Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Добавки к минеральным вяжущим веществам и растворным смесям

Добавки к минеральным вяжущим веществам и растворным смесям

По назначению добавки к вяжущим делят на следующие группы:
активные минеральные;
наполнители;
поверхностно-активные;
замедлители схватывания и ускорители твердения;
противоморозные и специальные добавки.

Активные минеральные добавки — природные или искусственные материалы, которые в тонкоизмельченном виде при смешивании с гидратной известью и водой образуют тесто, твердеющее сначала на воздухе и способное затем продолжать твердеть в воде.
Активность добавки характеризуют количеством извести, которую она поглощает из водного раствора за определенное время, либо временем (в часах), за которое добавка обеспечивает схватывание и образование водостойкого камня из теста на основе добавки и гидратной извести.
Активные минеральные (гидравлические) дожки бывают природные и искусственные.

Природные добавки — это горные породы изверженного (вулканические пеплы — пуццоланы и туфы, пемза, трассы и др.) или осадочного происхождения (диатомиты, трепелы, опоки, глиежи).
Главная составная часть их — активный кремнезем в аморфном состоянии.
Искусственные добавки — это доменные гранулированные шлаки, нефелиновый шлам, зола-унос, топливные шлаки, самовозгорающиеся в отвалах пустые шахтные породы, продукты обжига глины — глинит, цемянка, керамзит, аглопорит и др.

Активные минеральные добавки применяют в качестве составной части смешанных вяжущих материалов — пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента и др. Они придают цементам водостойкость. В качестве наполнителя их вводят в бетонные и растворные смеси, что дает экономию цемента и обеспечивает получение более плотных и стойких против коррозии бетонов и растворов.

Естественно, что активные минеральные добавки несколько снижают прочность цемента, бетона и раствора. Поэтому отдают предпочтение добавкам, обладающим высокой активностью и малой водопотребностью, при строгом соблюдении расчетных составов бетонов и растворов.

Добавки-наполнители к вяжущим материалам не обладают вяжущими свойствами, они слабо активны.
Добавка наполнителя до 10 % массы вяжущего увеличивает его выход без ухудшения качества. Добавками-наполнителями являются молотые известняки, пески, глина, изверженные горные породы, доменные шлаки, золошлаковая смесь, топливные шлаки и золы.
Добавки-замедлители схватывания и добавки-ускорители твердения вяжущего изменяют время превращения смеси вяжущего с водой и наполнителями в камень.

Добавками-замедлителями схватывания цементов являются природный гипс, слабый раствор серной кислоты, сернооксидное железо. Очень быстрое гашение извести сдерживают добавкой молотого природного гипса, кератиновым замедлителем, водным раствором животного клея и поверхностно-активными добавками.
Быстрое схватывание гипсовых вяжущих замедляют добавкой поверхностноактивных веществ (до 0,3 % от массы гипса).
Добавками-ускорителями твердения цементов являются хлорид кальция СаС12, хлорид натрия МаС1, соляная кислота НС1, молотая негашеная известь СаО, поташ , хлорид железа.

Хлорид кальция бывает гранулированный, плавленый, жидкий; он корродирует сталь. Добавка безводного хлорида кальция не должна превышать 3 % и соляной кислоты 2 % от массы цемента; с соляной кислотой следует обращаться осторожно и строго соблюдать при этом правила техники безопасности.
Не рекомендуется применять добавки-ускорители твердения вяжущих при оштукатуривании по металлической сетке, при отделке влажных помещений и поверхностей, на которых не допускаются высолы.

Поверхностно-активные добавки (ПАВ) бывают гидрофильнопластифицирующие, гидрофобно-пластифицирующнс и микропенообразующие. Как правило, это вещества органического происхождения, растворимые в воде, на поверхности зерен цемента и продуктах гидратации образуют тонкие пленки, влияющие без ухудшения качества на свойства цемента и процессы его твердения.
В современной технологии строительных растворов и бетонов широко используют поверхностно-активные добавки в количестве 0,05. 0,3 % от массы цемента.

Гидрофильно-пластифицирующей добавкой являются ЛСТ (лигносульфонаты технические), которые улучшают смачивание частиц цемента водой, при этом ослабляются силы взаимного сцепления между частицами вяжущего, повышаются пластичность цементного теста и подвижность растворной и бетонной смеси.

Гидрофобно-пластифицирующими добавками являются мылонафт, асидол, синтетические жирные кислоты и их соли и кремнийорганические жидкости.
Мылонафт — натриевое мыло нафтеновых кислот. Синтетические жирные кислоты получают окислением парафина.
Кремнийорганические жидкости, спиртовые растворы метил- и этилсиликоната натрия, хороню смешивающиеся с водой. В результате гидролиза этилдихлорсилана получается кремнийорганическая жидкость 141-36, применяемая в виде водной эмульсии.

Микропенообразующие добавки вызывают в растворной и бетонной смеси микропену — маленькие воздушные пузырьки; в результате их воздействия подвижность смеси значительно повышается.
К добавкам-микропенообразователям относятся абиетат натрия (его получают омылением канифоли едким натром) и омыленный древесный пек — нейтрализованные щелочью смоляные кислоты древесного пека хвойных пород.

Суперпластификаторы (С-3, КМ-30 и др.) — синтетические полимерные добавки — начали применять сравнительно недавно в технологии бетона и строительных растворов. Эти добавки вводят в растворные и бетонные смеси в количестве 0,1. 1,2 % массы цемента. Они оказывают повышенное пластифицирующее действие на бетонные и растворные смеси, улучшают структуру и повышают прочность и морозостойкость растворов и бетонов.

Добавками к кислотостойким растворам являются тонкомолотые горные породы — андезит, базальт, диабаз, гранит, а также природный пылевидный кварц и тонкомолотые кварц, фарфор и каменное литье.
Кислотостойкость добавок должна быть не менее 96 %, тонкость помола, характеризуемая проходом через сито № 02,должна быть не менее 99,5 %.

Читайте так же:
Обработка стен цементным раствором

Добавками-наполнителями к щелочестойким растворам служат тонкомолотые известняки и доломиты.
Добавки к жаростойким растворам — тонкомолотые хромитовая руда, активные минеральные добавки, андезит, диабаз, тальк, магнезит, шамот, полукислые огнеупоры. К растворам на жидком стекле и фторосиликате натрия пригодны все эти добавки, а на портландцементе — только хромитовая руда и шамот.

Противоморозными добавками, понижающими температуру мерзания жидкой фазы растворных смесей, служат хлорид натрия совместно с хлоридом кальция в количестве до 7,5 %,нитрит-натрия до 10 % и поташ до 15 % массы цемента.
Количество добавки устанавливает лаборатория в зависимости от вида раствора и температуры наружного воздуха.

Суперпластификаторы. Механизм их влияния на цементное тесто

Суперпластификаторы (СП) — это химические вещества, введение которых в бетонную смесь вызывает резкое повышение ее подвижности без увеличения водосодержания. Общепринятого определения СП пока еще нет. К ним предложено [9] отнести добавки, которые в оптимальных дозировках дают возможность получить из малоподвижных бетонных смесей с осадкой конуса 2. 3 см литые бетонные смеси с осадкой конуса 20 см и более без снижения прочности бетона в возрасте 28 сут нормального твердения по сравнению с прочностью бетона такого же состава, но без добавок. Снижение водопотребности бетонной смеси с СП примерно в два раза больше по сравнению с обычными пластификаторами типа СДБ и достигает 20% и более. СП, увеличивая подвижность бетонных смесей, оставляют неизменной или повышают конечную прочность бетона (на 15. 20%) при неизменном расходе цемента.

СП можно разделить на четыре группы [8]:

  • меламиновые — сульфированные продукты конденсации меламина с формальдегидом («мельмент», 10-03, МФАС-Р-100 и др.);
  • нафталиновые — сульфированные нафталин-формальдегидные соединения («майти», С-3, С-4 и др.);
  • модифицированные лигиосульфонаты (НИЛ-20 и др.); полиолевые — производные полиокснкарбоновых кислот (ПЭО и др.).

Наиболее сильной разжижающей способностью обладают первые две группы СП.

СП относятся к гетероциклическим соединениям с полярными группами и углеводородными радикалами. В меламиновых и нафталиновых СП роль полярных групп выполняют ноны NaSO — 3, в лигиосульфонатных и полиолевых — сульфогруппы, гидро- и карбоксильные группы.

Из отечественных СП наиболее распространен «Разжижитель С-3», разработанный в НИИЖБ на базе продуктов поликонденсации нафталинсульфокислот и формальдегида. По своей эффективности этот вид СП не уступает лучшим добавкам зарубежных фирм при значительно меньшей стоимости. При дозировке добавки 0,5. 1% массы цемента он позволяет увеличить подвижность бетонной смеси от 2. 4 до 20. 22 см. В условиях равной подвижности бетоны с СП С-3 в результате уменьшения В/Ц имеют прочность в возрасте 28 сут на 30. 50% выше, чем бетоны без добавки [8, 9]. При этом существенно возрастают плотность и водонепроницаемость, улучшается ряд других свойств бетона.

СП изготовляют обычно в виде 20. 40%-ных водных растворов. Некоторые зарубежные СП поставляются в виде порошков. Водный раствор СП С-3 не изменяет своих свойств в случае нагревания до (40±5)°С. При температуре около +20°C в водном растворе С-3 начинается кристаллизация компонентов СП, усиливающаяся с понижением температуры. Оставшийся водный раствор сохраняет свои пластифицирующие свойства. Выпавшая в осадок часть компонентов С-3 после растворения имеет пониженное пластифицирующее действие. До применения добавки осадок разогревают или разбавляют водой с последующим перемешиванием раствора. При замораживании СП до —30°С, последующем оттаивании и перемешивании водный раствор С-3 не изменяет своих свойств.

В последние годы разработан ряд пластификаторов повышенной эффективности на основе традиционной и дешевой добавки в бетон — сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ) — отхода гидролизного производства. Основное направление модификации СДБ — снижение содержания редуцирующих веществ, замедляющих процессы схватывания и твердения вяжущих. Модификации СДБ достигают, добавляя формальдегид, каустическую соду и др.

Известен и ряд других способов модифицирования СДБ: с помощью ионообменных смол, диализа, разгона на фракции и т. д. Уменьшение содержания редуцирующих веществ в СДБ может быть обеспечено адсорбированием их цементом. Таким способом получают, например, пластификатор НИЛ-20 [9]. Сущность способа заключается в смешивании водного раствора СДБ с цементом и последующем отстое. При этом компоненты, замедляющие его твердение, адсорбируются преимущественно на зернах цемента, продуктах его гидратации и затем удаляются вместе с осадком. Метод модификации достаточно простой, он предполагает использование недефицитного сырья и может быть реализован в построечных условиях или на заводах ЖБИ. Например, по технологии треста «Оргтехстрой» Минстроя ЛитССР модифицирование бардяного концентрата производят в бетономешалке, перемешивая 10%-ный водный раствор СДБ с цементом при последующем отстое.

Читайте так же:
Состав для ремонта цементного пола

Снижение содержания редуцирующих веществ, позволяет увеличить содержание СДБ до 0,5 . 0,6% массы цемента без уменьшения прочности бетона.

Эффективность применения пластификатора возрастает с увеличением расхода цемента и исходной подвижности бетонной смеси. Введение НИЛ-20 в количестве 0,6% массы цемента увеличивает подвижность с 4. 6 до 14. 16 см при сохранении прочностных характеристик бетона как нормального твердения, так и подвергавшегося тепловлажностной обработке. При повышении дозировки пластификатора до 1% подвижность бетонной смеси возрастает до 20. 22 см при снижении прочности бетона в начальные сроки твердения не более чем на 10%.

В равноподвижных бетонных смесях введение оптимального количества НИЛ-20 позволяет повысить прочность бетона на 20. 25% пли снизить расход цемента не менее чем на 15%.

Близким по эффективности к добавке НИЛ-20 является другой представитель модифицированных бардяных концентратов — пластификатор ХДСК-1, нашедший широкое применение на Харьковском ДСК-1 и получаемый в специальной’ установке путем гидродинамической, термической и химической обработки СДБ со щелочью. Использование ХДСК-1 значительно улучшает укладку бетона в кассеты, снижает его пористость, сокращает время тепловлажностной обработки изделий на 4 ч и уменьшает расход цемента на 12%.

Модифицированные бардяные концентраты приближаются по пластифицирующему эффекту к сильнейшим СП. Снижение водосодержания при их введении в бетонную смесь может достигать, как и в случае применения СП на основе кондиционных органических продуктов — нафталина и меламина, 18. 25%.

Добавки СП диспергируют гидратирующиеся частицы цемента [8, 9] и поэтому, согласно современным физикохимическим представлениям, их можно отнести к поверхностно-активным веществам (ПАВ) — диспергаторам. По классификации П. А. Ребиндера [53], СП в основном представлены анионоактивными ПАВ, образующими при диссоциации отрицательные ионы RSO — 3, RSOO — , ROH — .

В отличие от обычных пластификаторов лигиосульфонатного типа СП обладают большей длиной углеводородной цепи и молекулярной массой, что способствует их большей адсорбционной способности [3]. Будучи диспергаторами в гетерогенной системе вода—твердое тело—воздух, каковой и является бетонная смесь, СП сорбируются на поверхности раздела вода—твердое тело. При этом незначительно снижается поверхностное натяжение на границе вода—воздух и не происходит существенного воздухововлечения [2, 38, 47].

Разжижающее действие СП заключается в пептизации (дефлокуляции) агрегированных флокул цемента. Агрегированные на поверхности цементных частиц молекулы СП разделяют их и экранируют силы межмолекулярного притяжения. Иммобилизованная во флокулах вода освобождается, увеличивая объем дисперсной среды и способствуя разжижению цементного теста в бетонной смеси и снижению его вязкости [59].

Для обеспечения высокой подвижности бетонной смеси существенное значение имеет объем воды сольватных оболочек частиц цемента и в особенности объем наиболее быстро образующихся гидратных новообразований — гидроалюминатов кальция. Сольватные оболочки на поверхности твердой фазы удерживаются молекулярными силами. В результате адсорбции СП на поверхности твердой фазы количество воды сольватных оболочек уменьшается. При этом структура пленок СП не препятствует проникновению воды к поверхности цементных зерен и их гидратации. Это подтверждается исследованиями тепловыделения в цементном тесте с различными количествами добавок [2].

Наряду с дефлокуляцией и десольватацией эффекту разжижения в системе цемент—вода способствует изменение свойств поверхности твердой фазы. Чем выше степень шероховатости частиц, тем ниже должна быть вязкость концентрированных суспензий. Размер молекул СП составляет несколько нанометров, что позволяет пленке таких молекул перекрыть микронеровности на поверхности частиц цемента и создает лучшие условия для уменьшения сил, связанных с внутренним трением частиц в потоке суспензии.

Вязкость цементно-водной суспензии при введении СП уменьшается также благодаря созданию одноименного электрического заряда поверхности и, как следствие, снижению сцепления твердых частиц. О существенном изменении электрокинетического потенциала поверхности гидратирующихся частиц цемента в результате адсорбции СП свидетельствует ряд исследований [38, 59].

По данным [60, 61], электрокинетический потенциал поверхности частиц цемента при введении СП изменяется от +11 до —25. —35 мВ, что вызывает взаимное отталкивание однозначно заряженных частиц.

Значения электрокинетического потенциала (дзета-потенциал) и силы электростатического отталкивания связаны с адсорбционной способностью пластификаторов [38, 59]. Они зависят также от температуры и pH дисперсионной среды. При изменении минералогического состава цемента изменяются основность и значение дзета-потенциала, что должно влиять на пластификацию суспензии. Наиболее высокой адсорбционной способностью среди минералов цемента обладает С3А, наименьшей — βC2S. Высокодисперсная коагуляционная структура гидроалюминатных новообразований поглощает большое количество добавки, что снижает пластифицирующий эффект. Это известное . положение теории действия ПАВ, как показано в [16, 59], справедливо и применимо к СП, менее эффективным при использовании высокоалюминатных цементов.

Быстрое развитие поверхности новообразований во время гидратации цемента приводит к уменьшению толщины пленки на поверхности частиц, образовавшейся в первый момент контакта с раствором добавки, а затем к образованию кристаллического сростка, который поглощает молекулы добавки. При этом из-за небольшого количества вводимой добавки пленки не могут значительно влиять на прочность структуры бетона.

Читайте так же:
Как мешать цемент лопатой

Таким образом, в соответствии с современными теоретическими представлениями [5, 33, 34], эффект разжижения цементного теста добавками СП определяется суммарным проявлением дефлокуляции агрегированных частиц цемента и освобождением иммобилизованной во флокулах воды, а также уменьшением внутреннего трения в системе цемент—вода в результате образования на цементных частицах пленки, состоящей из крупных полярных молекул, и возникновения электрического поверхностного заряда, отталкивающего частицы и облегчающего их скольжение.

Активные минеральные добавки, виды и применение активных минеральных добавок.

Активными минеральными или гидравлическими добавками называют природные и искусственные материалы, которые при смешивании их в тонкоизмельченном виде с воздушной известью придают ей свойства гидравлического вяжущего вещества, а в смеси с цементом повышают его водо- и сульфатостойкость.

В большинстве случаев взаимодействие извести и активными минеральными добавками основано на том, что содержащийся в последних активный (аморфный, мелкодисперсный) кремнезем связывает известь в присутствии воды в гидросилиткат кальция, который и обуславливает ее гидравлическое твердение, т.е. нарастание прочности под водой после предварительного затвердевания на воздухе, а также способность сопротивляться выщелачивающему действию воды. Кроме кремнезема в состав активных минеральных добавок входит глинезем, который в присутствии влаги также может взаимодействовать с известью, образуя гидроалюминат кальция, обладающий гидравлическими свойствами.

При твердении из цемента выделяется гидрат окиси кальция, понижающий его сопротивляемость по отношению к выщелачиванию и воздействию некоторых солей, содержащихся в минерализованных водах. Поэтому для повышения водостойкости цемента в пресных и сульфатных водах в него вводят активные минеральные добавки.

Активные минеральные добавки бывают природные и искусственные. К первым относятся осадочные породы: диатомиты, трепелы, опоки и глиежи, также вулканические породы – пеплы, туфы, пемзы, трассы, а ко вторым – доменные гранулированные шлаки , топливные золы и шлаки, искусственно обожженные глинистые материалы и кремнеземные отходы. Все эти добавки в порошковом состоянии при затворении водой не затвердевают.

Диатомит или диатомовая земля представляет собой рыхлую горную породу, состоящую главным образом из скоплений микроскопических панцирей диатомовых водорослей (диатомей) и содержащую кремнезем преимущественно в аморфном состоянии. Трепел – также рыхлая горная порода, состоящая главным образом из мельчайших округлых зерен аморфного кремнезема. Опока — это плотная горная порода, являющаяся продуктом уплотнения диатомитов и трепелов и состоящая также из аморфного кремнезема. Наиболее активная из перечисленных добавок осадочного происхождения — трепел, а наиболее распространенная — опока. Диатомиты и трепелы способны размокать в воде. Это можно использовать при так называемой мокрой присадке этих материалов. Она заключается в том, что разболтанный в воде диатомит или трепел при изготовлении бетонной смеси добавляют в бетономешалку.

При извержении вулканов из кратера выливаются потоки жидкой расплавленной лавы, застывающие по склонам горы в виде более или менее плотной и твердой стекловидной породы (обсидиан, вулканические лавы и шлаки). Кроме того, из кратера вместе с газами и парами выбрасываются мелкие куски и пылеобразные частицы этой лавы. Они уносятся ветром иногда на значительные расстояния, охлаждаются воздухом или вулканическими дождями, сопровождающими извержение, и падают на землю, где отлагаются в виде пористых вулканических пород с различной величиной зерен. Вулканический пепел представляет собой рыхлые, частично уплотненные отложения вулканических пород. Туф — это уплотненный и сцементированный вулканический пепел, трасс — метаморфизованная разновидность вулканического туфа, пемза — камневидная порода пористого губчатого строения.

Все вулканические породы, встречающиеся в природе в землисторыхлом состоянии, называют пуццоланами (по названию итальянского селения Поццуоли в Неаполитанском заливе, где они впервые стали разрабатываться). К пуццоланам относят все пористые вулканические материалы, состоящие из отдельных мелких зерен или небольших кусков (например, вулканические пески). Иногда пуццоланами обобщенно называют все виды активных минеральных добавок.

Для всех вулканических добавок характерно сравнительно высокое содержание кремнезема и глинозема. Активность активных минеральных добавок зависит от скорости охлаждения расплавленной вулканической магмы. Особенно быстро охлаждается лава, попавшая в воду в тех случаях, когда вулканы находятся вблизи морей или рек. Быстроохлажденные вулканические породы обладают большим запасом химической энергии. Такие добавки часто в значительной части или почти целиком состоят из стекла.

Вулканические добавки характеризуются высоким содержанием алюмосиликатов. При введении этих добавок в состав цементов свободная известь связывается нерасстеклованной алюмосиликатной составляющей этих добавок.

На активность этих добавок влияет также содержание в них химически связанной воды. Это подтверждается тем, что вулканический трасс после прокаливания теряет способность придавать извести гидравлические свойства.

К искусственно обожженным глинистым материалам относятся глинит, цемянка, керамзит, аглопорит, горелые породы (самовозгорающиеся в отвалах пустые шахтные породы). Обожженная глина в виде измельченного в порошок битого кирпича (цемянки) применялась еще в древней Руси в качестве гидравлической добавки в смеси с воздушной известью.

Читайте так же:
Количество цемента песка 1м3 раствора

Для получения глинита глину необходимо обжечь при температуре порядка 600-800 0 С.

В некоторых местах встречается так называемый глиеж, что означает глина, естественно жженая (гли-е-ж). Глиеж осадочного происхождения, он относится к горелым породам и является продуктом природного обжига глины.

Кремнеземистые отходы (сиштоф) представляют собой богатые кремнекислотой материалы, получаемые в производстве сернокислого алюминия при извлечении глинозема из глины. Такие же отходы получаются и при производстве АIСl3 из каолинита методом хлорирования в присутствии СО. Эти отходы являются весьма активной добавкой.

Топливные шлаки и золы — побочный продукт, образующийся при сжигании некоторых видов топлива. В составе минеральной части топливных зол и шлаков обычно преобладают кислотные окислы. Содержание кремнезема, глинозема и окиси железа в кислых шлaках и золах превышает 50%.

Активность зол зависит от температурного режима сжигания топлива, а также от размера его кусков и продолжительности пребывания в зоне высоких температур. Как и глинистые материалы, наибольшей активностью обладают золы топлива, сжигаемого при температуре 600-800 0 С. При более высокой температуре сжигания топлива качество золы как активной минеральной добавки снижается.

При сжигании горючих сланцев и некоторых других видов топлива получаются основные золы, которые сами по себе являются медленно твердеющими вяжущими веществами.

Активность активных минеральных добавок, определяемая по поглощению извести из известкового раствора (в мг СаО на 1г добавки) составляет: у диатомитов, трепелов и опок – 150-400; вулканических пеплов, пемзы и туфа – 50-150; трассов – 60-150; глиежей – 30-100; обожженных глин, топливных шлаков и зол – 50-100. Добавки с меньшей активностью относятся к инертным.

Количество несгоревших частиц топлива в топливных шлаках не должно превышать 15%, а в топливных золах 20% SO 3 в топливных шлаках и золах должно быть больше 3%.

Возможно Вас заинтересует: Минеральный порошок. ГОСТ 16557—2005 «Порошок минеральный для приготовления строительных смесей», цена за 1 тн.

Ускорители и замедлители твердения

Некоторые свойства цемента можно изменить, если применить соответствующие добавки, что позволит уменьшить использование специальных цементов. Промышленность выпускает большое число таких веществ. Их влияние на свойства цемента указывается фирмами-изготовителями, однако конкретное действие каждой добавки должно быть тщательно проверено перед ее непосредственным применением. В этой книге будут рассмотрены только два основных и хорошо проверенных типа добавок: одного ускорителя и одной группы замедлителей. Ускоряющее или замедляющее воздействие относится к росту прочности, но не к схватыванию цемента.

Хлористый кальций

Введение хлористого кальция в состав бетонной смеси повышает интенсивность нарастания прочности, и этот ускоритель применяют при необходимости бетонирования при пониженных температурах (в районах с температурой от —11 до —7° С) или при срочном ремонте.

Хлористый кальций повышает скорость тепловыделения смеси в течение первых нескольких часов: по-видимому, он является катализатором реакции гидратации C3S и C2S. Гидратация С3А при введении хлористого кальция в некоторой степени замедлена, однако нормальный процесс гидратации цемента не нарушается. Хлористый кальций может быть добавлен к быстротвердеющему и обычному портландцементу. Чем выше скорость твердения самого цемента, тем раньше проявляется действие ускорителя. Однако хлористый кальций нельзя использовать с глиноземистым цементом. Быстротвердеющий портландцемент в результате добавки СаСЬ может достичь прочности 70 кгс/см2 в возрасте 1 суток, в то время как обычный портландцемент может достичь этой прочности только на 3—7-е сутки. К 28-суточному возрасту прочность быстротвердеющего цемента с добавкой и без добавки СаС12 практически одна и та же, но обычный портландцемент с добавкой СаС1г обладает большей прочностью, чем без добавки.

Результаты исследований, проведенных Хикки на цементах различных типов, приведены на рис. 2.12. Полагают, что на величину длительной прочности бетона добавка СаС12 не влияет. Хлористый кальций обычно сильнее способствует повышению прочности в ранние сроки жирных смесей с низким водоцементным отношением, чем тощих смесей.

Количество СаСЬ, вводимое в состав смеси, следует тщательно контролировать. При вычислении требуемого количества можно считать, что добавка 1% веса цемента (СаСЬ) оказывает на скорость твердения такое же воздействие, как повышение температуры на 6°. Добавка хлористого кальция в количестве 1—2% является обычно достаточной. Хлористый кальций ускоряет схватывание, и чрезмерное количество СаСЬ может вызвать мгновенное схватывание. Ниже приведены данные, показывающие влияние СаСЬ на сроки схватывания. Добавка СаС12, ускоряя схватывание, полезна при ремонтных работах, например когда течь воды должна быть быстро остановлена.

Важно, чтобы хлористый кальций был равномерно распределен в смеси, лучше всего это достигается путем растворения добавки в воде затворения перед ее введением в бетоносмеситель. Целесообразно предварительно готовить концентрированный раствор

Читайте так же:
Расчет цемента для стяжки теплого пола

В тех случаях, когда существует опасность снижения долговечности бетона в результате внешнего воздействия, добавка хлористого кальция не рекомендуется. Например, стойкость цемента к сульфатной агрессии снижается в результате добавки СаСЬ, особенно у тощих смесей. Если заполнитель является реакционноспособным, имеется повышенный риск возникновения реакции щелочи с заполнителем. Однако когда эта реакция эффективно контролируется применением низкощелочного цемента и введением активных минеральных добавок, влияние СаСЬ очень мало. Еще одно отрицательное влияние добавки СаСЬ заключается в том, что она увеличивает усадку примерно на 10% и, возможно, увеличивает также ползучесть. Хотя добавка СаСЬ снижает опасное воздействие мороза в течение первых нескольких дней после укладки бетона, морозостойкость бетона с воздухововлекающими добавками в более позднем возрасте ухудшается, что подтверждается данными, приведенными на рис. 2.13. С другой стороны, выявлено, что СаСЬ повышает стойкость бетона к эрозии и истиранию, причем эта стойкость сохраняется в любом возрасте.

Возможность коррозии арматурной стали в результате добавки в бетон хлористого кальция пока недостаточно изучена, однако Бюро США по рекламации — крупный потребитель бетона — считает, что пока нет доказательств, что применение хлористого кальция в надлежащем количестве отрицательно влияет на коррозию арматуры К В более пористом бетоне, полученном с использованием высокого водоцементного отношения, некоторая коррозия арматуры наблюдается в раннем возрасте, однако она не прогрессирует. Выявлено, что применение хлористого’кальция ведет к коррозии предварительно напряженной проволоки, поэтому его не следует применять при производстве предварительно напряженного железобетона. То же самое относится к пропариванию, так как имеется серьезная опасность сильной коррозии арматуры. Однако, когда подвергают пропариванию неармированный бетон, СаС12 повышает прочность бетона и позволяет использовать повышенную скорость подъема температуры для сокращения сроков твердения.

Влияние хлористого натрия менее интенсивно, чем хлористого кальция. К тому же влияние NaCl менее устойчиво, также отмечаются снижение теплоты гидратации и сбросы прочности к 7-суточному и более позднему возрасту. Поэтому применение NaCl нежелательно.

Замедлители

Замедление схватывания цементного теста может быть достигнуто введением в смесь специальных веществ — замедлителей. Они также, как правило, замедляют твердение теста, хотя некоторые соли могут ускорять схватывание и в то же время снижать интенсивность роста прочности.

Применение замедлителей целесообразно при бетонировании в жарких условиях, когда в результате воздействия повышенной температуры нормальные сроки схватывания сокращаются. Замедленное твердение, вызываемое замедлителями, может быть использовано для получения архитектурной отделки бетонных элементов. Для этого замедлитель наносят на внутреннюю поверхность стенок формы, что способствует замедлению твердения прилегающего к стенкам слоя цемента. После распалубки форм пограничный слой бетона вычищают, при этом бетонная поверхность приобретает текстуру заполнителя.

Замедляющее воздействие оказывают сахар, производные углеводов, растворимые цинковые соли, растворимые соли борной кислоты и др. На практике наиболее часто применяют те замедлители, которые являются одновременно и пластифицирующими добавками. Применяя замедлители, необходимо уделять особое внимание их правильной дозировке, так как в противном случае они могут препятствовать схватыванию и твердению бетона. Известны случаи получения, казалось бы, необъяснимого снижения прочности бетона, когда для перевозки проб заполнителей в лабораторию были использованы мешки из-под сахара или когда для транспортирования свежеприготовленной бетонной смеси были использованы мешки из-под черной патоки.

Выявлено, что при добавке к цементу сахара в количестве лишь 0,05% веса цемента прочность бетона в суточном возрасте снижается до нуля и в 3-суточном возрасте-—до 50% прочности того же бетона без добавки сахара. Однако результаты различных исследований являются весьма противоречивыми. Например, сообщалось, что аналогичное количество сахара повышает 3-суточную прочность на 10%, а прочность в более позднем возрасте — на 20%. Тем не менее из-за замедленного схватывания интенсивность роста прочности в первые трое суток была пониженной. Возможное объяснение этих противоречий может заключаться в том, что замедленное схватывание способствует образованию более плотного геля и, следовательно, получению повышенной конечной прочности. Из-за этих противоречивых данных сахар обычно не применяют в качестве замедлителей. Несомненно, что весьма желательно предварительно при практическом применении определить действие конкретного замедлителя на пробных замесах, приготовленных на том цементе, который будет использован в строительстве.

Практическое применение сахара возможно для предупреждения схватывания цемента, например в тех случаях, когда вышедшие из строя бетоносмеситель или шламбассейн нельзя быстро освободить. Однако избыток сахара может дать и противоположный эффект. Несмотря на невысокую прочность, быстросхватывающийся цемент с трудом удаляется из емкостей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector