Набор прочности бетона с противоморозными добавками: Технологическая карта на бетонирование монолитных конструкций с использованием противоморозных добавок

Содержание

график скорости твердения, методы определения прочности

Набор прочности бетона в среднем происходит в течение 28 суток, а полный срок твердения может составлять 3 года. Во время застывания цемент, реагируя с водой, образует монолитные соединения, которые по свойствам похожи на искусственный камень. 

Скорость и процент набора прочности бетона при нормальной температуре неравномерная. Например, М300 через 3 дня набирает 50% от заявленной прочности , через 2 недели — 90%, а на 28 день застывает полностью. 

Таблица времени набора прочности по классу и марке бетона:

График набора прочности бетона В15-В25 на сжатие на портландцементе М400– М500:

Процесс вызревания включает 2 стадии:

  1. Начальная — схватывание, которое зависит от температуры воздуха  и протекает от 20 минут до 20 часов. Дольше всего материал схватывается при температуре 0°С, а минусовые значения отрицательно сказываются на его прочности после оттаивания.
  2. Завершающая — твердение, после окончания стадии бетон может нагружаться. Оптимальный температурный коридор  —18–20°С, влажность примерно 100%. В первые 3 суток набор бетона по прочности составляет 30%, в первые 7–14 суток — до 70 % от марочной, а через 3 месяца — 90 %. Бетон может набирать прочность еще в течение трех лет. 

Добавки в бетон для повышения прочности

Если работы проводятся в условиях слишком высоких или слишком низких температур, необходимо использовать добавки для твердения бетона, уменьшения или увеличения скорости схватывания, повышения пластичности и придания других свойств. Чтобы обеспечить высокое качества бетона в зимнее время, нужно поддерживать оптимальный режима температуры и влажности с помощью электрообогрева, обогрева паром и обустройства «термоса».

Виды добавок:

  • антифризы — снижают точку замерзания жидкости, увеличивают схватываемость, не вызывают коррозию арматуры, безопасны для людей, употребляются в количестве 1%–2% в зависимости от температуры воздуха;
  • сульфаты — ускоряют твердение бетона благодаря активному выделению тепла, во время замешивания компоненты равномерно распределяются;
  • ускорители твердения бетона — помогают лучше растворять силикатные компоненты цемента, которые при гидратации образуют соли, снижающие температуру замерзания воды. 

Противоморозные добавки

Данные присадки увеличивают жидкую фазу, во время которой происходит процесс гидратации и созревания материала. Если вода в порах замерзнет, химические реакции соединения цемента с водой не пройдут как положено, а после оттаивания компоненты вместо того, чтобы соединиться в камень, рассыпятся. Нужно учитывать, что набор прочности бетона с противоморозными добавками происходит медленнее по сравнению со скоростью твердения в нормальных условиях. Прочность до замерзания составляет 30% от заявленной, остальные 70% материал набирает после оттаивания.

Выбор противоморозных добавок и количество зависят от вида конструкции, степени армирования, степени агрессивности среды, наличия блуждающих токов, температуры воздуха, так как некоторые виды приводят к коррозии металлических элементов, снижению прочности сцепления бетона с арматурой, появлению высолов на поверхности. 

Модификаторы

Модификаторы используют, когда нужно повысить прочность на 1-2 марки, долговечность, устойчивость к низким или высоким температурам, химическим веществам. Они снижают проницаемость бетона, улучшают подвижность раствора на стадии заливки. Благодаря им он ложится равномерно,проникая во все щели и углубления. Для разных сооружений и конструкций используют свои модификаторы — для колодцев, бассейнов одни, а для фасадов или стяжки полов другие. 

Пластификаторы

Пластификаторы придают раствору пластичность, увеличивают подвижность, адгезию, разжижают, при этом не снижая скорость схватывания и прочность. Присадки позволяют сократить количество воды, что увеличивает плотность, стойкость к морозам, уменьшает усадочные деформации. Добавки позволяют заполнить бетонной смесью труднодоступные места при заливке сложных конструкций. Их вводят 0,1–1,2% от общего объема смеси. Срок их действия составляет 2–3 часа.  

 

Методы определения прочности бетона

Разрушающие. Испытание прочности бетона на сжатие проводится на контрольных образцах или на образцах из застывшего бетонного монолита. При этом контрольные образцы помещают в в одинаковые с реальной конструкцией условия. Данные методы наиболее точные. 

Неразрушающие косвенные. С помощью ультразвукового прибора для измерения, методов упругого отскока и ударного импульса прочность бетона оценивают косвенно, а потом проводят более точные вычисления. Данные методы дают погрешность до 50%, их применяют вместе с прямыми.

Неразрушающие прямые. Включают 2 метода. Первый — когда производят отрыв заделанного в бетон металлического анкера и измеряют нагрузку с помощью  создаваемой при помощи измерителя прочности. Второй — когда измеряют усилие для скалывания участка ребра бетонной конструкции.

Зимнее бетонирование — Кристаллизол в СПБ

Что произойдет, если просто залить бетон зимой без дополнительной защиты?


Во-первых, потеря марочной прочности на половину и более (т.е. из М600 получится М300). Это нужно учитывать заранее. Расчетные нагрузки, которые должна выдержать конструкция, придется увеличить вдвое. Фактически, весь набор прочности железобетона происходит при положительных температурах. Если за 3-е суток в тепле состав успел набрать, например, 50% или 70% прочности, то после замерзания прочность готового изделия не увеличится.


Во-вторых, повторный набор прочности, в лучшем случае, продолжится при возобновлении положительных температур, но с потерей марки и верхнего слоя бетона. В худшем — весь бетон можно будет смести веником — он больше никогда не продолжит твердение. Определить результат, как правило, можно только новыми испытаниями опытного образца.


Кстати, с применением обычных солевых противоморозных добавок (ПМД) вашу конструкцю ожидает практически то же самое.

Почему зимой бетон не набирает прочность?

Как правильно проводить зимнее бетонирование?


• Лучший способ — с применением электроразогрева бетона. Электрический прогрев чаще применяется на больших строительных объектах, где есть техническая возможность использовать трансформаторы мощностью от 30 кВт. Для частного застройщика зимний разогрев бетона в реальных условиях – маловероятное (хотя и желательное) технологическое решение.

• При первых заморозках и температурах близких к нулю, нередко достаточно просто накрыть свежеуложенный бетон — он согреет сам себя. Как известно, при гидратации цемент выделяет тепло, его необходимо лишь сохранить. Для этого конструкцию укрывают ПВХ пленкой или теплоизоляцией.

• При более низких температурах возможно устроить строительный тепляк — сплошной тент из пленки на каркасе из досок — с обогревом газовыми или электрическими тепловыми пушками. В этом случае нагревать конструкцию тепловыми пушками для первичного набора прочности достаточно в течение 1-3 суток.

• Если приготовление раствора происходит на площадке, можно предварительно хранить цементно-песчаную смесь в отапливаемом помещении, а также подогреть воду для затворения. При нагревании воды необходимо дать запас на выравнивание температуры с заполнителями, а также на время перемешивания и заливки. При подогреве

только воды время смешивания необходимо увеличить на 25% от летних нормативов.

Однако, если одну из этих мер сочетать с применением комплексной морозостойкой добавки — вы получите высокомарочный бетон с быстрым набором прочности, который прослужит вам много лет.

Что такое противоморозные добавки для бетонных растворов?


В строительной индустрии для решения указанных задач в зимний период наиболее распространены добавки типа ПМД (ПротивоМорозная Добавка) и КМД (Комплексная Морозостойкая Добавка).

В любом случае, все противоморозные добавки — это набор солей. Почему? Соли лучше всего предотвращают замерзание раствора, аналогично обработке дорог в зимние месяцы. На данный момент все добавки представляют собой поваренную соль или хлористый кальций, иногда, с добавлением ингибиторов коррозии, таких как нитрат кальция.

Недостатки солевых добавок привели к необходимости создания т.н. комплексных противоморозных добавок, которые разрешают технологическое противоречие солевых растворов путем введения дополнительных химических компонентов.

Кристаллизол КМД представляет собой состав собственной разработки, позволяющий уменьшить содержание солей в несколько раз при достижении эффекта максимально соленасыщенных противоморозных добавок. Этот эффект возможен за счет повышения концентрации солей локально, вокруг вяжущего, а не во всем составе.

Нужны ли дополнительные меры при применении противоморозных добавок?


Этот вопрос, если подойти к нему без коммерческих спекуляций — крайне важный. И для ответа на него необходимо определить некоторые исходные:

— готовим ли мы бетон на строительной площадке зимой? В момент добавления КМД раствор должен быть теплым. Т.е. замешивание бетона из холодного сырья на стройплощадке не допускается.

— в момент заливки бетона — насколько холодная арматура? Если ее температура опустилась ниже -7°С — она быстро охладит весь раствор. Ее желательно прогреть.

— планируется ли продолжить строительство? Если необходимо выливать бетон с последующими нагрузками на него (например, фундамент), и вы не станете ждать оттепели — требуется быстрый полный набор прочности.

Оцените ситуацию на берегу. Такие меры, как укрытие бетона или сооружение тепляка, не слишком затратны, однако способны в несколько раз увеличить конечную прочность бетона, даже с применением комплексной морозостойкой добавки.

Зачем еще нужны противоморозные добавки?


Мнение, что противоморозные добавки нужны только для того, чтобы довезти раствор в зимнее время до места назначения — большое упрощение комплексной задачи зимнего бетонирования.

1. Да, противоморозная добавка позволяет сохранить подвижность раствора в минусовые температуры. Доставка – важный этап, часто сопоставимый по стоимости с самим материалом. И хотя раствор в бетономешалке сам выделяет тепло, комплексная добавка сделает эту логистику совершенно незаметной для качества конечного бетона.

2. Добавка нужна для того, чтобы раствор принял нужные формы. Зимой удобоукладываемость бетона сильно снижается, а строителю крайне важно, чтобы он ложился мягко, не оставлял пустот и каверн, был послушен, как разогретый в руках пластилин.

3. Добавка нужна для того, чтобы вода не замерзла, и цемент мог начать гидратацию.

4. Нужна она и для того, чтобы ускорить набор прочности — в зимнем бетонировании каждый день на счету.

5. Чтобы защитить бетон — если он все же замерз, то в оттепель он продолжит набирать свою прочность, а не разрушится в труху. Внезапно ударивший мороз не сведет на нет ваши усилия и затраты.

6. Чтобы спасти марку бетона. Как известно, зимнее бетонирование существенно снижает марочность бетона. Применение комплексных добавок позволяют вам сохранить до 100% расчетной прочности.

7. Комплексные добавки работают не столько с водой, сколько со структурой цемента. В результате чего мы получаем:
— повышение плотности без вибрирования;
— водонепроницаемость без специальных добавок;
— увеличение морозостойкости
и другие преимущества.

Таким образом, транспортировка при минусовых температурах – далеко не единственное преимущество КМД при строительстве зимой.

Итак, краткая памятка по зимнему бетонированию:


1. На момент заливки и введения добавки раствор должен быть теплым.

2. При температуре ниже -7°С, арматура нуждается в прогреве. (Учтите, что теплопроводность стеклопластиковой арматуры в 100 раз ниже, чем у стальной).

3. Не рекомендуется применение КМД при температурах выше +25°С– возможно снижение подвижности смеси.

4. Перед применением добавку необходимо тщательно взболтать, перемешать. Некоторые виды солей опадают в осадок при хранении, это допускается заводом-изготовителем.

5. Чтобы уберечь тару в минусовые температуры, в куб КМД рекомендуем поместить несколько кусков пенопласта, тогда куб не лопнет в любые морозы.

6. При заказе Кристаллизол КМД учитывайте температуру воздуха, т.к. концентрация добавки зависит от температуры напрямую.
На 100 кг цемента:
1 л — до -5°С
1,5 л — до -10°С
2,0 л — до -15°С
2,7 л — до -20°С
3,5 л — до -25°С

У строителей часто возникает недопонимание в вопросах комплексных морозостойких добавок, ведь они одновременно увеличивают подвижность смеси и ускоряют твердение. Нет ли тут противоречия? Ничего удивительного, этот эффект аналогичен свойствам гипса: в процессе замешивания и лепки он пластичен, в неподвижном состоянии он быстро отвердевает.

Если ваши индивидуальные условия производства работ нетипичны, и вам потребуется консультация – обращайтесь к официальному дилеру Кристаллизол КМД, специалисты компании-представителя или завода-изготовителя всегда проконсультируют вас.

По материалам
Тихонко А. М.
технолог ООО «ПК ГидроСтройКомплект», один из разработчиков Кристаллизол КМД.

Сомневаетесь, что выбрать? Позвоните +7(812)925-63-09, мы поможем подобрать гидроизоляционные материалы и техническое решение для вашей задачи.

Кроме того, мы выполняем гидроизоляционные работы под ключ с гарантией результата.

Будет сухо!

Добавки для бетона

Казалось бы, к чему эти добавки, если бетон товарный изготовлен на современном оборудовании, и при его производстве не были нарушены все нормы и требования по времени и тщательности замешивания, соблюдён состав бетона, использованы качественные наполнители в бетон: цемент, песок, щебень, вода? Хороший бетон — он сам по себе хорош, но если есть возможность сделать его лучше: увеличить прочность, сделать его более подвижным, повысить его влагонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, защиту от солей, нефтепродуктов и так далее тому подобное, то почему бы это не сделать?

Современное производство бетона, ЖБИ и цемента учитывает все возможности и нюансы, позволяющие сделать железобетон, цемент или бетон «быстрее, выше, сильнее». Вот здесь на помощь комбинатам производящим ЖБИ и различным бетонным заводам приходят специальные добавки для бетона, воздействующие на поведение цемента на различных стадиях схватывания и твердения, и влияющие на качественные характеристики изготовленного ЖБИ, или, монолитной железобетонной конструкции, в течении всего периода эксплуатации.

Основные виды добавок для бетона и цемента, которые используются на современном производстве можно условно разделить на следующие группы:

Добавки для бетона регулирующие основные свойства бетонной смеси, такие как подвижность, пластичность, водоудержание, порообразование и т.д. регулирующие сохраняемость добавки, отвечающие за скорость твердения бетона, скорость схватывания цемента, в основном, влияющие на процесс гидратации в начальной стадии схватывания, твердения и набора прочности бетона.

Добавки для придания ЖБИ или железобетону специальных свойств: полимерные, биоцидные и т.д. противоморозные добавки для бетона, позволяющие производить бетонирование при минусовых температурах. Добавки для бетона повышающие его прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость. ингибиторы коррозии стали, ибо стальная арматура, входящая в состав любых ЖБИ или монолитного железобетона, подвержена разрушающему воздействию агрессивных сред, в которых приходится работать многим железобетонным конструкциям. расширяющие добавки в цемент, снижающие усадку, повышающие трещиностойкость, создающих самонапряжение ЖБИ и монолитных железобетонных конструкций. красящие добавки — пигменты для бетона.

Добавки в бетон для гидроизоляции, к которым можно отнести различные кольматриующие добавки, гидрофобизаторы и другие средства понижающие проницаемость бетона. различные поризующие добавки для лёгких бетонов: газообразующие, воздуховолекающие, пенообразующие и т.д. Если у нас набралось столько групп, то сколько же будет добавок? Сразу скажу — много! Перечислять их всех — вряд ли хватит сил и времени. Выделим лишь основные, которые могут быть полезны широкому кругу строителей.

Самая используемая на сегодня добавка для бетона — пластификатор и суперпластификатор. Во всяком случае в ООО «Сплитплюс» пластификатор с-3 используется практически всегда. Вообще, добавки для бетона способствующие уменьшению водосодержания в составе бетонных смесей — наиболее востребованы. Очень много плюсов от их использования, а именно: повышается текучесть бетонной смеси без добавления лишней воды, бетон становится более пластичным, экономится цемент, повышается плотность бетона, его водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

В технологии производства бетонных смесей и растворов есть парадоксальное противоречие: чтобы сделать бетон прочней и долговечней, необходимо по максимуму сократить количество воды затворения (снизить водоцементное отношение). В идеале, желательно оставить лишь то количество воды, которое необходимо для полноценного процесса гидратации цемента. В жизни это не совсем реально по причине невозможности качественной укладки получившейся, так называемой, жёсткой смеси. Для того чтобы бетонная смесь была более-менее подвижной, вводится количество воды значительно большее, чем нужно для гидратации. А лишняя вода снижает расчётную прочность бетона. Что же делать, если нужен жидкий (литой) бетон, когда для его укладки в опалубку используется бетононасос. Вот здесь и приходят на помощь пластификаторы.

Пластификаторы начали использовать ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, мы в основном имеем дело с их новой версией, так называемыми суперпластификаторами. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых. Безусловный лидер здесь — пластификатор с-3. Одним из главных производителей суперпластификатора с-3 является компания «Полипласт». Чем же так хороши пластификаторы для бетона, давайте поглядим: Экономия цемента. Для получения равнопрочного бетона одинаковой подвижности с применением пластификатора с-3 и без него, на один куб бетона расходуется цемента на 15% меньше. Достигается сиё великолепие за счёт снижения количества воды затворения, но благодаря применению пластификатора сохраняется нужная подвижность бетона. Без ущерба для прочности будущих ЖБИ и железобетонных конструкций повышается подвижность бетонной смеси. Что особенно актуально для монолитного строительства, где вовсю применяются бетононасосы и автобетононасосы, требующие для нормальной работы бетон п4-п5 (осадка конуса от 16 см). Увеличение окончательных прочностных характеристик до 25%. Благодаря улучшенной удобоукладываемости отпадает необходимость вибрирования свежеуложенного бетона! Возможность без особых проблем заливать густоармированные конструкции: колонны, узкие опалубки стен и так далее. Получение бетона повышенной плотности (высокая непроницаемость), что положительно сказывается на водонепроницаемости ЖБИ и железобетонных конструкций в целом. Повышение морозостойкости вплоть до F350 и трещиностойкости. Снижается усадка твердеющего бетона или ЖБИ. Возможность получать высокопрочные ЖБИ и бетоны, с показателями прочности на сжатие свыше 100МПа!

К примеру: классический бетон марки 350 обладает прочностью на сжатие всего лишь 25 МПа. То есть — в четыре раза меньшей. Причём, полученный бетон превышает марку используемого при затворении цемента. Заводы выпускающие ЖБИ получают свою выгоду от использования пластификаторов за счёт сокращения времени пропаривания или снижения температуры в камерах. А это существенная экономия энергоресурсов, ускорение оборачиваемости формоснастки и как следствие — увеличение объёмов производства. Увеличивается сцепляемость арматуры и бетона аж в 1,5 раза (если не врут конечно физики-химики) Мне кажется, что перечисленных плюсов вполне достаточно для того чтобы понять, что производить бетон или ЖБИ без пластификаторов — не самое выгодное мероприятие.

Однако, в нашей бочке мёда есть и ложка дёгтя. Маленькая такая, но есть. И дёготь этот — незначительное замедление сроков твердения бетона. Можно считать это отрицательным эффектом, может кому-то он покажется и положительным, но суть одна. Для компенсации замедляющего действия пластификаторов иногда вводятся специальные добавки — ускорители твердения. Они и компенсируют всё, что подпортил пластификатор, а именно график нормального твердения бетона. На сегодняшний момент всё чаще и чаще применяются комплексные добавки в бетон. Как правило, они двухкомпонентные. Например: в основе пластификатор с-3, а в довесок ускоритель твердения, либо воздухововлекающая добавка, либо микрокремнезём и т.д. Благодаря таким комбинациям бетонные заводы получают высокопрочные бетоны с уникальными характеристиками.

Другие добавки для бетона

Ускорители твердения бетона. Для компенсации действия пластификатора, немного тормозящего процесс твердения, иногда вводятся специальные добавки — ускорители твердения. Так же ускорители твердения могут применяться при нестандартных заливках, когда требуется быстрая схватываемость нижнего слоя бетона, чтобы можно было без проблем продолжать лить дальше. Классический пример — монолитная чаша бассейна, когда в объединённую опалубку дна и стен бассейна необходимо уложить бетонную смесь так, чтобы бетон заливаемый в стены не выдавил своей массой только что отлитое дно. Обычно этот процесс растягивается во времени, но его можно существенно сократить, если использовать ускорители твердения бетона. Ещё одна область применения ускорителей — бетонирование в холодную погоду. Ведь, чем ниже температура окружающего воздуха тем медленней происходит процесс гидратации цемента, начало и конец схватывания и набор прочности происходят в замедленном темпе. Здесь тоже помогают ускорители.

Замедлители твердения бетона. По названию понятно — что делают подобные добавки. Применяют их для увеличения времени живучести бетонной смеси. В основном это может быть надо для транспортировки на дальние расстояния, при невозможности быстрой заливки и так далее. То есть, с применением замедлителей твердения мы берём тайм аут, чтобы успеть кое-что сделать: поесть пончиков, попить пива, поспать пока бетон будет отдыхать в бадье или корыте. Причем, растягивается это удовольствие аж на несколько часов. Как-то так. В группу замедлителей можно отнести добавки водопонизители. Они так же оказывают замедляющий эффект.

Воздухововлекающие добавки. Как Вы уже поняли из названия, эти добавки «вовлекают» воздух. При замешивании смеси создаются миллионы мельчайших микропузырьков воздуха. Для чего это нужно. Основная задача этих добавок — создание в бетоне или ЖБИ микропористой структуры. Пористый шоколад помните? Вот тоже самое, только поры микроскопические. Благодаря наличию этих самых пор повышается морозостойкость бетонной конструкции или ЖБИ. Почему? Да потому как пропитавшей бетонную конструкцию воде, при замерзании, есть куда расширяться. В те самые поры. Дёшево и сердито. Однако, и здесь не без дёгтя. Цементный камень то они уберегают от разрушения, а вот заполнители нет. Щебню так же достаётся от мороза и воды, как и без волшебных пузырьков. Но это уже совсем другая песня. Из минусов подобных добавок — снижение прочности бетона. Незначительно, но есть. Во всяком случае, высокопрочный бетон с такими добавками не сделаешь.

А морозостойкость можно повысить и другими способами, например: снизить водоцементное отношение, либо ввести в состав бетона золу-унос, при том же количестве цемента. Благодаря этому существенно повышается водонепроницаемость бетона (коэффициент W в маркировке), его плотность. Вода просто не попадает в бетонную структуру.

Противоморозные добавки. Основное предназначение противоморозных добавок — обеспечение возможности зимнего бетонирования при минусовых температурах и отсутствии прогрева бетона. Отдельные виды добавок позволяют производить бетонирование при температуре до — 25 градусов. Это «жесть» конечно, но если есть такая необходимость, то выбирать не приходится. Так как же действуют противоморозные добавки. Тем, кто знаком с «предметом» и так понятно, всем остальным постараюсь объяснить в нескольких фразах. Главная суть застывания бетона — это так называемая гидратация цемента. Попросту — процесс кристаллизации минералов (силикатов, алюминатов) цемента при взаимодействии с водой. Скорость этого процесса существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При низких положительных температурах процесс схватывания цемента растягивается во времени (в несколько раз), при отрицательных температурах — он останавливается вовсе, по банальной причине замерзания той самой воды. Вот с двумя этими гадостями и борются, в силу своих возможностей, противоморозные добавки для бетона. Главные задачи современных противоморозных добавок — сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона (в условиях низких температур), понизить температуру замерзания воды. По-русски выражаясь — сделать так, чтобы вода замерзала не при 0 градусов, а при -10 или -20. Наверное помните, что солёная вода — классический пример понижения температуры замерзания. Есть ещё одна задача у современных противоморозных добавок — не навреди. Прям как у Гиппократа: «… сообразно с моими силами и моим разумением, воздерживаясь от причинения всякого вреда…» А навредить они могут. Не все, но могут.

Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок. Им приписывают все страшные грехи: и тебе коррозия арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости, и ещё пёс знает чего из того, что взбредёт в голову. К сожалению, я не химик и не естествоиспытатель, но попробую суммировать некогда прочитанное, услышанное и самим попробованное.

Миф первый: при применении противоморозных добавок, в монолитном железобетоне или самодельных ЖБИ происходит коррозия арматуры. Этот миф к нам пришёл из далёких времён — «когда деревья были большими». Взять самый распространённый в России нитрит натрия, так он наоборот является ингибитором коррозии. Многие противоморозные добавки положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. Я уж не говорю про современные комплексные добавки.

Миф второй: снижение прочности. При нормальном % введении добавок наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении классического подросткового возраста 28 суток лидирование лабораторного бездобавочного бетона (твердеющего при +20 градусах)сходит на нет, и дальше часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетона с противоморозными добавками. Вот тебе бабушка и снижение прочности.

Однако, не стоит забывать и про ненормальное % введение добавок. Вот тут и кроются возможные неприятности. Здесь разговор может затянуться, если начать вспоминать всякие методики раннего замораживания и т.д. Поэтому, обойдёмся двумя репликами. При недостаточном введении добавок бетон замораживается, процесс гидратации цемента останавливается и возобновляется лишь с приходом температуры достаточной для оттаивания замерзшей жидкости. В большинстве случаев это проходит безболезненно. Если конечно это не мост и не несущий ригель, который успели за зиму загрузить чем-нибудь тяжёленьким.

У совсем бездобавочных бетонов, случайно замерзших при резком снижении температуры, дело обстоит несколько хуже, но тоже вполне терпимо, при условии, что отлитые конструкции ненагружены. Однако, многое зависит от размера (объема) отлитого ЖБИ. Опять же, важно — когда конкретно бетон замёрз: в какой стадии находился цемент, набралась ли критическая прочность; воздействовала ли вода (дождь, снег тающий) на неокрепшую бетонную поверхность и т.д. Вот тут пожалуй возможна потеря прочности в среднем до 20% и в отдельных случаях снижение морозостойкости процентов до 50, так же наблюдается отшелушение верхнего слоя, эррозия и т.д.

Если рассматривать результаты лабораторных и натурных испытаний, можно сделать вывод, что противоморозные добавки (особенно комплексные)положительно влияют на результирующие характеристики ЖБИ, бетона, или железобетона. Увеличивается плотность бетона (водонепроницаемость), обещается позитивное ингибирующее воздействие на арматуру, повышается проектная прочность в сравнении с бездобавочным бетоном.

04_2004

%PDF-1.4 % 1 0 obj [email protected]>@) /Creator (Adobe Illustrator CS2) /ModDate (D:20111202142616+03’00’) /Subject (04_2004) /Producer (PDF-XChange Viewer [Version: 2.0 \(Build 41.5\) \(Mar 30 2009; 19:53:50\)]) /CreationDate (D:20111202142559+03’00’) >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > stream

  • 04_2004
  • 04_2004
  • Администратор
  • Adobe Illustrator CS22011-12-02T14:25:59+03:002011-12-02T14:26:16+03:00PDF-XChange Viewer [Version: 2.0 (Build 41.5) (Mar 30 2009; 19:53:50)] endstream endobj 5 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > stream [email protected]!mHBT**W%sr=* =

    Бетон с противоморозными добавками, монолитное домостроение

    Структура и прочность бетона с противоморожными добавками

    В настоящее время в строительстве интенсивно развиваются и внедряются в производство технологии монолитного домостроения, позволяющие значительно сокращать сроки возведения объектов, снижать себестоимость строительства и расширять гамму конструктивных и архитектурно-планировочных решений зданий и сооружений. В связи с этим повышаются и требования к технологическим свойствам бетонных смесей и физико-механическим характеристикам бетона. Сегодня стало очевидным, что получение высококачественных бетонных смесей и бетонов невозможно без применения комплекса химических и минеральных модификаторов бетонов, позволяющих варьировать свойства материалов в широких пределах. Следует отметить, что расширение области применения монолитного бетона сдерживается некоторыми негативными факторами, например, такими, как климатические, а также производственными, поскольку бетон укладывается и набирает прочность в условиях, существенно отличающихся от заводских.

    В климатических условиях средней полосы России, не говоря уже о северных районах, продолжительность холодного периода составляет 4-6 мес., что требует не только создания благоприятных температурных условий для набора прочности бетона, но и научно-обоснованного и рационального применения противоморозных и комплексных добавок.

    Одним из способов повышения эффективности зимнего бетонирования является применение комплексных добавок, активизирующих процессы твердения и понижающих температуру замерзания жидкой фазы бетона. Добавки могут применяться как индивидуально, так и совместно с другими способами зимнего бетонирования, и являются наиболее технологичным и малозатратным способом производства бетонных работ при пониженных температурах. Традиционно в качестве противоморозных добавок применяются сильные и слабые электролиты, понижающие температуру замерзания жидкой фазы растворов и бетонов и активирующие процессы гидратации и твердения растворов и бетонов.

    Наиболее эффективными в этом отношении являются неорганические вещества, которые, в соответствии с законом Рауля, понижают температуру замерзания воды тем в большей степени, чем меньшее значение имеет их молекулярная масса. Сложность проектирования комплексных добавок заключается не только в исследовании криоскопических свойств растворов добавок, но и в анализе их влияния на процессы формирования структуры, схватывание и основные свойства растворов и бетонов.

    Достаточно широкое распространение в технологии зимнего бетонирования получили комплексные добавки на основе бесхлоридных компонентов, таких, как нитрит натрия, нитрат кальция, ацетаты и формиаты кальция и натрия и некоторые другие, используемые, как правило, совместно с пластифицирующими добавками и суперпластификаторами.

    Анализ влияния бесхлоридных добавок на формирование структуры и состав продуктов гидратации цементных систем необходим для расширения представлений о механизмах действия ускоряющих и противоморозных добавок на формирование ранней структуры цементных растворов и бетонов, поскольку именно на начальном этапе гидратации и твердения добавки влияют па изменение качественного и количественного составов продуктов гидратации цементных материалов, что отражается на кинетике структурообразования. Чрезвычайно важными являются представления о характере влияния добавок на свойства растворов и бетонов, подвергающихся раннему замораживанию, т. к. более значительным деструктивным воздействиям отрицательных температур может подвергаться структура, находящаяся на стадии начала кристаллизационного упрочнения (особенно в присутствии активирующих добавок) и не достигшая критической прочности. Например, для цементно-песчаных растворов более безопасным, с точки зрения влияния деструктивных процессов, является замораживание смесей сразу после изготовления. Однако для бетонов раннее замораживание является весьма негативным и способствует значительному снижению физико-механических свойств материала.

    Таблица 1. Кинетика твердения C3S с добавками-ускорителями

    СоставКоличество добавки, % от
    массы вяжущего
    Прочность, МПа,
    через, 7 сут
    Прочность, МПа,
    через, 14 сут
    Прочность, МПа,
    через, 28 сут
    Прочность, МПа,
    через, 90 сут
    C3S бездобавок B/T=0,510,711,822,926,1
    с добавкой CaCl2134,238,843,144,6
    236,542,845,746,7
    с добавкой MgCl21282929,730,5
    228,128,629,331,3
    с добавкой NaCl118,325,228,831,4
    22026,83032,2
    с добавкой KCl121,623,524,927,9
    222,12425,428,8
    с добавкой NaNO21121424,527
    213,114,72527,2
    с добавкой Ca(NO3)2110,712,324,632,8
    211,612,925,734,6
    с добавкой CH3COONa114,317,529,830,8
    215,419,131,432
    с добавкой Ca(CH3COO)2117,921,530,432,6
    218,722,83233

    Анализ механизмов действия добавок и процессов начального структурообразования позволит не только назначать оптимальные дозировки добавок, но и направленно воздействовать на процессы схватывания и твердения цементных материалов.

    В работе была выполнена серия рентгено-фазовых исследований влияния добавок Ca(N03)2 и NaNO2 на состав продуктов гидратации и прочность основного минерала цементного клинкера — трехкальциевого силиката (C3S). Оценка влияния добавок на формирование начальной структу ры цементных материалов проводилась по изменению кинетики нарастания пластической прочности (Рт) цементно-песчаных растворов состава 1:2 при В/Ц = 0,5-0,55, твердеющих в нормальных условиях в течение 36 — 48 часов. Исследования проводились с добавками Ca(NO3)2 NaNO2, а также с хлоридами кальция и натрия при обычных и повышенных дозировках.

    При сравнении рентгенограмм C3S с добавками NaNO2, и Ca(N03) отмечается значительное увеличение интенсивности линий СН и торберморитового геля в присутствии добавки Ca(N03)2. Для состава с нитритом натрия, так же, как и хлоридом натрия, характерным является увеличение интенсивности линий торберморитового геля как по абсолютной величине, так и относительно наиболее стабильной фазы Ca(N03)2(CH). Таким образом, соли натрия в большей степени способствуют формированию и кристаллизации тоберморитового геля, в отличие от солей кальция, для которых в большей степени характерно увеличение количества извести в системе и повышение степени ее закристаллизованности. Однако в присутствии нитрата кальция происходит увеличение интенсивности линий не только СН, но и гидросиликатов кальция. Снижение интенсивности линий извести (4,93 А), по сравнению с контрольным составом и с составами с другими добавками, связано с образованием большего количества тоберморитового геля. Следует отметить, что прочность образцов C3S с добавкой Ca(N03)2 в возрасте 90 сут. ниже, чем с добавкой СаСl2, но в среднем выше, чем с другими добавками, поэтому, с точки зрения влияния на фазовый состав и прочностные показатели C3S, нитрат кальция является одной из наиболее «универсальных» добавок (табл. 1).

    Отметим, что не всегда состав и характер изменения количества гидратных фаз в присутствии добавок коррелирует с кинетикой твердения и изменением прочности не только цементов, но и клинкерных материалов. Это может быть связано с характером влияния различающихся по электронному строению катионов добавок на процессы растворения вяжущих, кристаллизацию и перекристаллизацию новообразований. Деформационные напряжения, возникающие под действием добавок электролитов (особенно при повышенных дозировках) затрудняет распад твердых растворов гидросиликатов кальция, в результате кристаллизация не завершается в течение длительного периода. Для процессов гидратации, схватывания и твердения большую роль играет «биография» кремнеземистой составляющей, ее состояние, удельная поверхность, присутствие добавок, состояние воды затворения, водотвердое отношение, температура, механическое воздействие (перемешивание, виброобработка) и много других случайных факторов. Переменный характер таких динамических характеристик любого химического взаимодействия, как энергия активации и константа скорости химической реакции, говорит о том, что гидросиликаты кальция образуются по разным механизмам через различные переходные состояния, которые зависят от перечисленных выше факторов. Именно поэтому в одной и той же системе СаО — SiO2— Н20 могут формироваться гидросиликаты кальция различной структуры.

    Рентгенофазовый анализ и исследования процессов гидратации и твердения C3S свидетельствуют о том, что механизм повышения прочности C3S в присутствии ускорителей твердения связан с активацией процессов образования ГСК различной структуры и кристаллохимических свойств и изменением соотношения между гидросиликатами кальция и СН в твердеющей системе. Увеличение степени закристаллизованное гидратов в присутствии добавок, гранулометрическая неоднородность и разность плотностей образовавшихся фаз приводят, в целом, к повышению прочности материала.

    Исследования влияния модифицирующих добавок на процессы начального структурообразования цементных композиций представляют значительный научный и практический интерес, т. к. позволяют проанализировать характер действия добавок на формирование коагуляционной и начальной кристаллизационной структуры, во многом определяющей последующие процессы твердения и свойства цементных материалов.

    Рассматривая процессы гидратации и твердения вяжущих веществ с модифицирующими добавками, следует отметить, что существенная роль в формировании структуры и прочности цементных композиций принадлежит обменным химическим реакциям и реакциям присоединения, протекающим с образованием основных солей и сложных по составу солей-гидратов. Продукты химических реакций, являясь структурными элементами, могут также осаждаться на гидратирующихся зернах вяжущего, создавая (усиливая) экранирующий эффект. Алюминатные и алюмоферритовые фазы являются наиболее активными в этом отношении составляющими портландцементного клинкера.

    Бетон с противоморозными добавками

    Оценка влияния добавок на формирование первичного каркаса цементных композиций имеет особое значение при использовании некоторых ускорителей твердения при повышенных дозировках в качестве противоморозных. Достаточно известны случаи, когда добавки, являющиеся эффективными ускорителями твердения при использовании их в небольших количествах, приводят к совершенно противоположному эффекту при увеличении дозировок.

    Исследования влияния ускорителей твердения на раннее структурообразование цементно-песчаных композиций проводились как с использованием индивидуальных добавок, так и комплексных — на основе замедлителей твердения — углеводов в смеси с электролитами.

    Известно, что углеводы (как моно-, так и дисахариды) являются эффективными замедлителями твердения силикатных фаз цемента. Характер замедляющего влияния углеводов на твердение силикатных фаз цемента в основном зависит от количества добавки. Например, в наших исследованиях кинетики твердения C3S с добавками сахарозы и глюкозы увеличение дозировки с 0,2 до 0,5% от массы вяжущего приводит к сильнейшему замедлению процесса твердения.

    Таким образом, используя углеводы в составе комплексных добавок в количестве до 0,5-0,7% на ранних этапах твердения, можно исключить участие силикатных фаз в формировании структурной прочности и оценить влияние добавок-электролитов на образование первичного алюминатного каркаса цементных композиций. В качестве замедлителя твердения была использована сахароза (дисахарид), поскольку в присутствии этой добавки происходит сильное замедление процессов гидратации силикатных фаз и в меньшей степени, по сравнению с моносахаридами (глюкозой, рамнозой, фруктозой и др.), проявляется ускоряющее действие в отношении алюминатных фаз.

    О. В. ТАРАКАНОВ, д. т. н., профессор, декан

    факультета «Управление территориями», Е. О. ТАРАКАНОВА, студентка. ПГУАС

    Похожее

    Бетон с противоморозными добавками до какой температуры

    Существует серьёзное заблуждение, что противоморозные добавки потому и называются «противоморозными», что их надо использовать, когда за окном уже ниже нуля.

    Однако, при любой температуре ниже +20°С происходит замедление схватывания, твердения и набора прочности бетона. Для наглядности это показано в таблице на примере бетона класса В25.

    Набор прочности бетона В25 (в % в расчетной на 28 сутки)

    Так что не нужно ждать понижения температуры ниже 0°С!

    Необходимо применять противоморозные добавки уже при температуре ниже +10°С, только таким образом можно выполнить бетонные работы качественно и получить надёжное и долговечность бетонной конструкции!

    В Европейской части России погодные условия в октябре-ноябре характерны пониженными температурами. Хотя за окном ещё нет 0°С и вода на улице не замерзает, но происходит значительное охлаждение воздуха и строительных конструкций. Ночью бетон аккумулирует холод, который и днем будет негативно влиять на химические процессы твердения бетона и общее качество проводимых строительных работ.

    Если строительные работы на открытом воздухе или в не отапливаемых помещениях, не успели выполнить в теплое время года (температура +20°С ±2°С), то с приходом осени их приходится заканчивать, либо использовать противоморозные добавки.

    Что влияет на схватывание и твердение бетона при пониженных температурах?

    Давайте рассмотрим физические и химические процессы, которые протекают при выполнении бетонных, кладочных и штукатурных работ.

    Бетон и цементный раствор в конструкциях должны набрать расчетную прочность, это необходимо для того, чтобы строительные конструкции выдерживали все эксплуатационные нагрузки и обеспечили долговременную безремонтную работу самого сооружения.

    Материалы, приготовленные с использованием цемента в процессе укладки или нанесения проходят две фазы: схватывание и твердение.

    1. Фаза схватывания — длится недолго (максимум несколько часов): вода в смеси вступает в реакцию с цементом, материал в своей массе теряет подвижность, структура становится хрупкой, но прочности смесь еще не набрала.
    2. Фаза твердения — продолжается продолжительное время (иногда месяцами), но максимальный расчетный 100% набор прочности достигается на 28 сутки.

    Немного теории и практики

    При температуре ниже +5°С, вода в смеси не вступает в реакцию с цементом, не происходит процесса гидратации в смеси, вода через некоторое время испаряется и материал не набирает расчетной марочной прочности.

    Это заметно на кладке стен, когда при нормальной температуре можно в первый день выложить 4 ряда кирпича и на второй день продолжать кладку, т.к. раствор схватился и начал твердеть, то при температуре от +10°С до +5°С – раствор в кладке на второй день еще мягкий, процесс схватывания происходит медленно или не начался. Это грозит разрушением стены под весом следующих рядов кладки.

    В монолитных тонкостенных конструкциях после снятия опалубки на вторые или третьи сутки на поверхности бетона образуется многочисленные усадочные трещины.

    При температуре ниже 0°С, вода в смеси замерзает и показатели прочности отражают прочность кристаллов льда в порах материалов, такие конструкции можно принимать в эксплуатацию только в условиях вечной мерзлоты, при оттаивании весной такие конструкцию разрушаются, потому что кристаллы льда разрывают структуру бетона, и несущая способность конструкции стремится к нулю.

    Решением вопроса по производству работ при пониженных температурах является применение универсальных противоморозных добавок CEMMIX CemFrio и HotIce и ускорителя твердения CemFix. Добавки также являются пластификаторами, обеспечивают экономию цемента для получения требуемой марки смеси, сокращают время схватывания и твердения, обеспечивают ускоренный набор прочности.

    Звоните на нашу горячую линию, и мы подберем подходящее именно Вам, лучшее решение по использованию добавок для бетона и проведению бетонных работ в условиях пониженных температур!

    Ещё в начале прошлого века работы с бетонными смесями были сезонными. В зимний период укладка бетона не производилась из-за потери прочностных характеристик этого стройматериала. Строители пытались разными способами сдвинуть график работ по укладке бетона ближе к началу стойких заморозков. Для этого поверхность бетонного монолита утеплялась при помощи различных органических материалов: древесных опилок, торфяной крошки, сплетенных для этой цели камышовых матов.

    Параллельно учёными предпринимались попытки создать бетон, температура схватывания которого была бы ниже нуля градусов. Но поскольку выигрыш во времени строителей не устраивал, продолжался поиск альтернативного утепления (подогрева) бетона при минусовых температурах.

    Приемлемая температура смеси

    В ходе исследований учёные определили, какая температура бетона наиболее оптимальна для получения качественных конструкций. Её значения находятся в интервале между +5 и +15 градусов. Пограничные показатели, которые прорабатывались исследователями, – минус 20 и плюс 45 град. При значениях наружного воздуха от +5 до -3 град. температура свежеприготовленного продукта не допускается ниже +5 град. Эти показатели подходят для цементной массы в 240 кг/куб. м (при марке М200 и больше). Если цемента используется меньше, температурный показатель смеси должен соответствовать +10 град. или выше.

    Способы повышения температуры схватывания бетона

    При необходимости в зимний период заливать бетон температура смеси может быть повышена следующими способами:

    * за счет применения подогретой воды;

    * при помощи ввода в смесь морозостойких добавок;

    * с помощью электроподогрева;

    * методом пропаривания бетонных конструкций в стационарных условиях в специальных автоклавах до набора прочности 80-85%;

    * с помощью электропрогрева бетонного монолита, имеющего в своём составе арматуру. При этом коммутация электродов производится по всей площади соприкосновения арматуры с бетоном при подключении тока небольшого напряжения;

    * путём использования тепловых пушек с ограждением бетонной смеси.

    В зимнее время рекомендуется осуществлять бетонные работы при наружной температуре до -15°С. Обязательно использование противоморозных добавок и способов по прогреву и уходу за бетоном при отрицательных температурах.

    Зависимость качества бетона от наружного воздуха

    Меняется ли прочность бетона от температуры снаружи? Конечно. При работе со стройматериалом в зимний сезон химическая реакция, сопровождающая набор прочности, затухает. Следовательно, при отрицательных температурах затвердение прекратится. «Спасут» смесь добавки в виде различных солей, способные остановить образование льда.

    Бывает ситуация, когда продукт начал схватываться, но потом замёрз. В этом случае после оттаивания он затвердеет только при отсутствии внутренних повреждений замерзающей водой. Специалисты допускают одноразовый цикл заморозки-оттаивания при соблюдении условия: температура смеси в течение трёх суток не должна опускаться ниже +10 градусов.

    Если знать определённые требования, то зимой бетонирование можно произвести не хуже, чем в самый благоприятный период. Первое условие – грамотная доставка материала. Наилучший вариант – использовать доставку бетона миксером. Второе – соорудить утеплённую опалубку, ещё лучше позаботиться об обогреве бетонированной площади.

    Говоря о том, при какой температуре заливать бетон в летний период, следует отметить факт понижения прочности продукта при +30 градусов. Практическим выходом из положения является увлажнение поверхности бетона водой. В летний период из-за испаряющейся влаги бетон делают более жидким. И конечно же следует сообщить при какой температуре заливать бетон зимой – рекомендуется выполнить все работы до -15С.

    Реагируя на воздействие температуры, бетон летом схватывается более равномерно в сырую и прохладную погоду. А если работы производятся в дождливый период, то устойчивость материала к влаге повышают специальным цементом. Чтобы раствор не размыло, площадку накрывают полиэтиленом. Однако в сильные дожди вести бетонные работы под открытым небом не рекомендуется. Если строительство начинается в новой климатической зоне, то специалисты советуют испытать бетон на прочность в лабораторных условиях или на стройплощадке.

    Влияющая на бетон температура воздуха – не единственный фактор воздействия на данный материал. Качество продукта зависит от влажности окружающей среды, солнечной радиации, скорости ветра и способов ухода за уложенной смесью.

    А теперь, коротко:

    – При какой температуре можно заливать бетон? (на улице/ в фундамент/ зимой и летом)?
    Оптимальная температура – от 5 до 20 градусов C выше ноля. С использованием добавок и прогревом бетона в зимний период до минус 20 градусов С.

    – До какой температуры можно заливать бетон зимой? Можно ли заливать при минусовых температурах?
    Работать с бетоном можно и в зимнее время. Необходим заводской раствор хорошего качества, противоморозные добавки в определенных пропорциях. Также необходимо использовать способы защиты и нагрева бетона – укрытие от снега, нагрев тепловым пушками, электродами и др.способами.

    – Зависит ли прочность бетона от температуры?
    Да, зависит. Чем больше температура не соответствует оптимальной, тем больше страдают показатели бетона. Смотрите график выше.

    – До какой температуры можно заливать бетон без добавок?
    Рекомендуется использовать добавки при среднесуточной температуре ниже +5 °С

    Заливка бетона зимой возможна. Приобретайте качественный бетон и всё пройдет удачно, ваша постройка выдержит любые температуры!

    Дополнительные вопросы вы всегда можете задать нашим специалистам по телефону 8(495)7214695.

    Заливка бетона зимой -видео.

    Добавки для бетона в холодный период года

    Белорусские ТНПА определяют холодный период года, как период времени с ожидаемой среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5 °C и минимальной суточной температурой ниже 0° C.

    Однако сложности в проведении бетонных работ начинаются еще раньше – с уменьшением температуры на каждые 10 °C удваиваются сроки схватывания цементного теста в бетоне. Существенно уменьшается скорость набора прочности бетона. Увеличиваются сроки выдерживания и ухода до достижения бетоном необходимой распалубочной или критической прочности.

    Поэтому бетонирование в демисезонный и холодный период года требует соблюдения ряда обязательных условий, связанных с назначением соответствующих составов товарного бетона, режимов транспортирования, укладки и выдерживания бетона.

    Белорусская строительная практика не предполагает увеличение расхода цемента в товарных бетонах в зимний период (СНиП 5.01.23). В демисезонный период (температура 10–12 °C и ниже) используются химические добавки – пластификаторы и ускорители схватывания и твердения, в холодный период года – комплексы из противоморозных и пластифицирующих добавок в сочетании с «зимними» специальными режимами выдерживания бетона (термос, прогрев электродами, греющими проводами, теплогенераторами и т. д.).

    Демисезонный период года

    В демисезонный период года (при температуре от 0 °C до 
    10–12 °C) основной задачей строителей является быстрое достижение распалубочной прочности бетона монолитных несущих железобетонных конструкций.

    Ускоренное твердение бетона может быть достигнуто следующими путями:

    1) применением катализаторов процесса гидратации цемента в виде ускорителей схватывания и твердения;

    2) использованием бетонов с пониженным водоцементным отношением, которое достигается при использовании пластификаторов или увеличении их дозировок;

    3) совместным использованием пластификаторов и ускорителей твердения;

    4) повышением температуры выдерживания бетона путем прогрева конструкций, утепления уложенного бетона в конструкциях.

    Для решения практических задач сочетание ускоряющего эффекта от пластификаторов за счет сильного снижения водоцементного отношения и ускоряющего эффекта ускорителей твердения – распространенный и очевидный путь для повышения прочности бетона в раннем возрасте. Ведь относительная эффективность многих ускорителей твердения возрастает при уменьшении температуры от 20 до 10 или 5 °C.

    При пониженных температурах предпочтительно использовать пластификаторы на основе поликарбоксилатов или нафталинсульфонатов, так как содержащие редуцирующие сахара лигносульфонаты могут значительно замедлить набор прочности бетона.

    Поликарбоксилатные добавки сегодня являются наиболее эффективными пластификаторами цементных систем. Они обеспечивают лучшую сохраняемость бетонной смеси, имеют низкие дозировки, лучше хранятся при пониженных и даже отрицательных температурах среды.

    Добавки на основе полинафталинсульфонатов отличаются «всеядностью», т. е. менее чувствительны к химическому составу цемента.

    В отличие от относительно новых поликарбоксилатов опыт использования ускорителей схватывания и твердения бетона насчитывает более 100 лет. Так, в качестве ускорителей твердения используют ряд неорганических и органических солей и соединений. Наибольшее распространение получили удобные при использовании водорастворимые соединения – неорганические нитриты, нитраты, карбонаты, тиоционаты, тиосульфаты щелочных и щелочноземельных металлов. Также используются органические соединения – кальциевые соли муравьиной, уксусной кислот, алканоламины.

    Поскольку на производстве не всегда есть возможность ввода в бетонную смесь одновременно двух модификаторов, то производители добавок предлагают в качестве решения готовые комплексные добавки. Так, хорошо зарекомендовал себя модификатор Полипласт ПК, представляющий собой поликарбоксилатный пластификатор с мощным ускоряющим комплексом. Бетон с добавкой имеет сохраняемость не менее двух часов, а сама добавка хранится до 0 °C без выпадения осадка.

    Накоплен многолетний опыт работы с добавкой Реламикс Тип 2, с использованием которой ведется строительство железобетонных конструкций инфраструктуры Белорусской АЭС. Несмотря на то, что добавка используется главным образом для сборного бетона, производитель – ПолипластХИМ – рекомендует использовать ее и для демисезонного периода, так как добавка содержит пластифицирующую составляющую на основе нафталинсульфонатов и ускоряющий комплекс.

    Холодный период года

    При бетонировании при отрицательных температурах воздуха основные усилия направлены на поддержание положительной температуры твердения в бетоне, обеспечение максимально быстрого набора прочности и уменьшение времени ухода за бетоном. Это сложнейшая комплексная задача, которая требует выполнения следующих работ:

    • корректировка состава бетона, предусматривающая применение специальных добавок (противоморозных и ускоряющих) в зависимости от выбранного способа выдерживания, типа конструкций и условий их эксплуатации;

    • меры по обеспечению требуемой температуры бетонной смеси на выходе из смесителя (подогрев воды, заполнителей), рассчитанной с учетом теплопотерь при транспортировке, подаче в опалубку, укладке и уплотнении и т. д.;

    • меры по исключению замерзания бетонной смеси до начала обогрева бетона, в т. ч. при контакте с непрогретым основанием, старым бетоном, арматурой;

    • выдерживание бетона по режиму, выбранному в зависимости от минимальной температуры воздуха, вида конструкции (в частности, модуля поверхности), предпочтительных средств обогрева бетона.

    Следует учитывать, что многие противоморозные добавки имеют ограниченную область применения в силу их отрицательного влияния на состояние арматуры или бетона в зависимости от условий эксплуатации конструкций. Ограничения по применению ПМД изложены в ТКП 45–5.03–21–2006 «Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха. Правила производства».

    Все противоморозные добавки делятся на индивидуальные и комплексные.

    Индивидуальные («антифризы») противоморозные добавки на белорусском рынке представлены главным образом солями (нитрит натрия, формиат натрия, поташ, нитрат кальция). Их необходимо комбинировать с пластификаторами. Использование индивидуальных противоморозных добавок и пластификаторов позволяет оперативно реагировать на изменение температуры воздуха, исключает передозировку противоморозного или пластифицирующего компонента.

    С другой стороны, существует проблема совместимости различных модификаторов бетона. Ведь противоморозные добавки могут как увеличить, так и уменьшить разжижающее действие пластификаторов. Кроме этого, следует учитывать то, что ряд противоморозных добавок (нитрат кальция, поташ) ускоряет не только твердение, но и схватывание бетона, что может явиться причиной неудовлетворительной сохраняемости бетонной смеси.

    Нюансы сочетания различных компонентов учтены при разработке комплексных добавок, которые представляют собой пластифицирующий, противоморозный компоненты и, при необходимости, замедлители, воздухововлекающие добавки и т. д.

    Большинство представленных на нашем рынке добавок – комплексные. Для возведения конструкций Белорусской АЭС была выбрана комплексная добавка Криопласт СП15. Повсеместно используются и другие представители линейки Криопласт: Криопласт ПК, Криопласт П25, Криопласт Экстра производства ПолипластХИМ.

    Отдельно следует сказать о дозировках противоморозных добавок.

    Противоморозные добавки характеризуются самыми высокими дозировками среди других модификаторов бетона. Это связано с тем, что для понижения температуры замерзания жидкой фазы в бетоне требуется обеспечить определенную концентрацию противоморозного компонента в воде затворения. Большинство белорусских добавок имеет дозировки 2,5–5 % от массы цемента по сухому веществу в расчете на –15 °C.

    Однако в последнее время появились противоморозные добавки с пониженным дозировками – 0,4–1 % по сухому веществу от массы цементы в расчете на –15 °C. Данный тип добавок, увы, не содержит каких-либо принципиально новых противоморозных компонентов. Появление таких добавок стало возможным лишь благодаря введению в России нового стандарта на добавки – ГОСТ 24211. Требования стандарта в части противоморозных добавок значительно мягче, чем в старом советском ГОСТе и в нашем белорусском СТБ 1112.
    Поэтому под определение «противоморозная добавка» стали попадать модификаторы бетона, которые в представлении белорусских технологов вовсе и не являются противоморозными. Наиболее существенно данный факт отмечается при оценке реальной кинетики набора прочности бетонов при отрицательных температурах от –15 °C и ниже.

    Несмотря на стремление к минимизации дозировок противоморозных добавок, нужно осознавать, что не существует противоморозных компонентов, способных обеспечить твердение «холодного» бетона (т. е. бетона, твердеющего без внешних источников тепла) при –15 °C в дозировках 0,4–1  % по сухому веществу, во всяком случае при количестве воды затворения, принимаемой для обычных рядовых составов бетонов классов С12/15–С25/30.

    Для того чтобы облегчить выбор противоморозной добавки, приведена таблица с краткой характеристикой комплексных добавок, представленных на белорусском рынке.

    В любом случае обеспечение кинетики набора прочности и необходимых проектных характеристик в зимний период – сложная комплексная задача, решаемая не только грамотным составом бетона, верным выбором добавок, но и осмысленной совместной работой по укладке, выдерживанию и уходу совместно с инженерно-техническим персоналом изготовителей монолитных конструкций и службами качества.

    Добавка

    Пластифицирующая основа

    Исп-е при t°

    Доз-rа

    по сухому в-ву, от МЦ

    на -15°С

    Характеристика добавки

    Примечания

    Криопласт П 25

    Нафталинсульфонаты

    до – 25 °С

    до 5 %

    Умеренная пластифицирующая способность.

    Мощный противоморозный и ускоряющий эффект.

    Допускается отсутствие прогрева бетона до температуры -20 °С

    Хранение в жидком виде

    до -20…25°С.

    Доступна в сухом виде

    Криопласт СП 15

    Нафталинсульфонаты

    0…– 20 °С

    до 3,5 %

    Универсальные зимние добавки

    Сильная пластифицирующая способность.

    Сильный противоморозный, ускоряющий эффект

    Хранение в жидком виде

    до -15°С.

    Доступна в сухом виде

    Криопласт ПК

    Поликарбоксилаты

    0…– 20 °С

    до 2,5 %

    Хранение до -30°С
    без выпадения осадка и кристализации

    Криопласт Экстра

    Поликарбоксилаты

    + 10…
    – 15°С

    до 0,65 %

    Чрезвычайно сильная пластификация.

    Содержит комплекс солей-ускорителей.

    Рекомендована для демисезонного периода для ускорения набора прочности.

    Использовать только для «теплого» бетона

    Хранение до -30°С
    без выпадения осадка и кристализации

    Кандидат технических наук Калиновская Н.Н.

     

     

    материалов | Бесплатный полнотекстовый | Влияние нитрата кальция на свойства портландцементно-цементного бетона, отвержденного при низкой температуре

    3.2. Время схватывания цементной пасты с CN при различных температурах
    Испытания на время схватывания были выполнены путем изменения количества CN в пасте от 0 до 3% и температуры испытания от +20 ° C до 0 ° C (Рисунок 3, Рисунок 4 , Рисунок 5 и Рисунок 6). При +20 ° C CN сокращает время начального и окончательного схватывания обеих цементных паст (Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5 и Рисунок 6).Сокращение времени окончательного схватывания более эффективно при использовании больших количеств CN. Разница между начальным и конечным временем схватывания составляет более 50 мин для контрольных цементных паст (58 мин для CEM IIR и 54 мин для CEM IIN) и около 35 мин для паст обоих типов с 3% CN ( 37 мин для CEM IIR и 30 мин для CEM IIN). Отношения, полученные во время курса гидратации, представленные в Kicaite et al. [43] подтверждаются. Однако результаты исследования [25] показывают, что при температурах от +7 до +20 ° C CN работает как ускоритель схватывания цементного теста.Время начального и конечного схватывания цементных паст увеличивается при понижении температуры цементных паст до +5 ° C. Время начального схватывания контрольной пасты CEM IIR и пасты CEM IIN увеличивается на 141 мин и 75 мин соответственно. Это происходит из-за того, что наблюдается уменьшение скорости химической реакции при более низких температурах, а начальная установка откладывается [19]. Как указано в [43], большинство химических реакций, как правило, ускоряются вдвое при повышении температуры на 10 ° C. Добавление 1% CN в пасту приводит к сокращению времени начального схватывания на 64.1% в случае пасты CEM IIR и на 81,3% в случае пасты CEM IIN по сравнению со временем схватывания обеих контрольных паст для цемента без CN. Таким образом, дозировка CN 1,3% (рисунок 3 и рисунок 4) может использоваться в качестве ускорителя схватывания для CEM IIR, потому что, согласно EN 934-2, ускоритель схватывания представляет собой добавку, которая достигает 60% времени начального схватывания. значения контрольной пасты. Для пасты CEM с 1% CN время схватывания пасты достигает 64% от времени начального схватывания контрольной пасты. Представленные результаты показали, что установленная ускоряющая эффективность CN очень сильно зависит от типа цемента, как в [30].Исследования пришли к выводу, что при температурах + 5–7 ° C эффективность CN как ускорителя схватывания увеличивается с увеличением C 2 S в цементе. Однако наше исследование показывает противоположные результаты, поскольку количество C 2 S в CEM IIR в 1,5 раза больше, чем в CEM IIN. При +5 ° C время окончательного схватывания контрольной пасты CEM IIR и пасты CEM IIN увеличивается на 192 мин и 164 мин соответственно, по сравнению с +20 ° C; 1% CN в пасте сокращает время окончательного схватывания на 82.2% в случае пасты CEM IIR и 98,4% в случае пасты типа CEM IIN по сравнению со временем схватывания контрольной цементной пасты. Наименьшее время окончательного схватывания достигается при дозировке 3% CN. Это количество сокращает окончательное схватывание пасты CEM IIR и пасты CEM IIN на 326 и 267 минут, что составляет 21,4% и 28,4% от контрольной цементной пасты без CN. Исследование, проведенное авторами [6,36], показывает, что эффективность CN более выражена при более низкой температуре (+5 ° C). При 0 ° C время схватывания паст еще больше увеличивается.Время начального схватывания контрольной пасты CEM IIR и пасты CEM IIN увеличивается на 175 и 77 минут по сравнению со значениями 20 ° C. Время окончательного схватывания обеих паст увеличивается до 384 мин и 322 мин. При добавлении 3% CN окончательное время схватывания паст CEM IIR и CEM IIN сократилось, соответственно, до 21,4% и 28,4% от контрольной цементной пасты. Другие исследования по изучению времени схватывания подтверждают эти выводы [46]. При температуре окружающей среды ниже 0 ° C преобладают процессы замерзания воды, а процессы гидратации цемента значительно замедляются, что затрудняет точное различение процессов связывания с использованием стандартных процедур испытаний. .В этом случае сложно определить базовую «настройку»; этот процесс можно назвать процессом затвердевания пасты. Начальное и конечное время затвердевания цементных паст CEM IIR и CEM IIN при -5 ° C и -10 ° C приведены в Таблице 5 и Таблице 6.

    С увеличением CN уменьшение начального времени затвердевания наблюдается при −5 ° C для пасты CEM IIR. Между тем, мы не наблюдаем такого эффекта для пасты ЦЕМ ИИН. В случае окончательного времени затвердевания мы также наблюдаем, что использование CN для пасты CEM IIR сокращает это время.Исследования при -10 ° C показывают те же тенденции, что начальное время затвердевания сокращается с увеличением количества CN. По сравнению с результатами испытаний, наблюдаемыми при -5 ° C, сокращение времени затвердевания более выражено. Однако, как уже отмечалось, при температурах ниже 0 ° C трудно различить процессы замораживания и схватывания. Постепенное замерзание воды для затворения может быть более ответственным за уменьшение проникновения иглы, чем процессы схватывания цемента и полученное явление замерзания-схватывания.Исходя из этого предположения, можно сделать вывод, что используемый метод не позволяет провести надлежащие испытания цементного теста при температуре ниже 0 ° C.

    3.4. Прочность на сжатие бетона с CN в обычных условиях при низкой температуре
    Для твердения при начальных температурах +20 ° C наилучшие результаты по прочности на сжатие для образцов с CEM IIR получены при использовании 1% CN (Рисунок 9). По сравнению с контрольными образцами после 2 суток твердения прочность бетона на сжатие увеличивается на 17.5%; через 7 дней на 21,5%; а через 28 дней — на 19,6%. Другие тенденции наблюдаются при добавлении ЦН к обычному цементу ранней прочности ЦЕМ ИИН. Можно заметить, что CN оказывает меньшее влияние на начальную прочность (2 и 7 дней) бетона с CEM IIN (Рисунок 10). Результаты показывают, что только 1% CN действует как ускоряющая добавка; однако это имеет лишь незначительное положительное влияние на долгосрочный рост механической прочности, что подтверждается Полатом [18,47]. Наиболее эффективное количество в бетоне с точки зрения прочности составляет 3% CN.Прочность бетона на сжатие увеличилась на 14,1% через 2 дня твердения, на 12,4% через 7 дней и на 32,47% через 28 дней по сравнению с контрольными образцами. Можно сделать вывод, что при +20 ° C для бетона с CEM IIR и для бетона с CEM IIN наиболее эффективны 1% и 3% CN соответственно. Эффективность содержания CN (0–4%) для различных типов цемента CEM I и CEM II / A-LL была проверена в исследовании [48]. Образцы выдерживали в течение 7 дней под водой и далее до испытания при +20 ° C / относительной влажности 65%.Результаты прочности на сжатие после 28 дней твердения показывают, что для образцов CEM I увеличивающееся количество CN увеличивалось на 12,7% до 4% прочности на сжатие образцов, а для образцов CEM II / A-LL прочность на сжатие увеличивалась на 22,2 %. Такая же проверка повышения прочности на сжатие была выявлена ​​в [49]. Кроме того, было отмечено, что повышение прочности на сжатие связано с изменением пористости образцов. Влияние начальной температуры отверждения +5 ° C на прочность на сжатие образцов бетона с CEM IIR представлено на рисунке 11.Можно отметить, что после 2 суток начального твердения при +5 ° C прочность на сжатие эталонного образца бетона, отвержденного при температуре +5 ° C, более чем в 2 раза ниже, чем у образца, приготовленного и отвержденного при +20 ° C. ° C температура. Такую разницу можно объяснить разной степенью гидратации цементного теста, затвердевающего при разных температурах. Как показано в исследовании [19], степень гидратации образцов цементного теста существенно зависит от температуры отверждения образца: например, степень гидратации тех же образцов, отвержденных при температуре +20 ° C в течение 1 и 3 суток, увеличилась с От 48% до 68%; в то же время количество отвержденных образцов при +8 ° C увеличилось с 38% до 62%, а количество образцов, отвержденных при +5 ° C, увеличилось с 35% до 58%.

    После 7 дней отверждения лучшие результаты по прочности на сжатие были получены для образцов бетона с 2% CN, а значения прочности на 18,4% выше по сравнению с эталонным образцом. После 28 дней отверждения были получены наилучшие результаты по прочности на сжатие: 3% CN на 28,7% выше по сравнению с эталоном.

    Такие же тенденции наблюдались в [45,50], где делается вывод о том, что цементные пасты без CN, отверждаемые при более низкой температуре +4 ° C, имеют меньшую прочность, чем пасты, отвержденные при более высоких +20 ± 2 ° C.

    Начальная температура затвердевания очень сильно влияет на начальную прочность бетона. Важно отметить, что образцы, выдержанные при низких температурах в течение 2 дней, а затем отвержденные при +20 ° C в воде, показывают более высокие результаты по прочности на сжатие после 28 дней отверждения, чем эталонные образцы бетона, вообще отвержденные при +20 ° C в воде. время. Для образцов с содержанием CN 1, 2 и 3% результаты по прочности на сжатие были на 6,9, 1,9 и 12,8% соответственно выше по сравнению с образцами, которые не хранили при низких температурах (контрольные образцы).

    Прочность на сжатие бетона с CEM IIN сильнее зависит от 2% и 3% CN (Рисунок 12). После 2 суток начального твердения при +5 ° C прочность на сжатие образцов с 3% CN на 11,4% выше по сравнению с контрольными образцами без CN. После 7 дней отверждения прочность на сжатие с 2% CN была на 9,1% выше, а через 28 дней была на 4,7% выше контрольной. Исследования показали, что во всех случаях двухдневное хранение дает более высокие результаты по сравнению с образцами, которые изначально не хранились при низких температурах.Данные на Рисунке 10 и Рисунке 12 показывают, что влияние CN более выражено для образцов бетона с CEM IIR, изначально отвержденным при +5 ° C, по сравнению с эталонным, отвержденным при +20 ° C. Для бетона с CEM IIR и CEM IIN наиболее эффективная доза CN составляет 3% и 2% соответственно. Это может быть связано с более высоким содержанием белита в CEM IIR (Таблица 1), которое, согласно El-Didamony et al. [30,39] имеет ускоренные процессы гидратации в присутствии CN. Прочность на сжатие образцов с CEM IIR после 2 дней начального отверждения при 0 ° C равна или превышает 3.5 МПа, как показано на рисунке 13, и соответствует требованиям ACI 306R – 10 [41]. После 2 дней начального твердения увеличение прочности на сжатие образцов с 1% CN достигает 302,9% по сравнению с прочностью на сжатие контрольных образцов без CN. После 7 и 28 суток отверждения прирост прочности на сжатие достигает 30,9% и 16,9% соответственно по сравнению с контрольными образцами. Однако следует отметить, что наилучшие результаты, достигнутые для образцов с 1% CN после 2 дней начального отверждения, составляют до 2.В 5 раз ниже прочности на сжатие образцов, отвержденных при +20 ° С в течение 2 суток (рисунок 9). В исследовании [50] были исследованы образцы цемента, отвержденные в течение 2 дней при температуре (0 ° C, −5 ° C, −10 ° C, −15 ° C и −20 ° C), а затем отвержденные в течение 26 дней в воде при + Температура 20 ± 2 ° C. У образцов, содержащих 1% CN, прочность на сжатие изменяется от 23,24 МПа до 14,8 МПа с увеличением отрицательной температуры отверждения. Можно отметить, что степень гидратации образцов цементного теста, отвержденных при температуре 0 ° C [19], невысока и достигает 28% после 1 дня отверждения и 43% после 3 дней отверждения.

    Между тем, после 7 дней отверждения увеличение прочности на сжатие достигает всего 9,3% по сравнению с образцами, отвержденными при 20 ° C. Почти во всех случаях более высокие значения обнаруживаются через 28 дней, когда образцы хранятся при низкой температуре в течение 2 дней, и достигают 11,5% по сравнению с образцами, которые все время были отверждены при +20 ° C. Наилучшие результаты достигаются при использовании 0,5 и 1% CN.

    Когда CEM IIN использовался в составе бетона, более высокие результаты по прочности на сжатие достигаются для образцов бетона при использовании 2% CN (Рисунок 14).После 2 дней начального отверждения при температуре 0 ° C прочность на сжатие на 27,5% выше, чем у эталона без CN, и достигает 5,2 МПа. В этом случае наблюдается меньшая эффективность CN по сравнению с образцами бетона с CEM IIR. Через 7 дней самые высокие значения прочности на сжатие достигаются при 3% CN и равны прочности на сжатие контрольных образцов. Важно отметить, что прочность на сжатие образцов с 2% CN, первоначально отвержденных при 0 ° C в течение 2 дней, составляет 2.В 8 раз ниже, чем у образцов того же состава, отвержденных при +20 ° С в течение 2 суток (рисунок 10). Однако после 7 дней отверждения значения прочности на сжатие у этих образцов на 9,6% выше, чем у образцов того же состава, отвержденных при +20 ° C в течение 7 дней (Рисунок 10). Рисунок 14 демонстрирует, что через 28 дней сжатие выше. Значения прочности достигаются при 0,5–2% CN, но в целом полученные результаты примерно на 10% выше по сравнению с образцами, закаленными 28 дней при +20 ° C.Можно сделать вывод, что при добавлении CN требуется дополнительное упрочнение в воде для достижения высокого результата прочности на сжатие. Карагель [24] пришел к такому же выводу после наблюдения за бетоном с разным временем замерзания и последующим погружением и отверждением в воде на срок до 28 дней. Автор указал, что при использовании CN в бетоне для получения прочности на сжатие необходимо дополнительное отверждение водой, поскольку отверждение водой оживит замороженный цементный тест, позволяя ему восстановить свою первоначальную прочность на сжатие.При температуре -5 ° C эталонные образцы без CN с CEM IIR и образцы с 0,5% CN не достигли необходимого уровня прочности (рис. 15). Значение прочности на сжатие через 2 дня начального твердения при -5 ° C превышает 3,5 МПа и достигает 6,1 МПа даже при использовании 1% CN. В этом случае никаких дополнительных защитных мер бетона для достижения необходимой прочности не требуется; все, что требуется, — это достаточно влажная атмосфера для дальнейшего отверждения. Через 7 дней самые высокие значения прочности на сжатие достигаются с 3% CN, что дает 262.На 8% выше прочности на сжатие контрольных образцов без CN. По мнению авторов [19], при отрицательных температурах, таких как −5 ° C, процесс гидратации цементных минералов продолжался медленно, потому что минеральные ионы, растворенные в воде, такие как Ca 2+ , K + , Na + , OH и SO 4 2− в некоторой степени предотвращали образование льда и снижали температуру замерзания воды [51,52]. Авторами доказано, что в образцах цементного теста, отвержденных при температуре −5 ° C, степень гидратации достигает 16.7% через 1 день и 25,5% через 3 дня, хотя это значительно ниже по сравнению с образцами, отвержденными в течение того же времени при +20 ° C: 48 и 68%. Поэтому прочность на сжатие образцов цементного теста, отвержденных при отрицательных температурах, невысока. Однако в то же время это указывает на то, что цемент все еще может гидратироваться при -5 ° C. Тем не менее, CN, используемый в дозировке 6%, при низких температурах имеет такой же ускоряющий эффект, как указано в [24], в основном из-за раннего образования портландита в цементном камне [53].Более высокие количества CN, 9 мас.% В цементном тесте и комбинация 4,5 мас.% CN с 4,5 мас.% Мочевины, были испытаны при низких температурах в диапазоне от -5 ° C до -20 ° C [54]. Образцы с комбинированной примесью CN и мочевины показывают самые высокие значения прочности на сжатие после отверждения при температуре −5 ° C через 7 и 28 дней: 38,79 МПа и 41,91 МПа. По прошествии того же периода для образцов с 9% CN значения прочности на сжатие ниже на 19,4% и 1,8%. Контрольных образцов без добавок всего 7.92 МПа и 3,12 МПа в этот период. Образцы того же состава, отвержденные при -20 ° C, показывают значительно более низкие значения прочности на сжатие, но прочность на сжатие образцов с 9% CN является наивысшей, 16,01 МПа и 4,63 МПа; для образцов с комбинированной примесью CN и мочевины — 12,79 МПа и 3,99 МПа; а для контрольных образцов — 6,55 МПа. Напротив, исследование, проведенное [18] с двумя партиями бетонных смесей, содержащих 6% CN или 6% мочевины при -10 ° C, показало, что после 28 выдержек образцы, содержащие 6% CN, достигли значения прочности на сжатие 28. .05 МПа, тогда как образцы, содержащие 6% мочевины, достигли всего 18,32 МПа. Основная причина, по которой добавка CN улучшает развитие прочности, заключается в том, что CN содержит ионы Ca 2+ , как в минералах C 3 S и C 2 S; Вот почему CN ускоряет процесс гидратации на ранней стадии с более быстрым образованием гидратов, а на более поздней стадии CN может снизить точку эвтектики, что может сыграть значительную роль в развитии прочности. с 0.5% и 1% CN, отвержденные при −5 ° C в течение 2 дней с прочностью на сжатие образцов, отвержденных при +20 ° C (рис. 9), можно утверждать, что прочность на сжатие образцов, отвержденных при −5 ° C, составляет 7,7– В 8 раз ниже, чем у аналогичных образцов, отвержденных при +20 ° C. Однако после 7 дней отверждения значения прочности на сжатие у этих образцов на 55-10% ниже, чем у образцов того же состава, отвержденных при +20 ° C (Рисунок 9).

    Через 28 дней более высокая прочность на сжатие может наблюдаться с 0,5 и 1% CN, но эти результаты значительно ниже, чем у образцов, закаленных в течение 28 дней при +20 ° C, и особенно по сравнению с композициями без CN, где разница почти в 2 раза.

    Образцы бетона с CEM IIN не достигают требуемых значений 3,5 МПа после 2 дней начального твердения при -5 ° C (Рисунок 16). Необходимо отметить, что прочность на сжатие образцов того же состава, отвержденных при +20 ° С, через 2 суток достигала 18–21 МПа (рис. 10). На этот результат может повлиять более низкое количество C 2 S в CEM IIN, чем в CEM IIR, и предполагает, что более медленная гидратация отвечает более медленному росту силы.

    Однако после 7 дней отверждения 1% CN улучшает значения прочности на сжатие более чем в 2 раза (до 35 МПа) по сравнению со значениями прочности на сжатие эталона без CN (17 МПа).По сравнению с прочностью на сжатие бетона того же состава, выдержанного при +20 ° C в течение 7 дней, можно заметить, что прочность на сжатие такая же.

    После 28 дней отверждения наиболее эффективная дозировка составляет 2% CN, что дает прочность на сжатие на 88,9% выше, чем значения прочности на сжатие эталонного образца без CN, и можно заметить, что эти результаты равны приводит к отверждению образцов в течение 28 дней при +20 ° C. Через 28 дней более высокие значения прочности на сжатие могут наблюдаться с 0.5, 1 и 3% CN, но эти результаты заметно ниже, чем у образцов, закаленных в течение 28 дней при +20 ° C. Особенно по сравнению с составами с 0,5% и 1% CN эта разница почти в 2 раза.

    Результаты прочности на сжатие образцов бетона, первоначально отвержденных при температуре -10 ° C, представлены на рисунках 17 и 18. Образцы с обоими цементами и 0,5-3% CN после отверждения в течение 2 дней при -10 ° C не достигли необходимое значение 3,5 МПа. Кроме того, известно, что точка эвтектики CN находится в пределах –7.6 ° C и −11,5 ° C [55], и отверждение при температуре −10 ° C очень близко к указанной самой низкой точке эвтектики CN. Можно предположить, что при понижении температуры окружающей среды на 10 ° C скорость реакции замедляется в 2 раза [56]; Основываясь на расчетах, сделанных в [19], можно предсказать, что степень гидратации будет 10–13% после 1 дня отверждения при температуре –10 ° C. Это указывает на то, что использования одного CN при этой температуре недостаточно и что необходимы дополнительные приспособления.Другой возможный метод — использование большего количества CN в композиции. Бетонные смеси с 6% CN [20] обеспечивают значения прочности на сжатие 33,21 МПа, 10,76 МПа, 5,35 МПа и 4,13 МПа для образцов, отвержденных в течение 28 дней при −5 ° C, −10 ° C, −15 ° C и — 20 ° С. Прочность на сжатие увеличивается на 1,73, 4,92, 9,59 и 11,38 соответственно после дополнительного отверждения образцов в воде в течение 28 дней. В аналогичном исследовании [53] был сделан вывод, что 6% CN приводит к прочности на сжатие бетонных образцов в диапазоне 31.45–15,53 МПа при температурах –5 и –20 ° C по сравнению с пределом прочности на сжатие 7,92–6,57 МПа для образцов без CN. Был сделан вывод, что добавление CN в количестве 6% увеличивает прочность на сжатие образцов бетона на 297% при отверждении при -5 ° C и на 96% при отверждении при -20 ° C.

    Однако дальнейшее хранение этих образцов в воде обеспечивает гидратацию цемента, что значительно увеличивает прочность бетона на сжатие после 7 и 28 дней твердения в воде. После 7 и 28 дней отверждения наилучшие результаты для образцов бетона с CEM IIR получены с CN 3%.Для образцов бетона с CEM IIN лучшие результаты после 7 дней отверждения были получены с CN с 3%, а после 28 дней отверждения лучшие результаты были получены с CN с 1%. Образцы, отвержденные в течение 7 и 28 дней при +20 ° C, показывают примерно в 2 раза более высокую прочность на сжатие, чем образцы бетона, первоначально отвержденные при -10 ° C.

    Таким образом, влияние CN уменьшалось с понижением начальной температуры отверждения, но дополнительное отверждение в воде (особенно в течение 28 дней) значительно увеличивало прочность на сжатие всех образцов.

    Добавки для замораживания бетона

    Разместите свои комментарии?

    Добавки для бетона в холодную погоду зимой…

    5 часов назад Эти добавки часто используются для обеспечения качества бетона , когда существуют неидеальные условия (например, холодная погода ) Большинство добавок поставляются в готовом виде. используют жидкую форму и добавляют в бетон на заводе или на стройплощадке.

    Расчетное время чтения: 4 минуты

    Веб-сайт: Powerblanket.com