Замедлитель схватывания для цемента

Обзор замедлителей схватывания бетонного раствора

При большом объеме работ неизбежно возникает проблема, связанная с быстрым застыванием состава. Стыки участков, залитых ранее и покрытых свежим раствором (рабочие швы), являются слабым местом готовой конструкции, требуют трудоемкой обработки, иначе невозможно забетонировать надежно. Идеальный вариант — когда смесь заливают непрерывно или с небольшими интервалами, чтобы она не успевала застыть. Для этого добавляют специальные компоненты. Принцип их действия заключается в снижении скорости соединения цемента с водой (гидратации и гидролиза).

Преимущества и недостатки применения добавок

• снижение затрат времени и энергии на вибрирование;
• сохранение удобоукладываемости;
• возможность бетонирования при температуре воздуха до +30°C за счет увеличения срока сохранения подвижности;
• получение высокоподвижной смеси;
• снижение расхода цемента;
• исключение расслаиваемости;
• снижение усадки;
• повышение прочности;
• улучшение поверхности готовой конструкции;
• более комфортные условия работы за счет уменьшения шума от вибрации.

К недостаткам относят непредсказуемость влияния этих компонентов на характеристики. Рекомендуется определить экспериментально на небольшой порции прочность и другие свойства раствора после внесения добавки.

Виды замедлителей схватывания и твердения бетона

1. Химические добавки.

Первый тип — состоящие из одного компонента. Обычно они продаются в форме порошка:

• Нитрилотриметиленфосфоновая кислота (НТФ). Средство не вызывает окисления арматуры. НТФ пригодна для всех видов цемента, но при превышении рекомендуемой дозы возможно понижение марки прочности. Добавка является одновременно пластификатором. Это вещество вносят в количестве 0,02—0,15 % от массы цемента.
• Глюконат натрия. Продается в форме порошка, хорошо растворимого в воде. Вещество полностью разлагается естественным путем, обладает водоудерживающими, пластифицирующими свойствами. Засыпают в количестве 0,05—0,25 %.
• Цитрат натрия. Добавление к бетонному раствору позволяет: уменьшить время вибрации или вовсе обойтись без нее, понизить расход цемента на 20 %.

2. Готовые составы из нескольких компонентов.

Их производят и продают в готовом виде (порошке или растворе) компании, специализирующиеся на изготовлении и поставках строительной химии:

• SikaPlast 520 N. Его основа — уникальный полимер, разработанный производителем Sika. Вносят в количестве 0,2—1,5 % от массы цемента.
• Замедлитель (поставщик компания Промснаб из Кемерово). Не содержит компонентов, вызывающих коррозию арматуры. Уменьшает скорость схватывания в 2—8 раз (зависит от дозировки), несовместим с противоморозными добавками.
• Линамикс (компания Полипласт). Это целая серия на основе различных химических компонентов.
• FREM LINAS 200 жидкий. Замедляет схватывание, повышает подвижность бетона до П3.

Готовые составы можно купить в мешках, бочках, бутылях или канистрах.

3. Отходы пищевого производства.

Более безопасными средствами для снижения скорости схватывания являются некоторые виды отходов пищевой промышленности:

• Молочная сыворотка. Жидкость, получаемая при изготовлении творога или сыра. Ее состав: сывороточные белки, лактоза, молочный жир. Обладает сильным замедляющим действием при добавлении прямо в бетонную смесь, одновременно является пластификатором. Дозировка: 1,5—3 % от массы цемента.
• Кормовая сахарная патока. Это густая темная вязкая жидкость, отход сахарного производства. Патока заменяет пластификатор, она непригодна для применения при изготовлении конструкций из сборного железобетона. Рекомендуемая дозировка: 0,05—0,3 % от массы цемента.

Помимо патоки или сыворотки применяют костный клей и крахмал.

Для технологии «мытый бетон»

Для создания декоративных рельефных элементов применяют методику «чистый бетон». Суть заключается в изменении скорости твердения разных слоев. Для этого на лицевую сторону конструкции наносят специальный замедлитель. Через некоторое время, не дожидаясь схватывания верхнего пласта, мощной струей воды вымывают незастывший цемент.

На 30-40 % оголяются частицы наполнителя, находящиеся на поверхности. В результате получается имитация отделки из натурального камня.

Для выполнения работ по этой технологии используют специальные средства — жидкие или гели-замедлители:

1. Архитектурный замедлитель схватывания DRC 6. Может быть разных цветов, расход — 8-12 л/м2. Марку подбирают под размер фракции наполнителя раствора, требуемую глубину проникновения: пескоструйный эффект, легкое, среднее или глубокое.
2. Биоразлагаемый Pieri VBA Bio 2. Расход 4 л/м2. Биоразлагаемость — до 60 %, несколько вариантов цвета.
3. Гель-замедлитель твердения отделочного слоя Чистый бетон, расход — 100 г/м2. Есть три варианта под различные фракции наполнителя.
4. Гель G-05 Его виды: DN для фракций 3—5 мм; DP для 5—10 мм, расход — 60 г/м2.

Цена средства для снижения скорости затвердевания смеси для бетонирования зависит от его типа, расфасовки, объема партии.

Наименование	Стоимость, руб/кг
Нитрилотриметиленфосфоновая кислота	130
Глюконат натрия	54
Цитрат натрия	40
SikaPlast 520 N	240
FREM LINAS 200 жидкий	30
Линамикс П120 (90)	36
Линамикс ПК жидкий	57
Кормовая сахарная патока	2
Молочная сыворотка	43
Гель-замедлитель твердения для мытого бетона G-05k	700

Источник

Замедлители схватывания бетона

На производстве или строительстве возникают ситуации, когда становится необходимостью замедлить процесс твердения бетона. В таких случаях применяются добавки-замедлители схватывания смеси.

Принцип действия замедлителей твердения

Из молекул ПАВ (поверхностно-активных веществ) на поверхности частиц цемента сформировываются адсорбционные оболочки, что увеличивает концентрацию вещества на границе двух фаз: жидкой и твёрдой. Проще говоря, эта добавка замедляет кинетику твердения. Вязкость при этом увеличится, но если смешать больше ПАВ, чем допустимо, это приведёт к затруднению прохождения воды к частицам цемента, замедлению гидратации или вовсе её прекращению. Поэтому важно соблюдать процентное соотношение массы цемента и замедлителя.

Нужно учитывать, что прочность бетона снижается на 30% и более в промежутке до семи суток. А вот спустя 28 суток прочность застывшей смеси, наоборот, увеличивается, а проницаемость – снижается.

Где применяются замедлители схватывания бетона

• При высоких температурах окружающей среды. В таких климатических условиях замедлитель схватывания – незаменимая вещь.
• При транспортировке на большие расстояния, а также при затруднённом движении (заторы).
• При создании высокомарочных смесей. В составах таких бетонов содержание вяжущего вещества очень высоко, что урезает время на транспортировку, заливку и укладку, а замедлители не только приостанавливают протекание процесса схватывания, но и повышают прочность конечного изделия.
• При поэтапной заливке бетона, когда необходимо залить сложную, крупную конструкцию. Таким способом добиваются монолитности изделия из бетона.
• При химических взаимодействиях со смесью замедлители уменьшают количество выделяемого тепла. При такой реакции, но уже без добавки, качество бетона может снизиться из-за излишней теплоты.

Классификация замедлителей схватывания: воздействие на состав бетона

Наиболее подходящими для этих целей классами являются первый, второй и четвёртый.

1. Добавки первого класса представляют собой электролиты, меняющие растворимость вяжущих веществ. К ним относятся амины, органические кислоты, а также спирты. На данный момент пользуются меньшим спросом.
2. Добавки второго класса взаимодействуют с вяжущими веществами, создавая труднорастворимые или малодиссоциированные соединения. Замедляющий эффект добавок этого класса можно объяснить появлением экранирующих плёнок, что получаются из продуктов реакции.
3. Добавки четвертого класса – наиболее походящий вариант добавок. К ним относят ПАВ, что способны адсорбироваться и на вяжущих, и на гидратных образованиях. Различают два основных вида замедлителей: химического и физического воздействий.

Первые основаны на торможении процесса роста кристаллической решётки в смеси. Благодаря медленному росту решётка приобретает более сложный и равномерный вид, что положительно сказывается на прочности готового бетона. Из плюсов можно также отметить повышение показателей морозостойкости и водонепроницаемости всей конструкции. Но здесь, как и говорилось выше, необходимо соблюдать строгую дозировку. Избыток добавки в растворе может привести к критической потере прочности бетона.

Вторые сформировывают труднопроницаемую пленку на самих зернах цемента, замедляя их схватывание. Это повышает адгезию и влагозащиту, но плохо сказывается на общей прочности готовой конструкции.

Замедлитель схватывания цемента своими руками

Действительно качественный замедлитель схватывания приготовить своими руками почти невозможно. Если речь идёт о частном строительстве, лучше приготовить ровно столько бетона, сколько необходимо. Если всё же нужно замедлить схватывание смеси, то следует просто мешать раствор, не давая процессу застывания начаться. Такой способ замедления спасет бетон от застывания на полчаса-час, не больше. Добавлять больше воды в раствор, дабы замедлить застывание – плохая идея. При переизбытке воды снизится плотность и прочность раствора, что сильно повлияет на качество смеси.

В более масштабном строительстве гораздо более целесообразно будет приобрести промышленный замедлитель – так и надежнее, и пропорции легче подобрать.

Производители и марки замедлителей твердения

Хорошо зарекомендовали себя в деле следующие замедлители:

• Линамикс PC. Производитель – ООО «Полипласт». Представляет собой чистый замедлитель схватывания. Способен сохранять подвижность смеси до шести часов. Самый простой и относительно недорогой вариант добавки такого типа. Производитель рекомендует использовать его с пластификаторами своей же компании, объясняя это повышением эффекта смеси.
• Релаксор Темп-4. Производитель – ДП «Р» ООО «Будиндустрия ЛТД». Эта добавка хоть и уступает предыдущей во временном промежутке замедления, т. к. действует всего до четырех часов, но имеет дополнительные свойства: повышает подвижность бетонного раствора с П1 до П5; позволяет достичь высшей прочности смеси в ранние сроки после затвердения. Рекомендуется применять в следующих областях:
• монолитное бетонирование в температурных ограничениях от +15 °C и выше;
• кладочные растворы, а также смеси для перемещения на дальние расстояния;
• бетонирование конструкций с повышенной степенью армирования.
• Sika Retarder, бренда Sika AG. По заверению производителя, эта добавка не содержит хлоридов и иных веществ, вызывающих коррозию стали, можно применять при изготовлении железобетонных конструкций для бетонов, температурой +25 °C. Также применяется со смесями с высокой марочной прочности, или когда раствор подлежит уплотнению. Остальные характеристики схожи с предыдущим замедлителем.
• Бисил Ретардер CX производителя Drizoro реализуется компанией «ГЕЛИОС». Выгодно выделяется самым продолжительным сроком замедления схватывания – до двух суток. А также: увеличивает прочность конструкций и снижает их осадку в течение времени; улучшает связующий состав посредством уменьшения расслоения компонентов бетонной смеси. Области применения те же, что у всех добавок этого списка. При этом, Бисил Ретардер CX – довольно дорогой замедлитель, но его преимущества над другими того стоят.

Подведение итогов

В промышленном производстве использование замедлителей – необходимость. Важно разбираться в свойствах необходимой для раствора добавки, чтобы результат оказался именно таким, каким нужно. Замедлитель нужно подбирать, исходя из:

Источник

Замедлители твердения: что это за добавки, и для чего они нужны

При производстве строительных работ возможность влиять на время схватывания бетонных и цементных растворов бывает очень полезной. Рассмотрим, в каких случаях требуются замедлители твердения бетона, и какими они бывают.

Как происходит процесс набора прочности бетона

Чтобы понимать, зачем нужны замедлители твердения бетона, необходимо в общих чертах представлять механизмы его отвердевания.

Основу бетонного или цементного раствора составляет вяжущий компонент водного твердения — цемент.

Для получения бетонных смесей и растворов цемент смешивается в определенных пропорциях с водой и заполнителями (в качестве мелкого заполнителя выступает песок средних фракций, а в качестве крупного — щебень, гравий, гранитный отсев, керамзит и другие материалы, выбор фракции которых зависит от назначения бетонной смеси).

После того как цемент смешивается с водой, запускаются реакции гидролиза и гидратации минеральных соединений клинкера. Некоторые из них вступают в реакцию быстро, другие — по прошествии времени, поэтому процесс набора расчетной прочности бетона занимает 28 суток.

Отверждение бетона происходит не линейно. Вначале все процессы происходят очень быстро, но постепенно замедляются. Уже через 2 часа после замешивания раствора начинается его первоначальное схватывание, которое завершается примерно через час (эти данные справедливы при оптимальных условиях: температуре воздуха плюс 18–22° С и высокой влажности воздуха).

Каталог продукции CEMMIX

CemStone

Высокоэффективная комплексная добавка для кладочных и других строительных растворов.

Фибра базальтовая

Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

На время схватывания бетона в первую очередь влияют температура и влажность воздуха. Чем температура воздуха ниже, тем медленнее твердеет бетон, а при температуре воздуха ниже плюс 5° С процессы набора прочности прекращаются. При температуре воздуха выше оптимальной отвердевание бетона происходит быстрее.

В каких случаях нужно замедлить схватывание бетона

Таких ситуаций в строительстве немало:

1. необходимость транспортировки готовой бетонной смеси на большие расстояния;
2. слишком высокая температура воздуха (например, летом), из-за чего бетон схватится слишком быстро с потерей прочности;
3. штукатурные и кладочные работы, при производстве которых удобно замешивать раствор сразу на весь рабочий день;
4. необходимость устроить технологический перерыв в работах;
5. бетонирование массивных монолитных конструкций, которое нельзя произвести за одну рабочую смену.

Последний случай рассмотрим более подробно.

В идеале, монолитные конструкции должны бетонироваться непрерывно. Однако если конструкция имеет большие габаритные размеры, не всегда возможно забетонировать ее в течение одной рабочей смены.

При перерыве в бетонных работах длительностью несколько часов, бетон успевает схватиться, и при возобновлении работ в плоскости соприкосновения старого и нового бетона возникает так называемый холодный шов.

Каталог продукции CEMMIX

CemStone

Высокоэффективная комплексная добавка для кладочных и других строительных растворов.

Фибра базальтовая

Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Холодные швы — это места сниженной прочности бетона, поэтому при необходимости их устройства должны соблюдаться определенные правила:

1. холодные швы устраивают в тех местах, сниженная прочность которых не будет негативно влиять на прочность конструкции;
2. кромка схватившегося бетона перед укладкой новой порции смеси должна быть зачищена до обнажения крупного заполнителя (что является дополнительным трудоемким процессом);
3. металлическая арматура выпускается таким образом, чтобы она пересекала плоскость холодного шва.

Конечно, было бы неплохо иметь возможность избежать дополнительных трудозатрат, и сейчас, благодаря достижениям химической промышленности, такая возможность у строителей есть.

Современным технологическим решением вышеперечисленных проблем является применение замедлителей твердения бетона.

В каких еще случаях применяются добавки-замедлители

Добавки-замедлителя являются воздухововлекающими добавками для растворов, поэтому их можно применять при производстве изделий из легких бетонов.
Примеры применения:

1. керамзитобетон;
2. перлитобетон;
3. пенополистеролбетон.

Как работают замедлители твердения

Добавки для замедления схватывания и твердения бетона тормозят процессы гидратации клинкерных минералов, а также содержат электролиты, препятствующие коагуляции коллоидного раствора и гидратных соединений.

Классификация замедлителей твердения бетона по принципу действия

Существуют два основных вида замедлителей твердения бетона

Физические замедлители твердения

Эти добавки создают пленку на поверхности цементного зерна, препятствуя гидратации. Минусом таких добавок является возможное снижение прочности бетона.

Химические добавки

При использовании в рекомендованных концентрациях не оказывают влияния на итоговую прочность бетона. Они замедляют естественный рост кристаллической структуры бетона, вследствие чего она формируется более равномерно, а это в итоге положительно влияет на прочность материала.

Критерий работы добавки-замедлителя — уменьшение прочности бетона на 30% в возрасте до одной недели без снижения прочности в возрасте четырех недель.

Также в качестве замедлителей твердения используются следующие вещества:

1. молочная сыворотка (1,5–3% от массы бетона);
2. кормовая сахарная патока (0,05–0,3% от массы цемента);
3. костный клей;
4. крахмал.

В применении этих добавок есть те или иные ограничения, к примеру, сахарная патока не подходит для железобетонных конструкций.

Замедлитель схватывания бетона CemStone

Комплексная добавка CemStone — это химическая добавка, которая совмещает свойства замедлителя бетона со свойствами пластификатора, а это значит, что она имеет дополнительные преимущества:

1. повышает подвижность смеси с П1 до П4;
2. улучшает обрабатываемость бетонных смесей, позволяет получать самоукладывающиеся бетонные смеси;
3. снижает водопотребность растворов на 10–20%;
4. позволяет экономить от 10% цемента без снижения прочности;
5. снижает усадку и связанные с ней деформации на 50%;
6. препятствует расслаиванию раствора;
7. увеличивает срок жизни растворов до 5 часов;
8. препятствует появлению высолов.

Добавка CemStone применяется в штукатурных и кладочных растворах, при изготовлении дорожек, брусчатки и различных типов бетона.

Комплексная добавка CemStone эффективна для увеличения срока жизни цементных растворов, а также обеспечивает преимущества пластификатора. Она поставляется в удобной жидкой форме, поэтому ее несложно добавить в бетонную смесь или раствор, а возможность сэкономить цемент окупает ее стоимость.

Источник