Urbos.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Быстротвердеющий цемент время схватывания

Виды цемента

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) – это портландцемент с минеральными добавками, который отличается интенсивным нарастанием прочности в первый период твердения. Повышенная механическая прочность БТЦ достигается надлежащим подбором минералогического состава клинкерной марки БТЦ 400 и 500. Для этого вида цемента нормируется прочность не только в 28-суточном возрасте, но и в 3-суточном. Предел прочности при сжатии через 3-е суток должен быть не менее 20-25 МПа соответственно. БТЦ предназначен для изготовления железобетонных конструкций и изделий в заводских полигонных условиях, а также для скоростного строительства. Применение БТЦ дает возможность отказаться от тепловлажностной обработки бетона.

Cульфатостойкий портландцемент. Сульфатостойкость обеспечивается снижением содержания в клинкере алюминатов кальция, главным образом трехкальцевого алюмината 3CaO*Al 2 O 3 (3Ca). Выпускают сульфатостойкий портландцемент, в который не допускается введение активных минеральных добавок и сульфатостойкий портландцемент с активными минеральными добавками. Активность данного цемента меньше, чем БТЦ марки 400 и 500.

Цемент с поверхностно — активными добавками. Для улучшения некоторых свойств цемента допускается введение при помоле поверхностно-активных добавок (пластифицированных и гидрофобных) в количестве 0,3 от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Абсорбируясь на зернах цемента, пластифицированные добавки образуют на них защитные пленки, устраняющие сцепление зерен цемента друг с другом. В результате растворы и бетоны на таком цементе приобретают повышенную подвижность и удобоукладываемость.

Гидрофобизирующие добавки. Эти добавки способствуют тому, что порошок цемента в течение 5 мин не впитывает в себя воду. Бетоны и растворы на портландцементе с такими добавками имеют меньшее водопоглощение и пониженную водопроницаемость.

Белые портландцементы. Отличаются от обычных цветом (серый). Сырьем служат известняки и глины, содержащие минимальное количество красящих оксидов: железа, марганца, титана. Тонкость помола несколько выше, остаток носителя не больше 12%.

Цветные портландцементы. Для получения цвета на помол клинкера вводят пигменты. Количество пигмента должно быть: минерального – не более 10%, органического – 0,3%.

Тампонажные портландцементы. Предназначены для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Тампонажным цементам предъявляются жесткие технические требования: высокая текучесть, независимость от температуры и давления, конкретные в зависимости от давления и температуры сроки схватывания, прочность затвердевшего цементного раствора в ранние сроки, обеспечивающая закрепление колонны труб в стволе скважины. Сроки схватывания не ранее 2 часов и не позднее 10 часов.

Пуццолановый портландцемент. Получается местным помолом портландцементного клинкера нормированного минералогического состава, гипсов и активных минеральных добавок. Добавки осадочного происхождения 20-30%. Отличается повышенной сульфатостойкостью, стойкостью в пресных водах, т.к. не содержит CaOH 2 . При повышенных температурах весьма интесивно твердеет, а при автоклавной обработке прочность с бетоном на его основе через 6-8 часов превышает прочность бетона нормального твердения в 28-суточном возрасте.

Недостатки: чувствителен к температурным условиям твердения, при 0 o С полностью перестает твердеть, поэтому непригоден для зимних работ. Имеет пониженную воздухостойкость и морозостойкость.

Выпускают марки 300 и 400. Предназначен для изготовления подземных и подводных конструкций зданий и сооружений. Не допускается его применение для сооружений, работающих в условиях попеременного замораживания и таяния, увлажнения и высыхания.

  • Шлакопортландцемент (ШПЦ).

Получается местным помолом портландцементого клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака. Шлаки должны быть не менее 21% и не более 60%. Чем больше шлака, тем меньше активность цемента. Выпускают марки 300, 400, 500. По сравнению с портландцементом ШПЦ характеризуется замедленным нарастанием прочности в первые сроки, в дальнейшем скорость твердения повышается и к 6-12 месяцам его прочность приближается к прочности портландцемента. ШПЦ имеет низкую экзотермию и повышенную устойчивость к агрессивному воздействию. Используют при гидротехническом строительстве, в строительстве портовых сооружений. Не рекомендуется применять ШПЦ для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и таянию, а также при пониженных температурах.

  • Известковошлаковый цемент (ИШЦ).

Получается совместным помолом доменных шлаков с известью до 30%. Допускается добавка гипса 5% и портландцемента 10-20%. ИШЦ медленно схватывается и медленно твердеет. Прочность изделий на его основе по истечении времени может быть 5-20 МПа. Стоек в пресных и сульфатных водах, на воздухе его прочность снижается. Применяется в строительных растворах для кладки и штукатурки, а также для изготовления низкомарочных бетонов.

Глиноземистый цемент. Это быстро твердеющие в воде и в воздухе высокопрочные выжущие, получаемые путем обжига до спекания смеси материала, богатого глиноземом и оксидом кальция, и последующего тонкого помола продукта обжига. Глиноземистый цемент в отличие от обычного портландцемента не содержит ни гипса, ни минеральных добавок. Качество цемента тем выше, чем больше оксида алюминия. Важнейший минерал глиноземистого цемента алюминат кальция, обеспечивающий при нормальных сроках схватывания быстрое твердение цемента. Глиноземистый цемент быстро твердеет, но не быстро схватывается. Сроки схватывания глиноземистого цемента не ранее 30 мин и не позднее 12 часов. С увеличением тонкости помола цемента и повышением температуры воды сроки схватывания сокращаются. Они резко сокращаются также при добавке извести и портландцемента. Поэтому смешивать глиноземистый цемент с другими вяжущими нельзя. Водопотребность глиноземистого цемента выше, чем у портландцемента (25-28%, у обычных 18%), но вода не остается в свободном состоянии, а идет на гидратацию без образования портландцементного камня. Поэтому плотность камня выше, как и морозостойкость, а усадка меньше. Выпускают три марки: 400, 500, 600. Максимальная прочность, выше на 50% от марочной, достигается к 1-му и 3-м годам твердения. Отличается высокой устойчивостью против сульфатных, хлористых, углекислых и других минерализированных вод. Однако, растворы щелочей разрушают цементный камень. Используют глиноземистый цемент при скоростном строительстве, аварийных работах, зимнем бетонировании. На его основе можно получать жаростойкие бетоны.

Расширяющиеся цементы. Это цементы, растворы на основе которых дают приращение объема. Все эти цементы смешаны, состоят из основного вяжущего и расширяющей добавки. Расширение происходит в результате химической реакции между ними. Известно несколько реакций, вызывающих расширение, а именно гидратация кальция и образование гидросульфоалюмината кальция. Известно несколько видов расширяющихся цементов:

  • Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ). ВРЦ получается на основе глиноземистого цемента и должен удовлетворять следующим требованиям: начало схватывания не ранее 4 мин, конец не позднее 10 мин. Применяют для омоноличивания сборных железобетонных конструкций, гидроизоляции стволов шахт, напорных водопроводных труб, заделки трещин в железобетонных сооружениях.
  • Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент . Сроки схватывания: 10 мин – 4 часа. Расширение должно заканчиваться через трое суток. Применяется для гидроизоляции штукатурок, для заделки швов, для получения водонепроницаемых бетонов.
  • Расширяющийся портландцемент . Сроки схватывания: 30 мин – 12 часов. Применение перечислено выше.
  • Напрягающийся цемент . Это цемент с большим содержанием алюминатной составляющей, что приводит к увеличению объема при твердении. В процессе расширения создает в арматуре предварительное напряжение. Сроки схватывания этих цементов: 30 мин – 4 часа. Прочность через сутки не менее 15 МПа, через 28 суток 50 МПа. Используется в сооружениях, где требуется повышенная газо-, паро- и водонепроницаемость.

Быстросохнущий цемент

Основное отличие обычного цемента от быстросохнущего заключается в скорости затвердевания. Обозначается эта характеристика буквой Б после указания содержания в смеси добавок к примеру: М500 Д20 Б. На начальной стадии смешивания быстросохнущего (быстрозатвердевающего) цемента с водой происходит скорое схватывание смеси. При этом такой раствор набирает прочность в более короткие сроки, чем обычный ПЦ.

Область применения

Наибольшую популярность быстросохнущие цементы нашли в производстве железобетонных изделий, исключающем использование пропаривающих камер (например, промышленное изготовление фундаментных блоков т.п.). Особенно ярко проявляются свойства быстротвердеющего цемента в ходе кладочных работ. Применение данного строительного материала практически исключает риск простоев в работе, которые имеют место при работе с обычным цементом, когда нижние ряды кирпича начинают смещаться вод весом верхнего ряда. Сократить скорость затвердевания раствора также можно путем добавления в смесь ускорителей отвердевания.

Изготовление быстротвердеющего бетона

Производство данного материала осуществляется по технологии, предусматривающей тонкий помол цементного клинкера. В результате такого помола существенно увеличивается площадь поверхности цементных «зерен», что обеспечивает более высокие показатели схватывания цементной смеси. Также возможен вариант применения особого клинкера, обладающего специфическим минеральным составом.

Последний способ позволяет повысить экономию энергоресурсов и также поднять производственные показатели. Тонкий помол цемента достигается в результате дорогостоящего и довольного длительного производственного процесса, который влечет за собой износ оборудования, при этом объем изготовленного материала существенно снижается.

Если на мешках с цементом вы увидели маркировку, свидетельствующую о высоком процентном содержании трехкальцевых силикатов и алюминатов, его по праву можно считать быстротвердеющем цементом. Важное значение имеет и содержание таких компонентов в составе стройматериала, как С3А — 10% и C3S — 50%, специальных минеральных активных добавок. Количественно содержание введенных добавок может варьировать от 0 до 20. Данные показатель отражается в индексе Д.

Использование быстросохнущих портландцементов, содержащих специальные добавки, позволяет увеличить скорость оборачивания съемной опалубки и форм в изготовлении железобетонных изделий.

Согласно требованиям ГОСТ 10178-62 быстросохнущие цементы обязаны иметь предел прочности на изгиб — не менее 40 кгс/см 2 . Такую характеристику имеют железобетонные изделия через 3 дня твердения в стандартных условиях. При этом классическая 28-суточная прочность для портландцементов быстросохнущего типа не регламентируется.

Виды быстросохнущего цемента

  • особобыстротвердеющий,
  • сверхбыстротвердеющий.

Минеральные активные добавки в особобыстротвердеющем составе практически отсутствуют, при этом клинкер имеет тонкость помола 4000 см 2 /г и включает до 68% алита и 8% целита. Через сутки после заливки плотность такого цемента составляет 30 МПа, через 3 суток – 45 МПа.

Химико-минералогический состав сверхбыстротвердеющего ПЦ строго нормирован. Он включает галогеносодержащие вещества (например, фторид кальция), которые способствуют увеличению содержания алюминатов. Такой ПЦ имеет тонкость помола 7000-9000 см 2 /г. Уже через 1-4 часа после заливки об обретает прочность до 10 Мпа, которой вполне достаточно для того, чтобы начать проведение распалубки. Через сутки изделие набирает 60-70% нормативной прочности, применимой к бетону.

Растущая потребность в быстротвердеющих цементах объясняется стремительно увеличивающимися объемами производства строительных сухих смесей.

Сколько сохнет цемент?

Процесс высыхания и набора прочности бетона состоит из двух стадий:

  • схватывание бетона. Это довольно короткий период – в течение первых двух часов после затворения смеси происходит схватывание цемента. Окончание процесса схватывания наступает приблизительно через 3 часа. Продолжительность процесса схватывания – всего 1 час (при температуре 20°С). Однако, если температура 0°С этот процесс растягивается до 20 часов. Причем начало схватывания начинается спустя 6-10 после затворения смеси. При пропаривании в специальных камерах период схватывания бетона не превышает 20 минут!

  • твердение бетона. Данный процесс наступает непосредственно после схватывания цемента. Для того чтобы гарантировать нужную марку бетона следует выждать 28 дней. Сколько сохнет цемент, зависит от его состава. Если в смеси содержатся биологически активные добавки, то при затворении водой они вступают в химическую реакцию и процесс твердения бетона происходит гораздо быстрее.

Именно поэтому быстросохнущие цементы нашли широкое применение в скоростном строительстве.

Быстросохнущий цемент — свойства, применение, скорость высыхания

Скорость затвердевания цемента – характеристика, которая обозначается буквой Б после указания содержания добавок в смеси. Является основным отличием между быстросохнущим (быстрозатвердевающим) и обычным цементом. Быстрое схватывание раствора происходит при затворении быстросохнущего цемента водой. Прочность такого раствора набирается в более короткие сроки по сравнению с обычным цементом. Для сокращения скорости затвердевания цементного раствора можно использовать метод добавления ускорителей отвердевания в цементную смесь.

Производство быстротвердеющего бетона

Для производства быстротвердеющего бетона используется технология тонкого помола цементного клинкера, что позволяет повысить производственные показатели и снизить затраты энергоресурсов. Этот способ увеличивает площадь поверхности цементных «зерен», благодаря чему происходит более прочное схватывание цемента. Тонкий помол цементной смеси достигается в результате длительного и дорогостоящего производственного процесса, вследствие которого существенно снижается объем изготовленного материала, а также происходит износ оборудования.

Быстротвердеющим можно считать цемент, маркировка на мешках с которым свидетельствует о наличии в его содержании большого количества трехкальцевых силикатов и алюминатов. Данный строительный материал имеет в своем составе и другие специальные минеральные активные добавки, такие как C3S — 50% и С3А — 10%, которые тоже играют важную роль. Показатель содержания введенных добавок отображается в индексе Д – количественно он может варьироваться от 0 до 20.

Быстросохнущие портландцементы, содержащие специальные добавки, используются для увеличения скорости оборачивания форм и съемной опалубки в изготовлении изделий из железобетона.

Показатель прочности на изгиб у данного типа цементов, в соответствии с требованиями ГОСТ 10178-62, не должен быть меньшим 40 кгс/см2. Такие свойства имеют железобетонные изделия через три для твердения в стандартных условиях. Классическая прочность (достигающаяся за 28 суток) для быстросохнущих портландцементов при этом не регламентируется.

Область применения

Широкое применение быстросохнущих цементов связано со скоростным строительством. Используются они не только в промышленном изготовлении фундаментальных блоков, но также и в других типах производства железобетонных изделий, которыми исключается применение пропаривающих камер. Свойства быстротвердеющего цемента проявляются особенно ярко в ходе кладочных работ. Как известно, при использовании обычного портландцемента существует риск простоев в работе из-за возможного смещения нижних рядов кирпича под весом верхних. При работе с быстросохнущими цементами такого риска не имеется.

Период высыхания цемента

Для высыхания и набора прочности бетон должен сначала схватиться, а затем отвердеть.

Процесс схватывания бетона происходит за довольно короткое время — примерно от двух до трех часов при температуре 20°С. То есть, при комнатной температуре продолжительность схватывания составляет всего лишь 1 час. Если же температура 0°С, схватывание начнется через 6-10 после затворения смеси и может длиться до 20 часов. Период схватывания бетона при пропаривании в специальных камерах не превышает 20 минут.

Непосредственно после схватывания цементной смеси наступает процесс твердения бетона. Состав цемента зависит от периода его высыхания. Необходимая марка бетона может быть точно гарантирована после выжидания 28 дней. В случае наличия биологически активных добавок в смеси, они вступают в химическую реакцию с водой, благодаря чему фиксируется большая скорость твердения бетона.

Виды быстросохнущего цемента

Быстросохнущие цементы бывают сверхбыстротвердеющими и особобыстротвердеющими.

Сверхбыстротвердеющий портландцемент имеет строго нормированный химико-минералогический состав. Тонкость помола такого портландцемента составляет от 7 до 9 тысяч см2/г. В его состав включаются фторид натрия, а также иные галогеносодержащие вещества, способствующие увеличению содержания алюминатов. Прочность, которую такой цемент набирает уже спустя несколько часов, является вполне достаточной для начала проведения распалубки. 60-70% применимой к бетону нормативной прочности изделие уже набирает через 24 часа.

В составе особобыстротвердеющего цемента минеральные активные добавки практически отсутствуют, тонкость помола клинкера при этом составляет 4 тыс. см2/г. Плотность такой цементной смеси через день после заливки равняется 30 МПа, а через три дня – 45 МПа.

Причина растущей потребности в быстротвердеющих цементах заключается в стремительном увеличении производства строительных сухих смесей за последнее время.

ГЛАВА 2. Специальные цементы

Быстротвердеющий портландцемент

Этот цемент аналогичен обычному портландцементу: на него распространяются требования BS 12: 1958. Быстротвердеющий портландцемент (тип III), как видно из его названия, ускоренно набирает прочность и, следовательно, его можно более правильно охарактеризовать как цемент с повышенной прочностью в раннем возрасте. Скорость твердения не следует смешивать со скоростью схватывания, так как в действительности как обычный, так и быстротвердеющий портландцемент характеризуется примерно одинаковыми сроками схватывания.

Быстротвердеющий портландцемент в 3-суточном возрасте дает прочность, равную 7-суточной прочности обыкновенного портландцемента при том же ВЩ. В соответствии с BS 12: 1958 прочность быстро-твердеющего портландцемента должна быть не меньше значений, приведенных в BS 12: 1958. Большая интенсивность роста прочности быстротвердеющего цемента достигается повышенным содержанием C3S и более тонким помолом цементного клинкера. В соответствии с BS 12: 1958 минимальная удельная поверхность составляет 3250 см2/г, но, как правило, удельная поверхность быстротвердеющих портландцементов значительно выше.

Выпускаемый в Англии обычный портландцемент имеет удельную поверхность, превышающую 2250 см2/г, требуемую BS 12: 1958. Многие заводы выпускают обычный портландцемент с повышенным содержанием C3S, поэтому на практике иногда существуют небольшие различия между быстротвердеющим и некоторыми обычными портландцемента-ми, однако это не может считаться за правило.

Требования, предъявляемые к равномерности изменения объема при твердении и химическому составу, одинаковы как к быстротвердеющему, так и к обычному портландцементу.

Применение быстротвердеющего цемента целесообразно там, где желателен быстрый рост прочности. Например, когда необходимо быстрее освободить формы и подготовить их для повторного использования или когда для дальнейшего строительства требуется максимально быстро достигнуть требуемой прочности. Быстротвердеющий цемент лишь на 10 шиллингов за 1 т дороже обычного цемента, и не удивительно, что быстротвердеющий цемент находит широкое распространение и что его производство в Англии составляет примерно 10% общего количества выпускаемого цемента. Однако, поскольку высокая интенсивность роста прочности сопровождается и высокой скоростью тепловыделения, быстротвердеющий портландцемент не следует применять в массивных сооружениях и конструкциях. С другой стороны, применение цемента с высокой скоростью тепловыделения при строительстве в условиях низких температур может обеспечить удовлетворительную стойкость к воздействию мороза в раннем возрасте.

Особой разновидностью быстротвердеющего портландцемента является «ускоренный» цемент, выпускаемый в Бельгии и вводимый теперь в Англии. Этот цемент характеризуется чрезвычайно тонким помолом, остатком 0,5% на сите № 170, удельной поверхностью 4500—5000 см2/г; он не содержит ни ускорителей, ни добавок. Стандартные испытания кубов из вибрированного раствора показали, что в суточном возрасте достигается прочность 280 кгс/см2, через 3 суток — 490 кгс/см2 и через 28 суток — 670 кгс/см2. Такое быстрое нарастание прочности позволяет использовать ускоренный цемент для зимнего бетонирования или проведения аварийных работ, например ремонта автомобильных дорог, тампонирования скважин и т.д.

В некоторых странах, например Италии и Швеции, цемент с чрезвычайно высокой прочностью в раннем возрасте производят двойным обжигом в печи.

Что такое быстротвердеющий цемент

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

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

Преимущества и недостатки БТЦ

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

Быстротвердеющий цемент очень часто используют при монолитном строительстве.

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

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

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

Маркировка цемента

Инструменты для приготовления цементного раствора.

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

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

Рисунок 1. Маркировка цемента по ГОСТу.

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

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

Производство БТЦ

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

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

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

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

Ускорение затвердевания бетона

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

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

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

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

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

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

Где применяется быстротвердеющий (быстросохнущий) цемент

Быстротвердеющий цемент – это бетонный раствор, в котором благодаря составу и особенностям производства происходит ускоренная гидратация, что значительно сокращает срок набора прочности и полного цикла затвердевания смеси. Такой цемент используют в строительстве высотных сооружений, монолитов, железобетонных конструкций, в ситуациях, когда нельзя или нецелесообразно ждать 28 суток набора прочности бетона.

Быстросохнущий цемент обладает главным преимуществом – сокращение сроков затвердевания, что существенно сокращает время выполнения работ, позволяет избежать простоя и продолжать строительство. Несмотря на данное достоинство, такой цемент вряд ли когда-либо вытеснит с рынка обычные смеси, так как производится на дорогом оборудовании (что соответственно сказывается на цене материала), из высококачественного сырья (этот фактор также повышает стоимость), предполагает определенные требования к технологии заливки.

Быстротвердеющий портландцемент предполагает преобладание алитовой фазы в минералогическом составе с ограниченным количеством С3А (максимум 8%). Интенсивное застывание даже в начальном этапе гарантирует уже по прошествии 2 суток набор прочности в диапазоне 15-25 МПа (почти половина показателя по марке).

ГОСТ 10178-62 устанавливает предел прочности на изгиб минимум 40 кгс/см3 – уже через 3 дня железобетонные конструкции достигают в обычных условиях данного показателя. Сегодня на рынке представлены два вида быстросхватывающегося бетона – М400 Д20Б и более прочный М500 Д20Б (используется чаще – в заливке фундамента, кладке стен).

Область применения

Обычно быстросхватывающийся цемент применяют в производстве железобетонных изделий там, где нельзя поддавать конструкцию пропариванию в камере. К примеру, это может быть изготовление фундаментных блоков.

Важны свойства раствора и в процессе кладочных работ при быстром строительстве – в таком случае удается избежать простоев и существенно сэкономить на времени использования спецтехники, оплате труда работников, уменьшении сроков реализации проекта.

Также актуально использование раствора быстрого твердения при производстве брусчатки, реже бетонных бордюров, плит для перекрытия и других конструкций. Основное назначение быстросхватывающегося цемента – ускорить процесс выполнения работ без потери характеристик прочности, стойкости к разным воздействиям.

Изготовление быстротвердеющего бетона

Процесс производства цемента с ускоренным твердением предполагает более тонкий помол ингредиентов. Чем более мелкие гранулы, тем большей получается площадь взаимодействия их с реагентом, что ускоряет гидратацию. Так, удельная поверхность быстросохнущего цемента находится в диапазоне 3500-4000 см2/г, у обычного – 2800-3000 см2/г вещества. Есть и особо быстротвердеющие цементы, где активная площадь достигает 7000-9000 см2/г.

Тонкий помол БТЦ предполагает более быстрый износ оборудования, большее время производства цемента, что сказывается на стоимости материала. Некоторые производители для придания нужных свойств цементу практикуют ввод в состав минеральных добавок (кремнезем оксида кальция, к примеру), но такой вариант не дает той скорости застывания, что созданный на базе цемента тонкого помола бетон.

Виды быстросохнущего цемента и маркировка

Всего существует два вида цемента с высокой скоростью схватывания и твердения – особобыстротвердеющий и сверхбыстротвердеющий. Они отличаются определенным особенностями в составе и свойствах.

  1. Особобыстротвердеющий – здесь почти нет минеральных добавок, клинкер мелется до показателя в 4000 см2/г, включает около 8% целита и 68% алита. Плотность бетона через сутки равна 30 МПа, через трое суток – 45 МПа.
  2. Сверхбыстротвердеющий цемент – его состав строго стандартизирован, включает галогеносодержащие вещества, приводящие к увеличению алюминатов. Нормативная тонкость помола составляет примерно 8000-9000 см2/г. Через 2-4 часа после заливки бетонных изделий можно демонтировать опалубку (бетон набирает прочность в пределах 10 МПа), через сутки бетон набирает до 70% нормативной прочности.

  • ПЦ – портландцемент (может также быть ШПЦ – шлакопортландцемент)
  • 400 – показатель марки, который говорит, что образец при тестах продемонстрировал стойкость к нагрузке до 400 кг/см2
  • Д30 – в составе есть минеральные добавки в количестве 30% от общего веса (если Д0 – наполнителей нет)
  • Б – быстросохнущий

Также могут быть указаны индексы: ВРЦ – водонепроницаемость, СС – сульфатостойкость, Н – нормальнотвердеющий цемент.

Также стоит помнить, что в 2004 году ввели новые обозначения международного образца, но маркировочные данные остались теми же – БТЦ Москва и область реализует со старым типом маркировки, к примеру. Тем не менее, если на упаковке указано ЦЕМ (CEM) I (II) 32.5 Б (Н), это значит: I – добавок нет, II – добавки есть, 32.5 – класс прочности, Б – быстротвердеющий бетон, Н – нормальнотвердеющий.

Сколько сохнет цемент

Процесс высыхания бетона и полного набора прочности включает две основные стадии. Сначала проходит процесс схватывания быстросохнущего цемента – в минимальные сроки, занимает около 2-3 часов. При температуре +20 градусов хватает часа для схватывания, при 0 – около 20 часов. Начинается процесс в быстросохнущих растворах и бетонах уже через 7-10 минут после заливки.

Если процесс происходит в специальных камерах для пропаривания, бетон схватывается за 20 минут. Потом происходит твердение бетона – тут все зависит от типа выбранного цемента и нормативных показателей. Обыкновенный раствор затвердевает и набирает прочность в течение 28 суток, быстросохнущий – в течение двух-трех.

Быстротвердеющий цемент – востребованный материал, который может быть незаменим в ситуации необходимости ускорить строительство и выполнить заливку определенных конструкций. При выборе такого типа цемента необходимо тщательно ознакомиться с правилами работы с ним.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Как разметить фундамент под дом?
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector