Быстротвердеющий цемент время схватывания

Быстротвердеющий портландцемент

Быстротвердеющий портландцемент или БТЦ получают в следствии тонкого измельчения портландцементного клинкера с добавлением строительного гипса.

При перемалывании клинкера допускается использование до 15% доменных гранулированных шлаков и до 10% активных минеральных добавок.

В клинкере быстротвердеющего портландцемента обычно содержится от 60% до 65% трех-кальциевого алюмината и трех-кальциевого силиката, а так же небольшое количество оксида кальция (СаО), его содержится не более 0,5%. А содержание оксида магния (MgO) в клинкере не должно превышать 5%.

Строительный гипс в состав быстротвердеющего портландцемента добавляют в обычной дозировке, его объем обычно составляет не более 3,5%. Объем гипса в составе портландцемента зависит от того, насколько тонко был помолот цемент и от минерального состава клинкера.

Производство быстротвердеющего портландцемента

Для того, чтобы получить быстротвердеющий портландцемент в его состав добавляют однородные сырьевые материалы с низким содержанием R2O и MgO.

В отличии от производства обычного портландцемента, сырьевая смесь для быстротвердеющего портландцемента готовится с высоким коэффициентом насыщения оксидом кальция. Данное сырье подвергается более тонкому помолу и тщательной гомогенизации. Обычный портландцемент размалывают до 3000 кв.см/г, а быстротвердеющий портландцемент до 4000 кв.см/г. А клинкер в данном случае подвергается обжигу при более высоких температурах, для которого часто используются высококалорийные малозольные каменные угли.

Тонко измельченный цемент и хорошо подобранный минеральный состав быстротвердеющего бетона значительно повышают его прочность в первые сроки схватывания твердения бетонной смеси.

Набор прочности БТЦ

Быстротвердеющий портландцемент получил свое название из-за того, что по сравнению с обычным портландцементом, в первые 3-ое суток твердения первый набирает свою прочность более интенсивно. Такое быстрое твердение возможно только при наличии в цементном составе малых фракций зерен клинкера размером до 20 мкм.

По другим данным, прочность портландцемента в первые сутки твердения зависит от объема зерен клинкера размером до 10 мкм, а прочность на 3-и сутки зависит от зерен размером до 30 мкм. Объем данных фракций клинкера в составе портландцемента определяет его 3-х суточную прочность.

За трое суток твердения, быстротвердеющий портландцемент набирает от 60% до 70% марочной прочности. Но в дальнейшем нарастание прочности резко угасает и к 28-ми суткам прочность БТЦ равна прочности обычного портландцемента. Поэтому главное отличие БТЦ от простого портландцемента это интенсивный набор прочности в первые 3-е суток, а далее такой цемент ведет себя как любой другой портландцемент.

В качестве стандарта прочности БТЦ используется ГОСТ, согласно которому малопластичный раствор, спустя 3-е суток твердения, должен обладать пределом прочности при сжатии 25 и 28 МПа, а при изгибе 4 и 4,5 МПа, соответственно для марок бетона М400 и М500.

Не смотря на то, что интенсивность твердения у быстротвердеющего портландцемента и так высокая, ее можно повысить еще на порядок если использовать тепловую обработку бетонного изделия при температуре от 70°С до 80°С. И благодаря такой тепловой обработке, БТЦ набирает свои 80% марочной прочности не за 3-е суток, а за 5-6 часов, что несомненно значительно быстрее.

Но при этом длительное пропаривание, а так же тепловая обработка при температуре более 80°С, могут привести к сильному замедлению роста прочности бетона, а в последствии и к недобору этой прочности. И так как конечная прочность может оказаться ниже, чем та которая достигается при твердении обычного портландцемента в обычных условиях, то пропаривать такие бетоны следует при температуре менее 80°С и с достаточно короткой выдержкой.

Применение БТЦ

При использовании быстротвердеющего портландцемента на заводах крайне не рекомендуется хранить данный цемент на складах, так как со временем он теряет свою активность. В лучшем случае цемент должен быть использован по мере поступления на бетонный завод.

При возведении бетонных конструкций, БТЦ рекомендуется использовать для строительства высокопрочных и преднапряженных железобетонных изделий. Использование БТЦ в таких ситуациях позволяет отказаться от тепловой обработки бетонной конструкции, а так же снизить потребность в металлических формах. Так же быстротвердеющие цементы широко используются для изготовления моноблочных бетонных изделий, так как это позволяет сократить срок выдержки изделия в опалубке, а следовательно сократить и весь срок строительства.

Время высыхания (застывания, схватывания) цементного раствора

Надежность и срок службы строительных конструкций обуславливаются качеством стройматериалов, используемых при их возведении. Смеси на основе цемента остаются наиболее популярным материалом при строительстве несущих конструкций и обустройстве фундамента. Сегодня рынок предлагает широкий выбор марок цемента разного назначения.

Что влияет на длительность схватывания цемента

Время застывания раствора является одной из ключевых характеристик цемента и зависит от температурного режима и используемого связующего вещества.

Перед тем, как купить цемент, надо разобраться в его маркировке, цифры которой обозначают уровень прочности в кг/см 2 . Чем больше число, тем меньше скорость отверждения раствора, т.е. M300 схватывается дольше M500.

Также важную роль играет температура, оптимальный интервал — от 15 до 25 C. Чем ниже температура, тем больше времени требуется раствору для схватывания, но и жаркая погода (от 30 C) негативно сказывается на процессе застывания и качестве итоговой конструкции. Это нужно учитывать при доставке цемента прямо на стройплощадку.

На заводах по производству ЖБИ применяются эффективные технологии отверждения раствора, обеспечивающие высокую скорость в сочетании с оптимальным качеством. Но для этого требуется спецоборудование для поддержания постоянной температуры, строгое соблюдение соотношения компонентов раствора и многое другое.

В обычных условиях всё это недоступно, следовательно, на стройплощадке приходится руководствоваться информацией, указанной на упаковке, и рекомендациями производителя относительно температуры, соотношения компонентов и длительности отверждения. При наличии присадок скорость схватывания различается даже у идентичных марок цемента. В норме 28 дней достаточно для получения приемлемого уровня прочности.

Ключевые стадии застывания

Важную роль в этом процессе играет соблюдение правильного соотношения компонентов при приготовлении раствора. Без этого невозможно гарантировать требуемые показатели прочности. По прошествии 1 ч. после заливки свойства смеси начинают меняться. Уже через 24 часа она твердеет достаточно, чтобы выдерживать человеческий вес. Но это лишь 1-я стадия, именуемая схватыванием, а отверждение является 2-й стадией. В теплую погоду через 48 часов залитая масса набирает примерно половину заявленной прочности.

Между заливкой смеси и возобновлением строительных работ должно пройти минимум 4 недели. За этот срок бетон наберет 90% расчетной прочности. Но если речь идет не о простых несущих конструкциях, а о мощном фундаменте, следует сделать годовой перерыв.

Время высыхания цемента марки M500

Заказывая материал, нужно ориентироваться на его маркировку. К примеру, M500 за 14 дней достигнет 75% заявленной прочности, тогда как M400 — лишь половину. Таким образом, чем выше качество цемента, тем выше скорость возведения. Это же касается и температурных показателей. Заказывая поставку, стоит учитывать, что цена цемента высоких марок тоже будет выше.

Как только температура окружающей среды опускается до 0 C, процесс отверждения фактически приостанавливается. Но это относится к чистому цементу, не содержащему специализированных присадок. После достижения точки замерзания воды запускается структурное разрушение материала. Вот почему надо поддерживать плюсовую температуру залитой массы вплоть до достижения ею 90% заявленной прочности. Цемент M500 обеспечит требуемый уровень прочности за 1 месяц. Также время отверждения зависит от соотношения цемента и песка в смеси.

Как сократить длительность высыхания марки M500

Для ускорения процесса отверждения требуется поддерживать заданный уровень температуры. Для этого рассчитывается среднесуточный температурный показатель, и если его величина оказывается менее 15-20 C, смесь надо подогревать, но не позволяя ей обезвоживаться, иначе качество материала снизится. Избежать этого можно увлажняя поверхность или укрывая ее пленкой и другими материалами.

Время высыхания в помещении и на улице

Воздух в помещении характеризуется равномерностью прогрева, что позволяет сделать довольно точный расчет длительности высыхания. Для аналогичных вычислений при отверждении под открытым небом в течение 24 часов следует выполнить серию температурных замеров, делая промежутки в несколько часов.

Ceresit CX 5 (Церезит Ц Икс 5) Цемент монтажный аквастоп

Что собой представляет быстротвердеющий цемент

Рисунок 1. Быстротвердеющий цемент
Для этого вида цемента подбирают качественные сырьевые материалы с максимально однородным химическим составом при минимуме нежелательных примесей. Аморфная их структура помогает легче взаимодействовать, нежели в ситуации с кристаллами.

Помол сырья выполняют очень скрупулезно, получая однородную смесь. Обжиг проводят при повышенной температуре. В состав вводят ускорители (плавиковый шпат), после чего клинкер быстро охлаждают. Быстротвердеющий портландцемент содержит максимум 10% активных добавок, а также 15% гранулированных шлаков. Они связывают гидрат окиси кальция, ускоряя поглощение им воды.

Виды цемента и основные свойства.

Сульфатостойкий портландцемент. Обладает высокой сульфатостойкостью за счёт малого содержания алюминатов кальция.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ). Обогащается минеральными добавками, усиливающими нарастание прочности в первом периоде твердения.

Цемент с гидрофобизирующими добавками. Благодаря гидрофобизирующим добавкам обладает низким водопоглощением и используется для строительства объектов, расположенных в воде.

Цемент с поверхностно-активными добавками (ПАД). Отличное решение для зданий со сложной архитектурой (раствор на цементе с ПАД обладает повышенной подвижностью и удобоукладываемостью).

Тампонажный портландцемент. Разработан для тампонирования нефтяных и газовых скважин. Обладает высокой текучестью, устойчив к температурам и давлению, очень прочный.

Белый портландцемент. Практически не содержит красящих компонентов, очень светлый. Из такого портландцемента можно создавать художественные фигуры.

Цветной портландцемент. На этапе помола клинкера в его состав вводятся органические и минеральные пигменты.

Пуццолановый портландцемент. Имеет повышенную стойкость к пресной воде и сульфатам, быстро отвердевает при высоких температурах.

Шлаковые цементы. Производятся в двух вариантах: шлакопортландцемент (очень устойчив к агрессивным средам) и известково-шлаковый цемент (устойчив к пресным и сульфатным водам).

Глинозёмистый цемент. Благодаря алюминату кальция в его составе, быстро твердеет, однако имеет большую водопотребность в сравнении с другими видами цемента.

Преимущества и недостатки быстротвердеющий цемент

Материал активно применяют при возведении высотных сооружений. Использование продукта в изготовлении железобетонных изделий позволяет производителям пропускать этап пропаривания конструкций, что существенно ускоряет время технологического процесса.

Преимущества цемента очевидны при выполнении монолитного строительства. Его использование нивелирует ограничения, вызывающие простои в работе. Не делая значительных перерывов, мастера приступают к выполнению очередных этапов работы.

Но быстротвердеющий цемент не способен вытеснить традиционные марки, поскольку не лишен определенных недостатков:

• его производство требует наличия современного оборудования;
• для производства необходимо высококачественное сырье;
• получаемый бетон требователен к соблюдению правил заливки.

Какой самый быстросохнущий цемент?

Вопрос. Здравствуйте! Планирую во второй половине осени заливку отмостки и площадки под стоянку машины. В этот период года возможны сильные дожди способные размыть свежую бетонную заливку. Прошу сообщить информацию: Какой самый быстросохнущий цемент? Постараюсь его приобрести и застраховать свои бетонные конструкции от возможных погодных неожиданностей.

Ответ. Добрый день! Быстротвердеющие (быстросохнущие) цементы, которые поступают в широкую продажу, это портландцемент или шлакопортландцемент марок М400 и М500. Бетоны и цементные растворы на их основе твердеют в течение 72 часов после затворения водой. Идентифицировать быстротвердеющий портланд или шлакопортландцемент можно по маркировке на мешке. Быстросохнущий цемент обозначается буквой «Б» (быстросохнущий) расположенной после марки и сведений о наличии или отсутствии добавок. Пример маркировки быстросохнущего цемента – «ПЦ 500 Д0 Б»:

• «ПЦ» – портландцемент (ШПЦ – шлакортланцемент);
• «400» или «500» – марка материала, сообщающая о прочности бетонной конструкции на сжатие 400 или 500 кг/см2;
• «ДО»– процентное содержание добавок 0%;
• «Б» – быстротвердеющий.

В связи с введением в действие нового Госта, производители цемента маркируют свою продукцию иначе. В любом случае, быстротвердеющий цемент идентифицируется наличием буквы «Б» в конце любой маркировки. Пример маркировки быстросохнущего цемента по новому ГОСТу – ЦЕМ (CEM) I (II) 42,5 Б.

Полезная информация

Быстросохнущий цемент получают двумя способами, либо более тонким измельчением клинкера, либо введением специальных добавок. В первом варианте быстрое твердение получается за счет значительного увеличения удельной площади соприкосновения частиц цемента с водой и соответственного ускорения гидратации (твердения). Используя данную технологию можно получить особо быстротвердеющие цементы, допускающие демонтаж опалубки через 4 часа после заливки.

Важно! Быстротвердеющие цементы не допускают длительного хранения. В течение 1,5-2 месяцев свойства быстрого твердения сводятся нулю. Кроме того связующее этого вида не рекомендуется использовать для возведения конструкций работающих в агрессивной химической среде и для заливки массивных сооружений.

В последнем случае происходят значительные перепады температуры внутри и снаружи конструкции, способные нарушить целостность ЖБИ.

Состав

Отменные эксплуатационные свойства смеси достигаются благодаря присутствию в продукте следующих ингредиентов:

• порообразователей;
• ускорителей;
• разжижителей.

Последние компоненты увеличивают пластичность раствора, позволяют воде в нем равномерно распределяться. Первые добавки и ускорители уменьшают срок выведения из раствора влаги. Их использование снижает механические характеристики (предельную прочность и пластичность) у будущей поверхности.

Изготовление быстротвердеющего бетона

Рисунок 2. Изготовление быстротвердеющего цемента
При выпуске материала, обладающего свойством ускоренного твердения, необходим тончайший помол компонентов. Мелкие гранулы увеличивают площадь взаимодействия с влагой, ускоряя гидратацию. Быстросхватывающийся цемент имеет удельную поверхность 3500 кв. см/г, а обычный продукт — 2800. Особо быстротвердеющий состав вообще обладает активной площадью до 9000 кв. см/г. Когда такая цементная пыль застывает в естественных условиях, через 3 часа уже разрешено демонтировать опалубку, а спустя сутки бетон имеет две трети завершающей прочности.

Свойства гидроизоляционной смеси CERESIT CX 5 (гидропломба):

• начало схватывания через 3 минуты;
• быстро набирает прочность;
• безусадочный;
• водонепроницаемый;
• морозостойкий;
• имеет высокую адгезию к бетону и металлу;
• не содержит хлоридов;
• не вызывает коррозии арматуры;
• пригоден для внутренних и наружных работ;
• экологически безопасен.

Инструкция по применению монтажного цемента / гидропломбы Ceresit CX 5:

Подготовка оснований должна осуществляться в соответствии со СНиП 3.04.01-87.

Основание должно быть твердым, чистым, шероховатым, с достаточной несущей способностью и открытыми порами.

Основание необходимо очистить от пыли и загрязнений (высолов, масел, битума и т.п.).

Непрочные участки основания следует удалить.

При необходимости увлажнить основание.

Монтажный цемент может применяться на таких основаниях как бетон, цементно-песчаные растворы, кладки из керамического облицовочного кирпича и природного камня.

Небольшое количество монтажного цемента смешивают с чистой водой до получения однородной массы без комков.

Консистенцию материала подбирают в зависимости от вида выполняемых работ.

• Для остановки водопритоков, анкеровки и заполнения выбоин на вертикальных основаниях материал готовят с пластичной консистенцией, смешивая 4 объемных части цемента с 1 частью воды.

• Для анкеровки и заполнения трещин на горизонтальных основаниях материал готовят с текуче-пластичной консистенцией, смешивая 3 объемных части цемента с 1 частью воды.

Смесь должна быть израсходована в течение 3 минут с момента приготовления.

Зазор между анкером и стенками полости не должен превышать 20 мм.

При зазорах более 20 мм монтажный цемент смешивают с кварцевым песком в соотношении 1:1 и водой доводят смесь до требуемой консистенции.

Введение песка не влияет на скорость схватывания материала, но приводит к небольшому снижению его прочности.

При остановке водопритоков водопроявляющий дефект быстро заполняют приготовленной смесью в момент ее схватывания (определяется по изменению консистенции и активному тепловыделению) и удерживают ее там до полного отверждения.

Свежие остатки смеси легко удаляются водой, засохшие можно удалить только механическим способом.

Рекомендации по работе с монтажным цементом / гидропломбой Ceresit CX 5:

Работы следует выполнять в сухих условиях, при температуре воздуха и основания от +5 до +35°C и относительной влажности воздуха не выше 80%.

Скорость схватывания монтажного цемента можно регулировать температурой воды затворения — чем ниже температура воды затворения, тем медленнее схватывается материал.

УПАКОВКА

Сухая смесь СХ 5 поставляется в полимерных ведрах по 2 кг и многослойных бумажных мешках по 25 кг.

ХРАНЕНИЕ

В сухих условиях, на поддонах, в оригинальной неповрежденной упаковке — не более 12 месяцев со дня изготовления.

Продукт активно реагирует с влагой, поэтому не до конца выработанный материал следует держать герметично закрытым и использовать по возможности быстрее.

РАСХОД МОНТАЖНОГО ЦЕМЕНТА CERESIT CX 5.

1,5—1,7 кг/дм3 заполняемого объема, в зависимости от консистенции смеси

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОНТАЖНОГО ЦЕМЕНТА CERESIT CX 5:

Общие правила применения — быстротвердеющий цемент

Использовать быстросохнущие растворы невероятно просто. Нужно только замешать из них раствор, добавив гранулированный песок с водой. Состав требуется израсходовать за час, поэтому его необходимо замешивать небольшими порциями.

Смесь наносят на предварительно подготовленную поверхность без пыли, жирных пятен, каждый слой необходимо выравнивать. Мероприятие рекомендуют выполнять при температурном диапазоне 10–25° тепла. Нельзя допускать воздействие на стяжку солнца и сквозняков минимум 3 суток.

Твердение бетона наступает сразу после схватывания смеси. Чтобы гарантировать требуемую марку материала, необходимо выждать четыре недели. Сохнет цемент по-разному — все зависит от компонентов. Если присутствуют активные добавки, они при контакте с водой ускоряют химическую реакцию, благодаря чему бетон твердеет гораздо быстрее.

Что такое быстротвердеющий цемент

Быстрому строительству мешает время застывания конструкций, изготовленных на основе цемента. Быстротвердеющий цемент призван исправить такую ситуацию. Его применение способствует интенсификации процесса, так как БТЦ обладает высоким индексом затвердевания. Это обусловлено большой скоростью гидратации материала, которая активизируется уже во время приготовления раствора и позволяет изделию на его основе набрать расчетную прочность гораздо быстрее, чем конструкции, отлитой из обычного цемента.

Быстротвердеющий цемент является таковым благодаря большой скорости гидратации материала, которая начинает работать уже во время приготовления раствора.

Преимущества и недостатки БТЦ

Цемент быстротвердеющий нашел применение в строительстве, к примеру, высотных сооружений. Его использование в изготовлении железобетонных изделий дает производителям возможность пропустить такой этап производства, как пропаривание ЖБИ. Такой способ интенсификации застывания бетона также намного ускоряет время набора им расчетной прочности, которая в естественных условиях достигается только по прошествии 4-х с лишним недель. Тем не менее эксплуатация пропарочных камер обходится производителям бетона недешево.

Быстротвердеющий цемент очень часто используют при монолитном строительстве.

Преимущества цемента, обеспечивающего ускоренное затвердевание растворов на его основе, особенно очевидны при монолитном строительстве и при возведении кирпичных строений. При его использовании перестают действовать ограничения, которые раньше приводили к простоям после заливки перекрытий, столбов или кладки определенного количества рядов кирпичной стены. Без сколько-нибудь значительного перерыва строители могут приступать к следующим этапам работ.

Стоит сказать, что быстротвердеющий цемент пока не может вытеснить из строительства традиционные связующие вещества и методы выпуска продукции на их основе. Это связано с несколькими факторами.

1. Первый из них — производство БТЦ требует современного оборудования.
2. Этот цемент может изготавливаться только из высококачественного сырья (перечисленные выше факторы напрямую влияют на повышение себестоимости такого рода продукции, которая не лучшим образом в конечном счете влияет и на ее цену).
3. БТЦ и бетон на его основе более требовательны к технологии производства и заливки, однако опыта работы с этими материалами у специалистов пока накоплено мало.

Маркировка цемента

Инструменты для приготовления цементного раствора.

Быстротвердеющий цемент обозначается индексом «Б», который указывается на упаковке после марки компонента (500 или 400) и информации о процентном содержании добавок в нем (Д). К примеру, аббревиатура ПЦ 500 Д0 Б расшифровывается следующим образом.

1. ПЦ — портландцемент (ШПЦ — шлакопортландцемент).
2. 500 — марка 500 (прочность испытательного образца, выдержавшего нагрузку в 500 кг/см 2 ).
3. Д0 — в цементе нет минеральных добавок (Д20 — 20% и т.п.).
4. Б — быстротвердеющий. Если на упаковке нанесен не индекс «Б», а «Н», то в ней содержится нормированное вещество (нормальнотвердеющее). Индекс «ВРЦ» указывает на водонепроницаемость компонента, «СС» — на сульфатостойкость и т.п.

Рисунок 1. Маркировка цемента по ГОСТу.

Быстротвердеющий цемент выпускается в 2-х марках — М400 и М500. Стоит отметить, что с введением в действие в 2004 году нового ГОСТа многие производители стали маркировать свою продукцию по-новому (рис. 1). Такое обозначение принято и у зарубежных изготовителей связующего компонента. Однако зачастую на упаковках указывается и старая маркировка. Поскольку чаще всего застройщиками приобретается цемент М400 и М500, то следует знать, что эквивалентны этим обозначениям маркировки:

• ЦЕМ (CEM) I (II) 32,5 (I — без добавок, II — с добавками, 32,5 — класс прочности);
• ЦЕМ (CEM) I (II) 42,5 Б (Н) ( Б — быстротвердеющий, Н — нормальнотвердеющий).

Производство БТЦ

Быстротвердеющий цемент без добавок получается, когда подвергается на предприятии более тонкому измельчению. Чем мельче гранулы, тем большую площадь соприкосновения с реагентом они обеспечат, а поэтому увеличивается активность гидратации. Стоит сравнить удельную поверхность БТЦ и обычного цемента. У первого она колеблется в диапазоне 3,5-4 тысяч см 2 /г вещества, а у второго — 2,8-3 тысяч см 2 /г. Необходимо сказать, что существуют особобыстротвердеющие цементы, в которых активная площадь увеличена до 7-9 тысяч см 2 /г. Бетонные изделия из них, застывая в естественных условиях, готовы к снятию опалубки уже через 2-4 часа после заливки. В течение этого времени бетон достигает прочности 100 кг/см 2 , а на следующий день конструкция набирает 2/3 своей расчетной прочности.

Как уже писалось, такой способ производства БТЦ не дешев, поэтому для придания связующему веществу необходимых характеристик многие производители используют добавление в него различных минеральных добавок. Тем не менее быстротвердеющий бетон из БТЦ с добавками будет застывать не так быстро, как раствор, сделанный на основе цемента тонкого помола.

В любом случае ГОСТ 10178-62 регламентирует характеристики быстротвердеющего цемента.

Прочность вещества на третьи сутки после его затворения водой не должна быть ниже 40 кг/см 2 (затвердевание раствора должно проходить в нормальных условиях).

Ускорение затвердевания бетона

Состав и пропорции для приготовления бетона на основе гранита и цемента.

Чтобы получить быстротвердеющий бетон с высокими характеристиками прочности, достигаемыми в естественных условиях уже в первые дни после его заливки, можно использовать и обычный цемент. К способам ускорения застывания бетона относятся:

• уменьшение в растворе цементной и водной составляющих (тощий бетон);
• применение модификаторов, активирующих гидратацию;
• домалывание связующего компонента с добавлением в него гипса.

К тощему бетону относится и бетонный раствор марки 200, из которого уже могут изготавливаться конструкции перекрытий. Менее марочные растворы применяются в подготовке оснований перед дорожным строительством и возведением зданий. Ускорение застывания бетона достигается, благодаря меньшему количеству реагентов, из-за которых процесс гидратации проходит гораздо быстрее. При изготовлении так называемого жесткого бетона нельзя увеличивать дозировку воды, так как ее избыток приведет к ухудшению качества раствора.

Затвердевание бетона проходит быстрее, если при приготовлении в раствор добавлять хлористый кальций. Его содержание в бетоне не должно превышать 3%. Если изготавливается железобетонная конструкция, то количество CaCl₂ снижается до 2%. Этот модификатор нельзя закладывать в растворы, которыми будут заливаться железобетонные конструкции с арматурой сечением тоньше 4 мм, так как он станет причиной коррозии металла. Не рекомендуется его применять и для сооружения долговременных ЖБИ. Следует добавить, что хлористый кальций добавляется в смесь вместе с водой. Перед тем как залить жидкость в бетон, модификатор необходимо растворить в ней. Специалисты советуют добавлять CaCl₂ в пуццолановые цементы, шлакопортландцементы и цементы с длительным сроком затвердевания.

Быстротвердеющий бетон, набирающий за первые сутки застывания до 50-55% расчетной прочности, получается при домалывании и добавлении в него гипса, содержание которого в связующем компоненте доводится до 3%. Однако лабораторные опыты показали, что лучшие показатели затвердевания показал бетон на основе цемента с 8-процентным содержанием гипса. Специалисты, проводившие исследования отметили, что более эффективным отвердителем является высокопрочный гипс. Бетон, приготовленный с этим модификатором, по показателям прочности почти в 1,5 раза превысил раствор, в который добавлялся обычный строительный гипс.

БЫСТРОСХВАТЫВАЮЩИЕСЯ ЦЕМЕНТНЫЕ РАСТВОРЫ

Содержание

Р емонт с восстановлением гидроизоляции старых зданий существенно сложнее нового строительства. Перед собственно изоляционными работами предстоит сделать очень много: осушить и очистить подвалы, удалить отслаивающиеся слои штукатурки, загрязнения, отложения солей, «мокнущие» стяжки, уплотнить швы. Места активного просачивания затираются или заделываются скоростными закрепителями. Но обычные цементные растворы будут быстро размыты протечками, и поэтому необходим влагостойкий цементный раствор, схватывающийся за несколько минут.

Такие растворы получают, используя или специальные смеси, или добавки для цементных растворов. Приготовленные в заводских условиях, современные смеси обеспечивают удобство и надежность ремонтных работ. Как правило, их же можно использовать при новом строительстве для быстрого закрепления в бетоне металлоконструкций, изделий, анкеров и т. п.

Общие правила применения

Очистить поверхность от пыли, грязи, мелких частиц, масел и жиров с помощью зубила, щетки, кисти или струей воды под высоким давлением. Локализовать протечки, расширить края и углубить отверстия до 2 см. Перед нанесением раствора поверхности смочить водой без образования луж. Смешать в необходимом количестве раствор, строго следуя рецептуре (рекомендуется применение низкоскоростного миксера).

Если из отверстия поступает вода под давлением, необходимо установить дренажную трубку из ПВХ. После того как вода пойдет через дренаж, углубление вокруг трубки заполнить раствором. После затвердевания раствора трубка удаляется, и отверстие заделывается окончательно. Нельзя применять при температурах ниже +5 град. С. Работать следует в резиновых перчатках, а по окончании работы инструмент сразу промыть водой.

«Гидротекс-Б»

(ООО «Спецгидрозащита», Петербург)

Водоостанавливающий состав для аварийной ликвидации протечек через трещины, швы, отверстия бетонных и каменных ограждающих конструкций заглубленных сооружений. Представляет собой сухую смесь портландцемента, просеянного песка и химических добавок, имеет хорошие водозащитные свойства и прочность. Обеспечивает простоту применения, высокую производительность, экологичность. Время схватывания 0,5–5,0 мин. Разрешен для применения в питьевом водоснабжении. Поставляется в мешках по 3 и 25 кг.

Применение

Затворить водой, размять и вдавить в место протечки.

Ceresit CХ-5

(Польша)

Монтажный и водоостанавливающий цемент. Применяется для ускоренной анкеровки металлических и полимерных элементов в цементосодержащих поверхностях, а также для остановки водопритоков через дефекты бетонных и цементных конструкций. Безусадочный, водонепроницаемый, время схватывания 4 минуты, прочность на сжатие более 40 МПа, морозостойкий, экологически безопасный. Плотность около 1,32 кг/л. Поставляется в мешках по 5 и 25 кг. Срок хранения 1 год.

Применение

При заполнении зазоров более 20 мм дополнительно ввести чистый кварцевый песок 1:1. При начале схватывания вдавить подготовленный раствор в отверстие и удерживать его там до отвердевания.

Epasit DSF

(Производство EPASIT GmbH Spezialbaustoffe, Германия)

Быстросхватывающийся водонепроницаемый минеральный раствор (сухая смесь). Морозоустойчивый, воздухонепроницаемый, не вызывает коррозии. Поставляется в мешках по 15 кг. После смешивания использовать в течение 3 минут.

Epasit SР

(Производство EPASIT GmbH Spezialbaustoffe, Германия)

Быстросхватывающийся цемент, морозоустойчив, способен «дышать». Применяется для монтажных работ, быстрого крепления деталей в бетоне, кладке, а также как штукатурный раствор для зимнего бетонирования. Время схватывания 3 минуты. Поставляется в ведрах 15 кг.

Epasit SF

(Производство EPASIT GmbH Spezialbaustoffe, Германия)

Быстросхватывающееся вяжущее (реактивная жидкость), при смешивании с цементными массами без добавления воды образует быстросхватывающуюся плотную массу. Может применяться для ускорения схватывания бетонов и растворов в зимнее время и для их упрочнения. Поставляется в канистрах 10 литров. Беречь от мороза.

«Ватерплаг»

(Waterplug) (Бельгия)

Быстросхватывающийся состав для ликвидации активных протечек в бетоне и камне. Закупоривает протечки даже при высоким давлении жидкости, нетоксичен, расширяется после схватывания, быстро набирает прочность, не ускоряет коррозию. Состоит из смеси гидравлических цементов, кремнистых наполнителей и добавок. Применяется в тех случаях, когда обычные составы вымываются и когда полимерные составы не дают прочного сцепления (в плотинах, трубопроводах, резервуарах, тоннелях, подвалах, фундаментах, а также для быстрого закрепления болтов, анкеров, труб, перил и т. п.).

«Бетонфикс»

(Производство Index S.p.A., Италия)

Быстросхватывающийся состав на цементной основе для блокирования протечек, крепления и заделки металлодеталей в бетоне, для быстрого ремонта бетонных поверхностей. Безусадочный, влагонепроницаемый раствор с повышенной адгезией, максимальным гранулированием наполнителя 0,5 мм. Может быть уложен толстым слоем на вертикальных поверхностях без применения опалубки.

Применение

Нанести раствор шпателем или мастерком. Поддерживать поверхность влажной в течение 24 часов.

«Бетонрапид»

(Производство Index S.p.A., Италия)

Водоостанавливающий состав для аварийной ликвидации протечек. Позволяет блокировать протечки даже при постоянном водопритоке, безусадочный, имеет хорошую адгезию и очень быстро схватывается (время схватывания 30–60 секунд). Расход раствора 1,5–2,0 кг/куб. дм. Поставляется в ведрах 5 и 25 кг. Срок хранения – год.

Применение

Очистить и смочить основание, приготовить раствор, наносить раствор небольшими шариками, сильно вдавливая его в основание. На вертикальных поверхностях протечки ликвидируются сверху вниз.

Sta-Dri Water-stop

Быстротвердеющий в водной среде, высокопрочный и водостойкий цементный состав для ремонта протекающих отверстий в камневидных материалах. Пригоден для заделки трещин и дыр под водой. Время застывания: начальное – 2 мин, окончательное – 3–5 мин. Прочность на сжатие через 28 дней более 500 кг/кв. см, прочность на растяжение 27 кг/кв. см.

Быстротвердеющий цемент (БТЦ), производство и применение быстротвердеющего цемента.

Быстротвердеющий цемент (БТЦ) – цемент, отличающийся повышенной прочностью через трое суток твердения. Химический состав сырьевых материалов, применяемых для производства быстротвердеющего цемента и высокопрочного цемента (марки 500 и выше), должен быть более однородным. Помол сырьевых материалов должен быть весьма тонким.

Предел прочности при сжатии образцов, изготовленных из быстротвердеющего цемента, в возрасте трех суток составляет 25-28 МПа, а возрасте 28 суток – 40-50 МПа. Быстротвердеющий цемент отличается повышенным по сравнению с цементом содержанием трехкальциевого силиката С₃S, количество которого должно быть не менее 50%.

Для ряда строительных нужд и в частности, для заводского изготовления сборных железобетонных строительных деталей, а также для скоростного строительства необходим быстротвердеющий цемент (БТЦ), для которого характерно более интенсивное, чем для обычного цемента, нарастание прочности в начальный период твердения. В отдаленные сроки нарастание прочности замедляется и через длительный период он может при близиться по прочности к обычному цементу. Следовательно, не всякий быстротвердеющий цемент будет обязательно высокопрочным, т. е. иметь высокую марочную прочность в стандартные сроки (через 28 суток) или в более длительный период. Вместе с тем следует отметить, что цементы высоких марок обычно и в первые сроки имеют сравнительно большую абсолютную прочность.

Предел прочности при сжатии быстротвердеющего цемента при испытании в растворах жесткой консистенции через 3 суток должен быть не менее 300, а через 28 суток — 500 кг/см 2 . Предел прочности при сжатии в процессе испытания в растворах пластичной консистенции через 3 суток должен быть не менее 200, а при изгибе 35 кг/см 2 . Через 28 суток предел прочности при сжатии должен быть не менее 350 кг/см 2 .

На заводах по производству сборных железобетонных конструкций и деталей применение быстротвердеющего цемента значительно ускоряет производственный процесс и устраняет необходимость в больших складских помещениях для вызревания изделий. Использование быстротвердеющего цемента для монолитного бетона сокращает сроки распалубки и снижает также вес сооружения, так как высокая прочность получаемого при этом бетона позволяет уменьшить сечение конструкции.

Сырьевые материалы для производства быстротвердеющего и высокопрочного цемента должны быть возможно более однородными по химическому составу и содержать наименьшее количество нежелательных примесей. Большое значение имеет физическая структура сырьевых материалов. Предпочтительнее аморфная структура материалов, при которой они легче вступают в химическое взаимодействие, чем материалы кристаллической структуры.

Помол сырьевых материалов должен быть весьма тонким, а сырьевая смесь возможно более однородной с тем, чтобы пределы, колебания химического состава шлама, поступающего в печь, были незначительными. Обжиг нужно вести во вращающихся печах при несколько повышенной температуре и по возможности на беззольном топливе (газе и мазуте). В сырьевую смесь целесообразно вводить ускорители процесса клинкерообразования, например плавиковый шпат, и быстро охлаждать клинкер, выходящий из зоны спекания. Быстротвердеющий цемент отличается повышенным содержанием С3S, содержание которого должно быть не менее 50%. К быстротвердеющему цементу можно добавлять не более 10% (от веса цемента) активных минеральных добавок и не более 15% доменных гранулированных шлаков. Эти добавки связывают выделяющийся при гидролизе С₃S гидрат окиси кальция, тем самым ускоряя его взаимодействие с водой. Добавка небольшого количества трепела, кроме того, способствует более равномерному нарастанию прочности без сбросов.

При обычной тонкости помола в заводских мельницах степень использования активности цемента в растворах и бетонах через 28 суток твердения составляет лишь 55-60% и даже спустя много лет в затвердевшем цементном камне можно обнаружить не прореагировавшие зерна клинкера. Для ускорения твердения цемента его нужно размалывать более тонко, по крайней мере до удельной поверхности не ниже 3500 см 2 /г, вместо обычных 2500-3000 см 2 /г. Положительное влияние более тонкого помола заключается в ускорении процессов гидратации и гидролиза зерен цемента за счет увеличения его удельной поверхности, а следовательно, и в повышении прочности в первые сроки после затворения водой. Особенно тонкий помол необходим при введении в него добавок.

Большое значение имеет гранулометрический состав цементного порошка. Повышение содержания зерен мелких фракций ускоряет процесс нарастания прочности цемента в первые сроки после затворения водой и позволяет получать быстротвердеющие цементы. Увеличение количества зерен средних фракций обеспечивает более высокую прочность в последующие сроки (через 28 суток) и, следовательно, способствует получению высокопрочных цементов.

Большую удельную поверхность цемента можно получить за счет более длительного помола в обычных трубных мельницах при соответственном понижении их производительности. Более тонкому помолу способствует предварительное дробление клинкера, водяное охлаждение корпусов цементных мельниц, оптимальная загрузка и своевременная догрузка мелющих тел и т. д. Целесообразно применять для этой цели сепараторные мельницы. В ряде случаев на заводах железобетонных изделий целесообразным может оказаться домол всего или части цемента, причем в последнем случае с последующим смешением более тонкоизмельченной части материала со всей массой цемента.

В последнее время стали выпускать особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ), прочность при сжатии которого через сутки составляет не менее 300, а через 3 суток — 450 кг/см 2 (при испытании в растворах жесткой консистенции). Содержание С₃S в этом цементе не менее 55%. Цемент размалывают до удельной поверхности не менее 4000 см 2 /г. В порошке наряду с преобладанием зерен размером 30-50 мк должно содержаться определенное количество зерен меньше 5 мк. Оптимальный гранулометрический состав достигается в основном за счет подбора ассортимента мелющих тел, положения перегородок и аспирационного режима. В этот цемент другие добавки, кроме гипса, не вводятся. Применение ОБТЦ позволяет сократить расходы цемента и отказаться от пропаривания бетонных изделий или уменьшить его длительность.

Скорость нарастания прочности можно увеличить также путем добавки хлористого кальция, хлористого натрия, соляной кислоты, сульфата натрия или некоторых других веществ. Добавка наиболее часто применяемого хлористого кальция составляет обычно 1-2% от веса цемента, действие его сказывается главным образом впервые сроки твердения. Ускоряет процесс нарастания прочности и введение кристаллических затравок из предварительно гидратированного цемента.

Мощным средством ускорения процесса твердения изделий из цемента в заводских условиях является водотепловая (тепловлажностная) их обработка, которая осуществляется обычно в пропарочных камерах паром атмосферного давления.

Быстротвердеющие бетоны получают не только путем использования быстротвердеющего цемента. На заводах по производству железобетонных изделий применяют: жесткие бетонные смеси с малым В/Ц; сильное уплотнение бетонной смеси двух- и много частотным вибрированием, вибропрокатом, силовым прокатом, виброштампованием, вибропрессованием и т. д.; виброактивизационное воздействие на цементное тесто, растворную составляющую или бетонную смесь; электроактивацию и активацию ультразвуком.

Возможно Вас заинтересует: