Ускорители твердения бетона

Введение в бетонную смесь ускорителей твердения:

позволяет уменьшить усадку бетона и, соответственно, предотвращает образование трещин

сокращает время и энергетические затраты работы механизмов, обеспечивающих уплотнение смеси (вибраторы, виброрейки и др.)

повышает морозостойкость и водонепроницаемость бетона

увеличивает производительность строительства

Немаловажное значение имеют добавки (ускорители твердения) в зимнем бетонировании, поскольку при низких температурах бетон твердеет долго и с угрозой значительной потери качества бетонных конструкций. Быстрый набор прочности снижает риск потери качества. Ускорители твердения широко применяются в строительстве сооружений, где необходимо быстрое «схватывание» бетона: аварийный ремонт монолитных конструкций, изготовление сборных бетонных конструкций в условиях полигона, строительство туннелей, мостов и других ответственных объектов. Применение ускорителей твердения бетона в заводском производстве сборных железобетонных и бетонных изделий позволяет значительно сократить время тепло-влажной обработки материала, что приводит к экономии энергетических затрат. Введение в бетонную смесь этих добавок сокращает также расход цемента. Использование добавок ускоряет процесс схватывания бетонной смеси на 25% при температуре +18ºС - +22ºС.

В настоящее время в качестве ускорителей твердения бетона используются: поташ (карбонат калия), хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит нитрат кальция, нитрат натрия, хлорид натрия, алюминат натрия и многие другие.

Поташ (К2СО3) – это соль с ярко выраженными щелочными свойствами. Внешне представляет собой кристаллический порошкообразный продукт белого цвета. Способствует быстрому схватыванию бетонной смеси и образованию крупнопористой структуры бетона. Добавляется в бетонную смесь с дозировкой до 5% массы цемента. Поташ не рекомендуется применять, если заполнители в составе бетона содержат кремнезём, так как взаимодействие может привести к щелочной коррозии бетона.

Хлорид кальция (СаСl2) – кристаллический белый порошок. Введение этого вещества ускоряет процесс гидратации (схватывания) бетонной смеси в полтора – два раза. Хлорид кальция может вызывать коррозию арматуры, поэтому его вводят в состав бетона в малом количестве (не более 2% массы цемента) и не применяют в строительстве конструкций с тонкой арматурой и предварительно напряжённой, особенно если железобетонная конструкция эксплуатируется в неблагоприятных условиях. Также присутствие в составе этой добавки может увеличивать усадку бетонной смеси при высыхании и ослаблять сопротивление сульфатам специального сульфатостойкого портландцемента.

Нитрат кальция представляет собой бесцветный продукт, хорошо растворимый в воде. Это вещество не вызывает коррозию арматуры, так как не имеет хлора и не является электролитом. Бетоны с нитратом кальция могут эксплуатироваться вблизи линий электропередач и в поле действия блуждающего тока. Нитрат кальция является многопрофильной добавкой, влияющей на скорость схватывания, морозостойкость, водонепроницаемость и на улучшение других качеств бетона. Для ускорения набора прочности бетона, дозировка нитрат кальция варьирует в пределах 0,5-1,2%.

Сульфат натрия представляет собой кристаллы белого цвета с жёлтым оттенком. Это вещество трудно и ограниченно растворяется в воде. Сульфат натрия взаимодействует с гидратом окиси кальция, который выделяется из цемента и образует мелкодисперсный гипс. Взаимодействие гипса с цементным клинкером способствует быстрой кристаллизации новообразований из цементного геля. Особенно эффективное взаимодействие этой добавки происходит с шлакопортландцементами и с пуццолановыми портландцементами.

Хлорид натрия (поваренная соль) представляет собой белый кристаллический порошок, который растворяется в воде. Поскольку хлорид натрия способствует коррозии металла, его стараются не применять в железобетонных конструкциях. Доза для введения в бетонную смесь составляет до 4% массы цемента.

Алюминат натрия применяется в виде водного раствора. Бетоны с добавкой алюмината натрия обладают высокой водонепроницаемостью и уже спустя 7 суток с момента укладки, бетон выдерживает давление воды в 8 атм. Алюминат натрия не вызывает коррозию арматуры. Дозировка этой добавки составляет до 3% массы цемента.

Натрий сернокислый технический (кристаллогидрат сульфата натрия) является отходным продуктом производства аскорбиновой кислоты, образующийся после выделения диацетонсорбозы. Представляет собой кристаллический порошок. Его использование исключается в конструкциях, которые подвергаются воздействию постоянных токов. Применение этой добавки в бетонных конструкциях с деталями и арматурой с цинковым покрытием допустимо не более 1% массы цемента.

Зелёный щёлок является отходом серийного производства и образуется в результате регенерации щёлоков в процессе варки целлюлозы сульфатным способом. Это вещество представляет собой жидкость зелёного цвета (от светлого до тёмного оттенка). Зелёный щёлок может применяться как индивидуальная добавка, так и совместно с воздухововлекающими, пластифицирующими добавками. В состав бетонной смеси добавляется в малых количествах (0,02-0,11%).

Лигнопан Б-2 бывает порошкообразный, легко растворимый в воде и в виде водного раствора с концентрацией 30%. Поскольку не содержит хлоридов, Лигноплан Б-2 не вызывает коррозию бетона и арматуры. Эта добавка применяется в производстве пенобетонов, тротуарной плитки, сборного железобетона и в монолитном домостроении. Скользящая опалубка снимается через 12-15 часов с последующей нагрузкой. На вторые сутки промежуточная прочность достигает 70-85% от марочной прочности в условиях нормального твердения. Лигнопан Б-2 на 15-20% позволяет снизить содержание воды в бетонной смеси. Дозировка этой добавки составляет 0,6-1,5%.

В данной статье упомянута лишь малая часть добавок, применяемых в строительстве для ускорения твердения бетона. Помимо отечественных добавок, широко используются ускорители твердения бетона западных производителей. Необходимую добавку для конкретных строительных работ и её дозировку в обязательном порядке подбирает опытный специалист. Только в этом случае будет получен правильный состав бетонной смеси, который даст ожидаемый результат.