Как ускорить схватывание цементного раствора

Сколько сохнет цемент, как ускорить высыхание раствора

Новые технологии в строительстве развиваются очень быстро. Но цемент остается главным строительным материалом. Благодаря своим вяжущим свойствам, при добавлении воды он постепенно достигает крепости камня. Создание бетонного изделия — очень сложный процесс. Помимо выбранного вида цемента и правильно сделанного раствора, на качество готового объекта влияет время застывания цемента.

Если состав приготовлен правильно, то после укладки, он начинает твердеть и постепенно становится прочнее. Для того, чтоб продолжать строительные работы, он должен полностью затвердеть. Оптимальный срок — около 30 дней. Только после этого можно возобновлять строительные работы с нагрузками на зацементированный объект.

Этапы отвердевания цементного раствора

Процесс отвердевания цементного раствора проходит в два этапа:

1. Схватывание — первый этап, проходит за сутки с момента приготовления. Главным параметром, который влияет на процесс застывания является температура. В теплую погоду, при температуре около 22 градусов, раствор схватывается за два часа после замешивания, а закончится через час после начала. При температуре ниже нуля, этот процесс занимает примерно 20 часов. Схватывание в холодную погоду начинается через 6-10 часов после приготовления раствора. В течение всего этапа раствор продолжает быть подвижным. Поэтому никаких действий на нем делать нельзя иначе процесс схватывания существенно затянется.

2. Отвердение — это второй этап, который требует очень много времени. Через месяц, при нормальных условиях, цементный раствор только станет пригодным к продолжению на нем строительных работ. А окончание процесса твердения может затянуться на годы.

Как повлиять на скорость высыхания цемента

Основные факторы, которые следует соблюдать, чтоб высыхание цементного раствора происходило без неприятностей:

защищать бетон от попадания солнечных лучей;
периодически увлажнять, можно использовать мокрую ткань или пеленку, влажные опилки, солому;
учитывать, что более дорогие марки обеспечат крепость изделия из бетона и застывают быстрее, чем дешевые;
соблюдать правильные пропорции с водой, при изготовлении раствора сцепление будет зависеть от того, как будет происходить реакция с водой.

Чтоб отвердение цементной смеси постепенно набирало прочность, важно создать для этого правильные условия, которые будут этому способствовать. Природа никогда не будет подстраиваться под запланированное строительство. Поэтому существует ряд рекомендаций, которые направлены на регулирование процесса высыхания цемента:

1. При низкой температуре готовые растворы можно подогревать при помощи электричества, пара, создания специальных тепляков.

2. Использование специальных солевых и бессолевых препаратов сокращают время затвердения. Они представлены различными соединениями натрия, кальция, калия, к ним относится поташ.

3. В некоторых случаях требуется доставить уже готовый раствор на место строительства, а дорога забирает какое-то время. Тогда актуальным станет обратный эффект — замедление процесса схватывания. Получить такой результат можно с использованием разнообразных ПАВов. Их количество определяют, опираясь на пропорции, в которых были замешаны вода и вяжущий компонент.

Таким образом, для продолжения строительных работ с разной степенью нагрузки на зацементированный объект, понадобится не менее месяца. При этом важно оказывать положительное влияние на процесс высыхания — это даст возможность избежать неприятностей.

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.

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).

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.

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!

Мы с радостью поделимся опытом и подберём для Вас лучшее решение!

Применение ускорителя твердения и схватывания бетона

Нормальное твердение бетона – операция долгая и ответственная. От его течения будут зависеть конечные характеристики изделия, такие как прочность и долговечность. Но в некоторых случаях ждать положенные 28 суток возможности нет или это попросту нецелесообразно. Тогда в дело вступают ускорители, «разгоняющие» химические процессы, но не ухудшающие качества заливки.

Особенности схватывания бетона

Процесс твердения раствора происходит при участии воды. Оптимальными условиями гидратации считается температура воздуха около +20°С и относительная влажность хотя бы на уровне 90%. Причем влажностный режим необходимо постоянно поддерживать, иначе затвердевание бетона остановится. При недостатке воды в период твердения конструкция утратит свою монолитность и станет хрупкой.

Когда требуется ускорить этот процесс:

1. При выполнении работ в зимний период – снижение температуры воздуха до 0°С приостанавливает твердение раствора. В мороз же влага и вовсе превращается в лед. Чтобы обеспечить бетону нормальное затвердевание, его приходится обогревать, а ускорители схватывания и твердения сокращают сроки прогрева, уменьшая затраты на энергоносители.

2. При необходимости ранней распалубки (когда важно время оборачиваемости оснастки).

3. Для возобновления строительных работ до истечения 4-недельного срока твердения раствора.

4. При изготовлении большого объема штучных ЖБИ. Использование ускорителей в этих случаях позволяет обходиться меньшим набором форм и быстрее выпускать партии качественного товара.

5. Для оптимизации пластических свойств раствора и прочностных характеристик бетона, прошедшего твердение (за счет пересмотра водоцементного соотношения).

Разновидности

Из перечисленных ускорителей схватывания наиболее широко применяются смеси на основе хлоридов. Они отличаются высокой эффективностью и стоят недорого. Единственное ограничение – последующая автоклавная обработка изделий уже невозможна.

Ускорители твердения бетона относятся к пластифицирующим добавкам и вносятся на стадии приготовления раствора, равномерно перемешиваясь с остальными компонентами. При этом их количество в бетоне не должно превышать определенных значений – у каждого ускорителя свои ограничения.

Большинство пластификаторов-ускорителей нельзя использовать для растворов на глиноземистом цементе, а также в присутствии арматуры из термически упрочненной стали. Эти ограничения не относятся только к сульфату натрия.

1. Универсал П-2. Позволяет отказаться от пропарки ЖБИ, и бетон уже в возрасте 30 часов набирает от 50 до 85% заявленной прочности. Ускоритель твердения содержит антикоррозионные добавки, обеспечивающие защиту металлической арматуры.

2. Форт УП-2 – комплексный состав на основе натриевых солей, увеличивающий скорость затвердевания бетона примерно на 30%. Модификатор увеличивает подвижность смеси до класса П5, независимо от водоцементного соотношения. Это свойство ускорителя Форт УП-2 позволяет нарастить конечную прочность конструкции до 150 % по окончании твердения за счет уменьшения объема воды. Или же получить требуемую марку бетона при меньшем расходе цемента. Применяется для изготовления изделий высокой плотности с улучшенным качеством поверхности. Дозировка – 0,5-0,7 % сухого ускорителя в отношении к массе цемента.

3. Асилин-12 – жидкий ускоритель твердения, применяемый для производства блоков из пенобетона. Использование Асилина целесообразно при невозможности поддержания стабильной температуры заливки. Его рекомендуется добавлять в раствор для ускорения затвердевания, если температура воздуха превышает +25°С или не достигает +10°С. Содержание Асилин-12 по отношению к массе цемента колеблется в пределах 0,4-1 % для легких бетонов и 0,5-2 % для тяжелых.

4. Хлористый кальций. Не только ускоряет твердение бетона, но и улучшает его износостойкость, устойчивость к атмосферному влиянию. В результате изделия вызревают в 2,5-3 раза быстрее, а качество их повышается. Хлористый кальций вытягивает влагу, необходимую для процессов гидратации, прямо из воздуха, и удерживает ее в толще бетона, обеспечивая нормальный влажностный режим. Дозировка 0,5-2 % от цементной массы в ж/б конструкциях и до 3 % в неармированных монолитах.

5. Релаксол. Используется как ускоритель схватывания и противоморозный пластификатор. Допускается к применению при температуре не ниже -15 °С. Скорость твердения благодаря Релаксол в первые 3 суток увеличивается на 30-40 %, дозировка – 0,5-2,5 %.

6. Ускоритель Реламикс – это целая линейка пластифицирующих добавок, сокращающих сроки схватывания цементных растворов:

• Реламикс-М и Реламикс-М2 – для увеличения скорости твердения бетонов, которым предстоит работать в агрессивной среде.
• Реламикс-Торкрет предназначен для производства бесщелочных растворов машинного нанесения.
• Реламикс-ПК – не содержит хлоридов, поэтому свободно используется для ускорения затвердевания ЖБИ.
• Реламикс-СЛ – на калийных и натриевых солях. Имеет самую широкую сферу применения – от ячеистых бетонов до изготовления сборных конструкций высокой прочности.

Ускоряющая добавка Реламикс снижает затраты на пропарку бетона в 1,5-2 раза или позволяет вовсе отказаться от нее. При этом структура монолита получается более плотной, устойчивой к воздействию воды и отрицательных температур. Дозировка – 0,6-1%.

7. Конкрит-Ф. В первые сутки ускоритель обеспечивает набор вдвое большей прочности, в целом же затвердевание происходит быстрее в 2-3 раза. При этом поверхность отличается особой устойчивостью к износу и хорошим товарным видом. Конкрит-Ф рекомендуется в качестве пластифицирующей добавки в бетон для тротуарной плитки, секций заборов и других формовочных изделий с высокими требованиями прочности и декоративности.

8. Иностранная продукция на нашем рынке:

• Cementol Omega P (Словения) – вместе с сокращением срока схватывания обеспечивает бетону повышенную водонепроницаемость. Дозировка – 1-2,5 %.
• Addiment BE2 (Германия) – ускоритель для растворов машинного нанесения. Дозировка – 2-4,5 %.
• ВЕ5 – антиморозная добавка для улучшения затвердевания бетона. Дозировка – 1-2,1 %.
• ВЕ6 – поставляется уже в виде готового состава и предназначается для приготовления ремонтных смесей особо быстрого схватывания.

На рынке появилось немало универсальных составов, позволяющих не только ускорить процесс затвердевания, но и улучшить некоторые характеристики бетона. Но по сравнению с менее «функциональными» добавками такие модификаторы стоят не намного дороже, так как самый дорогой компонент в них – сам ускоритель.

Ускоритель схватывания бетона

Ускорители твердения, схватывания бетона от компании Зиракс

Как ускорить схватывание бетона?

При нормальной влажности твердение бетона до марочной прочности достигается в течение 28 суток. В некоторых случаях при работе с бетонными и железобетонными конструкциями возникает необходимость в ускорении этого срока. К ускорению процесса твердения прибегают также в условиях бетонирования при низкой температуре.

Ускорение схватывания бетона осуществляется двумя основными способами:

● Внесением химических добавок, которые ускоряют время гидратации цемента и сокращают продолжительность технологического цикла.

● Изотермическим обогревом бетона, который позволяет максимально ускорить процесс бетонирования. Прогрев производят контактным способом, применяя щитовую или туннельную опалубку.

Оптимизация срока твердения с помощью химических добавок предоставляет ощутимые преимущества, в числе которых:

● Сокращение времени на бетонирование за счет увеличения скорости, необходимой для достижения прочности;

● Снижение продолжительности прогрева в два раза;

● Уменьшение расхода цемента на 10-15 процентов.

UniPell и его использование в бетонировании

Ускорители схватывания бетона оптимизируют процесс, однако при интенсификации схватывания важно сохранить показатели прочности итоговой конструкции. Хлористый кальций от компании Zirax позволяет упрочить бетон в короткие сроки: что облегчает процесс бетонирования при низких температурах.

В качестве отвердителя UniPell применяется в ряде сфер промышленности:

● производстве товарного бетона;

● изготовлении блоков с трубами;

● постройке железобетонных конструкций;

● производстве дорожного покрытия.

Ускоритель схватывания UniPell при использовании в соотношении 2% от массы вяжущего вещества позволяет достичь существенных результатов:

● сократить потребление цемента на 10%, не изменяя прочности;

● уменьшить время схватывания в 3 раза;

● сократить в 3 раза оборачиваемость форм;

● увеличить поверхностную прочность в 1,5 раза;

● предотвратить появление сколов, улучшая товарный вид;

● повысить предельную прочность на 10%;

● реанимировать лежалые цементы.

Отвердитель UniPell можно использовать в качестве защитной меры против влияния холодной погоды. При низких температурах вещество добавляется в бетон, способствуя сохранению его прочности и сокращая время, необходимое для защиты.

Как применяют отвердитель UniPell?

Продукт UniPell добавляется в виде раствора в смесительный барабан к воде, предназначенной для смешивания, или к заполнителям в количестве один к двум процентам. Хлористый кальций также может быть добавлен к перемешанному бетону перед выгрузкой, однако при этом необходимо, чтобы барабан смесителя сделал как минимум два десятка оборотов. Количество сухого кальция или эквивалентного количества раствора не должно превышать 2%.

Для товарного бетона добавление кальция осуществляется в установку для смешивания, если бетон необходимо выгрузить через час после старта смешивания. Рекомендуется добавлять хлористый кальций в воду, а не наоборот. Не стоит превышать рекомендуемую норму добавки.

Рекомендации по применению

— Растворите UniPell™ (*) в 2/3 объема воды, которую планируется использовать в замесе (например, если используется 300 л воды – растворяйте UniPell™ в 200 литрах).

* Используйте твердый гранулированный UniPell™ в объеме 2% от массы цемента для приготовления раствора затворения бетона. (Например, если замес делается на 100 кг цемента – используйте 2 кг UniPell™).

— Долейте воду до полного объема и снова перемешайте. (При невозможности данных действий растворяйте UniPell™ в воде без каких-либо ограничений).

— Добавляйте в воду иные компоненты замеса согласно технологии или затворяйте иные компоненты (цемент, песок и пр.) полученным раствором UniPell™.

Использование меньшего количества недопустимо — UniPell™ перестает работать!

— Если ожидаемый результат не получен в следующем замесе увеличьте дозировку до 3% UniPell™ от массы цемента.

— Будьте готовы уложить раствор (бетон) в формы (в опалубку) или выработать иным способом (заливка, кладка кирпича и пр.) в течение 2 – 3 часов.

UniPell™ — эффективное решение для строительных компаний!

Влияние добавки UniPell™ на прочность бетона

Возраст бетона, (суток)

Относительная прочность бетона с добавкой UniPellТМ, % от R28 без добавок, на цементах марки М-400

на шлакопортланд- и пуццоланововом портландцементе