Добавки для бетона при отрицательных температурах: Заливка бетона при минусовой температуре — особенности и технология

Содержание

Противоморозная добавка PolyFrost -15

Твердение бетонов и растворов при пониженной температуре происходит медленно, так как замедляется процесс гидратации цемента. Уже при температуре ― 3…- 6 °С вода в бетоне замерзает, и процессы гидратации вяжущего и твердения бетона практически прекращаются. При оттаивании, при условии сохранения жидкой фазы, эти процессы возобновляются, и бетон продолжает увеличивать свою прочность. Однако для бетона, замороженного в раннем возрасте, после оттаивания и последующей выдержки характерны рыхлая структура, низкая прочность и морозостойкость. Это объясняется тем, что свежеуложенный бетон содержит много воды, которая при замерзании расширяется, разрыхляет цементный камень и нарушает сцепление заполнителя с цементной матрицей.

Поэтому для обеспечения требуемого набора прочности бетона в зимнее время необходимо создавать такие условия, при которых будут активно протекать процессы твердения вяжущего, т. е. необходимо обеспечивать наличие жидкой фазы.

Эту задачу можно решить, например, путем выдерживания забетонированной конструкции при положительной температуре. Такое выдерживание можно осуществлять при обогреве бетона в термоактивной опалубке, использованием разогретых смесей с последующим укрытием поверхности конструкции теплоизоляционными материалами и другими способами.

В тех случаях, когда на строительной площадке по техническим или организационным причинам такие способы не могут быть реализованы, целесообразно в бетон вводить противоморозные добавки — вещества, понижающие температуру замерзания воды и способствующие твердению бетона при отрицательных температурах.

Применение бетонов с противоморозными добавками осуществляется при возведении монолитных бетонных и железобетонных сооружений, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивании стыков сборных конструкций, при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций в условиях полигона при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха и грунта не ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

В настоящее время наиболее эффективными и проверенными в производственных условиях противоморозными добавками являются добавки европейских, турецких, российских и белорусских производителей.

Все перечисленные добавки одновременно являются и добавками-ускорителями схватывания и твердения бетонов и растворов, однако их концентрация в «холодных» бетонах значительно (в 2-3 раза) превышает ту, которая необходима для ускорения процессов твердения бетонов при температуре выше 0 °С.

 

Противоморозные добавки допускаются к применению в тяжелых и легких бетонах. Ориентировочный расход противоморозных добавок в зависимости от расчетной температуры твердения бетона составляет 2-5% для сухого вещества и 4-7% в жидком виде от массы сухого цемента.

Процесс кристаллизации солей происходит с увеличением объёма, поэтому их накопление в отдельных зонах конструкций может привести к дефектам и разрушению этих зон. Опасными в этом отношении являются, добавки, содержащие поташ и нитрат кальция. В следствии активного участия ряда добавок в процессах гидратации цемента, оптимальное их количество для той или иной отрицательной температуры, а также скорость твердения бетона на морозе в значительной мере зависят от минералогического и вещественного состава цемента.

Вид противоморозной добавки выбирается в зависимости от типа и условий эксплуатации конструкций, темпа строительства, метеорологических условий (температуры наружного воздуха и скорости ветра) и технико-экономических показателей.

Количество выбранной противоморозной добавки для получения требуемого снижения температуры замерзания воды устанавливается в зависимости от класса бетона или марки раствора, марки или активности цемента, подвижности бетонной или растворной смеси, предельной крупности и зернового состава заполнителя. При этом, количество добавки, вводимой с целью предотвращения замерзания воды затворения и воды, поглощаемой крупным заполнителем, назначается не от массы цемента, как величины при прочих равных условиях переменной, а от расхода воды затворения бетонной смеси.

Для правильного дозирования и равномерного распределения противоморозные добавки следует вводить в бетонную смесь в виде водного раствора рабочей концентрации, т. е. раствора, которым затворяется смесь без дополнительного введения в неё воды. Требуемая концентрация рабочего раствора устанавливается при подборе состава бетона.

Расход противоморозной добавки устанавливается по формуле:

Д = В · Дт.п., кг/м3,

где В ― расход воды для затворения бетонной смеси, л/м3;

Дт.п. — содержание сухого вещества (твердого продукта) противоморозной добавки в 1 л водного раствора заданной концентрации в зависимости от требуемой температуры замерзания воды, кг/л.

Расход противоморозной добавки Д, определенный по вышеприведенной формуле, следует проверять и сопоставлять с нормативными допусками её содержания в бетоне (С) в зависимости от расхода цемента:

С = Д · 100/Ц, %,

где Ц ― расход цемента на 1 м3 бетона, кг.

Если установленное количество С превышает предельно допустимое содержание добавки в бетоне, то такую добавку можно применять только с добавлением ингибиторов коррозии стали.

При поставке противоморозной добавки в жидком виде (концентрированный раствор) раствор рабочей концентрации приготовляется смешиванием добавки с водой затворения. Если добавка доставляется в виде твердого продукта или в пастообразном состоянии, то раствор рабочей концентрации может приготовляться путем растворения добавки в заданном количестве воды, либо сначала готовится концентрированный раствор добавки, который затем разбавляется водой.

При приготовлении раствора рабочей концентрации необходимое количество добавки для получения раствора требуемой концентрации определяется по данным Руководства в зависимости от содержания безводного продукта в 1 л раствора определенной плотности.

При выборе дозировок добавок следует учитывать следующие ограничения:

при работе на холодных материалах в бетоны с водоцементным отношением В/Ц < 0,5 необходимо назначать меньшее из указанных пределов количество добавок, а в бетоны с В/Ц > 0,5 — большее;

в бетоны на портландцементах, содержащих С3А более 6 %, при работе на подогретых заполнителях следует вводить меньшее количество добавок, а при содержании в портландцементах С3А меньше 6 % следует вводить меньшее количество.

Назначение оптимального количества противоморозной добавки имеет важное значение, так как при недостаточном ее количестве может произойти преждевременное замерзание бетона, а при избыточном — темп твердения бетона может замедлиться и неоправданно увеличивается стоимость бетона.

Применение бетонов с противоморозными добавками осуществляется при возведении монолитных бетонных и железобетонных сооружений, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивании стыков сборных конструкций, при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций в условиях полигона при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха и грунта не ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

Сущность технологии зимнего бетонирования заключается в том, что растворы солей, введенные в бетонную смесь при ее приготовлении, в процессе выдерживания уложенного в конструкцию бетона, имеющего положительную начальную температуру, значительно продлевают состояние жидкой фазы, обеспечивая тем самым протекание реакции гидратации даже в условиях отрицательных температур. К числу используемых солей относятся нитрит натрия, нитрит кальция, поташ, хлористый натрий и др.

Область применения данной технологии — бетоны в конструкциях, армированных нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм. Количество противоморозных добавок определяют в процентном отношении к массе цемента. Подбор состава бетона с требуемыми добавками осуществляют с учетом типа и условий эксплуатации монолитной конструкции, температуры наружного воздуха. Количество вносимых добавок увеличивается при возрастании значения отрицательной температуры относительно расчетной.

Применению бетонов с противоморозными добавками должно предшествовать испытание образцов на коррозийное воздействие добавок на бетон, образование высолов на наружной поверхности бетона, скорость твердения бетона и его прочностные характеристики

Температура бетона с противоморозными добавками к началу выдерживания должна оставаться положительной. Ее значение должно превышать температуру наружного воздуха не менее чем на 5°С со знаком «+» (температура воздуха — 13°С, температура укладываемого бетона не менее +18°С). Незаопа-лубленные поверхности монолитных конструкций должны быть теплоизолированы для предотвращения вымораживания влаги с этих участков.

При ведении бетонных работ без искусственного обогрева контролю  подвергают:

•          условия бетонирования и начальную температуру укладываемой бетонной смеси;

•          среднюю температуру бетона в период выдерживания;

•          продолжительность остывания бетона до 0°С при методе «термоса» и до расчетной минусовой температуры при использовании противоморозных добавок;

•          теплоизолирующее покрытие конструкции, его соответствие требуемому значению теплопередачи;

•          максимальную глубину оттаивания основания и отогрева смежного с бетонируемым участка ранее уложенного бетона (ранее имевших температуру наружного воздуха), на которые будет укладываться  бетонная  смесь;

•          резкое изменение температурных условий твердения бетона, требующее принятия дополнительных оперативных мер для обеспечения получения критической прочности бетона до его замерзания.

К таким мерам относятся устройство дополнительной теплоизоляции бетона, продление сроков его выдерживания, при необходимости, применение искусственного прогрева конструкции.

Безобогревные методы зимнего бетонирования имеют хорошие перспективы для применения. Их прогресс основывается на разработке новых теплоизоляционных материалов, обеспечивающих надежную изоляцию свежеуложенного бетона в конструкцию любой формы, внедрении новых недорогих и эффективных добавок — ускорителей твердения бетона, одновременно являющихся противоморозными, в обеспечении оперативных расчетов и автоматического контроля за условиями выдерживания  бетона.

Особенности бетонирования при отрицательных температурах

При оттаивании бетона находящийся в нем лед тает и твердение бетона возобновляется, но конечная прочность бетона, его плотность и сцепление с арматурой снижаются. Эти потери тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон.

Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Также вредно и многократное замораживание и оттаивание бетона в начале твердения, что бывает, когда оттепели сменяются заморозками. Прочность бетона к моменту замерзания или охлаждения ниже расчетных температур, так называемая критическая прочность, при которой конечная прочность не снижается или снижается незначительно, должна указываться в проекте производства работ или в технологической карте.

Для бетона без противоморозных добавок монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций прочность к моменту замораживания должна составлять не менее 50% проектной при марке бетона 150, 40%—для бетонов марки 200— 300, 30% —для бетонов марок 400—500, 70% —независимо от марки бетона для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию, 80%—для бетона в предварительно напряженных конструкциях, 100% —для бетона конструкций, подвергающихся сразу после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, и конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости.

Для бетона с противоморозными добавками прочность к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть не менее 30% проектной при марке до 200, 25% —для бетона марки 300 и 20% —для бетона марки 400.

Условия и срок, к которому допускается замерзание бетона блоков массивных гидротехнических сооружений, указываются в проекте.

Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре не менее 28 суток. В тех случаях, когда конструкции, забетонированные зимой (в том числе бетон сборных элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой, входящих в состав сборно-монолитных конструкций), подлежат полному загружению при отрицательной температуре наружного воздуха, требуется выдержать бетон при положительной температуре до тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность.

Величину прочности бетона в конструкции к моменту его замерзания определяют по минимальной прочности образца из контрольной серии.

Для получения необходимой прочности бетона проводят специальные мероприятия цр подготовке составляющих бетона и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия отрицательной температуры и ветра.

Необходимо, чтобы бетонная смесь, укладываемая в опалубку, имела определенную, заданную расчетом температуру.

Для защиты забетонированных конструкций от воздействия отрицательной температуры, создания искусственной тепловлажносхной среды для бетона, приготовленного на подогретых материалах, и выдерживания его в таких условиях до приобретения необходимой (критической) прочности применяют различные способы.

Бетон, уложенный в массивные конструкции зимой, наиболее часто выдерживают способом термоса, основанным на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих бетонной смеси и тепла, выделяемого при схватывании и твердении цемента. Хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать критическую прочность.

Для расширения области применения способа термоса используют предварительный электроразогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку, химические добавки-ускорители, цементы с повышенным тепловыделением и быстротвердеющие цементы, а также сочетают способ термоса с различными методами обогрева бетона, например с периферийным электропрогревом или обогревом конструкций.

При применении предварительного электроразогрева бетонной смеси температура разогрева для бетонов на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината до 6% не должна превышать 80°С; на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината более 6%—устанавливается строительной лабораторией после экспериментальной проверки; для бетонов на шлако-портландцементах — не должна превышать 90°G.

Бетонную смесь разогревают в специально оборудованных бункерах и бадьях, обеспечивающих ее равномерный прогрев, а также в оборудованных для этой цели кузовах автомобилей.

Часто при бетонировании фундаментов, расположенных в отдельных котлованах, способ термоса сочетают с использованием теплоотдачи талого грунта. В этом случае котлованы хорошо утепляют сверху, благодаря чему в них устанавливается небольшая положительная температура.

Бетон в тонких конструкциях остывает быстро, поэтому их приходится обогревать электрическим током, паром или теплым воздухом. Иногда в целях экономии электроэнергии сочетают способ термоса с обогревом.

Легкие бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях выдерживают по способу термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси.

Кроме изложенных способов зимнего бетонирования, основанных на твердении бетона при положительной температуре, существует способ твердения бетона при отрицательной температуре. При этом бетонную смесь приготовляют с введением противоморозных добавок. Противоморозные добавки настолько понижают температуру замерзания воды, что обеспечивают твердение бетона при отрицательных температурах до —25°С. При выборе способа выдерживания бетона в первую очередь рассматривают возможность применения способа термоса, способа термоса с добавками — ускорителями твердения.

Если, применяя этот способ, невозможно получить требуемую прочность бетона в заданные сроки, то последовательно рассматривают возможность применения бетона с противоморозными добавками, способов электротермообработки, обогрева паром, теплым воздухом. В случае невозможности выдерживания бетона в конструкциях с помощью указанных мероприятий бетонные работы выполняют с применением тепляков.

Тот или иной способ производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях принимают на основе сравнительных технико-экономических расчетов.

Бетон при отрицательных температурах – применение электрического подогрева, термоактивных опалубок, тепляков

Как известно, наилучшие условия для проведения работ по бетонированию — это весенний или осенний период с температурами от 10 до 20 градусов, самый лучший результат достигается именно при этих условиях. Но иногда приходится проводить бетонные работы при отрицательных температурах воздуха, этот вариант мы и рассмотрим в данной статье, ведь существует масса особенностей и нюансов, незнание которых может очень сильно повлиять на конечный результат.

Укладка бетона при отрицательных температурах без применения специальных технологий запрещена строительными нормами

Требования к бетонированию в зимний период

СНиП на бетонные работы при отрицательных температурах имеет номер 3.03.01-87 и носит название «несущие и ограждающие конструкции».

Именно в этом нормативном акте определены основные требования и особенности работ:

  • Правила распространяются на работы, которые проводятся при среднесуточном значении температуры окружающего воздуха ниже +5 градусов или когда нижнее значение температуры за сутки составляет ниже 0 градусов.
  • Процесс приготовления смеси должен производиться в отапливаемом помещении. При этом не стоит забывать тот факт, что процесс перемешивания должен быть более длительным, чем в летний период: не менее чем на 25% времени.
  • Заполнители, применяемые для приготовления раствора должны быть подогретыми (особенно это касается воды), все сухие наполнители могут и не подогреваться, но в них не должно присутствовать кристаллов льда.

На фото: все емкости, предназначенные для хранения компонентов смеси, должны располагаться в помещении, так вы избежите их замерзания

  • Если от места приготовления бетона до строительной площадки требуется доставка, помните, что раствор не должен остывать ниже установленных температур, это значительно ухудшает его свойства.
  • Основание, на которое будет укладываться бетонная смесь должно исключать вероятность замерзания раствора при его заливке. С этой целью поверхности, а также армирующие элементы при их большом количестве требуется подогревать.
  • Все поверхности должны быть очищены от наледи и снега, это очень важно, так как при снятии опалубки вы можете встретить неприятные сюрпризы в виде неровностей на поверхности.
  • В условиях вечной мерзлоты бетонирование при отрицательных температурах по СНиПуII-18-76 проводится в строгом соответствии с нормативным актом, он должен использоваться как инструкция, так как цена ошибок в таких условиях слишком высока.

Основные технологии проведения работ в холодный период

Заливка бетона при отрицательных температурах может производиться множеством методов. Мы рассмотрим самые распространенные из них, которые чаще всего применяются в наших условиях. Стоит отметить, что все методики достаточно эффективны, если использовать их в соответствующих условиях.

Электрический подогрев бетона

Данный вариант очень популярен у крупных промышленных застройщиков, но и более мелкие объекты также с успехом используют электрический ток как способ поддержания положительной температуры при застывании бетона.

В зависимости от особенностей бетонных работ может быть использован один из следующих вариантов:

  • Электронагрев с помощью специальных проводов, которые выпускаются в изоляции, но из-за особенностей конструкции при прохождении тока выделяют тепло и таким образом греют толщу бетона, ускоряя тем самым процесс его застывания и исключая замерзание. Чаще всего используется провод ПНСВ, сечение которого рассчитывается индивидуально для каждого объекта, при этом лучше привлечь специалистов, чтобы избежать ошибок в расчетах.

При проведении работ своими руками больше всего времени занимает процесс укладки проводов – делать это следует аккуратно, исключая повреждение изоляции

  • Еще один вариант – прогрев материала с помощью электродов, в качестве которых чаще всего выступает арматура либо любые другие металлические штыри. Этот способ достаточно прост в плане реализации, но его использование предполагает использование большого количества понижающих трансформаторов и достаточно внушительный расход электроэнергии, что значительно повышает затраты.

Электроды ставятся заблаговременно либо втыкаются в свежезалитый раствор

  • Еще один менее распространенный вариант – индукционный прогрев, который использует принцип электромагнитного поля для выделения тепла. Для использования данного вариант понадобится трансформатор и индукционная катушка.

Важно!
С недавних пор все чаще стал использоваться еще один интересный способ поддержания положительной температуры в бетоне – инфракрасный подогрев.
О свойствах лучистой энергии известно достаточно много, с ее помощью можно обогревать поверхность с минимальными затратами энергии, единственная проблема – высокая стоимость оборудования.

Использование различных добавок

Этот способ характеризуется тем, что свойства бетона при отрицательных температурах значительно улучшаются за счет специальных добавок, благодаря которым конструкции набирают высокие свойства прочности бетона даже при неблагоприятных условиях.

Все добавки можно разделить на несколько основных групп, в соответствии с которыми различаются и технологии проведения работ:

  • «Холодный» термос, когда специальная добавка повышает экзотермию цемента, то есть его тепловыделение в процессе застывания. Ее использование позволяет составу подогреваться самостоятельно. Стоит отметить, что такой вариант подходит для небольших морозов.
  • «Горячий» термос предполагает нагревание раствора в процессе его размешивания до определенной температуры. После заливки состава добавка значительно увеличивает термостатическую выдержку, за счет чего материал остывает очень долго.
  • Еще один вариант – так называемый холодный способ, в смесь добавляются специальные противоморозные добавки, которые предотвращают промерзание поверхности и обеспечивают качественный набор прочности бетона при отрицательных температурах. Можно сказать, что это самый простой вариант для самостоятельного применения,цена состава невелика, а процесс применения прост: засыпаете добавку в приготавливаемую массу.

Добавки данной группы можно найти практически в любом строительном магазине

Важно!
Внимательно изучайте инструкцию по применению противоморозных компонентов, как правило, пропорции их добавления напрямую зависят от внешних условий: чем ниже температура, тем больше потребуется состава.

Использование термоактивных опалубок

Данный вариант предполагает использование различных конструкций, которые не только создают каркас будущего строения, но и обеспечивают качественное твердение бетона при отрицательных температурах за счет его подогрева.

Существуют следующие варианты подобных решений:

Термоактивная опалубка позволяет поддерживать положительную температуру даже при больших морозах

  • Системы с электронагревательными элементами (специальные сетки, греющие кабеля, ТЭНы и так далее). Данный способ более прост, поэтому и используется чаще всего.
  • Еще один интересный вариант – терморубашки, эта система представляет собой конструкцию с полостью, внутри которой циркулирует горячая вода, масло или пар. Система сложная, поэтому используется только на крупных объектах.

Тепляки

Этот способ предполагает возведение конструкций, которые и обеспечивают поддержание нужной температуры, при этом в тепляке можно проводить и другие работы – резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны проводиться при положительных температурах, это обеспечит отличный результат.

Тепляк обеспечивает качественное застывание бетона и комфортное проведение работ

Конструкции могут быть двух видов:

  • Стационарные, собираемые из щитов с воротами. Чаще всего такие варианты используются при больших объемах работ.
  • Временные тепляки, представляющие собой каркас с пологом из пленки или брезента. Такой вариант быстро возводится и легко собирается.

Временная конструкция может возводиться из подручных средств, что является несомненным достоинством

Стоит отметить, что все рассмотренные варианты, касаются лишь обычного бетона, укладка асфальтобетона при отрицательных температурах проводится совсем по другим требованиям. Поэтому важно правильно определить характер работ.

Вывод

Только соблюдение технологии гарантирует высокое качество работ даже в зимний период. Видео в этой статье поможет лучше разобраться в некоторых видах работ и наглядно покажет их особенности.

Заливка бетона при низких температурах | Строительство фундамента | Дома ЛСТК | Framecad

Заказать строительство дома вы можете по телефонам или в нашем офисе.

Бетон в фундаменте проходит две стадии: схватывания и твердения. Время схватывания не превышает суток, на этой фазе бетонный раствор переходит из жидкой фазы в твердую. Но прочность его при этом еще не высока. После схватывания начинается процесс твердения, он длится значительно дольше и определяется многими факторами: маркой бетона, его составом, наличием добавок, температурным и влажностным режимом.

График твердения бетона на портландцементе при температурах от +1 до + 35 С.

Оптимальными условиями для схватывания и твердения обычного бетона считают диапазон температур от 3° до 25°С. При этом скорость процесса имеет прямую зависимость от температуры – чем теплее, тем быстрее происходит схватывание бетона и набор прочности, также она повышается с увеличением марки бетона.

Понижение температуры ниже нулевой отметки приводит к полной остановке процесса гидратации цемента, процесс твердения полностью останавливается. После повышения температуры и оттаивания процесс может возобновиться, но обратного восстановления разрушенных связей уже не произойдет.

Однако если бетон достиг критической прочности, понижение температуры не вызовет в нем необратимых изменений, и после оттаивания процесс твердения возобновится. При отрицательной температуре вода, содержащаяся в бетонной смеси, превращается в лед и не вступает в соединение с цементом, поэтому бетонная смесь не твердеет.

Так же замерзшая вода увеличивается в объеме, при этом создавая большое давление на неокрепшие частицы цемента, что приводит к разрушению бетонной конструкции (крошению и трещинам). При заливке бетона в мороз вокруг арматуры образуется ледяная плёнка, которая препятствует её сцеплению с бетоном, что опять же снижает долговечность и прочность возведенной конструкции.

Правила заливки бетона в зимних условиях при отрицательных температурах:

Бетон должен набрать «минимальную прочность» до момента замерзания воды, входящей в его состав. «Минимальная прочность» для бетона, используемого при заливке фундаментов в загородном строительстве, составляет 50%. Как только бетон набирает 50% прочности, морозы ему не нанесут вреда.

При приготовлении бетонной смеси, которая используется в минусовых температурах, в неё добавляют горячую воду, тем самым повышают температуру смеси до 35-40 градусов.

Перед началом бетонирования необходимо очистить опалубку от снега и льда. Желательно прогреть каркас арматуры до положительной температуры, если её диаметр превышает 25 мм. Существует проверенный способ растапливания снега и льда: развести костёр, на котором нагреть воду, и непосредственно перед самой подачей бетона, проливать воду участками. При небольшом количестве снега, можно воспользоваться газовой горелкой.

Для предотвращения замерзания воды в бетоне используют противоморозные добавки. Противоморозные добавки – это специально разработанные различные химические растворы, понижающие температуру замерзания воды в бетонной смеси.

Когда противоморозная добавка подобрана правильно, то есть не ниже среднесуточной температуры воздуха на ближайший месяц после заливки конструкции, время набора бетоном прочности составляет 28 дней.

В том случае если, была произведена ошибка при подборе противоморозной добавки или подвел гидромецентр, и конструкция после заливки замерзла, то бетон будет набирать прочность только после оттаивания, при температуре от нуля и выше. Важно! Если конструкция замерзла, не набрав минимальную прочность, нельзя давать нагрузку на фундамент, то есть возводить на нем сооружения.

После заливки бетона в зимний период необходимо провести утепление конструкции. Конструкцию накрывают плёнкой и обкладывают утеплителем. В качестве утеплителя можно использовать опилки. Опалубку желательно не демонтировать.

Дома ЛСТК — проектирование, производство и строительство быстровозводимых зданий жилого и коммерческого назначения.

Сделать заказ Вы можете в любой день недели по телефону.

решение от ТЕХНОНИКОЛЬ » Вcероссийский отраслевой интернет-журнал «Строительство.RU»


Наступление морозов сопровождается трудностями для тех, кто работает с бетоном: при отрицательных температурах меняется скорость схватывания бетона и раствора, а также в мороз снижается набор прочности бетона, что в результате увеличивает сроки производства работ. Это приводит к тому, что бетон не набирает минимально необходимую прочность, а при размораживании крошится и отслаивается. В итоге под угрозой оказывается не только качество бетонной смеси, но и надежность всей строительной конструкции.


Раньше эта проблема решалась двумя способами: приостановкой строительства на зимний период или применением энергозатратных технологий ухода за бетоном, например, установкой греющих кабелей или тепляков над бетонируемой областью. Сегодня же для заливки бетона зимой все чаще практикуется введение в состав бетона морозостойких добавок, которые снижают температуру замерзания воды и ускоряют отверждение бетона. Однако необходимо обеспечить уход за бетоном, даже если была введена противоморозная добавка.

В настоящее время на российском рынке представлены добавки в бетон и российских, и зарубежных компаний. Один из крупнейших производителей строительных материалов в России — ТЕХНОНИКОЛЬ, также выпускает противоморозные добавки в бетон, которые позволяют не останавливать строительные работы на зиму даже при температуре -25 °С.

Добавки в бетон линейки ТЕХНОНИКОЛЬ ICE не только снижают температуру замерзания воды, но и ускоряют процесс гидратации цемента. Для этого в состав включается комплекс многоатомных спиртов и неорганических солей.

Сфера применения противоморозных добавок ТЕХНОНИКОЛЬ распространяется на товарный бетон, на дорожные бетоны и железобетонные изделия, формируемые на полигонах с отрицательной температурой.

По словам руководителя направления «Добавки в бетон ТЕХНОНИКОЛЬ» Василия Шрамко, наличие собственной научной лаборатории позволяет компании разрабатывать и производить широкий ассортимент добавок, которые подходят для работы в разных условиях, в том числе в районах Крайнего Севера.

  

«ТЕХНОНИКОЛЬ обладает современным производством и R&D центром, что обеспечивает стабильность и качество производимого продукта. При разработке рецептуры каждой добавки мы преимущественно используем собственные компетенции. Справляться со сложными задачами нам помогает отличная команда квалифицированных химиков и технологов. При этом испытания добавок проводятся как в собственной лаборатории, так и на базе клиента. Больший процент рецептур подбирается индивидуально по требованиям заказчиков, что совместно с комплексной техподдержкой высоко ценят наши клиенты», – сообщает Шрамко.

Помимо мощной технологической базы, компания ТЕХНОНИКОЛЬ уделяет большое внимание выстраиванию долгосрочных отношений с потребителями. Это находит свое отражение в продвинутом техническом сервисе, который включает в себя выезд на объекты заказчика и контроль за проведением бетонных работ.

 

ТЕХНОНИКОЛЬ ориентирует свое производство не только для промышленного сегмента, но и для объектов частного строительства. «Мы не ограничиваемся производством добавок в бетон только для профессиональных игроков. Для розничного сегмента — строительных бригад и частных клиентов — наша команда специально разработала серию Master. В нее входят как и противоморозные добавки, так и пластификаторы, а также добавки для строительных растворов. Для максимального удобства транспортировки и использования эти продукты производятся в небольших канистрах объемом 1 л, 5 л и 10 л. Поставки на строительство крупных объектов осуществляются в кубах или даже в цистернах», – говорит Василий Шрамко.

Подрядчики, уже получившие опыт использования добавок в бетон ТЕХНОНИКОЛЬ ICE, отмечают экономичный расход противоморозных добавок. По мнению самих строителей, это позволяет улучшать свойства бетона без существенного удорожания проекта. Так как для приготовления обычных смесей требуется от 0,8% до 5% от массы цемента.

Ежегодно с приходом зимы происходит заметное увеличение спроса на противоморозные добавки в бетон. Но для компании ТЕХНОНИКОЛЬ, которая ежегодно наращивает объемы производства добавок (+18% в 2020 году), это не является проблемой. «На строительном рынке мы чувствуем сезонный ажиотаж по заказам на противоморозные добавки в бетон, что не мешает нам соблюдать четкие сроки отгрузки в течение 24 часов», – подчеркивает Василий Шрамко.

 

Такой ответственный подход компании ТЕХНОНИКОЛЬ позволяет строителям легко планировать работу, выполнять проекты без задержек и сохранять набранный темп работ. К слову, мощность производственных линий ТЕХНОНИКОЛЬ рассчитана на выпуск до 150 тонн продукции в сутки, что снимает тревоги подрядчиков, выполняющих масштабные строительные проекты.

Опыт использования противоморозных добавок ТЕХНОНИКОЛЬ ICE показывает, что эта продукция является прогрессивным решением, которое позволяет не сокращать, а напротив, наращивать бетонные работы в условиях низких и экстремально низких температур. С учетом того, что в России на холодные месяцы приходится больше полугода, разработки ТЕХНОНИКОЛЬ способствуют стабильному развитию строительной отрасли и помогают сдавать объекты без сезонных перерывов и надлежащего качества.

Справка о компании:

Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ – ведущий международный производитель надежных и эффективных строительных материалов и систем. Компания предлагает рынку новейшие технологии, сочетающие в себе разработки собственных Научных центров и передовой мировой опыт.

Производственная компания ТЕХНОНИКОЛЬ, возглавляемая Сергеем Колесниковым, – это 58 производственных площадок в 7 странах мира (Россия, Беларусь, Литва, Италия, Великобритания, Германия, Польша), 22 представительства в 18 странах мира, 20 Учебных центров, 6 Научных центров, укомплектованных высокотехнологичным оборудованием и квалифицированным персоналом. В центрах ведется регулярная разработка и внедрение новых продуктов и решений для строительной отрасли. Продукция компании поставляется в 116 государств. Штаб-квартиры ТЕХНОНИКОЛЬ располагаются в России, Польше, Италии, Китае и Индии.

Гидроизоляция на стадии строительства при отрицательных температурах

Климат нашей страны весьма суров. В большинстве регионов России зима – затяжная и холодная, а лето, хоть и теплое, но короткое.

При этом возведение зданий и сооружений не прекращается при любых погодных условиях. Даже в морозы на стройплощадках кипит работа.

Безусловно, в холодное время года затрудняется проведение строительных работ, и увеличиваются затраты. Кроме того, надо предусмотреть ряд факторов: организовать специальные условия для набора прочности бетона, установить контроль его технических характеристик и т.д. Проведение строительных работ зимой требует комплексного подхода.

Актуальность вопроса

Что же поможет строителям успешно производить строительные работы при отрицательных температурах, в частности, обеспечить качественную гидроизоляцию конструкций?

Современные инновационные материалы! Например, такие как сухая гидроизоляционная добавка «Пенетрон Адмикс», повышающая водонепроницаемость и морозостойкость бетона, и гидроизоляционный гибкий полимерный гидроактивный саморасширяющийся жгут «Пенебар».

Химически активные компоненты «Пенетрон Адмикс» вступают в реакцию, выполняя роль катализатора, в результате образуются водонерастворимые кристаллические соединения, которые заполняют поры и становятся частью бетона. Кроме того, добавка придает бетону свойства «самозалечивания» трещин раскрытием до 0,4 мм и сохраняет его паропроницаемость.

Бетон с добавкой приобретает более высокую морозостойкость, коррозионную стойкость и долговечность. Еще один плюс «Пенетрон Адмикса» – его совместимость с любыми другими добавками, в том числе противоморозными.

Добавку можно вводить, как на строительной площадке, так и на растворо-бетонном узле (РБУ).

Для гидроизоляции рабочих швов на этапе строительства необходимо использовать гидроизоляционный жгут «Пенебар».

При взаимодействии с водой объем жгута может увеличиваться до 300 %, образуя при этом плотный гель – непроницаемый для воды барьер. Использование жгута допускается в температурном диапазоне от – 22 до + 50 °С.

Предлагаем вариант устройства гидроизоляции бетонных конструкций при строительстве в условиях отрицательных температур.

Технология выполнения работ

Устройство гидроизоляции ограждающих элементов конструкций на этапе строительства

Гидроизоляционную добавку «Пенетрон Адмикс» рекомендуется применять для бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся при эксплуатации воздействию воды, а также агрессивных сред.

Добавка вводится в количестве 1 % от массы цемента в бетонной смеси или 4 кг добавки на 1 м3 бетонной смеси.

Для введения гидроизоляционной добавки в сухом виде на линии РБУ необходимо использовать дозаторы сухих добавок. Кроме того, расчетное количество добавки можно ввести с инертными материалами или на другом этапе приготовления бетонной смеси до затворения водой. Способ, которым вводят добавку, выбирается с учетом возможностей и типа РБУ.

Еще один вариант введения добавки – в виде раствора в автобетоновоз в следующем соотношении: 2,5 л воды на 4 кг сухой добавки или 1 часть воды на 1,5 части сухой добавки по объему. Подготовленный раствор необходимо использовать в течение 5 минут. При низкой температуре окружающего воздуха для приготовления раствора добавки используется теплая (не горячая) вода. После введения добавки бетонная смесь должна перемешиваться в автобетоновозе не менее 10 минут при повышенных оборотах смесителя.

Работы по бетонированию выполняются по действующим нормам и правилам. Бетонная смесь укладывается в соответствии с СП 70.13330 «Несущие и ограждающие конструкции». Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87.

Обычно бетонирование производят подрядные организации, а за гидроизоляцию отвечает организация, которая вводила добавку «Пенетрон Адмикс» в бетонную смесь и занималась монтажом жгута «Пенебар».

Подобное несовпадение центров ответственности может привести к конфликтам между организациями, выполнявшими работы по бетонированию и работы по гидроизоляции.

Из-за дефектов и ошибок (рис.1-2), которые нередко допускаются при выполнении бетонирования (непровибрированные участки, пустоты, промороженный бетон), возможно нарушение гидроизоляции конструкции.

Чтобы избежать подобных проблем, следует установить дополнительный контроль за организацией, выполняющей работы по бетонированию конструкций, и своевременно доводить до заказчика информацию о нарушениях и дефектах, фиксируя их в документах:

– при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °C и минимальной суточной температуре ниже 0 °C принимаются специальные меры по выдерживанию уложенного бетона в конструкциях на открытом воздухе;

– приготовление бетонной смеси на строительной площадке необходимо осуществлять в обогреваемых бетоносмесительных установках, с использованием теплой воды, заполнители должны быть оттаяны или подогреты. Компоненты должны обеспечивать получение бетонной смеси с температурой не ниже требуемой по расчету. Допускается применение холодных сухих заполнителей, если отсутствуют наледи на зернах и смерзшиеся комья. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси увеличивается не менее чем на 25 % по сравнению со стандартными условиями;

– при транспортировке бетонной смеси необходимо предотвращать снижение температуры (она не должна быть ниже расчетной), при поступлении на объект и введении добавки «Пенетрон Адмикс» необходимо контролировать температуру смеси;

– состояние и температура основания, на которое укладывается бетонная смесь, и способ укладки должны исключать возможность замерзания бетонной смеси в зоне контакта с основанием.

При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

При температуре окружающего воздуха ниже минус 10 °C бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах. Исключение – укладка предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45 °C). Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями;

 

– неопалубленные поверхности конструкций надо укрывать паро- и теплоизоляционными материалами сразу после завершения бетонирования. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м;

– до укладки бетонной смеси полости после установки арматуры и опалубки укрыть брезентом или другим материалом, чтобы избежать попадания в них снега, дождя и посторонних предметов. Если же это случилось, образовавшуюся наледь необходимо удалить перед укладкой бетонной смеси продувкой горячим воздухом. Не допускается применять пар;

– открытые поверхности уложенного бетона в стыках омоноличивания должны быть надежно защищены от вымораживания влаги;

– при обогреве бетона с противоморозной добавкой надо исключить возможность местного нагрева поверхностных слоев бетона выше 25 °C;

– при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °C должен вестись журнал контроля температуры бетона.

Если соблюдать эти правила, можно избежать ошибок и появления дефектов на этапе бетонирования, и тогда введение добавки «Пенетрон Адмикс» обеспечит качественную гидроизоляцию бетонных и железобетонных конструкций.

Особое внимание необходимо уделить гидроизоляции швов бетонирования. Используемые материалы: саморасширяющийся гидроизоляционный жгут «Пенебар» и «Скоба крепежная металлическая».

Подготовка бетонного основания (рис. 3)

Для надежной гидроизоляции обеспечить плотное прижатие жгута «Пенебар» к поверхности бетона. Для этого с поверхности нужно удалить механическим способом «цементное молоко», выступы, неровности, участки неоднородной структуры. Затем очистить бетонное основание струей сжатого воздуха.

Монтаж гидроизоляционного жгута (рис. 4)

Антиадгезионную бумагу отделить от жгута и укладывать его плотно прижимая к основанию, фиксируя от смещений с проектного положения «Скобой крепежной металлической» и дюбелей диаметром 4,5 мм, длиной 40-60 мм с шагом 250-300 мм. Расстояние между жгутом и краем конструкции должно быть не менее 50 мм.

Чтобы обеспечить непрерывный слой гидроизоляции, жгуты соединяются между собой встык концами, срезанными под углом 45°.

Монтаж «Пенебара» на основание необходимо производить непосредственно перед установкой опалубки.

% PDF-1.4 % 1 0 объект > поток 2016-12-06T14: 39: 10-05: 00Microsoft® Word 20102022-01-02T17: 53: 22-08: 002022-01-02T17: 53: 22-08: 00iText 4. 2.0 от 1T3XTapplication / pdf

  • Юлиан Ионов
  • Людмила Крамар
  • Алена Кирсанова
  • Ирина Колегова
  • UUID: c5c1cc11-0cab-4f72-94ea-751b6ff06417uuid: 96816579-d022-48dc-8268-e8e9c76e0f2duuid: c5c1cc11-0cab-4f72-94ea-751b6ff06417
  • savedxmp.iid: 84CCC45DB6C1E6119D08DFF968D40A582016 -12-14T10: 02: 48 + 05: 30 Adobe Bridge CS6 (Windows) / метаданные
  • конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток xXnF) pb; V4ŞZ4E_Ԍ & khH? Pn1> R}

    Быстротвердеющий цемент DOT, идеально подходящий для бетонирования в холодную погоду

    Когда Министерству транспорта Нью-Джерси (NJDOT) потребовалось заменить четыре плиты подхода к мосту на шоссе 31 в Хопуэлле, штат Нью-Джерси , подрядчик Дж. Fletcher Creamer & Son пришлось выполнять работы при температурах от 18 до 49 градусов по Фаренгейту. Для получения качественных результатов в холодных условиях подрядчик из Хакенсака использовал цемент Rapid Set DOT Cement.

    Rapid Set DOT Cement — это быстро схватывающийся бетон промышленного класса, который обычно готов к транспортировке и погрузке в течение одного часа после укладки. Материал был выбран для этого проекта, потому что его специально разработанная смесь включает пластификатор и воздухововлекающую добавку.Пластификатор — это водоредуктор, улучшающий удобоукладываемость и прочность. Воздухововлечение обеспечивает долгую жизнь в регионах с замораживанием-оттаиванием. Эта высокоэффективная смесь устранила необходимость корректировки бетонной смеси с дополнительными добавками в соответствии с требованиями NJDOT.

    Работы проводились 18-19 ноября 2020 г. Чтобы время схватывания бетона не замедлялось из-за низких температур, что могло привести к снижению прочности бетона, бригада добавила горячую воду для смешивания примерно 90 кубических ярдов бетона в объемных смесителях. .Бригада хранила заполнители и другие материалы в помещении, чтобы защитить их от сильного холода.

    Цемент

    DOT квалифицируется как очень быстро затвердевающий (тип цемента VRH) согласно ASTM C1600, Стандартным техническим условиям для гидравлического цемента. Для этого проекта прочность на сжатие в среднем составила 3 ​​810 фунтов на квадратный дюйм через три часа; 4900 фунтов на квадратный дюйм через шесть часов; и 5220 фунтов на квадратный дюйм через семь часов. Высокая начальная прочность позволила бетону подвергаться воздействию отрицательных температур, с которыми портландцементный бетон обычно не может справиться.

    Бетон Rapid Set DOT Cement готов к эксплуатации через час после укладки.

    Быстрые факты:

    Проект : NJDOT Маршрут 31 Восстановление подъездной плиты

    Место нахождения: Хопуэлл, Нью-Джерси

    Тип проекта: Тротуар

    Даты начала / окончания строительства : 18–19 ноября 2020 г.

    Владелец : Департамент транспорта Нью-Джерси

    Подрядчик: J.Флетчер Кример и сын

    Размер проекта: 90 куб. Ярдов

    Количество: 30 тонн

    CTS Использованный продукт: DOT Cement

    ————

    Примечание редактора: Scranton Gillette Communications и SGC Infrastructure Group не несут ответственности за точность, эффективность и обоснованность заявлений, сделанных в этом документе. Мнения, выраженные в этом содержании, не отражают позицию редакционной группы Roads & Bridges.

    Добавки для холодного бетона от MUHU (Китай) Construction Materials

    Описание

    MNC-C — это новое поколение незамерзающей добавки, не содержащей хлоридов, в основном состоящей из суперпластификатора на основе нафталина с незначительным содержанием нитратов и сульфатов. Таким образом, он обладает антизамерзанием, ранним упрочнением, воздухововлекающим и водоудерживающим действием для бетона в очень холодных условиях. Он используется для сокращения времени, в течение которого бетон должен быть защищен от замерзания при температуре окружающей среды от -10 градусов C до — 25 градусов С.

    Приложение
    Серия

    MNC-C подходит для строительства обычного бетона, перекачивания бетона, бетона большого объема и товарного бетона в холодную погоду.

    Особенности и преимущества
    • Эффект снижения уровня воды.
    • Полностью растворим в воде, с низким содержанием щелочи, очевидным снижающим эффектом на реакцию агрегатов щелочных металлов.
    • Повышенная удобоукладываемость, прокачиваемость и ранняя прочность бетона.
    • Низкая дозировка.
    Типы

    Ниже приведены три класса MNC-C в зависимости от различных температурных условий:

    Артикул MNC-C10 MNC-C15 MNC-C20
    Скорость добавления C × 2,0% C × 3,0% C × 4,0%
    Заданная температура -5 градусов Цельсия -10 градусов C -15 градусов Цельсия
    Самая низкая дневная температура -10 градусов C -15 градусов Цельсия -20 градусов C
    Лист технических данных
    Арт. MNC-C10 MNC-C15 MNC-C20
    Прочность на сжатие (МПа) 1 день 8 2 1
    3 дня 25 20 10
    7 дней 40 30 15
    28 дней 60 50 40
    Вертикальное расширение 0.1–3%
    Текучесть ≥240 мм
    Высота затирки ≤200 мм
    Требуемая вода 12–14%
    Требуемый материал 2200 кг / м

    Просмотры из расчета и экспериментального исследования

    Состояние окружающей среды влияет на свойства строительных материалов. Это исследование дает начальное понимание гидратации портландцемента при низких температурах с точки зрения лабораторных экспериментов (включая удельное электрическое сопротивление, степень гидратации (DoH) и зрелость), а также термодинамических расчетов.Гидраты портландцемента в данный период были обнаружены с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), а их микроструктура наблюдалась с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM). Результат эксперимента (т.е. DoH и удельное электрическое сопротивление) показал, что гидратация портландцемента задерживалась низкой температурой без остановки гидратации при -5 ° C. Основываясь на базовой кинетической модели, термодинамический расчет предсказал, что конечный гидрат отличается в зависимости от температуры окружающей среды. Тенденция к механическому поведению портландцементной пасты под воздействием низких температур потенциально связана с появлением алюминатных соединений и восстановлением портландита.

    1. Введение

    Температура влияет на характеристики портландцемента, который является наиболее широко используемым материалом в строительстве инфраструктуры [1]. Между тем, матрица цементного вяжущего играет очень важную роль в композитах на основе портландцемента (т.е. пастах, растворах, бетоне, стабилизированном камне и обработанных грунтах). Характеристики затвердевшего портландцемента (например, механическое поведение и долговечность) тесно связаны с химической гидратацией и твердением в раннем возрасте, в то время как взаимосвязь между процессами гидратации, производимыми гидратами, микроструктурами и механическими характеристиками была доказана в предыдущих исследованиях [2– 5].В течение срока службы инфраструктуры материалы на основе цемента должны сталкиваться с суровыми условиями окружающей среды, такими как сверхнизкие температуры [6–8]. В этих условиях механические свойства (например, прочность на сжатие, прочность на изгиб, модуль упругости и коэффициент Пуассона) затвердевшего портландцементного бетона будут улучшены сверхнизкой температурой, например, -70 ~ -10 ° C [7].

    Иными словами, если материалы на основе цемента (пасты, растворы, бетон и т. Д.) Будут подвергаться воздействию низких температур, особенно отрицательной температуры (<0 ° C) во время начальной стадии гидратации, гидратация цемента будет сильно затронута [9–11] .В этом случае гидратированные продукты, фазовая конверсия, например, из эттрингита (AFt) в моносульфат (AFm), и поры раствора будут подвержены воздействию низких температур [5, 12]. В некоторых ограниченных условиях матрица может быть даже повреждена. Таким образом, в раннем возрасте следует применять стратегии, чтобы избежать повреждения матрикса в холодную погоду [13, 14]. С этой целью было проведено множество исследований по изучению гидратации портландцемента при низких температурах [10, 11, 15–18], хотя до сих пор отсутствует глубокое понимание влияния низких температур на характеристики гидратации и твердения цемента. .

    Лучшее понимание гидратации портландцемента может абсолютно улучшить характеристики цементных композитов при низких температурах, особенно для применения в холодном климате. Таким образом, это исследование направлено на изучение процесса гидратации портландцемента, включая гидраты, микроструктуры и эволюцию механического поведения. Чтобы лучше понять влияние низких температур на процесс гидратации, также используется термодинамический подход для расчета гидратов портландцементного теста.По сути, это исследование дает базовые знания о процессе гидратации портландцемента при низких температурах как часть систематического исследования.

    2. Экспериментальная программа
    2.1. Сырье

    В данном исследовании использовался типичный коммерческий обыкновенный портландцемент (OPC, производимый Jidong Cement Plant, Сиань, Китай) с оксидными компонентами, подробно описанными в Таблице 1 (PO42.5). Следует отметить, что оксидные компоненты, измеренные здесь с помощью XRF, не отражали реальный компонент в портландцементе из-за замены 5 ~ 10% наполнителя в клинкерах.Минеральные фазы в OPC (с помощью XRD) и гранулометрический состав показаны на рисунке 1. Технические свойства PO42.5, использованного в этом исследовании (предоставлены производителем), следующие: удельная поверхность (по Блейну) = 360 м 2. 2 / кг, плотность = 3,02 г / см 3 , время начального схватывания = 2,8 часа и время окончательного схватывания = 4,7 часа.

    902 902 902 902

    Оксид Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO2 O 2 902 SO 3 K 2 O CaO TiO 2 MnO Fe 2 O 3 CuO ZnO3
    ZnO BaO PbO Cr 2 O 3

    PO42.5 0,30 1,30 5,20 18,00 0,05 3,00 1,10 65,80 0,40 0,07 4,80 0,02 0,00

    , полученные методом рентгеновской флуоресценции (XRF).

    2.2. Методы и инструменты
    2.2.1. Лабораторные эксперименты

    Цементные пасты смешивали в соответствии с ASTM C305-14 [20], а затем помещали в формы (40 × 40 × 160 мм) или пластиковые контейнеры; после этого они были отверждены в камерах при -5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C (относительная влажность = 90%). Следует отметить, что перед смешиванием сырья (например, портландцемента и воды) формы и емкости необходимо предварительно охладить в камерах, соответствующих температуре их последующего отверждения. Например, если образец пасты будет отверждаться при 0 ° C, воду, цемент, чаши и формы следует предварительно охладить при температуре 0 ° C в течение двух часов, пока их поверхность не достигнет 0 ° C.В экспериментальном исследовании водоцементное (в / ц) отношение образцов призм для измерения прочности было установлено равным 0,45, а в / ц пасты, хранящейся в герметичных пластиковых контейнерах, было задано равным 0,5 для завершения реакции.

    Пасты в контейнере обрабатывали методом замены растворителя (изопропанолом) [21], а затем измеряли с помощью XRD (Bruker, D8 Advanced, Cu-K α ) и SEM (Hitachi, S4800).

    Чтобы описать процесс гидратации портландцементных паст, в этом исследовании были измерены степень гидратации (DoH), зрелость и удельное электрическое сопротивление.DoH паст портландцемента определяли как (1) на основе модели Пауэрса [22]. Где DoH — степень гидратации (% по весу), — начальная масса образца, предварительно обработанного в муфельной печи (6 часов) при 105 °. C, — конечная масса образца, нагретого до 950 ° C.

    Удельное электрическое сопротивление цементного теста можно использовать для анализа процесса гидратации цемента [19]. Таким образом, кривая удельного сопротивления во время начальной гидратации портландцемента была обнаружена с помощью CCR-II (производства BC Tech, г. Шэньчжэнь, Китай).Оборудование и образец показаны на рис. 2. Чтобы предотвратить испарение влаги и колебания температуры, на тестовой плате была установлена ​​пластиковая крышка, а температура контролировалась кондиционером (общая температура) или камерой (более низкие температуры).


    Зрелость рассчитывалась согласно следующему уравнению [10, 11, 23]: где — зрелость портландцементной пасты, — температура образца (° C), измеренная CCR-II (подробно описанная выше), или температура отверждения. (-5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C), является базовой температурой (-10 ° C, как правило), и представляет собой временной интервал во время стадии отверждения (h).

    2.2.2. Термодинамический расчет

    Критерии минимизации свободной энергии Гиббса использовались для расчета равновесных фазовых сборок и ионного состава химических систем, таких как паста портландцемента. Моделирование и программное обеспечение были подробно описаны в нашем предыдущем исследовании [18], в котором GEMS-PSI (программное обеспечение) и CEMDATA7.1 (база данных) использовались для расчета гидратов OPC. Следует отметить, что в этом исследовании основная кинетическая функция [24] гидратации портландцемента была модифицирована константой равновесия раствора [18, 25]. В термодинамическом моделировании входные данные включали следующее: C 2 S = 11,1 г / 100 г, C 3 S = 62,9 г / 100 г, C 3 A = 6,0 г / 100 г, C 4 AF = 11,5 г / 100 г, гипс = 4,6 г / 100 г, K 2 O = 1,1 г / 100 г и Na 2 O = 0,3 г / 100 г. Кроме того, 10000 дней были адаптированы как окончательный срок гидратации в моделировании. Теоретический расчет термодинамики может дать более глубокое объяснение механического поведения.

    3. Результаты и обсуждение
    3.1. Электрическое сопротивление в раннем возрасте

    На рисунке 3 показана кривая удельного сопротивления портландцемента во время гидратации. После смешивания с водой ионы (например, Ca 2+ , K + , Na + , OH и) растворяются в воде, образуя электролитический раствор [26], и затем гидраты будут расходуют ионы в растворе или занимают пространство раствора; таким образом, удельное сопротивление пасты можно использовать для наблюдения за стадиями гидратации во время гидратации. Сообщается, что гидратацию цемента можно разделить на пять стадий: (1) стадия растворения; (2) этап динамического равновесия; (3) этап настройки; (4) стадия закалки; 5) стадия замедления твердения [19]. Основываясь на предыдущем исследовании [19], кривая удельного сопротивления и дифференциального удельного сопротивления может хорошо указать начальную настройку и время окончательной схватывания. На рисунке 3 нормализованные данные удельного сопротивления показывают очевидное дно, которое соответствует началу начальной настройки. Кроме того, начальное положение стадии замедления закалки может быть подтверждено в верхней части кривой дифференциального электрического сопротивления.Кривые на рисунке 3 показывают, что данные о температуре и удельном сопротивлении хорошо согласуются друг с другом. Следовательно, данные о температуре при измерении CCR-II также можно рассматривать для описания гидратации цемента. Этот вывод является основой для адаптации температурных данных образца при расчете зрелости ниже.


    На рисунке 4 представлены нормированные данные удельного сопротивления портландцементных паст при температуре 8 ° C (рисунок 4 (a)) и 20 ° C (рисунок 4 (b)). На кривых можно отметить две важные характеристики: (i) низкая температура (8 ° C) задерживает нижнюю часть (начальное положение времени схватывания) нормализованной кривой удельного сопротивления; (ii) начальный график нормализованной кривой удельного сопротивления при низкой температуре (8 ° C) был ниже, чем при общих условиях (20 ° C).Они происходят из-за того, что скорость химической реакции снижается при низких температурах.


    (а) 8 ° C
    (б) Комнатная температура
    (а) 8 ° C
    (б) Комнатная температура
    3.2. Температура образца и проявление зрелости

    Изменение температуры также регистрировалось датчиками (см. Рисунок 2 (b)), как показано на рисунке 4. При более низкой температуре отверждения (8 ° C) температура образца повышалась из-за химической реакции в пасте и затем уменьшилось из-за более прохладной окружающей среды снаружи. При комнатной температуре температура образца продолжала расти, при этом температура образца в меньшей степени зависела от удельного электрического сопротивления пасты.

    На рис. 5 показана зрелость, рассчитанная на основе температуры отверждения / образца по формуле (2). Рисунок 5 (а) представляет собой идеальную кривую зрелости, рассчитанную по температуре отверждения, а рисунок 5 (б) показывает зрелость, рассчитанную по температуре образца (см. (2)). Считается, что механическое поведение композитов на основе цемента имеет большую взаимосвязь со зрелостью [10].В этом смысле рисунок 5 может служить доказательством задержки силы в предыдущих исследованиях [17, 18].


    (a) Температура окружающей среды
    (b) Температура образца
    (a) Температура окружающей среды
    (b) Температура образца
    3.3. Степень гидратации

    Степень гидратации (DoH) зависит от процесса реакции цементного теста; следовательно, DoH цементного теста, отвержденного при более низких температурах, был измерен на основе модели Пауэрса и показан на Рисунке 6. По истечении времени отверждения DoH цемента с той же температурой отверждения увеличивалась, в то время как более высокая скорость гидратации была получена при более высоких температурах. Возьмем, к примеру, -5 ° C, его DoH после 90 дней составлял 63,2%, что намного ниже, чем у обычного состояния (91,9% при 20 ° C). Этот результат согласуется с выводом отчета FHWA [23]. Между тем, эксперимент показывает, что портландцемент все еще может гидратироваться при -5 ° C; например, DoHs OPC при -5 ° C составляли 16,7%, 25,5%, 47,4%, 55,3%, 61,9% и 63,2% после 1, 3, 7, 28, 60 и 90 дней соответственно.Этот результат объясняет медленное достижение прочности цементных паст при отрицательных температурах.


    3.4. XRD-анализ

    На рис. 7 показан XRD-анализ гидратов портландцемента при различных температурах (1 d). Видно, что пик портландита (Ca (OH) 2 ) отличается температурой отверждения. До -5 ° C не было явного пика портландита, и отчетливо прослеживалась минеральная фаза (1 г). Пиков AFt через 1 день для паст, отвержденных при -5, 0, 5 и 8 ° C, не наблюдалось.


    3.5. SEM

    Микроструктура гидратированной пасты представлена ​​на рисунке 8. Согласно DoH, приведенному выше, портландцемент меньше гидратировался при температуре ниже –5 ° C; таким образом, разделенные частицы на Фигуре 8 (а) можно объяснить тем, что твердое вещество не связывается с другими. При других температурах затвердевание паст зависело от температуры отверждения. Если сосредоточить внимание на гидратах, на рисунке 8 (b) (0 ° C) было несколько отдельных частиц, а на рисунке 8 (c) (5 ° C) было несколько негидратированных частиц.Если температура отверждения была выше 8 ° C, на изображениях SEM можно было наблюдать меньше негидратированных частиц (см. Рисунки 8 (d) и 8 (e)). Принимая во внимание DoH (47,4%) портландцемента, отвержденного при -5 ° C за 7 дней, цемент должен образовывать некоторое количество гидратов, чтобы связать частицы в пасте; тем не менее, DoH этого образца (-5 ° C, 7 дней) был точно таким же, как у образца, отвержденного при 20 ° C за 1 день (46,7%, см. рисунок 4). На этом уровне DoH частицы в пасте не реагировали на связывание с другими. Фактически, портландцемент только что завершил межфазную реакцию и достиг контролируемой диффузией гидратации [27] на этом уровне DoH, в то время как промежутки между частицами не были заполнены гидратами.При увеличении DoH (т.е. связанном с температурой) промежутки между гидратами будут заполняться, а затем связываться друг с другом. Здесь не следует игнорировать еще одну причину, заключающуюся в том, что частицы цементного теста перемещались и разделялись льдом, образовавшимся при -5 ° C (отрицательные температуры).

    4. Термодинамический расчет гидратации портландцемента при низкой температуре
    4.1. Гидраты портландцемента за время отверждения

    Термодинамический расчет гидратации портландцемента был подтвержден рядом исследований.На рисунке 9 показано выделение гидратов при 20 ° C на основе термодинамического моделирования. Как показано на рисунке, количество гидратов увеличивалось со временем отверждения. Aft превратилась в AFm через 1 день, а затем исчезла через 2 дня, в то время как фаза C 3 AH 6 появилась через 3 дня. Этот результат расчета подтвержден нашими экспериментальными данными, поскольку о низкотемпературных эффектах сообщалось ранее. Конечные гидраты могут быть изменены в пределах 0 ~ 10 ° C. Изменение минеральной фазы можно увидеть на рисунке 10.



    4.2. Взаимосвязь между прочностью, гидратами и температурой

    Механическое поведение цементного теста в значительной степени связано с его гидратами. Например, связь между механическим поведением и содержанием CSH была доказана в нашем предыдущем исследовании [17]. На рисунке 10 показана взаимосвязь между температурой отверждения, прочностью на сжатие и объемной долей гидратов. Фракции гидратов были собраны из термодинамических расчетов (возраст = 10000 дней).

    Прочность измерялась при температурах 0, 5, 8 и 20 ° C и более 3 дней, 7 дней и 28 дней. Можно видеть, что (1) содержание CSH не подвергалось значительному влиянию температуры отверждения сверх долгих сроков; (2) объемные доли AFt, AFm и портландита изменялись в зависимости от температуры отверждения; (3) долгосрочная прочность (28 дней) показала слабую связь с содержанием CSH, но была сильно связана с AFt, AFm и портландитом при температуре 10 ° C. С уменьшением СН увеличивалась прочность на сжатие.Кроме того, AFm может улучшить механическую прочность портландцемента при низких температурах.

    Это открытие было очень интересным, потому что мы всегда думали, что механическое поведение тесно связано с объемной долей CSH, но в этом исследовании, исходя из предпосылки различных температур раннего отверждения, мы обнаружили, что изменение механической прочности не имеет отношения к содержанию CSH. (прочность отличается при аналогичной / той же объемной доле CSH), но существенно связана с производимыми алюминатными гидратами и портландитом.Следует отметить, что приведенный выше вывод может быть не на 100% правильным, но мы хотели бы считать, что влияние температуры на раннее механическое поведение должно иметь более глубокое термодинамическое объяснение. Однако в будущем эти выводы потребуют дополнительных доказательств.

    5. Резюме и выводы

    Характеристики гидратации портландцемента (PO42,5) в раннем возрасте, включая электрическое сопротивление, изменение температуры, степень гидратации и фазовое развитие, наблюдались в лаборатории при температуре отверждения −5,0, 5, 8 и 20 ° C. Термодинамический расчет на основе программного обеспечения GEMS-PSI также использовался для объяснения и проверки экспериментальных результатов. Выводы можно сделать следующим образом: (1) низкие температуры (-5, 0, 5 и 8 ° C) снижали скорость гидратации, но не прекращали реакцию гидрата; кроме того, процесс гидратации остается неизменным. Основываясь на датчиках температуры CCR-II, зрелость может объяснить задержку гидратации. (2) Существовала линейная зависимость между DoH и температурой отверждения до 1–7 дней; однако точка останова появилась на 7–28 дн.В эксперименте предел разрушения проявлялся при 5 ~ 8 ° C. Эта точка разрыва DoH очень похожа на точку фазового превращения в термодинамике (10 ° C). (3) Расчет показал, что раннее механическое поведение может иметь более глубокое объяснение с точки зрения термодинамики, где гидраты различаются при низких температурах. Исходя из предпосылки этого исследования (различная температура раннего отверждения), прочность на сжатие старых паст (28 дней) меньше связана с содержанием CSH, но тесно связана с алюминатными соединениями и портландитом.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Благодарности

    Авторы выражают признательность за финансовую поддержку Китайскому фонду естественных наук (NSFC, № 51708045) и Национальной программе исследований и разработок в области ключевых технологий Китая (2014BAG05B04), а также выражают свою благодарность аспирантам. Юнвэй Лу и Вэньсю Цзяо за их помощников по экспериментам. Они также ценят обсуждение и комментарии экспертов Всемирной транспортной конвенции (WTC, Пекин, 2017), где данные этого исследования были первоначально частично представлены.Лабораторные эксперименты в рамках этого исследования проводились в Ключевой лаборатории дорожного строительства особого района Министерства энергетики Китая, а также в Центре анализа материалов Школы материаловедения и инженерии Чанъаньского университета, а также в Центре наблюдения и испытаний минеральных ресурсов Сиань. , Министерство земель и ресурсов Китая. Они с благодарностью признают поддержку, сделавшую эти лаборатории и их работу возможными.

    All Temp Non Chloride

    ALL TEMP NON-CHLORIDE
    Многоцелевая жидкая добавка / ускоритель для материалов на основе цемента

    ПРОИЗВОДИТЕЛЬ:
    Empire Blended Products, Inc.
    250 Hickory Lane C Bayville, NJ 08721
    (732) 269-4949 C Факс (732) 269-0497
    www.empireblended.com

    ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА:

    ALL TEMP NON-CHLORIDE — это многоцелевая добавка для бетона и строительных растворов, не содержащая хлоридов. Он разработан для ускорения времени схватывания, а также для уплотнения, затвердевания, улучшения обрабатываемости и увеличения прочности готовых смесей, тем самым улучшая их водостойкость и пыленепроницаемость. ALL TEMP NON-CHLORIDE можно безопасно использовать с серым или белым портландцементом или цветными каменными материалами, не вызывая обесцвечивания. В отличие от традиционных добавок на основе хлоридов, ALL TEMP NON-CHLORIDE не вызывает коррозии и не вызывает дополнительных высолов.

    ИСПОЛЬЗУЕТ:

    • Антифриз и разбавитель воды для бетона и кирпичной кладки
    • Использование в любую погоду для улучшения обрабатываемости и производительности
    • Шламовый слой для устранения пустот на поверхности и улучшения сцепления
    ПРЕИМУЩЕСТВА:
    • Защищает бетон и кладку от замерзания
    • Уменьшает начальный набор
    • Некоррозионный
    • Отверждает, уплотняет и улучшает водостойкость
    • Повышает как раннюю, так и конечную прочность
    • Улучшает удобоукладываемость и характеристики осадки бетонных и кирпичных изделий
    • Снижает потребность в воде
    • Не содержит хлоридов
    УСТАНОВКА:

    Смешивание:
    ALL TEMP NON CHLORIDE может быть добавлен непосредственно в воду для замораживания или добавлен непосредственно в продукт. Дозировка определяется минимальной ожидаемой температурой в течение 48 часов после размещения.

    Отверждение:
    Следуйте рекомендациям Portland Cement Association по защите и отверждению в холодную погоду.

    Упаковка:
    галлонов (6 на ящик), ведра на 5 галлонов и бочки на 55 галлонов

    Цвет:
    Светло-зеленый цвет

    ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ПРОПОРЦИИ:

    Бетон:
    Выше 32EF………. 1 галлон ALL TEMP NC на кубический ярд бетона
    Ниже 32EF ………. 12 галлонов ALL TEMP NC на кубический ярд бетона

    Никогда не используйте более 2 галлонов на кубический ярд бетона. Когда температура ниже или ожидается, что она упадет ниже 25 ° C в течение 24 часов после размещения материала, необходим дополнительный нагрев воды для измерения. При таких более низких температурах работу следует дополнительно защищать.

    Предварительно смешанная гравийная смесь (80 фунтов.мешок):
    Выше 32EF — 1 пинта ALL TEMP NC на мешок
    Ниже 32EF — 12 пинтов ALL TEMP NC за мешок

    Кладка (портланд-лаймовые растворы):
    Более 50EF — 1 пинта ALL TEMP NC на мешок
    Более 32EF — 1 кварта ALL TEMP NC на мешок
    Ниже 32EF — 12 кварт ALL TEMP NC за мешок

    Кладка (цементные растворы):
    Выше 50EF — 2 пинты ALL TEMP NC на мешок
    Выше 32EF — 1 пинта ALL TEMP NC в мешке
    Ниже 32EF — 1 кварта ALL TEMP NC в мешке

    Если температура ниже или ожидается, что она упадет ниже 25 ° C в течение 24 часов после укладки кирпича или цементного раствора, необходимо использовать дополнительный нагрев воды для замера и сухих ингредиентов. Готовую работу защищать от ветра и дождя в течение 24 часов после установки.

    Штукатурка, краски для каменной кладки, затирки для плитки и другие материалы на основе цемента:
    Ниже 32EF ……. 1 галлон ALL TEMP NC до 16 галлонов воды
    Ниже 25EF ……… .1 галлон ALL TEMP NC до 12 галлонов воды
    Ниже 15EF ……… .1 галлон ALL TEMP NC до 10 галлонов воды

    ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

    Empire Blended ALL TEMP NON CHLORIDE соответствует спецификации ASTM C-494 для ускоряющих добавок типа C.

    ОГРАНИЧЕНИЯ:

    Никогда не смешивайте ALL TEMP NON CHLORIDE с другими добавками. Никогда не добавляйте ALL TEMP NON CHLORIDE непосредственно в смесь. Его необходимо смешать с водой, а затем добавить в смесь, иначе может произойти образование комков. Используемый песок и заполнитель не должны содержать льда.

    ВНИМАНИЕ:

    Содержит полимер окиси этилена-нонилфенола CAS № 9016-45-9 и тиоцианат натрия CAS № 540-72-7.Может вызывать раздражение глаз, кожи и дыхательных путей. Избегайте попадания в глаза, на кожу и одежду. Не принимать внутрь. При проглатывании не вызывает рвоту и требует немедленной медицинской помощи. При попадании любого продукта в глаза немедленно промыть глаза водой. При попадании на кожу промойте пораженные участки большим количеством воды. Перед повторным использованием снимите и постирайте загрязненную одежду. Хранить в недоступном для детей месте .

    ГАРАНТИЯ:

    В связи с использованием этого продукта вне нашего контроля, мы не несем ответственности за ущерб любого рода, и пользователь принимает продукт «как есть» и без гарантий, явных или подразумеваемых, со стороны Empire Blended Products или ее агентов.Пригодность продукта для использования по назначению зависит исключительно от пользователя. Нашей единственной обязанностью является замена или оплата любого материала, имеющего дефект, при этом наша ответственность ограничивается закупочной ценой на материалы, поставленные нами.

    Бетонирование в жаркую погоду | Thomas Concrete®

    Бетонирование в жаркую погоду

    Жаркая погода определяется как любая комбинация высокой температуры окружающей среды, высокой температуры бетона, низкой относительной влажности, скорости ветра или солнечного излучения, которая имеет тенденцию ухудшать качество свежезамешенного или затвердевшего бетона.

    ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВО ВРЕМЯ ГОРЯЧЕЙ ПОГОДЫ
    ВКЛЮЧАЮТ:

    СОБЛЮДАЙТЕ ПРАВИЛА ДЛЯ
    БЕТОН ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ПОГОДЫ

    • Повышенный риск образования трещин пластической усадки.
    • Большая вариативность внешнего вида поверхности.
    • Повышенная потребность в воде.
    • Увеличена скорость потери спада.
    • Повышенная скорость схватывания.
    • Повышенная сложность контроля увлеченного воздуха.
    • Снижение силы через 28 дней и позже.
    • Повышенная склонность к дифференциальному термическому растрескиванию.
    • Повышенная проницаемость.

    Не забывай пить воду!

    1. Плиты, размещенные непосредственно на пароизоляции, требуют специальных мер предосторожности во время отделки и отверждения, чтобы избежать растрескивания.
    2. Защищайте испытательные цилиндры на стройплощадке и поддерживайте надлежащую влажность и температуру во время первоначального отверждения.
    3. Смочите земляное полотно, стальную арматуру и опалубку перед укладкой бетона.
    4. Используйте ветрозащитные экраны, солнцезащитные козырьки и замедлители испарения, чтобы снизить риск растрескивания пластика при усадке.
    5. Охлаждение заполнителей и вода для замешивания добавляются в бетон, чтобы минимизировать температуру бетона.
    6. Обеспечьте соответствующие методы отверждения как можно скорее после завершения процессов отделки бетона.
    7. Рассмотрите возможность корректировки времени размещения, чтобы использовать более низкие ночные температуры.
    8. Добавки можно использовать для увеличения удобоукладываемости, увеличения времени схватывания и контроля гидратации бетонной смеси.
    9. Отрегулируйте скорость подачи и обеспечьте достаточный персонал для укладки, отделки и выдержки бетона.
    10. Ограничьте добавление воды на месте и не превышайте расчетное содержание воды для смеси.

    Спросите нас о контроле температуры бетона с NITROcrete
    Компания Thomas Concrete использует технологию жидкого азота для точной настройки температуры бетона на заводе.Охлажденный заполнитель защищает бетон от нагрева во время транспортировки и поддерживает стабильную температуру с течением времени, что является критически важной задачей для снижения скорости испарения и сведения к минимуму риска пластической усадки.