Какие добавки в бетон при минусовых температурах: Обзор противоморозных добавок. Какие добавки лучше

Содержание

Добавки в бетон при минусовых температурах – принцип

В соответствии с строительным нормам, понятие зимних условий пара отличается от общепринятых, календарных. В частности холодным временем принято считать условия со средней за сутки температурой около +5?С и возможностью ночного понижения до 0?С. Как мы знаем при низких температурах вода кристаллизуется и процессы гидратации в цементно-содержащих составах существенно замедляются либо по большому счету приостанавливаются.

Но на большей территории нашей страны это время есть достаточно продолжительным. Останавливать работу и ожидать в то время, когда потеплеет нерентабельно. Исходя из этого с момента появления бетона эксперты ищут решение данной неприятности.

Распространенные виды заливки бетона на холоде

До недавнего времени, наиболее распространенным и действенным считался метод предварительного разогрева составляющих раствора до определенной температуры, по окончании чего подготавливался теплый раствор и заливался.

Температура монолита поддерживалась неестественным методом до комплекта прочности не меньше 50%.

  • Но из года в год цена на источники энергии растет, и такие технологии очень сильно увеличивают себестоимость строительства
    . Тут уже не столь принципиально важно, чем разогревать бетон — электричеством, паром либо иными энергоемкими методами.
  • В середине прошлого века нашим ученым И.А.Кириенко был предложен еще один действенный метод прогрева монолита. Условно его назвали способом «Термоса». Неспециализированная инструкция достаточно несложна, около ЖБИ создается теплоизолирующее покрывало. В зависимости от температуры воздуха бетон имел возможность прогреваться за счет внутренних процессов либо энергоносителем извне.
  • В последнее же время наука сделала качественный рывок в создании химически активных добавок, каковые разрешают вести работы при круглосуточной минусовой температуре. Непременно, это весьма комфортно, присадок существует пара и о наиболее распространенных мы на данный момент побеседуем.

Принцип действия и виды морозостойких составов

Что додавать в бетон при минусовой температуре, вопрос далеко не праздный. Всецело, на 100% универсального состава не существует.

Выбор зависит от многих факторов, в первую очередь от самой температуры.

  • Кроме этого громадное влияние оказывает размер монолита. Плюс направляться учесть назначение изделия, дело в том, что различные добавки смогут поменять кое-какие физические качества бетона да и то, что подойдет для ленточного фундамента в частном доме, может не подойти для возведения моста либо большого наливного цоколя.

Как это работает

Противоморозные добавки в бетон для прочности и быстрого схватывания: особенности зимнего бетонирования

Особенности строительства в зимний период

Зимнее строительство считается более сложным из-за свойств бетона. В его состав входит вода, которая является обязательным компонентом такого важного процесса, как гидратация цемента. В ходе гидратации формируется окончательная структура бетона, он набирает свою прочность. Данный процесс может происходить только при плюсовых температурах: если вода замерзает, гидратация останавливается. И напротив, чем выше температура воздуха, тем быстрее идет процесс упрочнения бетона.

особенности зимнего бетонирования

  • Оптимальные условия для гидратации – температура воздуха 18-20С. В таких условиях бетон достигает необходимой прочности за 28 дней.
  • Гидратация заметно замедляется при температуре ниже +10С. Так, при +5С бетон за 28 дней наберет лишь 70% необходимой прочности.
  • При температуре ниже нуля вода, входящая в состав бетона, замерзает, и процесс гидратации останавливается.

Дополнительной сложностью в строительстве в зимний период является поддержание температуры самого бетонного раствора. Чтобы сохранять пластичность и способность к качественному уплотнению, раствор после смешивания должен иметь температуру не ниже 20-30С, а при укладке – не ниже +5С.

Таким образом, при низких температурах формирование качественной бетонной структуры значительно осложняется. Потому зимой на помощь строителям приходят технологии, способные снизить или полностью нивелировать воздействие холодов на процесс бетонирования.

Стоит отметить, что существует несколько способов работы с бетоном в условиях низких температур. Но большинство из них применимы лишь при крайне небольших объемах частного строительства (бани, хозяйственные постройки). Такие технологии, как создание термосного эффекта или длительное принудительное прогревание бетонной конструкции во время затвердевания и др., очень трудоемки, затратны и, как правило, невозможны при строительстве домов и других крупных объектов. Кроме того, учитывая наличие широкого спектра противоморозных добавок, иные способы поддержания температуры бетона оказываются нецелесообразными.

Добавки для повышения морозостойкости бетона работают комплексно: снижают температуру замерзания влаги, ускоряют процесс затвердевания бетона и помогают ему быстрее набрать прочность. Добавки в бетон — наиболее эффективный способ продолжить цикл бетонных работ при минусовых температурах.

Зимнее бетонирование с добавками Sika

Учитывая продолжительные периоды низких температур, которые в разных регионах нашей страны могут длиться до нескольких месяцев, применение противоморозной строительной химии не просто оправдано, а необходимо. В «зимней» линейке швейцарского концерна Sika есть все необходимые виды добавок в бетон, которые помогают сохранять свойства раствора и продолжать строительство бетонных и монолитных конструкций в холодное время года:

  • Sika®Antifreeze N9 – добавки-антифризы для бетона со свойствами ускорителя твердения и пластификатора. Добавка обеспечивает быстрое твердение и набор прочности бетона при минусовой температуре. Кроме того, состав повышает плотность и прочность бетона и не оказывает вредного воздействия на арматуру ввиду отсутствия агрессивных компонентов.
  • Ускоритель твердения бетона Sika® Antifreeze FS-1 увеличивает количество выделяемого бетоном тепла и ускоряет начало процесса схватывания раствора. Применение этой добавки позволяет бетону быстро набрать начальную прочность, на которую не влияют минусовые температуры.
  • Sika® Antifreeze Plast – противоморозный пластификатор. Состав ускоряет набор прочности бетона, обеспечивает его затвердевание при отрицательных температурах. Кроме того, повышает пластичность бетонной смеси, прочность и водонепроницаемость конструкции.

Высокое качество для безупречного результата

Продукция Sika производится одним из лидеров рынка строительной химии, швейцарским концерном, который имеет свои заводы в России. Благодаря международным стандартам качества и строгому контролю на всех этапах производства «зимние» добавки в бетон для прочности от Sika обеспечивают непрерывность строительства в зимний период и повышают свойства бетонного раствора.

Преимущества противоморозных добавок Sika:

  1. Они позволяют вести бетонирование практически при любых минусовых температурах. Рабочий диапазон – до -25С.
  2. Их применение значительно ускоряет скорость затвердевания бетона. Процесс набора прочности не затягивается даже в сильные морозы. С конструкции, изготовленной с применением добавок Sika, можно без дефектов и сколов снять опалубку через небольшой промежуток времени после заливки.
  3. Добавки улучшают структуру бетона, повышают его прочность, влагонепроницаемость, защищают от коррозии металлические элементы конструкции.
  4. Добавки Sika экономичны в использовании и снижают расход цемента. Это позволяет уменьшать стоимость строительства без потери качества и прочности конструкции.

Высокое европейское качество добавок Sika обеспечит непрерывность вашего процесса строительства при любых внешних температурах и гарантирует долгий срок эксплуатации возведенного объекта.

Заливка бетона при минусовой температуре без прогрева: методы и рекомендации

При температуре ниже нуля затвердевание бетонного раствора становится проблематичным. Часто с этим сталкиваются при устройстве фундаментов осенью и зимой. Специалисты уверяют, что заливка бетона при минусовой температуре возможна и без прогрева, но для этого выполняются определенные требования, обеспечивающие правильное затвердевание бетонной смеси.

Зимнее бетонированиеЗимнее бетонирование

Влияние температуры на твердение бетона

Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.

При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.

Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

  • Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
  • Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
  • Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
  • Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Повышение температуры в процессе замеса

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

Подогрев и утепление раствора

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Утепление бетонаУтепление бетона

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

  • Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
  • Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии.
    Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
  • Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетоного раствора зимой:

  1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
  2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Общие рекомендации при заливке

Чтобы достигнуть максимальной прочности, нужно знать, при какой температуре заливать бетон, и оптимальные методики обеспечения твердения. Кроме того, требуется правильная подготовка опалубки. Перед заливкой раствора, необходимо тщательно очистить ее от наледи. Грунт и арматуру нужно прогреть, для чего применяются жаровни, тепловые пушки, инфракрасные излучатели и другие устройства. Именно поэтому делать плитные фундаменты в низком температурном диапазоне не рекомендуется, поскольку сложно полностью обогреть все элементы на большой площади.

Работа с ленточным фундаментом в такую погоду вполне возможна. Для этого нужно прогревать траншею постепенно, заливая в нее бетон. После заливки обязательный этап – качественная термоизоляция. Процесс продолжается до тех пор, пока периметр не замкнется. С применением добавок в бетонный раствор и качественной изоляцией ленточный фундамент можно заливать при температуре до -15⁰С.

При работе по укладке бетона, независимо от типа конструкции, нужна непрерывность выполнения работ до полной заливки монолита. Для успешного выполнения работ необходимо рассчитать обеспечить поставку нужного количества раствора и оптимальное число работников.

Заливка частями может привести к неравномерности свойств конструкции и снижению ее качества.

Перед тем, как заливать раствор в опалубку, необходимо убедиться, что его температура оптимальна – в районе 38⁰С. Если она превысит 40 градусов, то скорость затвердевания снизится за счет снижения качества цемента. В результате, для того, чтобы набралась критическая прочность, потребуется слишком много времени, жидкость в растворе рискует замерзнуть, и бетон потеряет свои свойства.

Отвечая на вопрос, возможна ли заливка бетона зимой, можно утверждать – однозначно да. При правильном технологическом подходе эти работы можно проводить при самых низких температурах. Укладка без дополнительного прогрева может производиться при небольших морозах, для этого потребуется хорошая термоизоляция и предварительный нагрев бетонного раствора.

При низких температурах требуется дополнительный прогрев массы бетона. Он осуществляется различными методами, выбирать которые нужно непосредственно на строительной площадке. Затраты на обогрев и теплоизоляцию окупаются, поскольку некондиционный бетон снизит качество всей конструкции.

советы по выбору и возможные виды

Бетон — это универсальный стройматериал, который используют для различных целей: от строительства дома до возведения декоративных элементов приусадебного участка. Это практический, незаменимый, экономный, удобный материал. У него есть некоторые недостатки. Подверженность воздействию низких температур — один из главных минусов. Бетон в мороз может менять форму, растрескиваться, крошится. Выходом из ситуации становятся добавки, повышающие морозостойкость бетона, позволяющие проводить строительные работы в холодное время года.

Современные антифризные добавки снижают температуру замерзания воды от 0 до -15 градусов. Использовать присадки нужно по инструкции. Неконтролируемое применение приносит вред конструкции, вызывает нежелательные последствия. При морозе нужно вводить добавку в правильном количестве, чтоб избежать замерзания, нежелательных последствий. Замерзшие бездобавочные смеси подвергаются большему риску.

Преимущества применения

  • жидкость, присутствующая в смеси, замерзает при более низких температурах, чем обычно, позволяя раствору схватится;
  • раствор становится более пластичным — легче формировать отдельные части конструкции;
  • арматура в железобетонных конструкциях не окисляется благодаря ингибиторам коррозии, присутствующим в присадках;
  • повышается водонепроницаемость железобетона;
  • смесь становится прочной за более короткое время.
Бетон застывает быстрее в мороз — одно из преимуществ.

После присоединения добавки в раствор, смесь становится более плотной благодаря насыщению микропор в бетоне карбонизированной гидроокисью кальция, ее становится легче залить в форму. Крепость конструкции повышается в два раза. Достаточно 18 часов для полноценного застывания бетонной конструкции. Извлечение проходит без нарушения целостности бетона. Качественные ПМД не допускают появления «соли» на поверхности.

Использование антифризных добавок позволяет:

  • замешивать раствор бетоном низкого класса, снижая материальные расходы;
  • делать тоньше слои бетона, не рискуя качеством конструкции (благодаря повышенной прочности) — экономится раствор;
  • бетону не понадобится обработка гидроизоляционными средствами.
Вернуться к оглавлению

Где используют?

Противоморозные присадки применяют при возведении конструкций:

  • монолитных железобетонных;
  • с нерасчетной арматурой, слоем раствора больше полуметра;
  • преднапряженный железобетон;
  • легкий бетон;
  • смесь для штукатурки;
  • дорожки;
  • мосты;
  • платформы добывания нефти, газа;
  • плотины, дамбы.

Перед добавкой антифриза проводят испытание, определяющее:

  • окисляющее воздействие на бетон;
  • образование «солей»;
  • быстроту схватывания;
  • прочность.
Вернуться к оглавлению

Виды добавок

Качественные присадки для бетонного раствора позволяют ему твердеть при сильных морозах до 35 градусов. Присадки делятся (по химическому воздействию): суперпластификаторы, ускорители, регуляторы подвижности, повышающие морозоустойчивость, модификаторы, комплексные.

Вернуться к оглавлению

Пластификаторы

Пластификаторы — сульфат нафталина, сульфат меламиновой смолы, органические полиакрилаты. Имеют пластифицирующее воздействие на раствор. Не требует большого расхода воды. Делает раствор более прочным, влагонепроницаемым, концентрированным. Смесь легче укладывается — ее можно залить равномерным слоем. Экономит энергозатраты, воду. Применение пластификаторов позволяет качественно выложить смесь в форму, без формирования пустот. Микрочастицы бетонного раствора лучше удерживают влагу.

Вернуться к оглавлению

Упрочняющие

Ускорители твердения — сульфат алюминия, сульфат железа, нитрат кальция, хлорид кальция. Действуют, сокращая время затвердения раствора. Схватываясь, бетон теряет пластичность, затвердевая — приобретает прочность. Их действие рассчитано на первые три дня высыхания. В этот период добавка имеет самый высокий уровень эффективности. Классовая прочность бетона также увеличивается.

Вернуться к оглавлению

Регуляторы подвижности

Вещества, позволяющие продлить период пользования готовым раствором в условиях повышенной температуры воздуха, перевозок.

Вернуться к оглавлению

Морозоустойчивые

Морозоустойчивые добавки позволяют проводить строительные работы при минусовых температурах.

Виды антифриза :

  • П — карбонат кальция повышает скорость отвердения при тридцати градусах мороза;
  • НК — нитрат кальция;
  • М — мочевина;
  • М НК — смесь нитрата кальция вместе с мочевиной;
  • ХК — результат соединения соляной кислоты, кальция. Вызывает окисление метала, не используется для создания армированных бетонных конструкций.
Вернуться к оглавлению

Коррозионностойкие

Модификаторы используют для защиты бетонных сооружений от окисления, морозов. Благодаря добавкам, они дольше служат.

Вернуться к оглавлению

Комплексные

Бетоны могут улучшать в разных направлениях сразу несколькими добавками. ПМД комплексного действия повышает эксплуатационные характеристики, положительно влияет на арматуру, упрочняет железобетонное сооружение.

Вернуться к оглавлению

Советы по выбору

Выбирая добавки противоморозного действия, учитывают метод, обстоятельства эксплуатации бетонной конструкции, температуру окружающей среды, марку, состав цемента, качество присадки. Оптимальными считаются ПМД, используемые специалистами больше всего:

  • поташ (7% концентрацией) подходит портландцементам;
  • нитрит натрия;
  • хлористый натрий используют для модификаций быстрого затвердения.

Выбирая ПМД, нужно обращать внимание на опыт, имидж производителя, отзывы, чтоб избежать покупки некачественного товара.

Использование противоморозных добавок

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

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

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

Температура

1 сутки

7 сутки

28 сутки

+20°С

23

75

100

+10°С

12

58

85

+5°С

9

48

77

0°С

5

35

65

-3°С

3

15

25

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

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

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

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


Что влияет на схватывание и твердение бетона при пониженных температурах?

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

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

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

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

Немного теории и практики

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

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

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

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


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


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

Добавки в бетон — виды, характеристики, назначение

На современном этапе развития строительства перед производителем бетонных и железобетонных изделий стоит ряд достаточно трудоемких задач. Вместе с постоянным улучшением качества продукции, также необходимо подумать об обоснованности затрат энергетических и сырьевых ресурсов. Решением стало использование химических добавок в производстве бетона, которые позволяют не только добиться необходимого качества, но и позволяют значительно сократить затраты. В западных странах под конец двадцатого века объем бетона с добавками уже составлял 70 процентов. В нашей стране доля бетона с добавками на сегодняшний день составляет 50 процентов, и это значение продолжает неуклонно расти.

Зачем нужны добавки в бетон?

Что же представляют собой добавки для бетона? Это химические вещества, которые могут быть как органического, так и не органического происхождения. Встречаются в твердом и жидком состоянии, а также в форме паст различной степени консистенции. Всего в строительстве используется более трехсот различных наименований добавок. Столь обширное многообразие обусловлено различными модифицирующими эффектами. Поэтому для правильного выбора добавки необходимо четкое представление о цели, которую необходимо достичь.

Классификация и виды добавок для бетона

Давайте более подробно разберем, какие из добавок используются для повышения качества и эффективности бетона:

  • противоморозные добавки в бетон;
  • пластификаторы;
  • добавки для сохранения подвижности бетона;
  • модифицирующие добавки;
  • добавки для ускоренного набора прочности;
  • добавки для самоуплотняющихся смесей.

Влияние добавок на свойства бетона

1. Противоморозные добавки в бетон. Неотъемлемым компонентом для приготовления раствора является вода. А что происходит с водой при минусовой температуре? Правильно, она превращается в лед, что представляет собой очень серьезную проблему при строительстве. Процесс гидратации (соединения цемента и воды) теряет динамику уже при температуре ниже пятнадцати градусов тепла, чего уже говорить о ситуации с отрицательным значением на термометре. Поддержание плюсовой температуры возможно прокладкой греющего провода или возведением вспомогательной опалубки. Данные меры помогают, но увеличивают время строительства и финансовые затраты. Основной принцип работы противоморозных добавок, это сохранять пластичность бетона при минусовой температуре, путем предотвращения замерзания жидкости, которая находится в смеси и благодаря этому, дает возможность смеси затвердеть и набрать прочность.

2. Пластификаторы. Удобоукладываемость бетона является очень существенным фактором при строительстве, особенно если приходится иметь дело с тонкостенными конструкциями или опалубкой сложной геометрии. Также при укладке необходимо избежать образования пустот и полостей, которые крайне отрицательно сказываются на прочности и надежности бетонных конструкций. Пластификаторы позволяют добиться необходимого разжижения раствора при соблюдении требуемых пропорций компонентов (вода, песок и т.д.). Принцип действия основывается на повышении водоудерживающих характеристик раствора. В дополнении стоит отметить повышение прочности бетона с использованием пластификаторов (до 25%).

3. Добавки для сохранения подвижности бетонной смеси применяются в том случае, если необходима продолжительная транспортировка раствора. Их применение также находит место в теплое время года, так как при высокой температуре процесс застывания бетонной смеси проходит быстрее. Данные добавки увеличивают продолжительность процесса формирования структуры цементного камня посредством затруднения доступа молекул воды к частицам цемента, то есть замедления гидратации.

4. Модифицирующие добавки применяются для улучшения различных характеристик бетонной смеси. Часто встречается, что при возведении определенных сооружений, необходимо добиться от раствора конкретной плотности. Например, для строительства бассейна используется бетон с повышенной влагопроницаемостью, а для несущих конструкций зданий следует применять бетон с повышенным классом прочности. Воздухововлекающие, газообразующие и гидрофобизующие добавки помогут добиться необходимой пористости бетона в зависимости от поставленной задачи.

5. Добавки для ускорения набора прочности. «Время – деньги» — фраза, в обоснованности которой, не возникает никаких сомнений, а темпы и сроки строительства зачастую зависят от скорости набора прочности бетона. Для ускорения этого процесса также используют добавки, например для многослойных конструкций, где ускоренное высыхание нижнего слоя позволяет заливать следующий слой бетонной смеси и при этом экономить время. Сокращению времени набора прочности способствует стимуляция процесса гидратации раствора. Разумеется, график строительства разрабатывается еще в проекте и должен неукоснительно соблюдаться. А как быть при возникновении форс-мажорных обстоятельств? В этом случае просто незаменимы добавки для ускорения набора прочности, которые помогут ликвидировать отставание от графика и избежать задержек строительства.

6. Добавки для самоуплотняющихся смесей нацелены на решение задач при создании густоармированных конструкций и возведении тонкостенных сооружений. Бетонная смесь с такой добавкой полностью заполняет форму и способна уплотняться лишь под действием собственного веса. Область их применения широка – начиная от создания монолитных полов повышенной прочности и заканчивая наращиванием прочности бетонных конструкций.

Как и много лет назад, бетон по-прежнему остается самым востребованным строительным материалом. Еще в Древнем Риме в раствор начали добавлять золу, которая помогала скрепить смесь. А соль, которая содержалась в морской воде, способствовала увеличению прочности и продлению «срока службы» возводимым сооружениям тех лет. На сегодняшний день невозможно себе представить создание высококачественно бетонного раствора с определенными характеристиками без каких либо добавок. К тому же добавки позволяют использовать бетонные смеси в любое время года, независимо от температуры окружающей среды. А придание бетонным смесям гидрофобных свойств позволяют использовать бетон для сооружения водных платин, водозаборных станций, бассейнов и других объектов. Благодаря добавкам в бетон можно значительно ускорять время строительных работ, оптимизировать расход цемента, и экономить денежные затраты. Также следует отметить, что изготовление сложных архитектурных форм не представляется возможным без применения пластифицирующих добавок.

Инструкция по применению

Вся продукция ТД «Орион» укомплектована подробными инструкциями по применению добавок для бетона. Обязательно следует помнить о строгом соблюдении указанных пропорций, описанных в инструкциях. Незначительное отклонение от верных соотношений компонентов может испортить всю бетонную смесь, что, несомненно, повлечет за собой удорожание материалов и замедление хода строительства. Как гласит старая русская пословица: «Без меры и лапти не сплетешь».

В дополнении к вышесказанному, перед началом работ, мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с рекомендациями производителей по технологии применения данных добавок.

Ассортимент добавок в бетон от компании «Орион»

В ассортименте компании Орион представлены следующие добавки для бетонных смесей:

  • «Бетон-мороз» — добавка, позволяющая использовать бетонные смеси при температуре до -15 С.
  • «Бетон-пласт» — пластификатор для повышения подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси.
  • «Бетон-гидро» — гидрофобизирующая добавка, которая делает бетон влагостойким, уменьшает впитываемость влаги.

Химизация зимы. Противоморозные добавки в бетон: тенденции, рекомендации, мнения

Текст: Денис Банников

Наступает зима и Россия обречена. В условиях, когда большая часть страны по полгода пребывает в зоне отрицательных температур – она просто обречена строить зимой, вести зимнее бетонирование. Других шансов оптимизировать инвестиционный цикл – у строителей нет.

1c520b31a91383b239d2668f7bc038d1.jpg

По разным оценкам и в зависимости от состояния рынка за последние пять лет доля зимнего бетонирования в общем объеме строительства колеблется от 10 до 17%. Это солидный куш для производителей и поставщиков строительной химии, и, в частности, тех добавок, которые должны обеспечить эффективность процесса при отрицательных температурах. С другой стороны, именно производители повлияли на рост зимнего строительства. Интерес тут взаимный.++++

Отметим, что сам по себе термин «зимнее бетонирование» — условен, так как не определяет температуру окружающей среды, в которой твердеют бетоны. Более точная терминология «условий бетонирования при пониженных температурах» определена в СНиП 3.03.1 1 -87 на несущие и ограждающие конструкции.++++

Исследования химических и физических способов обеспечения твердения конструкций при пониженных и отрицательных температурах проводились в СССР еще с 30-40-х годов прошлого века. Но в итоге использование противоморозных добавок в бетонных смесях либо было ограниченно, либо вообще находилось под запретом нормативными документами, защищающими как долговечность, так и другие качественные показатели бетонных конструкций. Для объектов транспортного строительства СНиП 3.06.04-91 и вовсе запрещает применение противоморозных добавок практически повсеместно. ++++

Активизация процесса зимнего бетонирования началась только в 90-х годах, когда на рынке появились совершенно новые продукты, которые позволяли регулировать не только кинетику набора прочности бетона при низких и отрицательных температурах, но и ряд других реологических свойств бетонной смеси. ++++

Сегодня добавки в бетоны с противоморозным эффектом позволяют проводить бетонирование даже при -25°С, обеспечивая процесс образования цементного камня и, как следствие, твердения бетона. Таким образом, главная задача современных противоморозных добавок — сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона, понизить температуру замерзания воды. ++++

1e238b9c07c2f7ca642f7451ba8900d8.jpg

Однако процесс бетонирования в зимний период — это целый комплекс мер, включающий в себя не только приготовление бетонной смеси, но и способ укладки и мероприятия по уходу за уложенным бетоном. Так что применение добавок призвано облегчить процесс приготовления и укладки бетонной смеси, но ни в коем случае не отменяет весь комплекс необходимых мероприятий.++++

ХИМИЯ СОСТАВА

На сегодняшний в мире производится около 800 видов добавок в бетон, каждая добавка имеет определенные свойства и конкретное назначение, и зачастую могут работать в комплексе, в том числе в условиях зимнего строительства:++++

  • Пластификаторы;
  • Суперпластификаторы;
  • Армирующие добавки;
  • Замедлители схватывания;
  • Ускорители твердения;
  • Пигменты;
  • Воздухововлекающие добавки;
  • Противоморозные добавки для бетона.

Согласно ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» противоморозные добавки подразделяют на противоморозные для «холодного» и для «теплого» бетона и раствора, что сильно влияет на выбор как самой добавки, так и технологии бетонирования, частенько ставя в затруднительное положение производителей и потребителей бетона.++++

В целом, традиционными и широко применяемыми противоморозными добавками являются целый ряд солей технической квалификации: поваренная соль NaCl, хлористый кальций CaCl2, нитрит натрия NaNO2, натриевая селитра NaNO3, кальциевая селитра Ca(NO3)2, поташ K2CO3, кальцинированная сода Na2CO3, формиат натрия NaCOОН, мочевина.++++

Поташ значительно ускоряет схватывание и твердение бетона и применяется при строительных работах в зимний период, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже 25oС.++++

К недостаткам поташа можно отнести:++++

  • Бетонные смеси с поташом характеризуются весьма короткими сроками схватывания.
  • Кристаллизация солей (гидрокарбоалюмиата, гидрокарбоната и карбоната кальция), образующихся при взаимодействии поташа с продуктами гидратации цемента, происходит с увеличением объема, что может существенно снижать морозостойкость бетона.
  • Едкие щелочи, образующиеся при твердении бетона с добавкой поташа могут вызвать щелочную коррозию бетона.
  • В результате взаимодействия аморфной или плохо закристаллизованной кремнекислоты с едкими щелочами в бетоне появляются внутренние напряжения, которые могут превзойти по величине прочность на растяжение заполнителя или цементного камня и вызвать появление микро- и макротрещин вплоть до разрушения конструкции.
  • Бетоны с добавкой поташа, подвергаемые электропрогреву, теряют до 30% прочности по сравнению с непрогретыми бетонами и имеют низкую морозостойкость и водонепроницаемость.

Нитрит натрия используется в качестве противоморозной добавки, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона, с максимально допускаемой дозировкой добавки, не опустится ниже 15oС. ++

Нитрит натрия является солью азотистой кислоты, все соли которой весьма ядовиты. По степени воздействия на организм технический нитрит натрия относится к веществам 3-го класса опасности. Предельно допустимая концентрация окислов азота в пересчете на NO2 в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м3 (0,005 мг/л). Это определяет необходимость производить подачу раствора нитрита натрия в расходные емкости и бетоносмесители только по трубопроводам, а емкости для приготовления, хранения и переноски порошка и растворов на заводах ЖБИ и на строительной площадке, необходимо обозначать предупредительной надписью «Яд!».++++

4ab2807e232c64cdf226b4d9d17838cf.jpg

Поэтому, несмотря на удовлетворительные технические показатели бетонов с добавкой нитрита натрия, основным и очень серьезным недостатком является его физиологическая и экологическая опасность.++++

При проведении бетонных работ также необходимо учитывать, что нитрит натрия является окислителем и, например, при его совместном использовании с лигносульфонатами ЛСТ, лигносульфонатом нафталина С-3 и добавкой СДБ, могут выделяться отравляющие газы – окислы азота NO и NO2.++++

Формиат натрия применяется в случаях, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже 15°С.++++

Формиат натрия относится к веществам 3-го класса опасности с предельно допустимой концентрацией в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3 и так же, как и нитрит натрия, является добавкой, к применению которой нужно относиться с осторожностью. Существенным технологическим недостатком формиата натрия является необходимость его растворения в теплой воде перед употреблением.++++

Формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих цемента и образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли, кристаллизация которых происходит с увеличением объема, накоплением в отдельных зонах конструкций локальных дефектов и разрушению этих зон.++++

Общим недостатком поташа, нитритом натрия и формиата натрия и других используемых противоморозных и ускоряющих твердение добавок, не обладающих пластифицирующим и водоредуцирующим эффектом, является то, что для повышения подвижности бетонных смесей, уменьшения соотношения воды/цемента и снижения внутренних напряжений в бетоне их традиционно используют совместно с пластифицирующими добавками, что повышает стоимость бетонирования.++++

Однако на рынке строительных материалов сегодня представлен целый ряд комплексных противоморозных добавок для бетонов и строительных растворов. Перспективность комплексных модификаторов современных производителей очевидна, поскольку они позволяют воздействовать на несколько свойств бетонных смесей и бетонов, и получать высокий синергетический эффект. ++++

a88346bf6eab87a0a3fc8fcfc37f099e.jpg

Добавки в бетон нового поколения совмещают в себе свойства пластификаторов, ускорителей твердения и противоморозных добавок. Они стабилизируют, пластифицируют смесь, ускоряют набор прочности бетона на начальных этапах. При этом их применение увеличивает и тиксотропность смеси, и марочную прочность бетона (на 2 класса). ++++

Например, воздухововлекающие добавки способствуют образованию воздушных микропузырьков, что существенно повышает морозостойкость бетона — благодаря пространству, которое может занимать расширяющаяся при замерзании вода, проникшая в бетон. В результате вовлечения воздуха (примерно 4,5±1,5%) незначительно снижается прочность бетона на сжатие (1% вовлеченного воздуха снижает прочность бетона на сжатие на 3%), но в то же время улучшается его удобообрабатываемость.++++

Содержание вовлеченного воздуха составляет обычно 4-5%. В этом случае прочность бетона практически не снижается, так как отрицательное влияние вовлеченного воздуха нейтрализуется повышением прочности цементного камня вследствие уменьшения водоцементного отношения за счет пластифицирующего эффекта добавки. Воздухововлекающая добавка гидрофобизирует поры и капилляры бетона, а воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без возникновения больших внутренних напряжений. В результате значительно повышаются водонепроницаемость и морозостойкость бетонов. Воздухововлекающие добавки более эффективны в бетонах с малым расходом цемента.++++

Кстати, в начале, когда воздухововлекающие присадки вводили в бетон для придания ему морозостойкости, было замечено, что эти вещества придают бетонной смеси и прочие полезные свойства: уменьшают (а при благоприятных обстоятельствах могут полностью исключать) образование трещин при пластической усадке, уменьшают размывание водой, улучшают удобоукладываемость.++++

Ускоритель твердения бетона – комплексная добавка, которая относится к суперпластификаторам. Обычно это водные растворы хлористых солей (например, хлористого кальция, натрия и др.) Они оказывают воздействие на раствор, активируя процесс гидратации клинкера, что ведет к более быстрому затвердеванию бетона. Добавки-ускорители применяются для получения быстросхватывающихся бетонов, повышения прочности бетона в раннем возрасте и при производстве работ в зимнее время.++++

4cab467046fd27231d94f0e3e1ce937a.jpg

Регуляторы пластичности значительно продлевают время использования уже готовой бетонной смеси, при ее длительной транспортировке.++++

Оптимальная дозировка добавки зависит от вида цемента, состава бетонной смеси, технологии изготовления конструкции. Обычно применяют (% от массы цемента): пластифицирующих добавок — 0,1-0,3; суперпластификаторов — 0,5-1; воздухововлекающих добавок — 0,01-0,05; ускорителей твердения – 1-2. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.++++

В свое время Александр Гальцев, ведущий инженер-технолог ЦСЛ «Элгад-ТОП» (Москва), ныне главный технолог «Евробетон» обратил внимание на то, что проспекты ряда производителей противоморозных добавок обещают необыкновенную легкость в выполнении зимних работ и улучшенные свойства конечного продукта — железобетонных конструкций. «Смелость создателей добавок нового поколения и темпы расширения предлагаемого ассортимента одновременно удивляют, вдохновляют и настораживают. Но не раскрывается основное для потребителя: для чего и когда годится та или иная добавка? Ведь добавки для «теплых» и «холодных» бетонов (по классификации ГОСТ 24211-2008) различны принципиально. ++++

Но разве эти тонкости знают потребители? А все ли производители бетонных смесей знают об этом, покупая восхваляемые добавки для своего товара? И зачастую люди попадают в безвыходные ситуации, когда, надеясь на скорое завершение бетонных работ при отрицательных температурах, покупают бетоны с противоморозной добавкой, не зная, что такая добавка работает всего-навсего при транспортировке и укладке бетонной смеси. ++++

Но прогрев забетонированного массива обязателен, как и для бетонов без добавок. Иначе получится замороженный кусок бетона, который никогда не наберет проектную прочность при оттаивании. Ни одну добавку сегодня нельзя пускать в производство, не исследовав ее действие всеми доступными средствами в лабораториях потребителей на применяемых ими конкретных материалах. Начало всякого исследования — элементарное соединение предлагаемой добавки с небольшим количеством цемента и воды. Через минуту уже можно определить, стоит ли работать с этой добавкой далее. Если чувствуется выраженный запах аммиака, эту добавку в дальнейшую разработку лучше не пускать» — отмечает эксперт.++++

bfd0d53f63dd3985047f0d0a43caaf2e.jpg

Как отмечает в публикации журнала «Технологии бетонов» Александр Власенко, генеральный директор ООО «УК «Группа предприятий «СКТ-Стандарт» (Московская область): «… Для различных строительных процессов пути решения проблемы различны. Так, для цементных растворов важно понизить точку замерзания воды, т.е. сохранить их работоспособными и не дать замерзнуть при кладке. ++++

Для монолитных работ к бетонной смеси выдвинуты требования: доставить материал на объект, уложить в бортоснастку, осуществить обогрев и обеспечить набор прочности при положительной температуре до необходимой критической прочности. И применение противоморозных добавок здесь не панацея, но одна из мер комплексного подхода к решению вышеуказанных задач в этой области. Отношение к применению этих добавок можно охарактеризовать фразой «помоги, не навредив». ++++

ХИМИЯ РЫНКА

По оценкам разных экспертов, доля использования противоморозных добавок, в т.ч. комплексных, при бетонировании в зимний период составляет от 60 до 80%: «Сейчас в России добавки используются менее чем в 60% случаев, в то время как в Европе этот показатель достигает 90%», – считает аналитик агентства «Инвесткафе» Дарья Пичугина. По ее мнению, спрос на этот вид товара в России будет постоянно расти.++++

На рынке действительно представлено большое количество компаний — производителей добавок. Например, на интернет-ресурсе http://beton.ru/ представлена классификация из примерно 200 специализированных компаний. На ресурсе http://mirmonolita.ru/specialization/all/dobavki-i-pigmenty – более 450. Хотя в обоих случаях выделить именно производителя и просто поставщика довольно сложно. Тем более сами производители, чаще всего, предлагают большую линейку строительной химии вообще, а не только противоморозных добавок.++++

По мнению специалистов, рынок добавок весьма насыщен, и конкуренция между участниками достаточно высокая. Доля основных игроков занимает до 80% от общего объема. К примеру, по оценке «Инвесткафе», наибольшую долю на рынке Санкт-Петербурга (около 52%) занимает компания «Полипласт», за ней идет «Цемактив» (по разным оценкам, доля на рынке составляет от 15 до 20%). Из зарубежных компаний лидируют немецкие производители MC‑Bauchemie, BASF, швейцарская Sika – по 6% от общей доли на рынке.++++

f1ce3e0bf87a7bf1362ec9194b938b53.jpg

По словам генерального директора «Агентства эффективных закупок «ЭксПро» Олега Солтанова, основной тенденцией последних лет на рынке добавок является, с одной стороны, улучшение качества продуктов отечественного производства, в том числе за счет использования импортных составляющих. ++++

С другой стороны, освоение многими импортерами производства в России идет по той же схеме: основа импортируется, а сама добавка смешивается на местном производстве. За счет этого импорт готовых добавок значительно снизился, отмечает аналитик.++++

ХИМИЯ ПРОБЛЕМ

Одна из проблем – отношения зарубежных и отечественных добавок на местном уровне. Результаты многочисленных исследований зарубежных добавок, проведенных российскими лабораториями, показали — как хорошо они себя не зарекомендовали на Западе, это не значит, что в России, на отечественных инертных материалах и цементе, они покажут хорошие результаты. ++++

Надо иметь в виду, что за рубежом очень высокое качество цемента и остальных компонентов бетона. В частности, огромное внимание уделяется зерновому составу щебня и даже песка.++++

Опыт производственников показал, что импортные добавки в ряде случаев плохо работают, как с отечественными цементами, так и в сочетании с отечественными добавками. Например, некоторые шведские суперпластификаторы несовместимы с теми отечественными, которые обеспечивают морозостойкость бетона. То есть, выбрав одну добавку иностранной фирмы, производственники, как правило, вынуждены использовать и другие добавки того же производителя. А это не выгодно с экономической точки зрения.++++

99e868600ece19c4a7b49275611e5b8d.jpg

Александр Богза, бывший коммерческий директор компании «Евробетон», ныне генеральный директор АНО «Московский центр структурных преобразований промышленности» выделил в данной сфере ещё несколько актуальных проблем:++++

Отсутствие подробных рекомендаций по использованию и дозировке противоморозных добавок. Для небольших и мобильных производителей не представляется возможным иметь собственную испытательную лабораторию, проводить дорогостоящие разработку рецептур и исследования, поэтому для них высокую важность представляет наличие подробных рекомендаций по дозировке противоморозной добавки при производстве бетона. ++++

Добавка ведет себя по-разному, вступая в реакцию с другими компонентами бетонной смеси. Это во многом зависит от марки и производителя цемента и вида наполнителя (гранит, гравий, известняк, кварцито-песчаник и др.) В связи с этим возникает необходимость владения информацией по вариантам, дозировкам и возможности сочетания противоморозной добавки с другими модификаторами и сырьем. ++++

Снижение необходимой дозировки противоморозной добавки. Снижение дозировок, с одной стороны, увеличивает производительность предприятия, а с другой — способствует снижению издержек не только на саму противоморозную добавку, но и на ее транспортировку и, как следствие, стоимость конечного продукта, что в условиях здоровой конкуренций является значительным преимуществом.++++

Разработка противоморозных добавок, позволяющих сохранить бетон на более длительное время при транспортировке на строительный объект в условиях зимнего бетонирования.++++

Противоморозные добавки могут вызывать коррозию арматуры, отрицательно влияя на долговечность железобетонной конструкции. В связи с этим противоморозные добавки не используются в транспортном строительстве. Снижение отрицательного влияния на арматуру является еще одним направлением в области повышения качественных характеристик противоморозных добавок.++++

Внедрение экологических свойств для противоморозных добавок. Об экологичности бетона не может быть и речи, пока используются добавки, содержащие соединения хлора, который имеет вредное воздействие, как на организм человека, так и на окружающую среду.++++

Были использованы материалы журнала «Технологии бетонов» и других открытых источников

Влияние температуры на механические свойства и определение повреждений бетонной конструкции

На практике температурное воздействие влияет на статические и динамические механические свойства бетона. Следовательно, необходимо исследовать соответствующий закон и механизм влияния. В данной статье показано изменение механических свойств бетона при температурах от –20 ° C до 60 ° C. Проведено и обсуждено влияние температуры на прочность куба на сжатие, прочность на разрыв при расщеплении, прочность на сжатие призмы, модуль упругости и частоту.Результаты показывают, что статические механические свойства, такие как прочность на сжатие (куб и призма), предел прочности при расщеплении и модуль упругости, имеют строго линейную отрицательную корреляцию с температурой; этот закон также применяется к частоте первого порядка бетонной плиты. Влияние температуры и повреждения на скорость изменения частоты показывает, что влияние температуры нельзя игнорировать при идентификации повреждений конструкции. Анализ механизма показывает, что изменение модуля упругости бетона, вызванное температурой, является основной причиной изменения частоты.

1. Введение

Поскольку бетон широко используется в строительных конструкциях, свойства бетона напрямую связаны с безопасностью конструкции. Стандартные образцы бетона обычно отверждаются и испытываются в идеальных условиях в соответствии со спецификациями. Однако при эксплуатации бетонные конструкции подвергаются воздействию внешней среды; механические (статические и динамические) свойства бетона усложняются, поскольку на них влияют такие условия окружающей среды, как температура и влажность [1, 2].

Было проведено множество исследований для изучения взаимосвязи между конкретными характеристиками и условиями окружающей среды. Peng et al. [3] представляют экологические исследования для определения взаимосвязи между возникновением взрывного растрескивания и остаточными механическими свойствами высокоэффективного бетона и высокой температурой в диапазоне от 200 до 800 ° C. Кюлфик и Озтуран [4] исследовали влияние температуры на механические свойства как нормального, так и высокопрочного бетона.Остаточная прочность на сжатие и раскалывание, а также статический модуль упругости образцов были получены при повышенных температурах (50, 100, 150, 200 и 250 ° C). Остаточные механические свойства стали снижаться при 100 ° C для бетона нормальной прочности, а бетон высокой прочности показал лучшие характеристики при различных температурных циклах. Fares et al. [5] провели экспериментальное исследование характеристик самоуплотняющегося бетона при воздействии высоких температур. Механические свойства, такие как прочность на сжатие и прочность на изгиб, проверяются при различных температурах (150, 300, 450 и 600 ° C).Характеристики бетона в переходных температурных условиях были всесторонне исследованы, особенно при таких воздействиях, как высокие температуры от огня. Однако на практике большинство бетонных конструкций подвергаются воздействию внешней температуры от -20 ° C до 60 ° C; относительно свойств бетона при этих условиях имеется относительно мало литературы. Shoukry et al. [6] исследовали статические механические свойства бетона при температуре от –20 ° C до 50 ° C и относительной влажности от 40% до 60%.Результаты показали, что прочность бетона на сжатие, растяжение и соответствующий модуль упругости уменьшаются с увеличением температуры. Однако динамические свойства бетонной конструкции не исследованы.

Динамические методы широко применяются для мониторинга состояния и выявления повреждений конструкций [7–9], поскольку динамические свойства (частота, форма колебаний и демпфирование) тесно связаны с такими параметрами конструкции, как жесткость и масса [10 –12].В настоящее время большинство исследований сосредоточено на влиянии повреждений на динамические свойства без учета температурного воздействия [13]. Однако, если последствия не будут рационально учтены и устранены, результаты идентификации повреждений не могут быть надежными. Farrar et al. [14] представляют результаты мониторинга моста через каньон Аламоса. Они обнаружили, что первая собственная частота структуры изменяется примерно на 5% за 24-часовой период времени. Аскегор и Моссинг [15] обнаружили, что изменение частоты для трехпролетного пешеходного моста в течение года составляло 10%.Вахаб и де Рок [16] наблюдали изменение на 4% ~ 5% в собственных частотах предварительно напряженного бетонного моста весной и зимой по результатам динамических испытаний. Мозер и Моавени [17] продемонстрировали, что значительная изменчивость собственных частот была выявлена ​​с помощью системы непрерывного мониторинга, установленной на пешеходном мосту Даулинг-Холл, и эти изменения собственных частот сильно коррелированы с температурой. Результаты обширных исследований показывают, что температура приведет к частотным изменениям структуры, но явного исследования влияния температуры экспериментально не проводится.

В этой статье статические механические свойства, такие как прочность на сжатие куба, прочность на разрыв при растяжении, прочность на сжатие призмы и модуль упругости бетона, измеряются при различных температурах от -20 ° C до 60 ° C. Определены отношения между свойствами и температурами. Между тем, наблюдается влияние температуры на собственную частоту первого порядка бетонной плиты и обсуждается соответствующий механизм воздействия.

2. Детали эксперимента
2.1. Материалы и смеси В данном исследовании используется портландцемент типа

PO 42,5, подтверждающий требования GB175-2007 [18]. Щебень диаметром от 5 до 20 мм и природный песок с модулем крупности 2,7 приняты как крупнозернистые и мелкие заполнители соответственно. Пропорции бетона приведены в таблице 1. Эти ингредиенты перемешиваются в течение примерно 4 мин. Результаты испытаний бетона на оседание составляют 38 мм, что указывает на то, что смесь обладает хорошей когезионной способностью и соответствует требованиям GB / T 50081-2002 [19] и GB 50164-2011 [20].


Материалы Номинальные пропорции

Цемент (кг / м 3 ) 336
Крупный заполнитель (кг / м 3 ) 1221
Мелкий заполнитель (кг / м 3 ) 658
Вода (кг / м 3 ) 185
Соотношение вода / цемент 0.55

.

советов по предотвращению обморожений во время минусовых температур — ScienceDaily

На этой неделе на большей части территории страны обрушиваются суровые температуры, но холодная погода — не повод сидеть дома в течение долгих зимних месяцев. Если вы все-таки выйдете на улицу подышать свежим воздухом и потренироваться, обязательно защитите себя от обморожений. Когда ткани тела обморожены, клетки кожи повреждаются, иногда навсегда. Поэтому Американская академия хирургов-ортопедов (AAOS) предлагает несколько рекомендаций, которые помогут защитить вашу кожу от холода.

«Если температура опускается ниже 20 градусов по Фаренгейту, а ветер дует со скоростью 20 миль в час или более, требуется всего несколько минут, чтобы обморожение обнаженной кожи», — говорит Тайдзун Баксамуса, доктор медицины, представитель AAOS. «Ваши руки, пальцы, ступни, пальцы ног и уши особенно уязвимы, поэтому вам нужно проявлять особую осторожность, защищая их».

Обмороженные участки могут казаться онемевшими, твердыми и замороженными, а также могут казаться восковыми, белыми или сероватыми. Такие симптомы, как чувствительность к холоду, онемение или хроническая боль, могут сохраняться в течение многих лет после случая обморожения; в крайних случаях отмороженная ткань может быть необратимо повреждена и ее необходимо ампутировать.

AAOS предлагает следующие советы по предотвращению обморожения:

Одевайтесь соответственно.

  • Легкая свободная многослойная одежда обеспечивает как вентиляцию, так и изоляцию. Украсьте свой наряд водоотталкивающей (не водонепроницаемой) тканью.
  • Кроме того, проверьте, нет ли в вашей одежде зазоров (например, между перчаткой и рукавом), которые могут подвергать голую кожу воздействию холода.

Соблюдайте особую осторожность, чтобы защитить голову, руки и ноги.Значительная потеря тепла происходит через кожу головы, поэтому головные уборы жизненно необходимы.

  • Варежки теплее перчаток, а две пары носков (шерсть поверх легкого хлопка) помогут согреть ноги.
  • Если вы планируете длительное время находиться на холоде, не пейте и не курите. Алкоголь, кофеин и никотин делают кожу более подверженной термическим повреждениям.
  • Если вы промокли, пройдите внутрь и как можно скорее снимите мокрую одежду.

Проверяйте себя примерно каждые полчаса на предмет признаков обморожения.Если чувствуете онемение пальцев ног, пальцев рук, ушей или других частей тела, залезьте внутрь.

Если вы все же обморожены, обратитесь за медицинской помощью. Если вы не можете немедленно обратиться к врачу, следуйте этим советам, чтобы предотвратить дальнейшие травмы:

  • Как можно скорее попасть в теплую комнату и обратиться за медицинской помощью. Можно пить теплые напитки, например бульон или чай.
  • Обеспечьте отдых травмированным участкам (например, избегайте ходьбы на обмороженных ногах) и слегка приподнимите их.
  • Снимите мокрую или ограничивающую одежду.
  • Согрейте пораженный участок, погрузив его в теплую (НЕ ГОРЯЧУЮ) воду как минимум на 30–45 минут или до тех пор, пока он не станет теплым и ощущение не вернется. Во время согревания вы можете почувствовать сильную боль, а травмированный участок может опухнуть и изменить цвет.
  • Не делайте ничего, что может еще больше повредить отмороженные ткани. Не трогайте волдыри и накрывайте их стерильной или чистой тканью, пока вас не осмотрит врач.
  • Не трите участок руками, снегом или чем-либо еще.
  • Не начинайте греть пораженный участок, если есть вероятность, что он снова подвергнется холоду.
  • Не используйте сухое тепло, например грелку, солнечную лампу, огонь или радиатор, чтобы попытаться согреть это место. Поскольку кожа онемела и не чувствует тепла, ее можно легко обжечь.

История Источник:

Материалы предоставлены Американской академией хирургов-ортопедов (AAOS) . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Различия между цементами CSA и добавками CSA в бетонных столешницах

Различия между цементами CSA и добавками CSA в бетонных столешницах — Институт бетонных столешниц

Цементы на основе CSA, которые я называю цементами CSA, такими как цемент быстрого схватывания CTS, верны цементы. Для работы им не нужно ничего, кроме воды. Цемент на основе CSA добавляется в песок, гравий и воду для изготовления бетона, точно так же, как портландцемент добавляется к этим ингредиентам для изготовления бетона.

Цементы CSA производятся с использованием чистого клинкера CSA, который смешивают с портландцементным клинкером и обжигают в печи аналогично тому, как портландцемент обжигают в печи. Поскольку CSA и портланд-клинкер обжигаются вместе при высоких температурах, они вместе образуют цементы на основе CSA. После обжига не остается портландцемента. Он химически превращается в быстротвердеющий цемент на основе CSA. Это НЕ то же самое, что просто сухое смешивание портландцемента и цемента на основе CSA.

Другой продукт на основе CSA, продукт Buzzi Unicem USA, называемый просто «CSA», НЕ является цементом.Это добавка CSA. Он разработан и ДОЛЖЕН смешиваться с портландцементом. В этом отношении он похож на пуццоланы, такие как VCAS или метакаолин. Пуццоланы необходимо смешивать с портландцементом. В одиночку они ничего не сделают.

Обратите внимание, что другая компания, Ultimax, использовала как цемент CSA, так и добавку CSA (Qwix). Эти продукты больше не доступны.

СКИДКА ОТ COVID-19! Скидка 50% на самообучение. Отклонить

.

Как быстро ускорить высыхание бетона

Сколько времени нужно для высыхания бетона?

how long does concrete take to dry Согласно Портлендской цементной ассоциации, , если условия способствуют высыханию бетона — то есть постоянное, разумное тепло в воздухе и низкая относительная влажность — обычно требуется около 30 дней на каждый дюйм толщина плиты до высыхания до относительной влажности 85-90%. Мы говорим «когда условия будут благоприятными», потому что бетон, уложенный год назад, мог подвергаться воздействию элементов в течение одиннадцати месяцев и быть закрытым только в течение последнего месяца.Если так, значит, он сушился всего месяц.

Поскольку время высыхания бетона является основным фактором в графике большинства строительных проектов, сокращение этого времени потенциально может сэкономить вам много денег.

Когда на бетонную плиту будет укладываться система полов, сушка имеет решающее значение. Если плита недостаточно сухая при укладке пола, пол может быть серьезно поврежден из-за избытка влаги.

Советы по ускорению времени высыхания бетона:

  1. Используйте правильное количество воды в смеси.Слишком много воды может увеличить время высыхания.
  2. Не затягивать шпателем и не заделывать поверхность. Это может заблокировать поры в бетоне, уменьшить испарение влаги и увеличить время высыхания.
  3. Держите двери и окна закрытыми, работайте ОВК и вентиляторы, обеспечивающие циркуляцию воздуха.
  4. Также можно использовать осушители для удаления влаги из воздуха. Это ускорит общий процесс сушки плиты.

Разница между отверждением и сушкой

Отверждение и сушка бетона — это два разных процесса.Отверждение — это процесс затвердевания, который начинается сразу после заливки бетона. Процесс отверждения бетона обычно завершается примерно через 28 дней. Однако после этого бетон будет продолжать затвердевать еще значительное время.

Даже после того, как бетон затвердел, избыток воды должен испаряться из бетона. Хотя для отверждения бетона требуется всего около 28 дней, сушка может занять месяцы. Общее практическое правило заключается в том, что бетон высыхает примерно за 30 дней на каждый дюйм толщины плиты.Однако, как мы указывали выше, условия должны быть правильными. То есть вам потребуется низкая относительная влажность окружающей среды и постоянно теплая температура. Вы можете добиться этого, закрыв пространство, а затем включив HVAC.

Как бетон застывает

Есть много типов бетона, но все они содержат три основных компонента: цемент, заполнитель и воду.

При смешивании воды и цемента происходит химическая реакция, связывающая их вместе. Это вызывает затвердевание бетона.В процессе бетон становится пористым, и определенное количество этой воды становится частью бетона. Оставшаяся вода либо испаряется, либо остается в капиллярах бетона.

Как сохнет бетон

Бетон сохнет по мере того, как вода внутри него испаряется через его поверхность. Когда эта вода испаряется через поверхность, вода из глубины бетона движется через капилляры и поднимается на поверхность, чтобы заменить ее. Пока окружающий воздух может удерживать больше водяного пара, испарение продолжается.Когда окружающий воздух не может больше удерживать водяной пар, испарение или высыхание бетона прекращается.

Как ускорить высыхание: перед заливкой

how long does it take for cement to set

Добавки или правильный баланс воды могут значительно сократить время высыхания.

Есть несколько вещей, которые вы можете сделать перед заливкой бетона, чтобы ускорить процесс высыхания:

    • Используйте правильное количество воды в смеси. Если воды будет слишком много, после отверждения останется больше воды, которая должна испариться.Это означает более длительное время высыхания.
    • Можно использовать смесь с высоким содержанием цемента, чтобы сократить время высыхания. Однако существует риск растрескивания из-за усадки.
    • Вы используете легкий бетон? Легкие заполнители впитывают много воды, что увеличивает время высыхания. Вы можете сократить время высыхания, заменив эти легкие заполнители синтетическими заполнителями, не впитывающими воду.
    • По возможности не используйте отвердители, герметики или разрыхлители. Они могут препятствовать испарению с поверхности бетона, что увеличивает время высыхания.

Как ускорить сушку: после заливки

What is the fastest way to cure concrete

После заливки стратегия сушки меняется.

После того, как плита затвердеет, как можно скорее закройте пространство, чтобы защитить плиту от поглощения дополнительной влаги.

Хотя защита плиты от дополнительной влаги важна, существует еще пара факторов, которые влияют на высыхание после заливки:

  • Относительная влажность окружающей среды и температура воздуха
  • Температура самой плиты

Относительная влажность окружающей среды важна, поскольку она определяет, может ли вода испаряться с плиты.Если относительная влажность окружающей среды слишком высока, плита не сможет высохнуть.

Закрытие пространства позволяет использовать HVAC для управления условиями окружающей среды. В режиме охлаждения системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха действуют как холодильный осушитель и обычно поддерживают уровень относительной влажности 50%, что идеально подходит для сушки бетона. В режиме обогрева они понижают относительную влажность за счет повышения температуры воздуха.

Системы HVAC также являются отличным способом обеспечить циркуляцию воздуха вокруг бетона и тем самым сократить время высыхания.

HVAC system visualization

Чтобы действительно ускорить высыхание бетона, закройте плиту и убедитесь, что система HVAC включена.

Осушители

На некоторых предприятиях есть центральные осушители, которые можно использовать для ускорения процесса сушки. Вы также можете арендовать переносные осушители воздуха и даже вентиляторы.

Доступны как централизованно установленные, так и переносные устройства, в которых используется один из этих методов.

Проверка бетона на сухость

Вы не можете определить, высох ли бетон, просто взглянув на его поверхность, потому что поверхность почти всегда суше, чем центр плиты.Единственный способ узнать, высох ли бетон, — это проверить его.

Испытания бетона на влажность проводятся с 1960-х годов, и сегодня существует научно доказанный способ простого измерения влажности бетонной плиты. Этот тест называется «испытанием относительной влажности с использованием датчиков in situ» и является основой стандарта ASTM F2170.

В этом тесте используются датчики, вставленные в бетон на определенной глубине, для измерения относительной влажности воздуха, заключенного в бетоне. Для сушки плит только с одной стороны датчики вставляются на глубину, равную 40% толщины плиты.Для сушки плит с обеих сторон датчики вставляются на глубину, равную 20% толщины плиты.

Система Wagner Meters Rapid RH® L6 — это система измерения относительной влажности на месте, которая точно соответствует стандарту ASTM F2170. Одноразовые датчики L6 откалиброваны на заводе и просты в использовании. После того, как они будут установлены на плите и оставлены для уравновешивания в течение 24 часов, вы можете в любое время проводить повторные измерения влажности. В отличие от многоразовых датчиков, датчики L6 никогда не нуждаются в повторной калибровке.

Как узнать, высох ли бетон?

Нет, пока не протестируешь. Если повезет, то будет сухо. Однако во многих случаях это не так, поэтому вам нужно дать ему еще немного времени, чтобы высохнуть, а затем снова протестировать. Сколько времени вы дадите ему высохнуть, прежде чем снова протестировать, — это лучшее предположение, основанное на прошлом опыте. В какой-то момент плита станет достаточно сухой для покрытия пола. Конечно, это непредсказуемый процесс, из-за которого графики могут смещаться, а затраты могут расти.

Если вам абсолютно необходимо уложить напольное покрытие, но процесс сушки еще не завершен, вы можете использовать систему снижения влажности. Если вы пойдете по этому пути, убедитесь, что вы выбрали высококачественный продукт, который должным образом удерживает влагу в плите.

Новая технология для регистрации данных и анализа тенденций

Теперь доступна технология, которая добавляет некоторые научные знания в искусство прогнозирования времени высыхания бетона.
Это называется регистрацией данных.

Регистрация данных предполагает установку небольших устройств в бетон.Эти устройства могут непрерывно контролировать уровень влажности бетона, а также температуру окружающей среды и относительную влажность. Собранные данные хранятся в их памяти, и всякий раз, когда вы посещаете сайт, вы можете легко загрузить их через приложение на свое интеллектуальное устройство.

Эти данные могут дать вам важное представление о процессе сушки. Например, если изменение условий окружающей среды может задержать процесс сушки, вы сможете обнаружить это и исправить раньше. Конечно, вы также сможете легко увидеть, кто за это отвечает.(Подсказка: это не программа установки.) Итак, если график задерживается, у вас будут данные, которые защитят вас от ответственности.

В то время как датчику Вагнера [RH] требуется всего около минуты для считывания, другим требуется 2 часа для считывания. Таким образом, если нужно прочитать 20 зондов, я могу прочитать зонды Вагнера за 30 минут, в то время как для считывания зондов другого типа требуется около 40 часов. Я могу найти лучшие занятия, чем стоять и ждать 40 часов, чтобы прочитать эти зонды.

John LowtherJKL Construction

Кроме того, когда у вас есть полные данные о влажности бетона, вы можете выполнить анализ тенденций.Здесь вы смотрите на данные на диаграмме, видите тенденцию, а затем прогнозируете, как, по вашему мнению, она будет продолжаться. Это позволит вам более точно оценить, когда процесс сушки будет завершен. Чем больше данных вы соберете по всем проектам, тем точнее станут ваши оценки сушки. Это поможет вам запланировать следующие шаги в процессе строительства, сэкономив вам время и деньги.

Инструменты для регистрации данных и анализа тенденций

Для регистрации данных для сушки бетона требуется система, которая объединяет проверку влажности бетона с автоматической регистрацией данных.

Система Rapid RH L6 оснащена самой современной технологией регистрации данных. Есть два устройства с батарейным питанием, которые автоматически регистрируют данные: DataGrabber® и DataGrabber с Bluetooth®.

Приложение DataMaster ™ L6 работает на любом устройстве iOS или Android и может загружать зарегистрированные данные либо с DataGrabber с Bluetooth, либо с DataGrabber с помощью Total Reader®.

Приложение DataMaster L6 сохраняет, отображает, сообщает и отправляет данные по электронной почте в формате PDF.Для обеспечения целостности данных, точности и спокойствия резервные копии зарегистрированных данных хранятся как в облаке, так и в датчиках, установленных в плите.

Для мониторинга условий окружающей среды прибор Wagner Meters Smart Logger ™ регистрирует как температуру окружающей среды, так и относительную влажность в течение 300 дней срока службы сменной батареи или до 12 000 показаний. Затем приложение Smart Logger может загрузить эти зарегистрированные данные через Bluetooth, чтобы вы могли хранить, сообщать или делиться с другими по электронной почте.

При совместном использовании приложение DataMaster L6 и интеллектуальный регистратор Wagner Meters представляют собой полную систему измерения влажности бетона и регистрации условий окружающей среды.

Заключение

Подводя итог…

Единственный способ узнать, сухая ли бетонная плита, — это проверить ее. Самый точный тест для этого — тест относительной влажности на месте.

Регистрация данных на протяжении всего процесса сушки позволяет обнаруживать проблемы сушки на ранней стадии, устранять их и помогает определить причины медленной сушки. Это защищает вас от ответственности.
Анализ тенденций помогает делать точные прогнозы и составлять более точные графики.Это экономит ваше время и деньги.

Время высыхания бетона является основным фактором в графике большинства строительных проектов, и, сокращая это время, вы экономите деньги. В этом вам помогут советы из этой статьи.

HVAC system visualization

Джейсон имеет более чем 20-летний опыт работы в сфере продаж и управления продажами в различных отраслях промышленности и успешно выпустил на рынок ряд продуктов, в том числе оригинальные испытания на влажность бетона Rapid RH®. В настоящее время он работает с Wagner Meters в качестве менеджера по продажам продукции Rapid RH®.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *