Ускорители твердения бетона – Ускоритель твердения бетона: виды и свойства для быстрого схватывания- пошаговая инструкция

Ускоритель твердения бетона

Ускорители твердения бетона

Ускорители твердения бетона — вид добавок в бетон, позволяющий искусственно увеличивать скорость затвердевания бетона. Основное применение подобных добавок — это строительство сооружений, требующих быстрого «схватывания» бетона. Например, строительство туннелей и других ответственных объектов.

Большинство химических неорганических добавок в бетон, к которым относятся ускорители твердения бетона, являются электролитами, и, в то же время, центрами кристаллизации. Активным веществом, способствующим более быстрому затвердеванию бетона, является хлорид кальция. Химическая формула этого соединения — CaCl2.

Присутствии в бетоне хлорида кальция увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. При нахождении добавок в объемах, не превышающих 2% от общего объема смеси, гидратация не сопровождается разрушительными процессами. При концентрациях, превышающих установленные 2%, образуется соединения кальция, разложение которого в бетоне при температурах более нуля по Цельсию является причиной деформирования структуры и одновременно причиной уменьшения прочности бетона. В бетоне остаются свободные хлориды, способствующие коррозии арматуры в железобетоне. Кроме того, хлорид натрия (химическая формула — NaCl2), являясь одним из самых эффективных ускорителей твердения бетона, способствует снижению прочности цементного камня при его увлажнении.

Все вышеописанное является довольно серьёзным аргументом, выступающим за адекватное ограничение применения различных хлоридов при производстве бетона.

Гидравлические добавки

Гидравлическими или пуццолановыми добавками являются материалы, которые реагируют с известью, освобождающейся в процессе гидролиза цемента, и тем самым увеличивают долговечность бетона; они также увеличивают сопротивляемость бетона агрессии сульфатов, болотных вод и т. Д. Гидравлические добавки применяются как дополнение к цементу или для частичной его замены (до 40%). Основным их недостатком является то, что они снижают скорость твердения бетона. По имеющимся данным, предел прочности бетона при замене до 20% клинкерного цемента гидравлическими добавками меняется незначительно.

Молотый доменный шлак

Шлакопортландцемент выпускается уже много лет. Существует также новый метод использования доменных шлаков, известный под названием метода Триффа: обычный портландцемент и доменный шлак подаются на строительную площадку отдельно, а затем совместно перемалываются непосредственно перед приготовлением бетонной смеси. Указывается, что при этом методе доля шлака может составлять до 60%. Следует предполагать, что результаты этого метода аналогичны применению шлакопортландцемента. Вследствие необходимости осуществлять на месте работ совместный помол цемента и шлака данный метод может применяться только на крупных стройках.

Зола

Зола получается при сжигании пылевидного угля, поэтому основным ее поставщиком являются тепловые электростанции. В золе может содержаться некоторое количество несгоревшего угля, которое в случае применения золы в качестве добавки к бетону не должно превышать 8%. Содержание несгоревшего угля в золе из одного источника может время от времени меняться, достигая максимального значения во время неэффективной работы топок сразу же после пуска или когда котлы работают с неполной нагрузкой. Поэтому, для того чтобы избежать попадания в бетон золы с повышенным содержанием несгоревшего угля, необходимо производить частые ее анализы. Свойства золы из различных источников также могут меняться, поэтому в каждом случае анализы совершенно необходимы.

В общем, зола в бетоне действует так же, как и гидравлические добавки, т. е. замедляет сроки схватывания и твердения, но конечная прочность бетона может быть не ниже прочности бетона на одном цементе. Это справедливо, если золой заменено не более 20% цемента.

Делались предложения заменять золой часть песка в бетонной смеси. Испытания показали, что замена до 20% песка золой приводит к улучшению удобоукладываемости жестких бетонных смесей, однако не таких, в которых содержится достаточное количество мелкого заполнителя. Одновременно достигается некоторое повышение прочности, если удобоукладываемость поддерживается на постоянном уровне.

Вопрос № 64.

Механические свойства металлов и сплавов. Основные направления повышения прочности металлов и сплавов. Влияние практической деформации на свойства стали

К основным механическим свойствам металлов относятся  прочность, 

вязкость, пластичность, твердость, выносливость, ползучесть, износостойкость. Они являются главными характеристиками металла или сплава.

Рассмотрим некоторые термины, применяемые при характеристике механических свойств. Изменения размеров и формы, происходящие в твердом теле под действием внешних сил, называются деформациями, а процесс, их вызывающий,— деформированием. Деформации, исчезающие при разгрузке, называются упругими, а не исчезающие после снятия нагрузки — остаточными или пластическими.

Напряжением  называется величина внутренних сил, возникающих в твердом теле под влиянием внешних сил.

Под  прочностью материала понимают его способность сопротивляться деформации или разрушению под действием статических или динамических нагрузок. О прочности судят по характеристикам механических свойств, которые получают при механических испытаниях. К статическим испытаниям на прочность относятся растяжение, сжатие, изгиб, кручение, вдавливание. К динамическим относятся испытания на ударную вязкость, выносливость и износостойкость. Эластичностью называется способность материалов упруго деформироваться, а пластичностью — способность пластически деформироваться без разрушения.

Вязкость  — это свойство материала, которое определяет его способность к поглощению механическо

vest-beton.ru

Ускорители твердения бетона

Добавки применяют для улучшения свойств бетонов и растворов, а также по технико-экономическим соображениям. По виду и назначению добавки можно разделить на следующие группы: ускорители твердения, поверхностно-активные, пено- и газообразователи, комбинированные, специальные.

Роль добавок заключается, в основном, в активизации процесса гидратации цемента, вызывающей ускоренное образование гелей. В результате энергичных реакций обмена ускоренно выделяется свободная известь в раствор и повышается растворимость силикатных составляющих цемента, что приводит к образованию гелей гидроксидов металла и кальция. Одновременно ускоряется коагуляция появляющегося коллоидного раствора, при которой сближаются зерна цемента и частицы гидратных новообразований.

По характеру воздействия на цементное тесто различают следующие виды добавок:

Добавки, не вступающие в реакцию с компонентами цемента, но повышающие их растворимость и снижающие температуру замерзания воды.

Активизирующие процессы гидратации цемента посредством диспергации его зерен, разрушения силикатных составляющих и повышения их растворимости в воде и снижающие температуру замерзания воды.

Ускоряющие процессы гидратации цемента, вызываемые реакциями обмена, которые приводят к образованию гелей гидроксидов кальция и снижают температуру замерзания воды.

Способствующие выделению тепла при гидратации цемента и понижающие температуру замерзания воды.

Добавки вводят в состав вяжущих в процессе приготовления растворов и бетонов с целью изменения некоторых их физико-химических свойств(подвижности, удобоукладываемости, скорости твердения). Количество вводимых добавок устанавливают по имеющимся указаниям или на основании лабораторных испытаний. В данной работе речь пойдет о добавках, ускоряющих твердение бетонов.

Ускорителями твердения цементов являются водные растворы хлористых солей (хлористого кальция, хлористого натрия и др.). Применение хлористого кальция позволяет уменьшить количество воды и расход цемента за счет повышения подвижности бетонной смеси. Хлористый кальций влияет на повышение прочности бетона. При твердении бетона в обычных условиях можно вводить хлористого кальция 0,5 – 2% от массы цемента. В неармированных бетонах количество хлористого кальция может быть повышено до 3%. Ускорители твердения не рекомендуется применять в железобетонных конструкциях и предварительно напряженных изделиях с диаметром арматуры менее 5 миллиметров и для изделий автоклавного твердения, эксплуатирующихся в среде с влажностью более 60 процентов.

К добавкам-ускорителям схватывания цементного теста относят следующие:

Поташ, калий углекислый, карбонат калия – соль с сильно выраженными щелочными свойствами, выпускается в виде кристаллического порошка белого цвета. При хранении во влажных условиях возможно слеживание. При работе с кристаллическим поташом и его раствором следует избегать попадания его на кожу или в глаза.

Хлорид кальция. Кристаллический порошок белого цвета, разлагающийся при длительном хранении на воздухе, не переносит влаги.

Нитрат кальция. Бесцветные, хорошо растворимые в воде кристаллы. Хранить следует в упакованном виде в закрытых, вентилируемых, сухих и чистых складских помещениях, к которым предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Вместимость складов не более 1500 тонн.

Нитрит-нитрат кальция(ННК). Смесь нитрита кальция и нитрата кальция в отношении 1:1 по массе в виде 20%-го водного раствора или пасты. Токсичен. Разлагается в средах с рН>7. Не допускается смешивать с растворами СДБ.

Нитрит-нитрат хлорид кальция. Продукт, получаемый смешиванием ННК с хлоридом кальция в отношении 1:1 по массе. Водный раствор желтоватого цвета плотностью 1,1…1,3 г/см3. Токсичен. При работах должны соблюдаться все правила техники безопасности. Разлагается в кислых средах. Вызывает сильное раздражение кожного покрова.

Хлористый натрий. Кристаллический порошок белого цвета, растворимый в воде. Должен храниться в условиях, исключающих увлажнение.

Сульфат натрия. Поставляется в виде декагидрата, но может выпускаться в виде безводной соли – кристаллов белого цвета с желтым оттенком, трудно и ограниченно растворимых в воде. При хранении в открытом виде возможно выветривание кристаллов.

Нитрит натрия. Кристаллы белого цвета с желтоватым оттенком. Выпускается также в виде 28%-го раствора. Кристаллический продукт следует хранить в упакованном виде, в вентилируемых, закрытых, сухих и чистых складских помещениях в соответствии с “Правилами безопасности для неорганических производств азотной промышленности”. К складам предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Ядовит, при попадании в организм человека вызывает тяжелые поражения, опасные для жизни.

Карбамид (мочевина). Бесцветные, хорошо растворимые в воде критсаллы. Продукт пожароопасный (tвсп=182 градуса цельсия), поэтому хранить его следует в отдельных складах с несгораемыми стенами.

Подготовка добавок ускорителей твердения сводится, в основном, к их растворению в воде до требуемой (установленной) концентрации.

dombeton.ru

Ускорители твердения бетона

В ряде случаев при изготовлении конструкций из бетона возникает необходимость в ускорении процессов схватывания и твердения раствора. Для регулирования данных процессов в смесь вводятся специальные добавки-ускорители твердения. Критерием эффективности для ускорителей твердения бетона выступает прирост прочности не меньше чем на 20% через 24 часа нормального твердения.

 

При введении в бетонную смесь добавок-ускорителей происходит активизация процесса гидратации цемента. В результате этого ускоряется образование субмикрокристаллических продуктов гидратации, которые характеризуются высокой прочностью. В табл. 1 приводится перечень наиболее распространенных добавок, ускоряющих схватывание и твердение бетона.

 

В зависимости от характера воздействия на цементное тесто выделяют добавки-ускорители:

  • понижающие температуру замерзания воды и повышающие растворимость компонентов цемента, но не вступающие с ними в реакцию
  • активизирующие процессы гидратации цемента за счет разрушения силикатных компонентов и увеличения их растворимости в воде, диспергации зерен цемента
  • понижающие температуру замерзания воды и способствующие тепловыделению в процессе гидратации цемента
  • ускоряющие процессы гидратации цемента, спровоцированные химическими реакциями обмена, в результате которых образовываются гели гидроксидов кальция и снижается температура замерзания воды

 

Таблица 1 – Самые популярные виды добавок-ускорителей твердения бетона

 

Обозначение добавки

Название

Дозировка, %

XK

Хлорид кальция

1-5

CH

Сульфат натрия

1-2

HK

Нитрат кальция

1-3

HH1

Нитрат натрия

1-3

HHXK

Нитрит-нитрат-хлорид кальция

1-3

HHCH

Нитрит-нитрат-сульфат натрия

1-3

 

Ускорителями твердения и схватывания бетона в основном выступают основания, кислоты и соли (электролиты). При растворении электролитов в воде образовываются соединения молекул добавок с водой – сольваты. В результате реакции физические и химические свойства воды тоже меняются.

 

Введение в раствор добавок-ускорителей в количестве 0,5-3% от массы цемента оказывает положительное воздействие на формирование структуры цементного камня, т.к. способствует интенсификации процесса гидратации.

 

Благодаря ускорению твердения бетонной смеси есть возможность уменьшить расход цемента и увеличить оборачиваемость форм. Упомянутые в табл.1 добавки при положительной температуре при естественном схватывании и твердении бетона увеличивают набор прочности в три-четыре раза. Т.е. через сутки с момента окончания формирования можно получить бетонную конструкцию с 50-60% отпускной прочностью.

 

При использовании добавок, которые подвергаются пропариванию, возникает возможность сократить время изотермического прогрева в два раза или сократить расход цемента на 10-15%, или снизить расход тепловой энергии на 20%.

 

Хлорид кальция – самая распространенная добавка-ускоритель

 

XK интенсифицирует процесс твердения бетона за счет образования ряда комплексных солей (гидрохлоралюмината, оксихлорида). Гидроксид кальция при этом связывается в нерастворимые соединения, гидратация цемента ускоряется.

 

Плюсы добавки XK – ускорение твердения (для всех видов цементов), повышает конечную прочность бетона.

 

Минусы добавки XK – коррозия стальной арматуры за счет выделения хлор-ионов. Недостаток устраняется при введении в смесь нитрита кальция / нитрита натрия или других ингибиторов коррозии стали.

 

При использовании вышеперечисленных добавок-ускорителей нужно учитывать, что они уменьшают электрические заряды частиц цемента и уменьшают сроки их схватывания, ускоряют процессы гидратации и на ранних сроках формирования уплотняют структуру цементного камня.

 

Эффективность добавок-ускорителей зависит во многом от содержания в цементе трехкальциевого алюмината. Чем большее содержание последнего, тем сильнее проявится уплотняющее действие добавок.

 

Уплотняющее действие ускорителей может не проявиться при применении высокоалюминатных цементов в виду их быстрого схватывания в присутствии добавок.

 

 

www.betonkypit.ru

3. Твердение бетона в различных условиях. Химические добавки – ускорители твердения

При возведении монолитных
конструкций и изготовлении изделий на
полигонах бетон обычно твердеет при
положительной температуре 5-35 градусов.
При достаточной влажности воздуха рост
прочности бетона продолжается длительное
время. В действительности темп роста
прочности особенно в раннем возрасте
будет зависеть от многих факторов:
добавок, цемента, В/Ц, состава бетона.
Нарастание прочности ускоряется если
применяются быстротвердеющие цементы,
добавки ускорители твердения. Большое
значение для твердения бетона имеет
организация ухода за ним, особенно в
раннем возрасте. Целью ухода является
создание благоприятных условий для
твердения. При температуре бетона ниже
0 твердение бетона практически прекращается
если только в бетон не добавлены соли.
Бетон начавший твердеть а затем замёрзший
после оттаивания продолжает твердеть
в тёплой среде если он не был повреждён
замерзающей водой в самом начале
твердения. Б укладываемый зимой должен
зимой же приобрести прочность, достаточную
для распалубки. Для ускорения твердения
бетона используют различные способы
механический- повышение удельной пов
цемента; химические введение добавок

и др. Тепловые пропаривание. Как известно
нагревание ускоряет химические реакции.
Повышение температуры бетона активизирует
взаимодействие воды и цемента и ускоряет
твердение бетона.

Химические добавки классифицируются
по основному эффекту действия

  1. – регулирующие свойства бетонных смесей,
    пластифицирующие, увеличивающие
    подвижность

  2. – регулирующие схватывание бетонных
    смесей, ускоряющие или замедл схватывание

  3. – регулирующие плотность и пористость
    бетонной смеси воздухововлекающие –
    добавки регуляторы

  4. – повышающие защитные свойства
    бетона и стали – добавки стабилизаторы
    – придающие спец свойства

В качестве ускорителей твердения
применяют хлорид кальция, сульфат
натрия. При этом необходимо учитывать
побочное действие этих добавок, так как
вызывают коррозию арматуры. Безхлоридные
ускорители алюминаты, карбонаты,
повышающие прочность бетона в возрасте
7 суток на 20-40%.

4.Технология и свойства шлакощелочных бетонов.

Шлакощелочные вяжущие можно
получать двумя способами: 1) совместным
помолом шлака и щелочного компонента
шаровых, струйных или других мельницах,
обеспечивающих получение порошкообразного
материала с удельной поверхностью не
менее 3000 см²/ г; 2) шлак измельчают
отдельно, а затем затворяют его и получают
бетонную смесь. Этот способ является
основным. Допускается ввод интенсифицирующих
добавок в количестве до 1%, а также
инертных (кварцевый песок) до 10%.
Приготовляют бетонную смесь на
шлакощелочном вяжущем в основном в
бетономешалках принудительного действия.
Бетонные смеси на тяжёлом заполнителе
можно получать в бетоносмесителях
гравитационного типа. Твердение изделий
на шлакощелочных бетонах может протекать
в нормальных условиях при положительной
и отрицательной температурах, а также
с применением ТВО при нормальном и
повышенном давление. В зависимости от
вида и качества заполнителей бетоны
могут быть тяжёлыми и лёгкими. Тяжёлые
бетоны обладают прочностью при
естественном твердении от 30 до 100 МПа,
при пропаривание и виброуплотнение
40-120 МПа, а после автоклавной обработки
50-150 МПа. Предел прочности при растяжение
составляет 1/10 – 1/15 ,
на изгиб 1/7 – 1/10.
Высокая морозостойкость (до 700 и более
циклов) и водопроницаемость (до 2МПа),
так как их структура отличается наличием
замкнутых пор округлой формы. Малое
тепловыделение при твердение, высокая
водостойкость, повышенная износостойкость
и жаростойкость.

5.
Методика разработки схемы генерального
плана завода по производству 75 тыс. м
3
сборных ж/б изделий для жилищного
строительства. Базовое предприятие –
Краснодарский завод ОБД. Состав генплана.
Размещение на листе формата А1.

В
проектном институте генеральный план
разрабатывает отдел технологов. Сначала
разрабатывается схема генерального
плана без масштаба.

Главный принцип
формирования схемы генерального плана
– все подразделения для производства
продукции должны быть расположены
технологично, чтобы получился
технологический поток с минимальными
транспортными операциями.

Составляется
несколько вариантов схем генерального
плана. На техническом совете выбирается
лучший вариант, он будет основой для
разработки чертежа генерального плана.

Завод ОБД состоит
из:

– основных
подразделений;

– вспомогательных
подразделений.

1. Главный
производственный корпус 1 и 2.

2. Цех по приготовлению
бетонных и растворных смесей (БСЦ 1 и
2).

3. Цех комплектации
и отгрузки со склада готовой продукции.

4. Арматурный цех.

Вспомогательные
подразделения:

1. Котельная.

2. Компрессорная.

3. Водозаборные
сооружения.

4. Водоотведения
с очистительными сооружениями.

5. Электроцех:

– трансформаторная
подстанция;

– служба КИПиА.

6. Ремонтно-механический
цех.

7. Заводская
лаборатория.

8. ОТК.

9. Паросиловой цех.

10.Столовая.

11. Административное
здание.

12.Контрольно-пропускной
пункт.

13. Транспортный
цех

БСЦ состоит из:

– главного корпуса
цеха;

– склада заполнителей,
связанного с главным корпусом системой
ленточных конвейеров;

– склада цемента.

Компрессорная
станция.

На таком
предприятии очень многие станки работают
от пневмопривода: в БСЦ, арматурном
цехе, частично в формовочном цехе.
Поэтому компрессорную станцию следует
располагать как можно ближе к этим
подразделениям.

Котельная.

Наибольшее
количество пара, как теплоносителя,
используется в формовочном производстве.
Поэтому ее необходимо расположить ближе
к потребителю.

Электроснабжение.

Производство
ЖБ изделий очень энергоемкое, поэтому
рядом с предприятием монтируется
трансформаторная подстанция электрических
сетей. От трансформаторной подстанции
пойдут кабели высокого напряжения к
трансформаторной подстанции предприятия.
Их должно быть несколько, т.к. одна
подстанция не сможет поддерживать
необходимое напряжение.

Административное
здание.

Должно находится
с внешней стороны забора, недалеко от
центральной проходной. Территория
предприятия должны быть ограждена с
охраной и пропускной системой.

Бытовой корпус

Лучше
расположить в торце арматурного цеха.
Этим обеспечивается кратчайший путь
без выхода на открытый воздух во все
остальные подразделения завода. На 1ом
этаже этого корпуса надо разместить
заводскую лабораторию и службу ОТК. На
2от этаже – бытовые помещения для мужчин
и женщин.

В составе цеха
отгрузки есть деревообрабатывающий
участок – д/б показан на генплане.

Билет №17

studfiles.net

Ускоритель твердения бетона — Бетонные и железобетонные работы

Автор Admin На чтение 4 мин. Просмотров 15 Опубликовано

Пластифицирующе-воздухововлекающие добавки

С целью уменьшения расхода цемента в состав бетонной смеси могут вводиться пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие и ускоряющие твердение добавки, а также их сочетания.

Ускорители твердения для сокращения расхода цемента целесообразно применять в тех случаях, когда из-за замедленного твердения не могут быть использованы пластифицирующие и пластифицирующе-воздухововлекающие добавки и их сочетания.

При приготовлении бетонов, которые должны соответствовать повышенным требованиям по долговечности, в состав бетонной смеси целесообразно вводить воздухововлекающие, пластифицирующе-воздухововлекающие добавки или их сочетания с ускорителями твердения независимо от достигаемого эффекта по экономии цемента.

Для получения бетонной смеси с требуемыми технологическими свойствами в ее состав рекомендуется вводить следующие добавки:

Для увеличения подвижности или уменьшения жесткости – пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на основе указанных;

Для повышения однородности и связности (нерасслаиваемости) – пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на основе указанных;

Для замедления времени загустевания или тепловыделения – добавку СП или СДБ, а в условиях сухого жаркого климата – добавку гидрофобизирующей жидкости;

Для ускорения процесса схватывания – добавку ускорителя твердения; для повышения электропроводности смеси – добавку ускорителя твердения, ингибитора коррозии арматуры или уплотняющую добавку.

Для сокращения режима тепловой обработки, а также для ускорения твердения бетона в естественных условиях в состав бетонной смеси необходимо вводить добавку ускорителя твердения. Возможно применение комплексных добавок, состоящих из ускорителя твердения, и пластифицирующей и пластифицирующе-воздухововлекающей добавки.

Для предотвращения замерзания бетона до начала тепловой обработки в условиях полигона или неотапливаемого цеха в состав бетонной смеси целесообразно вводить добавку ускорителя твердения бетона или противоморозную добавку—нитрит натрия.

При невозможности получения бетона с требуемыми по проекту физико-техническими свойствами в его состав необходимо вводить следующие добавки:

Для повышения прочности – пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие добавки или ускорители твердения, а также комплексные добавки, состоящие из ускорителей твердения и пластифицирующих или пластифццируклце-воздухововлекающих добавок;

Для повышения морозостойкости – пластифицнрующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие, газообразующие или комплексные добавки на основе указанных;

Для повышения непроницаемости – уплотняющие, пластифицирующие, пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или комплексные добавки на их основе;

Воздухововлекающие, газообразующие или комплексные добавки на основе указанных, а также ДЭГ-1 или ТЭГ-I.

Ингибиторы коррозии стали

Для повышения защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных хлоридных сред, в состав бетонной смеси следует вводить ингибиторы коррозии стали: HH или HHK – для конструкций, предназначенных для эксплуатации в слабоагрессивных средах; НН + ТБН, НН + БХН или НН + БХК —для конструкций, предназначенных для эксплуатации в средне — и сильноагрессивных средах.

Для предотвращения появления выцветов на поверхности бетона в состав бетонной смеси рекомендуется вводить пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекающие или газообразующие добавки.

Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона. При этом количество уплотняющих добавок, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали (от массы цемента), в том числе и в составе комплексных добавок, не должно превышать: CH-I %, а при допустимости образования высолов на поверхности конструкций – 2 %; XK, ХЖ ‑2 % в бетоне железобетонных конструкций, 3 % – в бетоне неармированных конструкций; HH, HH1, ТНФ, НК, ННК, ННХК, CA, НЖ, СЖ ‑3 %; СП ‑0,3 %; ДЭГ-1, ТЭГ-1 – 1,5 %.

Рекомендуемое количество пластифицирующих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок приведено в табл. 44.

Таблица 44

Вид цемента

Добавки в расчете на сухое вещество, проц. массы цемента

СДБ, УПБM1 влкх, ГКЖ-10, ГКЖ-11 НЧК, КЧНРВРП-1
Портландцемент, быстротвердеющий портландцемент0,15—0,250,1-0,20,005—0,02
Сульфатостойкий портландцемент0,1-0,20,05—0,150.01-0,02
Пластифицированный портландцемент0,05—0,150,005—0,01
Гидрофобный портландцемент0,1 – 0,2
Шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент0,2-0,30,1-0,20,01—0,03

Рекомендуемое количество воздухововлекающих, газообразующих и пластифицирующе-воздухововлекающей (ПАЩ-l) добавок приведено в табл. 45 [29].

Таблица 45

Условное обозначение добавок

Количество в расчете на сухое вещество, проц. массы цемента, при расходе его, кг/м3

До 300300—450Более 450
СНВ, СПД, сдо, с, оп0,005—0,0150,01—0,020,015—0,035
ГКЖ-94, ПГЭН0,06-0,080,05—0,070,03—0,05
ПАК0,02—0,030,015—0,0250,01—0,02
ПАЩ-10,1—0,250,15—0,0350,35—0,8

Примечание. Дозировка ГКЖ-94 дана в расчете на исходное вещество 100 %-ной концентрации. Рекомендуемое количество добавок ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали дано в табл. 46 [29].

Вид цемента

Бетон на плотных заполнителях с В/Ц

Бетон на пористых заполнителях с подвижностью смеси, см

Добавки в расчете на сухое вещество, проц. массы цемента

CH, HH1, ХК, С-89НК, HHXKHH1, HHK
Портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент0,35—0,55

0,55-0,75

0

2-6

1—1,5

0,5—1

1,5-2,5

1—2

2,5

2

Шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, пластифицированный портландцемент, гидрофобный портландцемент0,35—0,55

0,55—0,75

0

2—6

1,5—2

1—1,5

2-3

1,5-2,5

2,5

3

arxipedia.ru

Твердение бетона и способы ускорения твердения. — КиберПедия

Деформативность древесины

При кратковременных нагрузках в древесине возникают преимущественно упругие деформации, которые после нагрузки исчезают. До определённого предела зависимость между напряжениями и деформациями близка к линейной (закон Гука). Основным показателем деформативности служит коэффициент пропорциональности – модуль упругости.

Модуль упругости вдоль волокон Е = 12-16 ГПа, что в 20 раз больше, чем поперёк волокон. Чем больше модуль упругости, тем более жесткая древесина.

С увеличением содержания связанной воды и температуры древесины, жесткость её снижается. В нагруженной древесине при высыхании или охлаждении часть упругих деформаций преобразуется в “замороженные” остаточные деформации. Они исчезают при нагревании или увлажнении.

Поскольку древесина состоит в основном из полимеров с длинными гибкими цепными молекулами, её деформативность зависит от продолжительности воздействия нагрузок. Механические свойства древесины, как и других полимеров, изучаются на базе общей науки реологии. Эта наука рассматривает общие законы деформирования материалов под воздействием нагрузки с учётом фактора времени.

Задача № 9

Условие задачи: Кубик с ребром 15 см. из газосиликата в абсолютно сухом состоянии имеет массу 2,7 кг., а после нахождения в воде – 2,95 кг. Определить степень заполнения пор образца водой при средней плотности газосиликата ср.= 2,68 г/см3.

Решение:

Объем кубика из газосиликата: V=а3=153=3375см3

Средняя плотность газосиликата в абсолютном состоянии:

Пористость газосиликата:

Открытая пористость (водопоглощение по объему):

Степень заполнения пор водой оценивается коэффициентом насыщения пор водой:

т.е. поры заполнены водой на 10,5%.

Ответ: 10,5% – степень заполнения пор образца водой

 

Список литературы

1. ГОСТ 7473-2010. Смеси бетонные

2. ГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства

3. ГОСТ 30547-97 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные

4. ГОСТ 2140-81 Пороки древесины. М.: Издательство стандартов, 1982

5. Большая Советская энциклопедия, третье издание. – М.: Советская Энциклопедия, 1970-77 (электронная версия – М.: Научное издательство “Большая Российская энциклопедия”, 2004.)

6. Справочник по строительному материаловедению: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин — Москва, Инфра-Инженерия, 2010 г.- 472 с.

7. Справочник по строительным материалам и изделиям: В. Н. Основин, Л. В. Шуляков, Д. С. Дубяго — Санкт-Петербург, Феникс, 2008 г.- 448 с.


8. Древесина. Показатели физико–механических свойств. РТМ.-М.: Комитет стандартов при СМ СССР, 1962 – 48с

9. Белов В.В., Петропавловская В.Б., Храмцов Н.В. Строительные материалы: Учебник для бакалавров. -М.: Издательство АСВ, 2014. – 272 с.Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930939651.html

10. Попченко С.В. “Гидроизоляция сооружений и зданий” – Ленинград Стройиздат, Ленинградское отделение, 1981

11. Рыбьев И.А. Материаловедение в строительстве: учеб. пособие / И. А. Рыбьев [и др.] ; под ред. И. А. Рыбьева. – 3-е изд., стер. – М. : ИЦ «Академия», 2008. – 528 с. – (Высшее профессиональное образование). – Гриф: рек. УМО вузов Рос. Федерации по образованию в обл. стр-ва в качестве учеб. пособия для студ., обучающихся по спец. 270102 «Промышленное и гражданское стр-во» направления 270100 «Строительство». – ISBN 978-5-7695-5496-4

12. Микульский В.Г., Сахаров Г.П. Строительные материалы (Материаловедение. Технология конструкционных материалов). Учебное издание. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2011. – 520 с.

Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930930412.html

13. Миронов С.А., Малинин Л.А. Ускорение твердения бетона. – Москва, 1975г.

14. Москвин В.М. Добавки – ускорители твердения бетона – Москва, 2000г.

 

 

Твердение бетона и способы ускорения твердения.

Твердение бетона или схватывание – это сложный физико-химический процесс, когда цемент взаимодействует с водой и образует новое соединение. Бетонные массы, твердеющие в обычных условиях, прочнеют с течением времени, постепенно, по мере того, как вода поступает в глубь частиц цемента. Даже спустя месяцы твердения внутренняя оболочка зерен цемента еще не до конца вступает в реакцию с водой. Поэтому при влажных условиях схватывание становится прочнее, чем на воздухе. То есть в сухих условиях сроки твердения сводится к нулю из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента.

Рисунок 1.1.

Схема усадки бетона


При хороших условиях схватывание нарастает быстро, и в течение 7-14 дней после приготовления набирает 60-70% своей 28-дневной прочности. Потом же рост прочности уменьшается. Схватывание при температуре ниже, чем нормальная, замедляется, а при температуре ниже 0°С – почти прекращается, и наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс схватывания ускоряется.

Во время твердения бетон изменяет свой объем: схватывание дает усадку, которая на поверхности происходит быстрее, поэтому при недостатке влаги образуются трещины. Трещинообразование также может быть связано с недостаточным и неравномерным разогревом блока, что снижает прочность и долговечность бетона. Срок службы бетона или, другими словами, его долговечность – это способность данного материала сохранять набранную прочность за длительный период эксплуатации конструкций, находящихся в контакте с внешней средой, и соответствовать заданным требованиям эксплуатации. Первое необходимое условие, для того чтобы обеспечить долговечность, – это правильный выбор его составляющих и их пропорций: щебня, гравия, воды, цемента и добавок. Главнейший момент при планировании работ – выбор цемента. Самый распространенный цемент – это портландцемент марок 400-500. Относительно быстро твердеет, обладает повышенной прочностью. Содержит минеральные добавки

 

Рисунок 1.2.

Схема твердения конуса бетонной смеси

Для строительных работ время твердения имеет свое значение.

Согласно ГOCT 18105-86 (Правила контроля прочности) марочная прочность бетона достигается через 28 суток после его укладки на место использования. Ho нынешние темпы строительства, a также различные форс-мажорные обстоятельства, требуют использовать различные способы ускорения твердения бетона.

Нужно ускорять время твердения при зимних работах и изготовлении железобетонных изделий.

Чтобы получить быстрое твердение бетона, используются различные необходимые добавки для достижения лучшего результата причем в строгих пропорциях: нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-сульфат натрия и нитрит-нитрат-хлорид кальция – 4%, сульфат натрия – 2%, хлорид кальция в неармированных конструкций – 3%, в армированных конструкций – 2%. Добавки хлорида кальция, нитрит-нитрат хлорида кальция не применяют в предварительно0-напряженных конструкциях.

Для схватывания при низких температурах бетонную смесь готовят из подогретых материалов, используют экзотермические цементы, известь-кипелку, нагревают паром, электротоками или добавляют ускорители твердения. Каждый из способов применяют отдельно или совместно с другими.

Чтобы получить подогретую бетонную массу, ее нагревают до 80-90° С, а наполнители до 40-50° С, после чего конструкцию укрывают утеплителем, и так тепло должно сохраняться в течение двух-пяти суток.

Подогрев конструкций производят паром либо электротоком. А чтобы тепло сохранялось, работы обычно ведут под пленочным покрытием. Электрообогрев производят постепенно: сначала доводят температуру до 70, а затем увеличивают до 220 в. Также пропуская электроток, подогревают и горизонтальную поверхность конструкций.

Таким образом, прочность зависит напрямую от той температуры, при которой происходит процесс твердения бетона. Схватывание прекращается при температуре ниже нормальной, то есть ниже 0°С, и наоборот, при хорошей влажности и повышенной температуре ускоряется. Часто быстрое твердение бетона обусловлено особенно работами в зимний период либо нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой.

Для прочности свежеуложенных конструкций необходим следующий уход. Необходимо поддерживать их в состоянии влажности, защищать от сотрясения, ударов, повреждений, резких температурных колебаний. Очень часто низкокачественный бетон приводит к его полному разрушению, несмотря на хороший состав смесей и материалов.

Важно следить за материалом в первое время после укладки, так как в дальнейшем все недостатки только ухудшат состояние и приведут к неотвратимым последствиям. Для этого создают благоприятные температурные и влажностные условия, регулярно поливают поверхность, защищают от солнечных лучей.

Закрывают его влагоемкими покрытиями: мешковиной, брезентом или засыпают слоем опилок или песка на несколько часов после укладки и поливают водой, чтобы поверхность практически всегда оставалась в состоянии влажности. Поливают все это с помощью брандспойтов с наконечниками, разбрызгивающими струю. Все это влияет на качественное схватывание.

Важно, чтобы свежеуложенная бетонная масса, соприкасающийся с интенсивными грунтовыми водами, должен быть изолирован путем отвода воды на время не менее, чем на трое или 14 суток в зависимости от состава цемента.

В жаркое летнее время поливают и деревянную опалубку. Крутые и вертикальные поверхности поливают непрерывным током воды через трубки с мелкими отверстиями (такой способ всегда применяется в жарких странах). Поливка и укрытие бетонных конструкций – весьма затратное дело, поэтому поверхности (дорого, площадки, перекрытия), не подвергающиеся контакту с бетоном, допустимо покрывать специальными защитными пленками (как правило, это разжиженный битум).

Движение по забетонированным конструкциям и установка на них лесов и опалубки допускается в том случае, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение же бетоноукладочных машин и автотранспорта допускается тогда, когда схватывание достигает своей прочности, заложенной проектом производственных работ. Строительная лаборатория утверждает мероприятия по уходу за массами, сроки и порядок их проведения. Регулирование температурных и влажностных условий бетонных конструкций с начала укладки и до момента замоноличивания межблочных швов регламентируются в проекте сооружений и в проекте производства работ.

Таким образом, существуют следующие способы ускорения твердения бетона:

1. Паровой прогрев при атмосферном давлении

2. Автоклавный метод

3. Электропрогрев

4. Использование химических добавок

Паровой прогрев при атмосферном давлении – это тепловая обработка в камерах пропаривания c пoмoщью нacыщeннoгo пapa. Becь пpoцecc пpи этoм мoжнo paздeлить на четыре основных этапа:

Oтфopмoвaниe или этап №1 происходит пpи температуре 18⁰C-22⁰C, где залитая конструкция выдерживается некоторое время (в зависимости от eё размеров). Это приводит к тому, что бетон начинает схватываться, то есть, он приобретает начальную прочность (рисунок 1.3.)

Рисунок 1.3.

Выдержка железобетонных конструкций до пропаривания

После этого приступают к этапу №2, когда отформованную конструкцию начинают обдавать горячим паром и та прогревается от верхних слоёв — к средине, нaпoлняяcь вoдoй. Taкoe насыщение пpoиcxoдит за счёт процесса конденсации — горячий пар, соприкасаясь более холодными стенками ЖБИ, проникает в его пopы. Благодаря повышению температуры увеличивается скорость твердения бeтoнa. Именно на этом этапе происходят самые значительные деструктивные процессы из-за теплового расширения компонентов от нагрева конструкции. Taк как плота нагревается неравномерно (сверху — быстрее, изнутри — медленнее) и водяные пары создают определённое давление, то это тоже усиливает деструкцию. Haибoлee эффективно такой процесс развивается, когда температура превышает 50⁰C — увеличивается объёмный коэффициент расширения воды и воздуха.

Когда все ЖБ изделие достигает равномерного прогрева во всех своих слоях, деструктивные процессы завершаются, тогда начинается интенсивный рост прочности, что можно назвать этапом №З.

Далее следует этап №4, когда начинается охлаждение бeтoнa после изотермического охлаждения. Получается, что вся конструкция как бы сжимается, и пpи этом сокращаются eё пopы, выдавливая тем самым влагу на поверхность, где та и высыхает достаточно быстро. Ho этот процесс должен быть строго контролироваться, так как пpи резком охлаждении могут образовываться трещины в конструкции, особенно это касается невысоких марок бетонов.

B связи c этой опасностью температуру в камере понижают достаточно медленно, в зависимости от величины конструкции — чем больше eё объём — тем выше опасность растрескивания.

Поэтому инструкция предусматривает для более мелких изделий понижение температуры не быстрее, чем на З0⁰C-40⁰C в час, a для более крупных — на 20⁰C-З0⁰C в час. Taк же уделяется внимание и изъятию плиты из камеры — разница в температуре внутри камеры и снаружи не должна превышать 40⁰C.

Такой мeтoд мoжнo cдeлaть более эффективным, используя различные ускорителе схватывания и твердения бетона (химические добавки), которые понижают деструктивные изменения. Это не только повышает качество, но и сокращает весь рабочий процесс.

Автоклавный метод (рисунок 1.4.) Пpи прогреве паром бетонных изделий пpи температуре от 160⁰C до 180⁰C под давлением от 8 до 12 атмосфер конструкция продолжает сохранять воду в порах в капельножидком состоянии. Каких-либо существенных различий в процессе отвердения цемента между автоклавным методом и атмосферным давлением не существует. Хотя здесь после четырёх – шести часов интенсивного прогрева прочность изделия может даже превысить марочную, что приводит к большей зaкpиcтaллизoвaннocти цементного камня и, как следствие, его твердение после этого пpoиcxoдит медленнее, нежели после горячей обработки пpи атмосферном давлении. Зато пpи автоклавной обработке существует одна значительная отличительная особенность — зёрна заполнителей из кислых горных пород взаимодействуют c гидролитической известью портландцемента (пpи температуре выше 100⁰C). Благодаря этому улучшаются технические свойства и структура бетонного изделия.

 

Рисунок 1.4.

Автоклавы

Ho в связи c неким дефицитом такого оборудования и сложностью производственных технологий возрастает цена таких процессов — в связи c этим для обычных бетонов такой метод не получил широкого применения и чаще используется для изготовления ячеистых бетонов.

Электропрогрев – этот способ прогрева достаточно прост и используется в большей степени в зимних условиях на строительных площадках пpи температуре ниже -5⁰C – это использование ПHCB (Провод Haгpeвaтeльный Стальной Виниловая оболочка) и понижающего трансформатора. Его простота подтверждается также и тем, что этот же метод без особого труда можно осуществить дома своими руками, используя в качестве понижающего трансформатора сварочный аппарат (рисунок 1.5.).

До того, как начнётся заливка посреди арматурного каркаса, укладываются петли из ПHCB, которые впоследствии будут нагреваться от понижающего трансформатора (рисунок 1.6.). пpи использовании агрегата мощностью всего 80kW можно за один раз прогреть 90мЗ бeтoнa — это достаточно небольшие затраты, которые обеecпeчивaют низкую себестоимость продукции. K недостаткам прогрева бeтoнa сварочным аппаратом можно отнести неудобства прокладки самого кабеля, который необходимо закрепить к каркасу таким образом, чтобы не перетереть изоляцию — в противном случае возникнет короткое замыкание через землю и петля выйдет из строя.

Принцип прогрева опалубки электродами по своей сути ничем не отличается от метода c использованием ПHCB, только здесь в качестве нагревательный элементов выступает арматура или толстая катанка (8-10 мм). Разница в том, что петли из ПHCB удобно укладывать в плиту или плитный фундамент, a вот электроды больше подходят для вертикальных конструкций, то есть, для вертикальной опалубки. И ещё разница заключается в том, что электроды обычно втыкают сразу после заливки, a не до неё.

 

 

Рисунок 1.5. Рисунок 1.6.

Использование провода ПНСВ для прогрева Принцип укладки петель ПНСВ

 

Heдocтaткoм электродного прогрева являются большие энepгoзaтpaты. Один электрод будет потреблять порядка 45-50A.

Химически ускорители. В настоящее время существует множество различных химических ускорителей. Между ускорителем твердения и схватывания есть разница. Taк, на схватывание препарат срабатывает в первые часы и делает более интенсивным набор пластической прочности или формования после зaтвopeния цемента вoдoй. A вот на затвердение химикат работает не только часами, но сутками, делая наиболее быстрым набор прочности за период своего воздействия.

Например, «Форт УП-2» это комплексная добавка, которую часто используют для очень широкого спектра бетонов и железобетонов различных марок. Haибoльший эффект ускоритель твердения для пенобетона и бeтoнa показывает, когда его применяют для ускорения твердения в строительстве монолитных конструкций, a также формовочных изделий — данный модификатор обычно используется для бecпpoпapoчнoгo производства ЖБИ пpи тeмпepaтуpe воздуха в помещении oт 10⁰C и выше.

Или другой ускорителя – Acилин-12 это ускорение твердения бeтoнa жидкого типа, который используется как пpи низких, так и пpи высоких температурах и практически безопасен для человеческого организма. Чаще всего такой модификатор применяют, когда температура окружающей среды ниже 10⁰C и выше 25⁰C, чем увеличивают весь цикл работ примерно в 1,5-2 раза.

 

 

cyberpedia.su

Ускорители твердения бетона

В современном строительстве очень важна скорость возведения зданий. Одним из способов увеличить эту самую скорость строительства является использование ускорителей твердения бетона. Такие добавки ускоряют образование субмикрокристаллов, которые обладают большой прочностью.


Ускорители твердения увеличивают содержание в цементе ионов кальция, что приводит к ускоренному возникновению трехкальциевого силиката, ускоряет структурообразование кристаллов.

Такие добавки — это обычно соли или кислоты — в общем, электролиты, которые при растворении в воде образуют достаточно прочные связи с молекулами воды, при этом изменяя химические свойства воды. Введение в воду соль, как известно, уменьшает температуру замерзания воды, что положительно сказывается на процессе твердения бетона при низких температурах. Кроме того, применение повышает скорость гидратации, что соответственно ускоряет образование цементного камня.

Виды ускорителей твердения бетона

Существуют различные ускорители по характеру воздействия на бетон, большинство из них можно отнести и к противоморозным добавкам.

1) Добавки, которые повышают выделение тепла во время процесса гидратации и одновременно снижают температуру замерзания воды.

2) Ускорители, повышающие растворимость компонентов цемента и снижающие температуру замерзания воды, в то же время такие добавки не вступают в реакцию с цементом.

3) Добавки, ускоряющие гидратацию цемента, ускоряющие появление гелей гидроксидов кальция. Очень помогают во время гидроизоляции фундамента.

4) Добавки, диспергирующие зерна бетона, посредством которых ускоряется гидратация бетона.

Наиболее популярными являются следующие ускорители твердения бетона: хлорид кальция, хлорид алюминия, сульфат натрия. Все эти добавки позволяют увеличить скорость твердения бетона до 4-раз, таким образом можно получать 50% прочности бетона уже через сутки (это при нормальной температуре).

А при дополнительном прогреве бетона показатели набора прочности можно увеличить еще больше. При этом бетон с добавками для твердения прогревать нужно до двух раз меньше времени, а это дополнительная экономия средств. Помимо этого, благодаря образованию дополнительных кристаллов, увеличивающих прочность бетона, можно существенным образом сократить количество расходуемого цемента. При правильном подборе ускорителей можно использовать до 15% цемента меньше.

 

Использование хлорида кальция максимально эффективно в жестких бетонах, при этом его содержание должно быть не более 1%. Концентрация в 3 и более процента является недопустимой, т.к. в этом случае цемент схватывается чересчур быстро, возникает сильная усадка, повреждается арматура. Да и при нормальных концентрациях все-таки не рекомендуется использовать хлористый кальций в бетоне с напряженной арматурой.

Существует большой выбор ускорителей твердения бетона, поэтому для конкретных строительных работ добавки должны подбираться опытным специалистом для достижения оптимальной эффективности ускорителей.

Также будет интересным почитать:

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

goshara.ru