Как ускорить застывание бетона

Как ускорить застывание бетона

Основной вопрос при изготовлении бетона: как достичь расчетной прочности в оптимальные сроки.

Представим в общих чертах, как протекают процессы затвердевания и набора прочности, и какие факторы могут привести к изменениям в них.

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 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.

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:

температура, при которой происходит застывание;

наличие тепловлажностной обработки;

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.

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.

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.

Тепловлажностная обработка заливки

Согласно формуле Ван Гоффа, повышение температуры на каждые 10°С (в диапазоне от 0° С до 100°С) влечет увеличение скорости процессов в 2-4 раза.

Бетон, который набирает расчетную прочность при 20°С за 28 суток, теоретически при температуре 60°С и влажности 90% должен набрать таковую за 8 часов. На практике этот процесс при указанной температуре занимает 12 часов.

Напротив, при снижении температуры бетон отвердевает более медленно вплоть до полного торможения процессов.

Недостатки метода: обработка удорожает стоимость производства бетон а .

Добавление присадок и принцип их действия

Для увеличения скорости набора прочности в раствор добавляют химические вещества:

хлористые соли (хлористый кальций, натрий);

Ускорители твердения бетона повышают растворимость компонентов цемента; вода в растворе быстрее насыщается, и кристаллизация идет активнее.

Согласно требованию ГОСТ, ускорители должны увеличивать скорость отвердевания в первые сутки не менее, чем на 30%.

Сезонная специфика

Процесс набора прочности напрямую зависит от температуры.

Оптимальной является температура 20°С и влажность 90%.

В России такая температура бывает недолго. Летом воздух прогревается сильнее; начиная с середины осени температура уже может опускаться до 0°С и ниже.

Учитывая, что бетон набирает прочность в течение почти месяца, работы могут затрудняться.

Важно!

Некоторые соли-ускорители твердения бетона одновременно являются противоморозными добавками.

Добавки-ускорители для твердения бетона используются в соответствии с погодными условиями, чтобы обеспечить оптимальное ускорение твердения.

Например, поташ нельзя применять при положительных температурах, поскольку он резко ускоряет схватывание цемента, делая невозможной работу с ним. Применение поташа при плюсовых температурах допустимо совместно с лигносульфонатами, которые оказывают пластифицирующее действие. В этом случае получаются подвижные бетоны с выраженными антиморозными свойствами, без излишне быстрого схватывания.

Добавление поташа целесообразно при низких температурах: холод замедляет отвердевание, а поташ ускоряет его.

Углекислый натрий (сода) работает как ускоритель для бетона для быстрого схватывания. Его активное воздействие может приводить к хрупкости готовых изделий.

Недостатки распространенных ускорителей твердения бетона

Добавление ускорителей схватывания бетона и ускорителей твердения бетона зависит от температурных условий, используемых добавок, назначения бетона и имеет массу нюансов.

некоторые присадки способствуют коррозии бетона;

хлориды не рекомендуются в армированных бетонных конструкциях, так как способствуют коррозии арматуры;

могут появляться высолы на поверхности бетона;

поташ нельзя использовать в бетонах с электро проводкой;

некоторые соли увеличивают скорость схватывания, но в дальнейшем снижают прочность бетона по сравнению с бетоном без добавок.

В серьезном строительстве лучше использовать готовые комплексные добавки для ускорения схватывания и ускорения набора прочности. Они эффективные, экономичные (вносятся в количестве 0,5-1%, некоторые до 4,5% от массы цемента), а их действие предсказуемо и надежно.

Комплексные добавки выпускаются как в виде порошка, так и в жидкой форме.

Распространенные добавки для быстрого твердения:

линейка пластифицирующих добавок-ускорителей Реламикс,

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 смешивания добавки с частицами цемента, которые разрушают силикатные составляющие цемента и повышают их растворимость в воде и снижают 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.

Эти добавки можно разделить на следующие основные группы:

Ускорители схватывания

Добавки, обеспечивающее очень быстрое первичное схватывание бетонной смеси. Например, при проведении срочных ремонтных работ, быстрой заделки течей в бетонных резервуарах и т.д.
К ним относят жидкое стекло, в ассортименте компании этот материал представлен средством CEMMIX Liqui.

Ускорители набора прочности

Это добавки для бетона и растворных смесей комплексного действия, позволяющие в два раза сократить набор начальной эксплуатационной прочности и конечной марочной прочности. Их использование ускоряет набор распалубочной прочности и оборот оснастки и опалубки, что дает дополнительную выгоду в виде сокращения времени строительства. Также большой плюс – это способность активации лежалого цемента, что позволяет использовать цемент, долго пролежавший на хранении и потерявший свою активность (способность адгезии с прочими компонентами раствора) без потерь итоговой прочности бетонной конструкции.

Среди наших добавок это комплексный ускоритель твердения CEMMIX CemFix.

Пено- и газообразователи

Обеспечивают вовлечение воздуха в бетон и создание его пористой структуры (газобетон). Приводят к снижению веса конструкции, но и значительному снижению её прочности.

Самый распространённый представитель – алюминиевая пудра.

Во время смешивания бетонной смеси с использованием алюминиевой пудры, сразу производят её виброобработку. Под воздействием вибрации алюминиевая пудра мгновенно вступает в реакцию с цементом и водой. Образующийся при этом алюминат кальция (очень мощный ускоритель схватывания цемента) связывает часть свободной воды из пенобетонной матрицы в кристаллогидрат, с выделением водорода и тепла. Схватывание и твердение такой бетонной смеси происходит за несколько минут.

Количество любых вводимых добавок устанавливают по имеющимся указаниям или на основании лабораторных испытаний. При работе с ними надо соблюдать точные рекомендованные дозировки, и тогда результат работы будет самым высоким!

Если Вам нужна помощь в вопросе использования ускорителей твердения для бетона, подбора оптимального варианта или другие консультации – обращайтесь на горячую линию CEMMIX по телефону на сайте!

ТОП-3 способа пустить в дело затвердевший цемент для бытовых нужд

Старый цемент не приговор. Его все еще можно пустить в дело. Есть по меньшей мере 3 варианта его использования.

Как применить старый цемент

Говоря о старом цементе, чаще всего имеют в виду цемент, превратившийся в камень. На первый взгляд, он кажется безнадежным. С ним не то чтобы раствор не замесить, но даже вывезти на свалку сложно. Иногда встречаются советы раздробить окаменевший цемент в пыль и использовать его по прямому назначению. К сожалению, с реальностью у таких советов мало общего.

Субстанция, твердая как камень – уже не цемент.

Под воздействием влаги и углекислого газа в открытом мешке происходит химическая реакция гидратации. Грубо говоря, материал расходует свою вяжущую силу и превращается в балласт или цементный камень.

При разбивании и измельчении цементного камня связующие способности не возвращаются.

Это при условии, что его таки получится разбить и превратить в однородный порошок. Сделать это весьма трудно. Камень тяжелый и твердый. Без кувалды не обойтись. Работать ей придется часами, в окружении столба пыли.

Все, кто пробовал измельчать цементный камень, единогласны во мнении, что это «сизифов труд» (мучительная, безрезультатная работа).

Заполнитель бетона

И все же спешить избавляться от окаменевшего цемента не нужно. Как известно, заполнители в бетонных смесях могут занимать до 80% объема. Они помогают сократить расход вяжущих веществ и создать необходимую жесткость. Цементный камень может служить заполнителем.

Раздробите камень на фракции с помощью молотка и долота. Получившийся щебень смешайте в пропорции 1 к 3 с гравием, битой плиткой, другим строительным мусором.

Заполнитель бетона пригодится в строительстве опалубки и заливке фундамента «по грунту». В первом случае используются фракции 5-20, во втором 20-40.

Подушка

Раздробленный окаменевший цемент пригодится при укладке тротуарной плитки, заливке стяжки пола, бетонной дорожки, установке бордюрных камней. Все подобные конструкции нуждаются в подушке. Она позволяет снизить усадку, выровнять дно выемки, снизить точечное давление и отвести воду. Также подушка не даст прорасти растениям, которые «спят» в глубоких слоях почвы.

Смешайте 2 части цементной щебенки и 4 части гравия (щебня). Высыпьте на слой песка. Сверху сделайте песочную насыпь.

Подушки тщательно утрамбовываются и могут состоять из разных компонентов. Наглядный пример, как делается подушка для тротуарной плитки:

Мелкие работы: столбики, заплатки, декоративные сооружения

Третий способ использования старого цемента предполагает, что он не окаменел, а просто слежался. В таком случае материал легко вернется в сыпучее состояние.

Покатайте мешок по полу в течение 2-5 минут. Если оболочка с дырками, можно предварительно завернуть его в пленку.

Если гидратации не произошло, сыпучесть цемента быстро восстановится. Бывает так, что он окаменел частично. В таком случае можно воспользоваться ситом для отделения цемента от камня.

Старый цемент уступает в прочности новому. После окончания срока годности он теряет примерно 15% марки каждый месяц. Например, 500 цемент (даже рассыпчатый) через год хранения станет 200.

В строительстве серьезных строений его, естественно, лучше не задействовать (кладка кирпича, фундамент для дома). А вот для мелких работ стройматериал вполне сгодится. С ним можно:

• сделать столбики в огороде;
• залить садовую дорожку;
• залить площадку для сушки белья;
• изготовить декоративные кашпо, скульптуры для сада и т. д.

Смешайте старый цемент со свежим в пропорции 1 к 1. Так вы повысите его марку.

Вопросы и ответы

Вопрос: Сколько времени может храниться цемент?

Ответ: Цемент обладает коротким сроком годности – 45 дней для быстротвердеющего и 60 дней для других типов. При этом отсчет ведется не со дня покупки, а с момента отгрузки с завода-изготовителя.

Вопрос: Как сохранить цемент до следующего строительного сезона?

Ответ: Обернуть в полиэтилен или пересыпать в герметичные пластиковые бочки, а горловину обернуть пленкой. Место для хранения нужно выбрать сухое и относительно теплое: кладовая, сухой сарай, гараж, летняя кухня. Рекомендуется также ставить мешок не на пол, а на поддон или другое возвышение. При соблюдении всех условий материал может храниться 1-1,5 года и больше. Но гарантий его активности никто не даст.

Не нужно выбрасывать старый цемент. Его можно продолжать использовать спустя много лет. Правда, не по прямому назначению. Из окаменелого материала получается отличный щебень для заполнения бетона, подушка для разных конструкций и строений. А при сохранении сыпучести его можно задействовать в мелких работах!

Использование цемента зимой

Современное строительство все чаще теряет свою сезонность. Хотя возводить здания летом намного проще, нередко приходится работать и в холодное время года. Чаще всего строить зимой заставляют либо сорванные сроки для сдачи объекта, либо желание сэкономить: в это время покупка и доставка строительных материалов значительно дешевле. Почти все архитектурные и ремонтные работы подразумевают использование цемента — основного вяжущего материала, который проблемно ведет себя при минусовых температурах. Поэтому работать зимой с ним могут и должны только профессиональные бригады.

Какие проблемы могут возникнуть при зимнем бетонировании

Вода, которая входит в состав строительной смеси, замерзает. Это может полностью остановить процесс застывания: кристаллы льда, расширяясь при замерзании, разрушают агрегатную структуру раствора. Происходит торможение гидратации цемента. Прочность и долговечность бетона в дальнейшей эксплуатации сильно пострадают. Если прогноз погоды на ближайшие двадцать восемь дней (период максимального набора прочности для начала эксплуатации) — ниже минус пяти градусов по Цельсию, то набирание прочности остановится окончательно.

Технологическое решение: противоморозные добавки

От негативного воздействия мороза современные цементные смеси защищают специальные противоморозные добавки, входящие в состав: хлористый натрий, хлористый кальций, натрия формиат и др. Для проведения наземных работ на открытом воздухе может применяться также нитрит натрия (до −15 °С) или поташ (до −30 °С). Под воздействием солей вода не успевает замерзнуть, давая раствору возможность правильно и своевременно застыть. Главное — четко придерживаться правил применения подобных миксов:

• температура раствора не ниже плюс пяти градусов по Цельсию;
• не замораживать приготовленный вяжущий продукт;
• применять сразу после приготовления.

Для того чтобы ускорить набирание прочности строительной смеси, в нее могут быть добавлены еще пластификаторы, которые повышают ее плотность и устойчивость к капризам зимы. Их стоит подмешивать вместе с водой. Количество пластификатора зависит от предназначения раствора.

Другие методы защиты

Если антифриз-добавки не используются, а температура воздуха опускается все ниже и ниже, можно защитить цемент и другими способами:

1. Использование теплой воды при замешивании бетона. Это метод быстрого замораживания кладки, который позволяет избежать нарушения процесса гидратации.
2. Прогревание участка строительства с помощью электрических калориферов. Весьма дорогой способ.
3. Защита плитами или щитами, обернутыми любым теплоизоляционным материалом, например, полиэтиленовой пленкой. Только нужно помнить, что они могут прилипнуть к поверхности залитого раствора, поэтому стоит продумать вариант подпорок для теплоизоляции.

С помощью тех же плит можно попробовать отогреть не застывший бетон, который уже пострадал от мороза.

Отделочные работы с цементом, например, оштукатуривание поверхности, даже если заказ песка, глины, гипса и др. материалов уже осуществлены, лучше оставить до весны, когда установится стабильная плюсовая температура. Иначе, какими бы тщательными ни были работы штукатуров, отделка отвалится от стены уже через несколько дней.

Очистить бетономешалку от застывшего раствора

В строительных работах не обойтись без цементных смесей. Смеси обычно закупаются сразу в готовом виде, но можно смешивать их и на самой строительной площадке. Решили самостоятельно приготовить раствор, но затем обеспокоились вопросом «каким средством отмыть бетономешалку от раствора»?

1. Как очистить бетономешалку от застывшего бетона внутри и снаружи
2. Дополнительные способы очистки бетономешалки
3. Небольшие хитрости упростят процесс очистки

Как и прочее оборудование, для бетономешалки необходима чистка и своевременный уход. Если эти требования проигнорировать, то в скором времени устройство станет неисправным.

Процесс приготовления смеси напрямую влияет на степень налипания песка, цемента на лопасти и стенки барабана бетоносмесителя. Важно соблюдать правильную последовательность добавления компонентов: воду, цемент, щебень, песок и оставшееся количество воды, пока смесь не станет нужной консистенции.

Как очистить бетономешалку от застывшего бетона внутри и снаружи

Каждый, кто имеет дело с ремонтом, строительными работами на площадке, рано или поздно сталкивается с такой проблемой, как быстрое очищение устройства от оставшегося раствора, успевшего застыть. Сегодня существует несколько методов, которые позволят привести бетономешалку в порядок сразу после проведенных работ. Для этого понадобятся определенные средства очистки.

• Щебень. В барабан нужно налить примерно 3 л воды, добавить 2 ведра щебня (гравия). Далее устройство включается, лопасти начинают вращать щебень с водой. Благодаря этому мелкие камни счищают оставшуюся смесь, а вода размягчает материал и вымывает осколки. Потребуется 10 минут такой процедуры, по истечению времени устройство нужно выключить и слить воду. Если необходимо, процедура проводится вторично. Можно просто ополоснуть барабан при помощи шланга. Сразу после высыхания устройство вновь готово к работе.
• Лопата – простейший и привычный способ снять остатки раствора. Благодаря заостренным краям засохшая смесь отлично соскабливается. Но этот способ может повредить верхнее покрытие барабана – в будущем качество раствора может ухудшиться.

• Зубило с молотком – инструменты, которые найдутся в хозяйстве каждого. Принцип работы прост: достаточно приложить грубую физическую силу и при помощи инструментов отбить смесь от стенок барабана. Этот метод так же повреждает, деформирует внутреннюю поверхность и не гарантирует безупречную очистку.
• Дрель и болгарка. Для этого метода понадобится особая насадка в виде щетки. Такой способ наиболее щадящий, единственное, что может немного повредиться – внутренняя покраска. Основной недостаток заключается в длительности процедуры. Важно обезопасить глаза и руки – для этого подойдут перчатки и специальная маска. Если правила безопасности игнорировать, можно пораниться твердыми частицами застывшей смеси.
• Соляная кислота. Для удаления смеси понадобится 5-10% раствор соляной кислоты. Количество раствора зависит от величины барабана. Средство заливается внутрь, устройство включают – оно должно несколько раз прокрутить жидкость, которая омоет внутреннюю поверхность. Затем воду раствор удаляют и ополаскивают барабан раствором соды. Она нейтрализует остатки кислоты. После барабан следует промыть чистой водой. Недостаток соляной кислоты заключается в том, что ее трудно найти, а от оставшегося раствора сложно избавиться. Будьте аккуратны, работая с кислотой: без использования средств защиты рискуете получить химический ожог.

Бетономешалка нуждается в обязательном уходе не только за внутренним, но и внешним покрытием. Во время приготовления цементной смеси капли летят по сторонам, часть из них оседает на внешних стенках устройства.

Снаружи можно легко очистить аппарат: для этого понадобится лишь вода. Только важно проследить за тем, чтобы жидкость не залила вентиляционные отверстия. Перестрахуйтесь и заблаговременно закройте важные части бетоносмесителя полиэтиленом и снимите защитные элементы.

Дополнительные способы очистки бетономешалки

Помимо перечисленных методов очистки внутренней части аппарата от оставшейся цементной смеси стоит попробовать и дополнительные варианты:

• Песок. Песочно-водная смесь готовится в самом барабане. По консистенции смесь должна напоминать жидкую кашицу. Количество раствора определяют исходя из объемов барабана. Вода растворит оставшийся цемент, песок очистит их как природный абразив. Затем бетономешалка включается. Грязная вода заменяется чистой, песок трогать не следует. Барабан прокручивается несколько раз, до полного очищения внутренней поверхности. Чтобы удалить песок, достаточно применить щебень. Достоинство этого способа – щадящий режим. Он абсолютно не повреждает поверхность, но на его использование понадобится определенное время. Щебень и песок можно сразу же использовать для заготовления нового раствора.
• Чистящие средства. Новейший метод очистки бетономешалки – химические чистящие средства. Специальные компоненты, содержащиеся в данных средствах, аккуратно отделят засохшую смесь и не тронут поверхность барабана.

Естественно, лучше всего очищать барабан сразу по завершению работ. В таком случае не придется прикладывать больших усилий, ведь цемент легко счищается мощным напором воды. Щебень поможет избавиться от остатков смеси.