Jak urychlit tvrdnutí betonu a proč to může být vyžadováno

Hlavní otázka při výrobě betonu: jak dosáhnout konstrukční pevnosti v optimálním čase.

Uveďme si v obecné rovině, jak procesy tvrdnutí a vytvrzování probíhají a jaké faktory mohou vést k jejich změnám.

Procesní chemie

Cementový kámen je jako součást betonové směsi produktem hydratačních reakcí, ke kterým dochází při smíchání cementu s vodou.

Cement je hlavní složkou směsi; pevnost hotového betonu a rychlost jeho tvrdnutí závisí na jeho značce a poměru s vodou.

Důležité!

Vodocementový poměr (W/C) je poměr množství záměsové vody k množství cementu. Obvykle je to 0,3-05 a více.

Složení cementu zahrnuje sloučeniny, jako jsou křemičitany vápenaté, hlinitany a aluminoferity. Při smíchání těchto sloučenin s vodou začnou chemické reakce doprovázené uvolňováním tepla (díky kterému se zvyšuje rychlost hydratačních reakcí).

Důležité!

Čím rychleji je vodný roztok nasycen, tím lépe a rychleji dochází ke krystalizaci, tedy tuhnutí cementu. To je důvod, proč betony se sníženým obsahem vody tuhnou rychleji.

Proces vytvrzování betonu se skládá ze dvou fází:

Tuhnutí betonu za podmínek optimální teploty a vlhkosti prostředí začíná po 2 hodinách a probíhá poměrně rychle, do hodiny. V této fázi lze beton působit a zůstává pohyblivý.

Po skončení první fáze začíná otužování. Za optimálních podmínek je pevnost v odizolování dosažena 7.-10. den, vypočtená pevnost je dosažena po 28 dnech, pak nabírání pevnosti pokračuje ještě několik měsíců, ale velmi nízkou rychlostí.

Co určuje rychlost kalení

Faktory ovlivňující rychlost tuhnutí:

• pevnostní třída (třída) cementu, pokud regulační dokument stanoví rozdělení podle pevnostních tříd (tříd) v souladu s GOST 31108-2003 „Všeobecné stavební cementy. Technické specifikace“ (staré označení – jakost cementu (M)); 5.4.3 Označení musí být jasné a obsahovat:
• poměr vody a cementu;
• teplota, při které dochází k tuhnutí;
• vlhkost vzduchu;
• přítomnost tepelného a vlhkostního ošetření;
• speciální přísady.

Kdy urychlit vytvrzování

Procesy tuhnutí a vytvrzování vyžadují zrychlení:

• V případě potřeby provádějte stavební práce v zimě, abyste snížili náklady na vytápění betonu.
• Když je potřeba předčasné svlékání.
• V případě potřeby pokračujte ve výstavbě dříve než za 28 dní.
• Pro výrobu velkého množství drobných betonových výrobků (výroba dlažebních kostek, dlažebních desek).
• Pro optimalizaci síly.

Jak urychlit tvrdnutí betonové směsi

Existují různé způsoby, jak zvýšit rychlost vytvrzování.

Snížený poměr voda/cement

Snížení záměsové vody podporuje rychlou tvorbu koncentrovaného roztoku, ve kterém lépe probíhá krystalizace, což zkracuje dobu tuhnutí.

• snížení pohyblivosti malty, což ztěžuje zpracování, hůře vyplňuje připravený objem a hotový beton může mít dutiny, což výrazně sníží jeho kvalitu;
• příliš velké snížení W / C vede ke změně vlastností hotového výrobku (křehkost, snížená pevnost);
• zvýšení ceny práce v důsledku zvýšené spotřeby cementu.

Snížení poměru voda-cement se současným přidáním změkčovadla

Aby se zabránilo negativním vlastnostem roztoku s nízkým W / C, přidává se do něj změkčovadlo. Umožňuje snížit W/C a zároveň zvýšit pohyblivost směsi, zvýšit rychlost vytvrzování a pevnost hotového výrobku.

Tepelně-vlhké zpracování výplní

Podle Van Hoffova vzorce má každé zvýšení teploty o 10 °C (v rozsahu od 0 °C do 100 °C) za následek 2-4násobné zvýšení rychlosti procesů.

Beton, který získá návrhovou pevnost při 20°C za 28 dní, teoreticky při teplotě 60°C a 90% vlhkosti by měl získat pevnost za 8 hodin. V praxi tento proces při této teplotě trvá 12 hodin.

Naopak s poklesem teploty beton tvrdne pomaleji až k úplné inhibici procesů.

Nevýhody metody: zpracování zvyšuje náklady na výrobu betonu.

Aditiva a jak fungují

Pro zvýšení rychlosti vytvrzování se do roztoku přidávají chemikálie:

• anorganické kyseliny,
• chloridové soli (chlorid vápenatý, sodík);
• dusičnany,
• uhličitany,

Urychlovače tvrdnutí betonu zvyšují rozpustnost složek cementu; voda v roztoku je nasycena rychleji a krystalizace je aktivnější.

Podle požadavku GOST musí urychlovače zvýšit rychlost vytvrzování v první den alespoň o 30 %.

Sezónní specifika

Proces vytvrzování je přímo závislý na teplotě.

Optimální teplota je 20°C a vlhkost 90%.

V Rusku tato teplota netrvá dlouho. V létě se vzduch více ohřívá; od poloviny podzimu může teplota již klesnout na 0 °C a níže.

Vzhledem k tomu, že beton nabírá na síle téměř měsíc, může být práce náročná.

Důležité!

Některé soli urychlující tvrdnutí betonu jsou také nemrznoucí přísady.

Urychlovače tvrdnutí betonu se používají podle povětrnostních podmínek k zajištění optimálního urychlení tvrdnutí.

Například potaš nelze použít při kladných teplotách, protože prudce urychluje tuhnutí cementu, takže s ním nelze pracovat. Použití potaše při kladných teplotách je přípustné spolu s lignosulfonáty, které mají plastifikační účinek. V tomto případě se získají mobilní betony s výraznými protimrazovými vlastnostmi bez příliš rychlého tuhnutí.

Přidání potaše je užitečné při nízkých teplotách: chlad zpomaluje tuhnutí, zatímco potaš jej urychluje.

Uhličitan sodný (soda) funguje jako urychlovač rychlého tuhnutí betonu. Jeho aktivní působení může vést ke křehkosti hotových výrobků.

Nevýhody běžných urychlovačů tuhnutí betonu

Přidání urychlovačů tuhnutí betonu a urychlovačů tvrdnutí betonu závisí na teplotních podmínkách, použitých přísadách, účelu betonu a má mnoho nuancí.

• některé přísady přispívají ke korozi betonu;
• chloridy se v železobetonových konstrukcích nedoporučují, protože přispívají ke korozi výztuže;
• na povrchu betonu se mohou objevit výkvěty;
• potaš nelze použít v betonu s elektrickým vedením;
• některé soli zvyšují rychlost tuhnutí, ale dále snižují pevnost betonu ve srovnání s betonem bez přísad.

Ve vážné konstrukci je lepší použít hotové komplexní přísady pro urychlení tuhnutí a urychlení vytvrzování. Jsou účinné, ekonomické (aplikují se v množství 0,5-1 %, některé až 4,5 % hmotnosti cementu) a jejich působení je předvídatelné a spolehlivé.

Komplexní aditiva jsou k dispozici v práškové i tekuté formě.

Běžné rychle tuhnoucí přísady:

• Fort UP-2,
• kombi P-2,
• asilin-12,
• relaxol,
• Chlorid vápenatý,
• řada plastifikačních přísad-urychlovačů Relamix,
• Beton-F.

Podle povahy vlivu na cementovou pastu se rozlišují následující typy přísad:

1. Přísady, které nereagují se složkami cementu, ale zvyšují jejich rozpustnost a snižují bod tuhnutí vody.
2. Aktivace procesů hydratace cementu smícháním přísady s částicemi cementu, které rozkládají silikátové složky cementu a zvyšují jejich rozpustnost ve vodě a snižují bod tuhnutí vody.
3. Urychlení procesů hydratace cementu způsobené výměnnými reakcemi, které vedou k tvorbě gelů hydroxidu vápenatého a snižují bod tuhnutí vody.
4. Přispívá k uvolňování tepla při hydrataci cementu a snižuje bod tuhnutí vody.

Tyto přísady lze rozdělit do následujících hlavních skupin:

Nastavte akcelerátory

Přísady, které zajišťují velmi rychlé primární tuhnutí betonové směsi. Například při provádění naléhavých oprav, rychlém utěsnění netěsností v betonových nádržích atd.
Mezi ně patří tekuté sklo, v sortimentu firmy tento materiál zastupuje CEMMIX Liqui.

Urychlovače vytvrzování

Jedná se o přísady do betonových a maltových směsí s komplexním účinkem, které umožňují snížit na polovinu sadu počáteční provozní pevnosti a konečné pevnosti. Jejich použití urychluje pevnost odizolování a obrat nástrojů a bednění, což má další výhodu ve zkrácení doby výstavby. Velkým plusem je také schopnost aktivace zatuchlého cementu, což umožňuje použití cementu, který dlouho ležel ve skladu a ztratil svou aktivitu (adhezní schopnost s ostatními složkami malty) bez ztráty konečné pevnosti malty. betonová konstrukce.

Mezi naše přísady patří komplexní urychlovač tuhnutí CEMMIX CemFix.

Pěna a nadouvadla

Zajistit strhávání vzduchu do betonu a vytvoření jeho porézní struktury (pórobeton). Vedou ke snížení hmotnosti konstrukce, ale také k výraznému poklesu její pevnosti.

Nejběžnějším zástupcem je hliníkový prášek.

Při míchání betonové směsi s použitím hliníkového prášku dochází k jejímu okamžitému rozvibrování. Pod vlivem vibrací hliníkový prášek okamžitě reaguje s cementem a vodou. Výsledný hlinitan vápenatý (velmi silný urychlovač tuhnutí cementu) váže část volné vody z pěnobetonové matrice do krystalického hydrátu, přičemž se uvolňuje vodík a teplo. K tuhnutí a vytvrzení takové betonové směsi dochází během několika minut.

Množství přidaných aditiv stanoveno podle dostupných směrnic nebo na základě laboratorních testů. Při práci s nimi musíte dodržovat přesně doporučená dávkování a pak bude výsledek práce nejvyšší!

Potřebujete-li pomoci s použitím urychlovačů tuhnutí do betonu, výběrem nejlepší varianty nebo jinou radu, kontaktujte telefonicky na webu horkou linku CEMMIX!

Rádi se podělíme o naše zkušenosti a najdeme pro vás to nejlepší řešení!

Betonová směs po nalití do formy nebo bednění nejen tvrdne, ale prochází hydrolytickou chemickou reakcí, při které se aktivní složky cementu mísí s vodními krystaly a přeměňují se na krystalické hydráty. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že komponenty na sebe vzájemně působí v různých časech, trvá celkový proces tuhnutí a tuhnutí asi měsíc a nabírání síly může trvat až 3 roky.

Proces nastavení ovlivňují 2 hlavní komponenty:

• Hlinitan vápenatý, který pomáhá zvýšit pevnost betonu v prvních dnech po nalití. Poté se činnost součásti zastaví.
• Trikalciumsilikát, který nastartuje proces hydratace a působí po celou dobu rozvoje síly. Při reakci s vodou se uvolňuje teplo, které zvyšuje teplotu roztoku.

Vzhledem k tomu, že celá doba hydratace trvá od 50 minut do 1,5 hodiny, měl by být betonový roztok připraven těsně před použitím. Doba tuhnutí přímo závisí na teplotě. Pokud je teplota 20 stupňů, bude po promíchání trvat asi 2 hodiny tuhnutí a roztok zcela ztuhne za 3-3,5 hodiny. Zároveň, pokud budete beton míchat déle, než se očekávalo, jeho kvalita se kvůli nevratným procesům sníží.

Doba tuhnutí betonu podle teplotního kritéria

Jak již bylo zmíněno, rychlost konečného tuhnutí betonu zcela závisí na teplotě. Optimální je, když se pohybuje mezi 19-24 stupni. Pokud teplota překročí 30 stupňů, roztok předčasně ztuhne a při teplotách pod nulou se naopak výrazně zpomalí.

Vzhledem k tomu, že při nízkých teplotách se výrazně snižuje rychlost tuhnutí betonu, bude pro zachování kvality hotových monolitů nutné zajistit dobrou tepelnou izolaci a hydroizolaci pomocí různých izolačních materiálů, polyetylenu, provizorních prefabrikovaných konstrukcí, umělé vytápění, stejně jako speciální přísady proti mrazu od Fort LLC.

Naopak v horkém počasí se voda z betonového roztoku rychle odpařuje, bez čehož je proces hydratace prostě nemožný. Některé druhy cementů se při vysokých teplotách rozpadají a ztrácejí pevnost. Tomu se lze vyhnout pouze ochranou betonu speciálními kryty nebo pravidelnou zálivkou, která neumožňuje vyschnutí monolitů.

Jak můžete zpomalit tuhnutí betonu?

Nejjednodušším a nejracionálnějším způsobem, jak zpomalit rychlost tuhnutí betonu, je použití speciálních zpomalovacích přísad do betonu. Používají se v následujících případech:

• V procesu výroby ušlechtilého betonu, jehož složení se vyznačuje vysokým obsahem pojivových složek.
• Při dlouhodobé přepravě betonu na velké vzdálenosti, aby nedošlo ke ztrátě kvality.
• V procesu postupného plnění struktur pro prodloužení trvanlivosti řešení.
• Při teplotách do 25-30 stupňů zpomalit pokles pohyblivosti.

Pomocí retardačních přísad do betonu, které se přidávají při přípravě roztoku, je možné eliminovat možnost delaminace, snížit smršťování, zvýšit pevnost, snížit spotřebu cementu a také výrazně zlepšit povrch hotové konstrukce. . Pokud potřebujete koupit vysoce kvalitní a účinné zpomalovače tuhnutí betonu, vynikajícím řešením by byly přísady Carboxyl PK-1 a Fortrais Heat od společnosti Fort LLC.

Jak můžete urychlit proces tuhnutí betonu?

Urychlení procesu tuhnutí může být vyžadováno v případech, kdy je nutné zvýšit pevnost hotové konstrukce, organizovat betonování v zimě, snížit náklady na řešení vytápění, dokončit práci rychleji, než je standardní doba, stejně jako při výrobě velké množství drobných výrobků a dlažebních desek. Dobu tvrdnutí betonu lze zkrátit snížením množství vody nebo použitím speciálních přísad do betonu pro rychlé tuhnutí. Takové přísady zvyšují rozpustnost složek cementu, což přispívá k jeho rychlému tvrdnutí. Moderní výrobci nabízejí urychlovače tuhnutí na bázi sodíku, draslíku, vápníku, fosforu a dalších látek, z nichž každá má specifický vliv na strukturu a kvalitu betonu. Přísady na bázi chloridu vápenatého se tedy nedoporučují pro použití v konstrukcích s tenkou výztuží a přísady na bázi uhličitanu draselného mohou zvýšit poréznost betonu. Za nejlepší možnost se považují kombinované akcelerátory, které kombinují několik prvků. V sortimentu firmy Fort LLC mají vlastnosti urychlující nabírání pevnosti betonu přísady Fort UP-2, Fort UP-2M, Carboxyl PK-2U a Uskorin. Naši specialisté vám vždy pomohou vybrat ten nejvhodnější.

Časový rozvrh tuhnutí betonu: