулярная масса, содержание сахаров).

Рисунок 1. Влияние добавок ЛСТ, С-3 и их комплекса на длительность индукционного периода и раннюю потерю пластической прочности при постоянном водоцементном отношении В строительной практике для предотвращения ложного схватывания и быстрой потери подвижности рекомендуется раздельное введение добавок, применение повторного перемешивания, повторное введение добавки, изменение ее концентрации, введение добавки со второй половиной воды затворения, использование других видов цемента. Проанализируем применимость этих мероприятий. Раздельное введение добавок противоречит общей тенденции получения готовых комплексных добавок. Применение повторного перемешивания и повторное введение добавок усложняет технологию производства бетона и снижает производительность, а значит, повышает себестоимость, не гарантируя достижения заданной цели. Повышение концентрации добавок увеличивает эффект ложного схватывания, а снижение их концентрации уменьшает пластифицирующий эффект и делает бессмысленным применение комплекса. Введение добавки со второй половиной воды через несколько минут после затворения замедляет потерю подвижности, но не достаточно для нейтрализации исходного высокого эффекта ложного схватывания. Следовательно, внедрение данного комплекса требует применение другого вяжущего. Для проверки воздействия комплекса С-3 + ЛСТ на раннюю стадию гидратации портландцементов других производителей были выбраны Пикалевский цемент ПЦ 500 Д0 и Оскольский цемент ПЦ 500 Д0. Добавки С-3 и ЛСТ растворялись совместно и вводились с водой затворения при дозировке 0,5 и 0,2 % от массы цемента. Как показали результаты испытаний, тенденция ранней потери подвижности при использовании комплекса С-3 + ЛСТ свойственна, хотя и в меньшей степени, Пикалевскому и Оскольскому цементам. Ложное схватывание под воздействием комплекса добавок на Пикалевском портландцементе растянуто во времени до 1 часа и в несколько раз меньше, чем на Белгородском цементе. В возрасте 1 часа пластическая прочность теста на Пикалевском цементе в три раза меньше, чем на Белгородском. При испытаниях установлено, что лежалые цементы при использовании пластифицирующих добавок в меньшей степени подвержены ложному схватыванию, чем свежемолотые, что объясняется предгидратацией трехкальциевого алюмината как и в случае введения комплекса со второй частью воды затворения. Даже при наиболее благоприятном выборе из трех исследованных портландцементов потеря пластичности цементного теста под воздействием комплекса С-3 + ЛСТ наступает намного раньше, чем в тесте без добавок (30 минут против 120 минут), что ставит вопрос о целесообразности использовании С-3 и ЛСТ при их совместном введении и требует обязательной проверки на совместимость с конкретным портландцементом. Как было отмечено ранее, участились случаи ложного схватывания бетонных смесей при использовании в качестве пластифицирующих добавок технических лигносульфонатов. Так как повлиять на состав портландцемента представляется затруднительным за исключением случая смены завода производителя, то остается модифицировать ЛСТ или создавать комплекс, где наряду с лигносульфонатами вводить компоненты, снижающие опасность ранней потери подвижности. Исходя из механизма образования явления «ложного схватывания» в присутствии пластифицирующих добавок, изложенного выше, в Петербургском государственном университете путей сообщения совместно с ООО «ФОРТ» разработана комплексная добавка «Экспресспласт», включающая кроме ЛСТ компоненты, в значительной степени нейтрализующие раннюю потерю подвижности бетонной смеси и снижение прочности бетона в раннем возрасте. Анализ процессов ложного схватывания требует разработки количественной оценки потери подвижности цементного теста в ранний период твердения. В качестве такого критерия предложена дифференциальная оценка величины пластической прочности, показывающая изменение пластической прочности в единицу времени и измеряемая в кПа/мин. На рис.2 приведены результаты определения кинетики пластической прочности цементного теста на Оскольском цементе ПЦ-500Д0 в присутствии добавок ЛСТ и Экспресспласт при постоянном водоцементном отношении и одинаковом пластифицирующем действии добавок. По этим данным построен график дифференциала кинетики пластической прочности, представленный на рис.3.

Читайте так же:
Как правильно приготовить цементный раствор чтобы он не трескался

Рисунок 2. Влияние добавок ЛСТ и «Экспресспласт» на длительность индукционного периода и раннюю потерю пластической прочности при постоянном водоцементном отношении

Рисунок 3. Дифференциал кинетики набора пластической прочности цементного теста с добавками ЛСТ и «ЭкспрессПласт» Высота первого пика на рис. 3 является показателем величины ложного схватывания цементного теста. Как следует из полученных графиков, при равной пластифицирующей способности предрасположенность к ложному схватыванию теста с добавкой ЛСТ в пять раз больше, чем при использовании добавки «Экспресспласт». Перелом кривой вверх дает дополнительно достоверную информацию об окончании индукционного периода и начале формирования прочной структуры из гидросиликатов кальция.

Замедлитель схватывания для мытого бетона «Стандарт-2» (гель, глубина вымывания 2 мм)

Принцип действия замедлителей твердения

Из молекул ПАВ (поверхностно-активных веществ) на поверхности частиц цемента сформировываются адсорбционные оболочки, что увеличивает концентрацию вещества на границе двух фаз: жидкой и твёрдой. Проще говоря, эта добавка замедляет кинетику твердения. Вязкость при этом увеличится, но если смешать больше ПАВ, чем допустимо, это приведёт к затруднению прохождения воды к частицам цемента, замедлению гидратации или вовсе её прекращению. Поэтому важно соблюдать процентное соотношение массы цемента и замедлителя.

Нужно учитывать, что прочность бетона снижается на 30% и более в промежутке до семи суток. А вот спустя 28 суток прочность застывшей смеси, наоборот, увеличивается, а проницаемость – снижается.

Где применяются замедлители схватывания бетона

  • При высоких температурах окружающей среды. В таких климатических условиях замедлитель схватывания – незаменимая вещь.
  • При транспортировке на большие расстояния, а также при затруднённом движении (заторы).
  • При создании высокомарочных смесей. В составах таких бетонов содержание вяжущего вещества очень высоко, что урезает время на транспортировку, заливку и укладку, а замедлители не только приостанавливают протекание процесса схватывания, но и повышают прочность конечного изделия.
  • При поэтапной заливке бетона, когда необходимо залить сложную, крупную конструкцию. Таким способом добиваются монолитности изделия из бетона.
  • При химических взаимодействиях со смесью замедлители уменьшают количество выделяемого тепла. При такой реакции, но уже без добавки, качество бетона может снизиться из-за излишней теплоты.

Область применения

Этот вид конструкционно-строительного материала, 100% используется при производстве декоративных бетонных изделий. В частности технология мытого бетона применяется при строительстве и производстве следующих изделий и сооружений:

  • Декоративная плитка для отделки придомовой территории.
  • Изготовление уличных вазонов и кашпо для растений.
  • Производство уличных столов, скамеек и другой садовой мебели.
  • Производство плитки для отделки поверхностей несущих стен.
  • Производство плит для обустройства садово-парковых дорожек.

Мытый бетон, является уникальным декоративно-отделочным материалом, поэтому применяется исключительно в декоративных целях. Для строительства несущих бетонных конструкций мытый бетон не применяется.

Классификация замедлителей схватывания: воздействие на состав бетона

Наиболее подходящими для этих целей классами являются первый, второй и четвёртый.

  1. Добавки первого класса представляют собой электролиты, меняющие растворимость вяжущих веществ. К ним относятся амины, органические кислоты, а также спирты. На данный момент пользуются меньшим спросом.
  2. Добавки второго класса взаимодействуют с вяжущими веществами, создавая труднорастворимые или малодиссоциированные соединения. Замедляющий эффект добавок этого класса можно объяснить появлением экранирующих плёнок, что получаются из продуктов реакции.
  3. Добавки четвертого класса – наиболее походящий вариант добавок. К ним относят ПАВ, что способны адсорбироваться и на вяжущих, и на гидратных образованиях. Различают два основных вида замедлителей: химического и физического воздействий.
Читайте так же:
En 196 1 методы испытаний цемента определение

Первые основаны на торможении процесса роста кристаллической решётки в смеси. Благодаря медленному росту решётка приобретает более сложный и равномерный вид, что положительно сказывается на прочности готового бетона. Из плюсов можно также отметить повышение показателей морозостойкости и водонепроницаемости всей конструкции. Но здесь, как и говорилось выше, необходимо соблюдать строгую дозировку. Избыток добавки в растворе может привести к критической потере прочности бетона.

Вторые сформировывают труднопроницаемую пленку на самих зернах цемента, замедляя их схватывание. Это повышает адгезию и влагозащиту, но плохо сказывается на общей прочности готовой конструкции.

Дополнительная обработка поверхности изделий по технологии «мытый бетон»

Финишная обработка поверхности изделий и конструкций по технологии «мытый бетон» включает в себя несколько пунктов, которые не являются обязательными, но позволят как повысить износостойкость, так и увеличить эстетическую привлекательность. Финишная обработка включает :

  • Нанесение упрочняющей пропитки — состав укрепляющий верхний слой бетона и предотвращающий выпадение (особенно под нагрузкой) частично обнаженного Заполнителя из поверхности мытого бетона. Это особенно важно для монолитного бетона заливаемого на площадки (не в формы) где верхний слой является наименее прочным.
  • Гидрофобизация — нанесение гидрофобизирующего состава на поверхность, уменьшающего в 10-15 раз влагопоглощение и соответственно повышающего морозостойкость. Гидрофобизация поверхности камня выполняется кремнеорганическим гидрофобизатором (Аквасил) или полимерными упрочняющими пропитками и лаком. Упрочняющая полимерная пропитка или лак для бетона часто совмещают в себе функции гидрофобизатора с другим функционалом.
  • Покрытие лаком для бетона (для наружного применения) — придает поверхности эффект мокрого камня и выполняет упрочняющую и защитную роль. Придает поверхности гидрофобные свойства. Основное предназначение — улучшение эстетических свойств за счет усиления цвета Заполнителя и окрашенного пигментами бетона.

Замедлитель схватывания цемента своими руками

Действительно качественный замедлитель схватывания приготовить своими руками почти невозможно. Если речь идёт о частном строительстве, лучше приготовить ровно столько бетона, сколько необходимо. Если всё же нужно замедлить схватывание смеси, то следует просто мешать раствор, не давая процессу застывания начаться. Такой способ замедления спасет бетон от застывания на полчаса-час, не больше. Добавлять больше воды в раствор, дабы замедлить застывание – плохая идея. При переизбытке воды снизится плотность и прочность раствора, что сильно повлияет на качество смеси.

В более масштабном строительстве гораздо более целесообразно будет приобрести промышленный замедлитель – так и надежнее, и пропорции легче подобрать.

Особенности и применение

Краткое описание технологии мытого бетона для домашних мастеров состоит из нескольких правил, которых необходимо придерживаться. Изготовление изделий зависит от применяемых наполнителей и состоит в изменении времени твердения поверхностного облицовочного слоя. Для этого в раствор добавляют замедлитель твердения цемента. Через сутки, или более, после укладки раствора с наполнителем в опалубку, его вымывают под напором водой. Для задержки схватывания поверхностного слоя применяют мастики или другие ингредиенты. Для изготовления изделий, требующих уплотнения вибрацией, гелевый замедлитель наносят на поверхность опалубки до полного высыхания.

  1. применяйте для работы вибростол, без него достичь высоких показателей качества невозможно;
  2. не стоит использовать натуральный наполнитель из пористых материалов.

Благодаря повышенным прочностным характеристикам каменных наполнителей его применяют для изготовления:

  • тротуарной плитки;
  • декоративных блоков подпорных стенок;
  • столбов оград;
  • цветочниц;
  • садовых дорожек;
  • облицовочной плитки для стен;
  • декоративных панно;
  • лестниц и перил;
  • парапетов для заборов;
  • садовых скамеек;
  • колонн;
  • мусорных урн;
  • малых архитектурных форм.

Смешивая всевозможные каменные наполнители, цветное стекло и слюду, дизайнеры делают фактуру более интересной и добиваются высоких эстетических показателей.

Производители и марки замедлителей твердения

Хорошо зарекомендовали себя в деле следующие замедлители:

  • Линамикс PC. . Представляет собой чистый замедлитель схватывания. Способен сохранять подвижность смеси до шести часов. Самый простой и относительно недорогой вариант добавки такого типа. Производитель рекомендует использовать его с пластификаторами своей же компании, объясняя это повышением эффекта смеси.
  • Релаксор Темп-4. ООО «Будиндустрия ЛТД». Эта добавка хоть и уступает предыдущей во временном промежутке замедления, т. к. действует всего до четырех часов, но имеет дополнительные свойства: повышает подвижность бетонного раствора с П1 до П5; позволяет достичь высшей прочности смеси в ранние сроки после затвердения. Рекомендуется применять в следующих областях:
  • монолитное бетонирование в температурных ограничениях от +15 °C и выше;
  • кладочные растворы, а также смеси для перемещения на дальние расстояния;
  • бетонирование конструкций с повышенной степенью армирования.
  • Sika Retarder, бренда Sika AG. По заверению производителя, эта добавка не содержит хлоридов и иных веществ, вызывающих коррозию стали, можно применять при изготовлении железобетонных конструкций для бетонов, температурой +25 °C. Также применяется со смесями с высокой марочной прочности, или когда раствор подлежит уплотнению. Остальные характеристики схожи с предыдущим замедлителем.
  • Бисил Ретардер CX производителя Drizoro реализуется . Выгодно выделяется самым продолжительным сроком замедления схватывания – до двух суток. А также: увеличивает прочность конструкций и снижает их осадку в течение времени; улучшает связующий состав посредством уменьшения расслоения компонентов бетонной смеси. Области применения те же, что у всех добавок этого списка. При этом, Бисил Ретардер CX – довольно дорогой замедлитель, но его преимущества над другими того стоят.

Процесс изготовления

Мытый бетон, несмотря на простую технологию производства, требует строго придерживаться рецептуры и начинается из приготовления рабочего раствора. Он состоит из таких компонентов:

  • портландцемент марки не менее М400 1 весовая часть;
  • каменный заполнитель 1-2 части;
  • песок 2 части;
  • замедлитель твердения;
  • вода по мере необходимости.
Читайте так же:
Организационная структура предприятия цемента

В случае применения вибростола или вибраторов придётся делать жёсткий раствор с уменьшенным количеством воды.

На внутренние стенки формы или опалубки наносится гель для задержки твердения. После этого укладывается бетонная смесь и уплотняется. Для больших садовых форм, изготавливаемых на месте, рекомендуем применять виброуплотнители.

Через сутки или больше приступайте к смывке поверхностного слоя цементного раствора водой. Имейте в виду, что с больших, объёмных форм снять опалубку через сутки не удастся. Она может разрушиться. С больших, габаритных изделий опалубку надо снимать минимум через 40 часов.

  1. Смывайте раствор сверху вниз;
  2. Начинайте смывку с малого или среднего напора воды;
  3. Старайтесь не передвигать изделие 7 дней.

Мытый бетон с заполнителем из гальки вполне реально изготовить в домашних условиях своими руками для: ваз или декоративных облицовочных плиток.

Для небольших изделий, например, блоки для подпорных стенок или декоративные цветники, бетонный раствор можно приготовить вручную. Но надо помнить что сначала в воду добавляется цемент, потом песок и только в конце каменный заполнитель. Необходимые ингредиенты можно купить в строительном супермаркете. Бой от стеклянных бутылок сделайте сами. А дальше следуйте вышеизложенным инструкциям. Поскольку вибростол делать для небольших одноразовых изделий не имеет смысла, то уплотнение смеси можно делать:

  • штыкованием куском арматуры или толстой проволоки;
  • постукиванием по стенкам формы;
  • лёгкими ударами формой о пол.

Для вымывания поверхностного слоя примените водопроводную воду или используйте обычный ручной насос. Для увеличения скорости водяных струй сожмите концы полиэтиленового шланга пальцами.

  1. при повторном использовании опалубки или полиуретановой формы она должна быть полностью очищена от остатков раствора и высушена;
  2. перед нанесением геля на стенки его необходимо размешать миксером;
  3. внутреннюю часть формы покройте разделителем, чтобы её можно было легко снять;
  4. для увеличения декоративного эффекта мытого бетона примените цветной цемент.

Общие сведения

Разновидности

Перед тем, как подобрать подходящую для вашего случая добавку, следует изучить все виды присадок, которые существуют, а также их основные функции.

Обратите внимание, что эксплуатационные характеристики смеси будут улучшены за счет ее модификации входящих компонентов в состав. В зависимости от типа добавки она может даже изменить гидратацию цемента в положительную сторону, сделать устойчивой к отрицательным температурам, а также сделать эластичнее.

Пластификаторы для цементного раствора могут:

  • Уменьшать концентрацию и насыщение влагой.
  • Во время гидратации уменьшить осаживание.
  • Поспособствовать тому, чтобы формы заполнялись составом проще, и это облегчит процесс кладки.
  • Сделать так, чтобы раствор цемента, который был сделан заранее, хранился как можно дольше.
  • Выполнять профилактику растрескивания.
  • Создавать возможность того, чтобы арматура из стали лучше контактировала с составом.
  • Повышают конструкционную прочность.
  • Уменьшают требуемое количество воды.
  • Будут способствовать тому, чтобы раствор как можно меньше расслаивался.
  • Создают более подвижную смесь.

Замедлители схватывания гипса

Известь гашеная замедляет конец схватывания на 15 — 20 минут; вводят в количестве 5 — 20% веса гипса.

Квасцы и бура замедляет конец схватывания на 15 — 20 минут; вводят в количестве 5 — 20% веса гипса.

Препарат БС Вводят в количестве от 2 до 7 кг на 1м 3 известково-гипсовых растворов. Удлиняет срок схватывания на 30 — 50 мин.

Животный клей мездровый и костяной применяют в виде раствора 10%-ной водной концетрации из расчета 0,2-0,5% (на сухое вещество) веса гипса.

Клееизвестковый замедлитель готовят путем обработки клея известью: 1 вес. часть клея замачивают 5 вес. частями воды, через 15 — 16 часов вводят 1 весовую часть известкового теста и кипятят в течении 5 — 6 часов, добавляя испаряющуюся воду. К 7 весовым частям готового отвара добавляют 3 вес.части воды, получая 10% клеевой раствор, который и используют, как замедлитель из расчета 0,2 — 0,5% (на сухое вещество) веса гипса. Как замедлитель эффективнее животного клея. Удлиняет срок схватывания на 20-30 мин.

Кератиновый замедлитель готовят из рогов и копыт животных, обрабатывая их 15% раствором каустической соды: 70-80% рогов и копыт заливают 20 — 30% раствором каустической соды. Выдерживая в деревянной посуде в течении двух — трех дней. Размягченные рога и копыта разваривают в том же растворе каустической соды при температуре 85 — 90 C до полного растворения. Остывший состав процеживают через сито (размер ячеек 0,3 мм) и разливают в стеклянную посуду. Применяют в количестве 0,1 — 0,3% (на сухое вещество) веса гипса. Удлиняет срок схватывания на 30 — 50 мин.

Опилочный замедлитель В.В Помазова готовят, обрабатывая опилки серной кислотой в соотношении 1 : 5 (опилки : 1%-ный раствор серной кислоты) Емкость с замоченными опилками помещают в автоклав и пропаривают при давлении 8 атм по режиму: 2 — 2 — 1час (подъем давления — паровая обработка при давлении 8 атм — снижение давления). Полученный продукт нетрализуют известняковой мукой или молотым мелом в соотношении 5:1 (нетрализатор : сухие опилки) и высушивают при температуре 170C до постоянного веса, не допуская обугливания. Высушенную массу размалывают (остаток на сите № 0085 должен быть не более 15%). Примерная дозировка на 100кг. замедлителя: опилок воздушных — 20 кг; серной кислоты концентрированной — 1кг; мела молотого — 80 кг; воды — 100л. Применяют в количестве 0,3-0,8% веса гипса.

Отходы кожевенного производства свежие — не более 5 — 10 дневной давности — замедляют конец схватывания на 15 — 20 мин. при введении:

  • «барабанной грязи» 3 — 4% веса гипса
  • «свежего подзола» 2 — 4% веса гипса
  • «морса» и «намази» 1 — 2% веса гипса
Читайте так же:
Силосный склад цемента это

Подмыльный щелок отходы мыловаренного производства применяют для замедления схватывания гипса в количестве 1 — 2% веса гипса.

Отходы сыроваренного производства зачистки натуральных сыров, отбракованные куски плавленных сыров, зачистки от творога и т.д. — используют приготавливая казеино-цементную суспензию: отходы перетирают на краскотерке, предварительно смешав в соотношении по весу 1 : 0,2 : 0,2 (отходы : цемент : вода). Перетертую массу дополнительно разводят водой в соотношении 1 : 28 (масса : вода), получив в конечном счете состав 1 : 0,2 :3 (отходы : цемент : вода), и выдерживают (с перемешиванием в первые 3 — 4 часа) в течении 18 — 24 часов. Отстоявшийся состав, сняв с поверхности пену, сливают в чистую посуду, не взмучивая осадка, который не пригоден к использованию. Готовый продукт должен иметь удельный вес 1,04; в случае превышения его разбавляют водой. Применяют в количестве 2 — 3% веса воды затворения гипса. Замедляет схватывание на 20 — 30 мин.

Примечание. При использовании отходов творога состав готовят в соотношении 1 : 0,15 : 3 (отходы творога : цемент : вода)

Бетонирование зимой: способы, особенности, необходимые мероприятия

Особенности зимнего бетонирования

Существуют две важные причины, усложняющие процесс укладки бетона зимой.

  • При низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что является причиной увеличения сроков набора твердости бетоном. Полный набор прочности бетона при применении противоморозной добавки наступает через 90 суток при расчетной температуре отведения бетона 0 °С, согласно рекомендациям по применению противоморозных добавок в бетон.

Рост прочности бетонов с противоморозной добавкой:

Расчетная температура
отвердения бетона по С
Прочность бетона % от проектной.
При отвердении на морозе за период времени, суток
7142890
355075100
-525356090
-1015254570
-155153550
-2520305060

При минусовых температурах ниже -15°С до -25°С наряду с противоморозными добавками применяются ускорители твердения бетонной смеси. Этот комплекс вводимых добавок позволяет экзотермической реакции цемента, добавок и воды выделить большее количество тепла, существенно ускорить гидратацию цемента (т.е. использовать для реакции максимальное количество воды и сохранить температуру за счет выделяемого тепла при реакции), что улучшает набор первоначальной прочности бетона при отрицательных температурах.

При температуре окружающей среды равной 20°С, в течение недели бетон набирает около 70% проектной прочности. При понижении температуры до 5°С для набора такого уровня прочности потребуется времени в 3-4 раза больше.

  • Еще одним нежелательным процессом является развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это явление приводит к разупрочнению бетона. Помимо этого, из замерзшей воды вокруг заполнителей образуются ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси. Поэтому категорически запрещается добавление воды в бетонную смесь на строительной площадке, особенно в холодный период времени, т.к. подвижность бетонной смеси регулируется пластифицирующими хим. добавками для сохранения водоцементного соотношения в бетонной смеси.

При замерзании воды в порах твердеющей смеси развивается значительное давление, которое приводит к разрушению структуры неокрепшего бетона и снижению его прочностных характеристик.

Снижение прочности тем значительнее, чем в более раннем возрасте бетона замерзла вода. Наиболее опасным является период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки ее в опалубку, то ее прочность при отрицательных температурах будет обусловлена только силами замерзания. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет значительно уступать аналогичной характеристике материала, который не подвергался замораживанию.

Противостоять замораживанию без структурных разрушений может только бетон, который уже набрал определенное значение прочности. Важно соблюдать правило беспрерывной укладки бетона во избежание холодных швов.

В современном строительстве в мировой практике наиболее распространен способ зимнего бетонирования, когда бетонная смесь предохраняется от замерзания во время ее схватывания и набора определенной величины прочности, которая называется критической.
Под критической величиной прочности бетона принимают прочность, которая равна 50% от марочной. В конструкциях ответственного назначения бетон предохраняется от замерзания до достижения 70% от проектной прочности.

В современном строительстве применяют несколько способов бетонирования в зимний период:

  • использование добавок противоморозного действия;
  • укрытие бетонной смеси пленкой ПВХ и другими утеплителями;
  • электрический и инфракрасный прогрев бетона;
  • сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

Если будет использоваться прогрев тепловыми пушками, то укрытие из пленки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т.п. Создается нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев. В большинстве случаев, для первичного набора прочности бетона, достаточной для проведения дальнейших работ, хватает 1-3 суток прогрева тепловыми пушками. За это время бетон может набрать до 50% марочной прочности.

Применения добавок противоморозного действия

Технологически наиболее удобным и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования является применение противоморозных добавок. Этот способ гораздо дешевле бетонирования с прогревом электричеством и инфракрасными лучами.

Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают и коррозию арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости. Это не так. Многие из противоморозных добавок, наоборот, являются ингибитором коррозии, положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении 28 суточного возраста часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками.

Читайте так же:
Как отмыть стекла окон от цемента

Модификаторы противоморозного действия могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с различными методами подогрева.

Все существующие «зимние» добавки в бетон можно разделить на три основные группы.

  • К первой группе относят добавки, которые либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. Представители этого класса – сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения – карбамид и многоатомные спирты.
  • Ко второй группе принадлежат модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества имеют способность сильно ускорять процессы схватывания и твердения и обладают значительными антифризными свойствами.
  • В третью группу входят вещества, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Сфера применения этих добавок невелика, но они представляют интерес с научной точки зрения. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.

Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок

Противоморозные добавки выполняют важную роль – активируют процессы твердения смеси и снижают температуру замерзания жидкой фазы. Но для получения эффективного результата, наряду с использование модификаторов, необходимо выполнять ряд сопутствующих мероприятий.

  • Созданию внутренней теплоты в бетонной смеси способствует предварительный прогрев ее компонентов.
  • После окончания укладки поверхность бетона необходимо утеплить матами, что позволит сохранить тепло, выделенное в результате экзотермической реакции цемента и воды, и сохранить условия, подходящие для твердения.
  • Зимой наиболее эффективно использовать портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы.

При изготовлении бетонной смеси из подогретых компонентов применяют иной порядок загрузки всех элементов, чем в традиционных летних условиях, когда все сухие составляющие одновременно загружаются в заполненный водой барабан смесителя. Зимой, чтобы избежать заваривания цемента, сначала в барабан заливают воду, затем засыпают крупный заполнитель, а потом проворачивают барабан несколько оборотов и засыпают песок и цемент.

Продолжительность перемешивания компонентов в зимнее время должна быть увеличена примерно в полтора раза.

  • Места погрузки и выгрузки бетонной смеси необходимо изолировать от воздействия ветра, а средства подачи смеси – тщательно утеплить.
  • Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру необходимо отогреть до положительной температуры.
  • Обязательное условие зимнего бетонирования – быстрые темпы его проведения, для минимизации потери тепла в бетонной смеси, так как гидратация цемента в смеси наступает через сорок минут после затворения.

Метод «термоса»

Технологически метод «термоса» осуществляется укладкой смеси положительной температуры в утепленную опалубку. Бетон набирает прочность благодаря начальному теплосодержанию и экзотермическому выделению при реакции гидратации цемента.

Максимальное тепловыделение обеспечивают портландцементы и высокомарочные цементы. Особо эффективен метод «термоса» в сочетании с противоморозными добавками.

Бетонирование методом «горячего термоса» заключается в кратковременном прогреве смеси до 60-80°С, уплотнении ее в горячем состоянии и выдерживании в «термосе» или с применением дополнительного подогрева.

В условиях строительной площадки бетонную смеси разогревают с помощью электродов. Смесь выступает в цепи переменного электротока в роли сопротивления. Электропрогрев проводят в кузовах автосамосвалов или бадьях.

Способы искусственного нагрева и прогрева бетона

Сущность этого метода заключается в создании и дальнейшем поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет требуемую прочность. Этот способ применяется в случаях, когда метода «термоса» оказывается недостаточно.

Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:

  • Электродный
    Физический смысл электродного прогрева аналогичен вышеописанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для проведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.
  • Кондуктивный (контактный)
    Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции. Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.
  • Инфракрасный
    Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
  • Индукционный
    При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.

Чтобы ускорить процесс распалубки и дальнейшего нагружения конструкции в холодный период времени целесообразно использовать класс бетона на порядок выше, для быстрого набора нормируемой прочности.

Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector