Добавки к бетонам. Ускорители твердения

Добавки применяют для улучшения свойств бетонов и растворов, а также по технико-экономическим соображениям. По виду и назначению добавки можно разделить на следующие группы: ускорители твердения, поверхностно-активные, пено- и газообразователи, комбинированные, специальные.

Роль добавок заключается, в основном, в активизации процесса гидратации цемента, вызывающей ускоренное образование гелей. В результате энергичных реакций обмена ускоренно выделяется свободная известь в раствор и повышается растворимость силикатных составляющих цемента, что приводит к образованию гелей гидроксидов металла и кальция. Одновременно ускоряется коагуляция появляющегося коллоидного раствора, при которой сближаются зерна цемента и частицы гидратных новообразований.

По характеру воздействия на цементное тесто различают следующие виды добавок:

Добавки, не вступающие в реакцию с компонентами цемента, но повышающие их растворимость и снижающие температуру замерзания воды.

Активизирующие процессы гидратации цемента посредством диспергации его зерен, разрушения силикатных составляющих и повышения их растворимости в воде и снижающие температуру замерзания воды.

Ускоряющие процессы гидратации цемента, вызываемые реакциями обмена, которые приводят к образованию гелей гидроксидов кальция и снижают температуру замерзания воды.

Способствующие выделению тепла при гидратации цемента и понижающие температуру замерзания воды.

Добавки вводят в состав вяжущих в процессе приготовления растворов и бетонов с целью изменения некоторых их физико-химических свойств(подвижности, удобоукладываемости, скорости твердения). Количество вводимых добавок устанавливают по имеющимся указаниям или на основании лабораторных испытаний. В данной работе речь пойдет о добавках, ускоряющих твердение бетонов.

Ускорителями твердения цементов являются водные растворы хлористых солей (хлористого кальция, хлористого натрия и др.). Применение хлористого кальция позволяет уменьшить количество воды и расход цемента за счет повышения подвижности бетонной смеси. Хлористый кальций влияет на повышение прочности бетона. При твердении бетона в обычных условиях можно вводить хлористого кальция 0,5 - 2% от массы цемента. В неармированных бетонах количество хлористого кальция может быть повышено до 3%. Ускорители твердения не рекомендуется применять в железобетонных конструкциях и предварительно напряженных изделиях с диаметром арматуры менее 5 миллиметров и для изделий автоклавного твердения, эксплуатирующихся в среде с влажностью более 60 процентов.

К добавкам-ускорителям схватывания цементного теста относят следующие:

Поташ, калий углекислый, карбонат калия - соль с сильно выраженными щелочными свойствами, выпускается в виде кристаллического порошка белого цвета. При хранении во влажных условиях возможно слеживание. При работе с кристаллическим поташом и его раствором следует избегать попадания его на кожу или в глаза.

Хлорид кальция. Кристаллический порошок белого цвета, разлагающийся при длительном хранении на воздухе, не переносит влаги.

Нитрат кальция. Бесцветные, хорошо растворимые в воде кристаллы. Хранить следует в упакованном виде в закрытых, вентилируемых, сухих и чистых складских помещениях, к которым предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Вместимость складов не более 1500 тонн.

Нитрит-нитрат кальция(ННК). Смесь нитрита кальция и нитрата кальция в отношении 1:1 по массе в виде 20%-го водного раствора или пасты. Токсичен. Разлагается в средах с рН>7. Не допускается смешивать с растворами СДБ.

Нитрит-нитрат хлорид кальция. Продукт, получаемый смешиванием ННК с хлоридом кальция в отношении 1:1 по массе. Водный раствор желтоватого цвета плотностью 1,1…1,3 г/см3. Токсичен. При работах должны соблюдаться все правила техники безопасности. Разлагается в кислых средах. Вызывает сильное раздражение кожного покрова.

Хлористый натрий. Кристаллический порошок белого цвета, растворимый в воде. Должен храниться в условиях, исключающих увлажнение.

Сульфат натрия. Поставляется в виде декагидрата, но может выпускаться в виде безводной соли - кристаллов белого цвета с желтым оттенком, трудно и ограниченно растворимых в воде. При хранении в открытом виде возможно выветривание кристаллов.

Нитрит натрия. Кристаллы белого цвета с желтоватым оттенком. Выпускается также в виде 28%-го раствора. Кристаллический продукт следует хранить в упакованном виде, в вентилируемых, закрытых, сухих и чистых складских помещениях в соответствии с "Правилами безопасности для неорганических производств азотной промышленности". К складам предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Ядовит, при попадании в организм человека вызывает тяжелые поражения, опасные для жизни.

Карбамид (мочевина). Бесцветные, хорошо растворимые в воде критсаллы. Продукт пожароопасный (tвсп=182 градуса цельсия), поэтому хранить его следует в отдельных складах с несгораемыми стенами.

Подготовка добавок ускорителей твердения сводится, в основном, к их растворению в воде до требуемой (установленной) концентрации.

Противоморозные добавки

Противоморозные добавки в бетон (цементно-песчаная смесь с добавлением присадки бетона) на основе микрокремнезема.

Принцип их действия следующий: сферические высокодисперсные частицы микрокремнезема заполняют пустотные участки между частицами грубого наполнителя, при этом создается равномерно заполненный объем. Благодаря присадкам на основе микрокремнезема, получаются высокопрочные бетоны с улучшенными свойствами, а также позволяет сократить сроки затвердевания в 4 раза! Так, если обычный бетон твердеет до 70% за 28 дней, то бетон на основе микрокремнезема твердеет до 70% уже за 7 дней!

Следует отметить особенности использования противоморозной добавки в бетоны:

• Строительные работы необходимо производить при температуре не ниже 0 С (дополнительное применение противоморозных добавок запрещено);
• Бетонные конструкции и оштукатуренные поверхности необходимо защищать от пересыхания в течение двух суток.

Основные преимущества данной добавки:

• Быстрые сроки схватывания (в 4 раза быстрее);
• Возможность использования до 0 С;

Вопрос № 40