Добавки для повышения прочности цемента

Технические характеристики цемента улучшают посредством добавления в него специальных веществ. Такие активные добавки не влияют на консистенцию раствора. Они повышают пластичность, устойчивость к воде и морозу, агрессивному влиянию окружающей среды, механическую прочность и другие показатели. Полимерные составы, модификаторы и пластификаторы улучшают уплотнение раствора, качество кладки, схватываемость.

Добавки в цемент для бетона

При производстве бетонных конструкций, подвергающихся повышенной нагрузке, используются присадки для повышения прочности. Их подмешивают в процессе изготовления бетонного раствора. Дополнительно добавляют гидрофобные вещества, улучшающие устойчивость изделия при циклическом промерзании. Подобные присадки уместны в таких ситуациях:

• в процессе производства железобетонных конструкций, на которые планируется высокая нагрузка — фундамента, блоков для несущих стен, опор;
• при использовании в бетонном растворе расширяющих присадок;
• необходимо достичь высоких показателей устойчивости к воде и морозу;
• при замесе бетонного раствора мелкой зернистости;
• в качестве заполнителя используются материалы с нестандартным размером фракций;
• при возведении любых монолитных строений.

Новые технические характеристики бетона проявляются после полного высыхания и затвердения материала. Присадки позволяют продлить срок эксплуатации стяжки и готового изделия. Тип добавки подбирают с учетом требований к цементному раствору и желаемому результату.

Разновидности упрочняющих добавок

Перед выбором способа упрочнения рекомендуется изучить состав и свойства, выяснить целесообразность использования с учетом планируемых нагрузок на готовое изделие и особенностей эксплуатации. Следует помнить, что дополнительные компоненты увеличивают стоимость кубометра готового раствора. Их использование оправдано не всегда.

Пластификаторы

Данный вид добавок способен увеличить прочность на 125-140% и снизить расход цементного раствора на 15-25%. Но он не является упрочнителем. Главная задача добавки — улучшить подвижность цементного раствора. Их производят в виде жидкости, порошка или готового раствора. Пластификаторы изменяют технические характеристики раствора на основе цемента:

• увеличение устойчивости к воздействию мороза на 1,5 марки;
• снижение водонепроницаемости на 4 марки;
• уменьшение естественной усадки после отвердения;
• повышение адгезии к металлическим поверхностям;
• вероятность появления пустот в растворе сведена к минимуму;
• предотвращение коррозии на металлических изделиях, соприкасающихся с раствором;
• улучшение текучести и эластичности готового раствора.

Не рекомендуется выполнять строительные работы с использованием цемента при температуре ниже −10⁰С. Пластификаторы повышают теплопроводность, поэтому широко задействуются при заливке стяжки для систем «теплого пола». В зависимости от степени воздействия на цементную смесь условно различают 4 категории веществ:

• Суперсильные — уместны для заливки и стяжки, штукатурных работ. Они не влияют на консистенцию раствора и его прочность, но повышают пластичность до 6 уровней и подвижность в 3-4 раза.
• Сильные — пригодны для производства формовочных изделий, штукатурки и стяжки. В состав входят акриловые пластификаторы. Добавка повышает пластичность на 3-4 уровня, тиксотропность.
• Средние — повышают водоотталкивающие свойства, поэтому широко применяются в смесях при обустройстве фундамента и возведении цоколя. Смесь становится устойчивой к хлоридам и сульфатам.
• Слабые — выбирают для бетонных конструкций, не подвергающихся нагрузке. Пригодны для цементных изделий, расположенных в местах с повышенной влажностью. Повышают пластичность на 1 уровень и гидроизоляционные характеристики.

Важно! Расход пластификаторов в среднем составляет 0,1-0,5% от общего веса цемента. Дозировка у каждого производителя может отличаться. Добавку предварительно растворяют в воде в пропорции 1:2, затем добавляют в сухую смесь во время замеса. Остатки пластификаторов рекомендуется хранить в герметичной упаковке вдали от воды и сырости.

Вовлекатели воздуха

Данный тип веществ применяют для повышения пористости готового материала. Наличие пор позволяет повысить морозостойкость. Вода, попавшая в толщь, замерзает в образовавшихся воздушных пузырьках. Она не попадает в сам раствор, поэтому не вызывает его расширение и растрескивание. Вовлекатель воздуха влияет на такие характеристики раствора:

• повышается пластичность и подвижность на 15-30%;
• появление трещин внутреннего давления сведено к минимуму;
• отсутствие расслаивания раствора и процесса коррозии на арматуре;
• снижение плотности на 50-50 кг/м³;
• устойчивость к солям и негативным погодным условиям.

Готовая цементная смесь с вовлекателем воздуха легко укладывается. Добавку используют в процессе выполнения кладки и штукатурки, обустройстве дорог, мостовых и аэродромных элементов. Необходимо строго соблюдать дозировку, иначе прочность раствора будет значительно снижена.

Важно! Вещество добавляют в количестве 0,05-0,2% от общего веса раствора. Точное количество следует уточнять по инструкции, составленной производителем.

Ускоритель схватывания

Данная добавка уменьшает время отвердевания, что позволяет выполнять заливку в несколько слоев в краткие сроки. Повышается марочная прочность на сжатие и изгиб. Присадка уместна при производстве бетонных блоков для стен и фундамента, тротуарной плитки, пенобетонных конструкций, полистиролбетона. Дополнительно изменяются такие характеристики:

• возрастает устойчивость к влаге в 3 раза;
• увеличивается подвижность и прочность до 25%;
• материал легче укладывается в форму.

Важно! Расход составляет 0,02-5% от общего веса раствора. Точную дозировку рекомендуется изучить на упаковке данного производителя.

Ускоритель схватывания рекомендуется использовать в ситуациях, когда строительные работы проводятся при температуре ниже 0⁰С либо сроки строительства поджимают, нет возможности ожидать затвердение 28 суток. Он не совместим с другими видами добавок. При контакте с металлом способствует появлению коррозии.

Замедлитель схватывания

Этот компонент продлевает срок годности готового раствора, замедляя отвердевание. Он позволяет вести производство бесперебойно, сооружая монолитные элементы. Замедление гидратации цемента происходит за счет медленного выделения извести и торможения процесса связывания частиц в растворе. Улучшаются такие характеристики состава:

• высокая подвижность раствора, малая усадка;
• отвердевший материал становится прочнее;
• улучшенное качество и внешний вид поверхности;
• уменьшенный расход раствора.

Замедлитель схватывания добавляют в раствор, перевозимый на далекие расстояния. Он уместен для заливки больших площадей или поэтапной сборки конструкций из нескольких деталей, производстве стеновых панелей. Добавки обязательно используют при незапланированных простоях, чтобы сохранить рабочие качества смеси, а также поэтапном применении с паузами между процессами.

Важно! Дозировку подбирают экспериментальным методом на небольшом количестве готовой цементной смеси.

Уплотняющие присадки

Кольматирующие вещества заполняют пространство между частичками цемента, повышая плотность смеси. Раствор с добавлением уплотняющих присадок становится устойчивым к негативному воздействию погодных факторов, продлевается его срок эксплуатации. Улучшаются свойства цемента:

• становится однородным;
• появляется гладкость;
• повышает устойчивость к износу.

Кольматирующие добавки допускается использовать во время гидроизоляционных работ и в условиях повышенной влажности, например, для заливки пола в подвале и гидротехнических сооружениях. Их применяли при изготовлении дренажных систем, лотков для отвода воды, труб, тротуарной плитки и стеновых блоков. Допускается использование замерзшего вещества после полной разморозки в естественных условиях.

Важно! Примерный расход уплотняющей присадки составляет 0,1-0,12% от готового раствора. Вещество добавляют в воду во время затворения цемента и замешивают не менее получаса. Количество добавки можно подбирать опытным методом в зависимости от желаемых характеристик цементного раствора.

Ингибиторы коррозии

Присадка замедляет процесс ржавления или полностью его останавливает на металле, контактирующем с раствором. Остановка коррозии происходит за счет покрытия металлической поверхности оксидной пленкой, предотвращая реакцию окисления. Технические параметры раствора не изменяются за исключением таких характеристик:

• повышается электропроводность;
• раствор становится подвижным;
• улучшается отвердение при минусовой температуре.

Использовать присадку рекомендуется с осторожностью. Передозировка приводит к ухудшению свойств цемента. Нельзя сочетать или допускать контакта с хлоридами, иначе оксидная пленка будет разрушена. Ингибитор коррозии уместен для защиты металлических деталей, используемых в агрессивных средах, ремонта железобетонных деталей, восстановления цементного слоя.

Важно! Универсальной дозировки не существует, поэтому рекомендуется придерживаться расхода согласно инструкции производителя.

Противоморозные

Присадка предназначена для поддержания рабочих характеристик раствора при отрицательных температурах с целью проведения строительных работ в мороз до −25⁰С. В процессе заливки состава не требуется дополнительный прогрев поверхности для отвердения и высыхания. Присадка позволяет снизить температурный порог, при котором замерзает вода в растворе. Кристаллизация происходит при низкой температуре. За этот период смесь успевает схватиться, быстро не замерзает. Дополнительно улучшаются свойства:

• повышается проектная прочность;
• увеличивается плотность смеси;
• улучшается устойчивость к воде.

Противоморозные добавки используют при выполнении стяжки и монолитных работ при отрицательной температуре. Технические характеристики кладки улучшаются. Следует помнить, что набор прочности бетона происходит постепенно. Изначально раствор отвердевает на 30%, остальной процент набирает при размораживании. Возведенные в мороз конструкции нельзя нагружать до полного затвердения.

Важно! Расход составляет 2-4% от массы раствора. Количество в пределах дозировки подбирают по принципу: чем холоднее, тем больше нужно. Передозировка приводит к ухудшению схватываемости цемента и снижению его прочностных характеристик.

Полимерные присадки

Полимерные цементные добавки уменьшают естественную усадку на 60-70%. Они формируют на фракциях цемента полимерную пленку, склеивая частички между собой. Консистенция становится монолитной. Обеспечивается надежное сцепление с металлом и другими покрытиями. Дополнительно приобретаются такие качества:

• прочность на изгиб, водонепроницаемость;
• плотность и эластичность;
• устойчивость к воздействию минусовой температуры;
• надежная адгезия к металлу.

Полимерные добавки применяются для заливки основной стяжки и реставрации старого основания. Совместимость с другими присадками рекомендуется проверить в небольшом количестве раствора опытным путем. Добавка не является горючей.

Важно! Дозировка составляет 20% от массы раствора. Присадку добавляют в воду во время приготовления цемента и тщательно замешивают.

Красители

Применяют для тонирования цементного раствора в требуемый цвет в процессе производства плиток, бордюров, скульптур, искусственного камня, дорожек посредством заливки. При растрескивании покрытия или повреждении верхнего слоя цвет основания не изменится. Добавка равномерно прокрашивает всю смесь, не выцветает под прямыми солнечными лучами, не стирается при механическом воздействии. Насыщенности зависит от количества тоника и воды. Дозировку подбирают в зависимости от желаемого эффекта:

• для пастельного цвета — 1-3%;
• насыщенного тона — 4-6%;
• средней глубины — 3-4%.

Важно! Средний расход составляет 8-10% от массы цементной смеси. Нанесение красителя на застывшие цементные изделия не обеспечивает стойкости света и надежного окрашивания на длительный период.

Сотрудничество с «АльфаЦем»

По вопросам выбора нужного вида присадки и нюансам использования рекомендуем обратиться к нашим менеджерам. Мы предлагаем широкий ассортимент добавок в цемент для повышения прочности от известных брендов. К достоинству наших услуг относят:

• большой выбор товаров по оптовым ценам;
• доставка со склада в Москве удобным способом;
• бесплатная консультация по вопросам выбора и покупки материалов;
• обеспечение бесперебойной работы вашего производства.

Все материалы проходят лабораторные исследования. Их безопасность и соответствие строительным регламентам подтверждается соответствующими сертификатами. Мы готовы помочь с решением всех организационных моментов по поводу приобретаемого у нас товара. Связаться с нашими менеджерами вы можете в телефонном режиме или через форму обратной связи.

Что добавить в раствор цемента для прочности

Дата публикации: 27.12.2020

607

Прочность цемента является одним из самых важных показателей. На основе этого параметра выбирается конкретная марка строительного материала. От класса прочности зависят эксплуатационные параметры бетонного покрытия.

Особенности показателя предела прочности

Чтобы узнать максимальный показатель прочности, достаточно посмотреть на марку. Для определения марки проводится простое исследование. Создают небольшой участок цемента, который подвергается давлению различной величины показатели фиксируется и цементу присваивается марка. Все разновидности этого строительного материала можно условно разделить на 3 группы:

1. Высокопрочный выдерживает давление в 50 МПа и более.
2. Рядовой от 30 до 50 МПа.
3. Низкопрочный менее 30 МПа.

После создания бетонного покрытия и завершения строительства, окаменевший цемент подвергается механическим нагрузкам, воздействию атмосферных осадков и температурным перепадам. На прочность цемента сильно влияет процентное содержание воды и наличие добавок, которые обладают различными свойствами. В качестве производственного стандарта выступает ГОСТ 31108-2003 и более старый ГОСТ10178-85. Согласно этому государственному стандарту, разделяют марки М 300/400/500/600.

Как повысить показатель прочности и присвоить другие характеристики для цемента?

Для того чтобы цемент получил новое свойство, производители используют специальные материалы, которые добавляются прямо в жидкую массу. После застывания бетон получает не только повышенную прочность, но и другие полезные характеристики. Срок эксплуатации материала увеличивается, и он становится непроницаемым для воды.

Важно отметить, что далеко не всегда необходимо увеличивать прочность цемента. Это нужно делать только если это целесообразно и соответствует проекту. Если к сооружаемому зданию необходимо использовать именно морозостойкий и водонепроницаемый бетон, то можно применить некоторые добавки.

Рассмотрим конкретные виды упрочняющих смесей, которые являются продуктам химической промышленности. Они добавляются в жидкий материал во время приготовления и обеспечивают полную защиту по всей поверхности. Важно понимать, что после застывания бетона внедрить химические добавки не получится.

Какие виды упрочняющих смесей используются в современном строительстве:

1. Пластификаторы. Основной задачей этого компонента является повышение подвижности раствора. После их добавления прочность увеличивается на 120-140%. Также повышается морозостойкость и водонепроницаемость. После применения пластификаторов, расход цемента уменьшается на 25%.
2. Ускоритель набора прочности. Функция этой добавки очевидна. Она также призвана увеличивать марочную прочность. В составе химической субстанции находится хлористый кальций, который применяется в процессе создания многих строительных материалов. Ускорители используется в целях ускорения производственного процесса бетонного раствора – после его применения изделие меньше простаивает в специальной форме, что увеличивает количество производимого материала. Бетон становится крепче на несколько процентов.
3. Противоморозные добавки. Сопротивляемость низкой температуре является важной характеристикой цемента. Однако вместе с параметром сопротивляемости увеличивается прочность. В качестве основного компонента этой добавки выступает нейтрализованная смола, которая используется вместе с гидрофобизаторами. Помимо устойчивости к морозу, цемент становится водонепроницаемым.

Также строители используют специальные модификаторы и комплексные добавки. Модификаторы используются для увеличения прочности, что повышает морозостойкость и подвижность раствора. Также существуют модификаторы, которые делают бетон невосприимчивым к коррозии.

Очень часто применяются комплексные добавки, которые делают бетон более удобным для укладывания, улучшают технические характеристики, повышают водонепроницаемость и устойчивость к морозу, снижают затраты воды и даже уменьшают расход цемент для создания бетонного раствора.

Пропитки и упрочнители

Эти компоненты могут использоваться даже после застывания бетонной массы.

Упрочняющие пропитки или жидкие упрочнители содержат специальные соединения, которые способны проникать в окаменевший цемент при условии, что он не содержит гидрофобизаторов. Когда пропитка контактирует с бетоном, происходит химическая реакция, образовывающая нерастворимые соединения. Обычно такая пропитка используется для старых бетонных покрытий. Однако её нельзя наносить в условиях агрессивной среды. Но после срабатывания бетон получает возможность выдерживать более высокую нагрузку.

Также для цемента могут применяться сухие упрочнители основным компонентом которых является всё тот же цемент. Благодаря использованию такого порошка, бетонная поверхность способна выдерживать давление до 70 МПа. Также сухой упрочнитель увеличивает прочность бетонного покрытия на растяжение и продлевает его долговечность. Основное преимущество такого способа заключается в том, что его можно использовать в агрессивной среде. Но его можно наносить только чистую и гладкую поверхность. Такой упрочнитель увеличивает период эксплуатации на 10-15 лет.

Добавки в цемент

Добавки в цемент пользуются популярностью, потому что они…

• Положительно влияют на производственный процесс и качество цемента.
  
• Улучшить определенные свойства цемента, т.е. текучесть порошка, набор прочности, удобоукладываемость и долговечность раствора.
• Регулировка качества цемента в соответствии с требованиями, установленными соответствующими стандартами и заказчиками цемента.
• Способствовать прибыльности цементных заводов.
• Обеспечьте меньшее воздействие на окружающую среду за счет сокращения использования энергии и ресурсов в сочетании с минимальным углеродным следом. Узнайте больше об экологичных решениях Sika.

Технологии добавок в цемент Sika

Каждый отдельный цементный завод имеет различные характеристики местного сырья, наличие возможных заменителей клинкера (например, дополнительные цементные материалы — SCM) и различные условия в процессе помола цемента.

Кроме того, местные стандарты и потребности клиентов в отношении характеристик цемента различаются из-за уникальных климатических условий и методов строительства. Следовательно, решение для максимально возможной производительности или максимального использования дополнительных вяжущих материалов необходимо подбирать индивидуально.

Компания Sika предлагает множество типов добавок к цементу, которые, как известно, улучшают качество цемента, повышают эффективность производства и отвечают местным требованиям:

Добавки для измельчения

Добавки для измельчения используются в цементных мельницах (шаровая мельница, вертикальная валковая мельница, HoroMill) для повышения производительности, экономии электроэнергии и/или для увеличения тонкости помола и улучшения заданных свойств цемента, т.е. сыпучесть порошка.

Типичным примером является SikaGrind®-400. Основываясь на своих знаниях о конструкции и производстве, компания Sika разработала технологию шлифовальной добавки на основе поликарбоксилатного полимера, которая способна улучшить характеристики традиционных шлифовальных добавок. Типичным примером является SikaGrind®-840.

Увеличитель прочности

Существует несколько способов повышения механической прочности цемента. Обычно используют добавки к цементу, которые повышают механическую прочность за счет химической активации, не изменяя поверхности цемента и гранулометрического состава. Часто используются алканоламины, которые способны повышать прочность на сжатие (в разных или всех возрастных группах) макс. пять МПа. Типичными примерами являются SikaGrind®-200 и SikaGrind®-700. Эти примеси одновременно повышают производительность помола.

Улучшитель производительности

Клинкер часто заменяют дополнительными вяжущими материалами (SCM), такими как гранулированный доменный шлак, природные пуццоланы и летучая зола, чтобы снизить выбросы CO ₂ и стоимость материалов. Тем не менее, SCM может противодействовать набору прочности, текучести порошка, удобоукладываемости и долговечности раствора, которые имеют решающее значение для качества цемента. Примерами наших усилителей производительности являются SikaGrind® LS-43 для производства портланд-известнякового цемента и SikaGrind®-184 для шлакового цемента.

Использование технологии CC и LC³

Использование добавок SikaGrind® CC (кальцинированная глина) в производстве цемента CC или LC ³ (кальцинированный глинистый цемент) может снизить количество клинкера, используемого на тонну цемента и увеличить использование кальцинированных глин (для которых требуется более низкая температура обжига, чем для традиционного клинкера).

Таким образом, можно добиться значительного сокращения выбросов CO ₂ , особенно за счет широкого использования кальцинированной глины в цементе и бетоне.

Технические услуги Sika для специалистов по цементу

Понимание местной ситуации и определение целей

Независимо от того, сталкиваетесь ли вы с особой проблемой или решаете ежедневные задачи по повышению прибыльности, Sika поможет вам в достижении ваших целей. Местные условия и требования сильно различаются, что требует индивидуального подхода к каждому растению. Sika может предложить индивидуальные решения, разработанные для решения индивидуальных задач, тем самым работая вместе как партнеры для достижения одной общей цели.

Лабораторные предварительные испытания для оценки тенденций

Чтобы начать оптимизацию продукта и процесса, согласовываются четко определенные и технически осуществимые цели, связанные с текущими параметрами производства и качества. Основываясь на нашем опыте в производстве цемента и ноу-хау, мы рекомендуем один или два продукта SikaGrind® для заводских испытаний. При необходимости предварительные лабораторные испытания могут быть организованы в одной из региональных цементных лабораторий Sika.

Проведение заводских испытаний экспертами Sika

Подготовкой и проведением заводских испытаний занимается персонал Sika в сотрудничестве с заводским персоналом. Производственные данные и результаты анализа цемента, полученные в специализированных лабораториях, затем обсуждаются между вами и специалистами Sika по цементу, чтобы согласовать достижение цели и определить следующие шаги.

Оценка качества цемента в лабораторных анализах

В случае неубедительных результатов или необходимости дальнейшей работы по оптимизации может потребоваться еще один цикл заводских испытаний с потенциальной модификацией продукта и лабораторными предварительными испытаниями. Аналитическая лаборатория Sika хорошо оснащена современными приборами и хорошо обученными техническими специалистами.

 

CO ₂ Выбросы

За счет снижения удельной энергии измельчения и уменьшения клинкерного фактора SikaGrind® способствует снижению выбросов CO ₂ .

Специалисты Sika оказывают помощь на благо вашего бизнеса

Местное контактное лицо

Свяжитесь с ближайшим к вам экспертом Sika для получения технической поддержки и продуктов и систем, доступных в вашем регионе.

Перейти на местную страницу Sika

Глобальная поддержка

Свяжитесь с международным представителем Sika, если вам нужна наша поддержка в международном проекте.

Заполните контактную форму

Референтные проекты

Загрузить пример из практики

Загрузить пример из практики

Вас также может заинтересовать

9 0000 Механизмы действия добавок в цемент

Механизмы действия добавок в цемент

Добавки в цемент повысить эффективность процесса измельчения. Цемент, обработанный этими добавками, имеет более узкое распределение частиц по размерам (PSD). Это более узкое значение PSD влияет на эксплуатационные характеристики цемента, включая водопотребность пасты, время схватывания и набор прочности. Что еще более важно, многие добавки к цементу включают широкий спектр химических компонентов, предназначенных для воздействия на гидратацию цемента и, таким образом, дальнейшего улучшения характеристик цемента за счет химической активации.

Тип и величина этих влияний зависят от многих факторов, таких как дозировка типа добавки, применение, конструкция и работа системы мельницы, характеристики цемента и многое другое.

Хотя существует множество факторов, влияющих на водопотребность, время схватывания и нарастание прочности, в приведенной ниже таблице показан диапазон изменений, которые возможны при использовании различных добавок к цементу.

Примеры добавок к цементу

Существует множество типов добавок для улучшения характеристик цемента, которые могут содержать комбинации как органических, так и неорганических соединений. Например:

• Добавки на основе триэтаноламина или высших алканоламинов способствуют более эффективному измельчению и усилению гидратации цемента. В некоторых случаях они катализируют реакцию гидратации C3S, обеспечивая более раннее начальное схватывание и прочность.
• Добавки в цемент с замедлителями схватывания улучшают текучесть и схватываемость цемента.
Хлориды Na/Ca
• и ацетат/формиат Na полезны для повышения ранней прочности цемента.
• Добавки на полимерной основе могут повысить текучесть смеси.

Использование алканоламинов

Существует несколько алканоламинов, которые проявляют как превосходные свойства, способствующие измельчению, так и свойства, усиливающие гидратацию. Наиболее широко используемый высший алканоламин, триизопропаноламин, аналогично триэтаноламину ускоряет гидратацию фаз внедрения. Однако, в отличие от триэтаноламина, триизопропаноламин остается активным в растворе в течение нескольких дней и оказывает сильное влияние на растворимость феррита и железосодержащих гидратов, не давая им блокировать поверхность алита и белита.

Солюбилизирующий железо эффект триизопропаноламина с течением времени имеет сильный эффект повышения прочности через 28 дней с более сильным эффектом для грубых, богатых железом цементов. Таким образом, эффект повышения прочности триизопропаноламина менее выражен для цементов с высокой крупностью (меньший блокирующий эффект ферритовой фазы) и низким содержанием железа.

Триизопропаноламин особенно эффективен в качестве повышающей прочность добавки для известняковых цементов. Уменьшает пористость и повышает прочность цемента за счет включения карбоната кальция в структуру цементного вяжущего.

Заключение

Добавки в цемент положительно влияют на эксплуатационные характеристики цемента.