Пластификаторы в производстве
Помимо использования для кладки либо заливки, цементные растворы задействованы и в производстве строительных материалов. Это различные железобетонные изделия, пеноблоки, газобетон и прочие. В их производстве применение пластификаторов также незаменимо. Технология производства обязывает придерживаться определенных стандартов качества для получения максимально эффективного и безопасного материала. Так, все используемые пластификаторы, добавки в бетон и прочие составляющие должны соответствовать нормам:
— быть химически устойчивыми;
— не содержать токсичные элементы;
— не включать летучих соединений;
— разлагаться при более высокой температуре, нежели температура обработки.
Заключительный этап – покраска
Покраска бетонной стены будет выполнена качественно лишь в том случае, если используются подходящие для этих целей материалы!
Для покраски потребуется выполнить следующие мероприятия:
- Наклейте на все незащищенные участки потолка, и пола малярный скотч.
- Удалите со стены пыль, оставшуюся после шлифовки шпаклевки сырой тряпкой.
- Откройте банку с краской при необходимости перелейте ее в чистую емкость.
- Возьмите дрель с насадкой миксер и тщательно перемешайте состав на небольших оборотах электроинструмента.
- Перелейте небольшую часть краски в лоток.
- Возьмите кисть или валик с телескопической ручкой (для удобства).
- Немного окуните валик или кисть в состав и прокатайте по лотку для снятия излишек материала.
- Наносите краску, равномерно стараясь перекрывать все ранее окрашенные границы.
Запомните, что разводов и полос после выполнения работ оставаться не должно! В противном случае проблемные участки нужно еще раз прокатать.
Пропорции раствора
Чтобы самостоятельно сделать качественный бетон, нужно знать, в каких пропорциях смешивать компоненты. Чаще всего используют соотношение цемента, песка и щебня как 1:3:6; воды при этом берут вполовину меньше, чем общий вес сухих компонентов. Добавлять воду рекомендуется не всю сразу, а несколькими порциями, так легче контролировать плотность раствора. Влажность песка тоже имеет свое значение – чем она больше, тем меньше воды потребуется. Отмерять все компоненты нужно одной емкостью, например, ведром. При использовании емкостей разного объема добиться нужных пропорций не получится.
При замешивании следует учитывать назначение раствора. Для подложки под стяжку делают тощий бетон без добавления щебня, для бетонирования дорожек и отмосток используют щебень средней и мелкой фракции, для фундамента под дом среднефракционны й щебень и цемент высокого качества. Узнать точные пропорции бетонов разных марок поможет таблица.
Характеристики бетона
Составляющие бетонной смеси
Бетонный раствор представляет собой смесь цемента, песка, наполнителя и воды в определенных пропорциях, которые изменяются в зависимости от назначения бетона и марки цемента. При необходимости в раствор добавляют пластификаторы. Самая важная характеристика бетона – это его прочность на сжатие, которая измеряется в МПа (мега паскалях). Именно по этому показателю бетон разделяют на классы. А вот марка бетона указывает на количество цемента в составе раствора.
Бетон марки М100 и М150 (В7,5 и В12,5) чаще всего используется как прослойка под основной фундамент, для изготовления стяжек, бетонирования дорожек. Бетон М200-М350 наиболее востребован: он применяется в строительстве фундаментов, для изготовления стяжек, бетонных лестниц, отмосток. Растворы более высоких марок используются преимущественно в промышленном строительстве.
Основные характеристики бетона
Пластичность
Важной характеристикой бетона является его пластичность. Чем пластичнее раствор, тем лучше он заполняет конструкцию опалубки
При низкой подвижности бетона в стяжке или фундаменте остаются незаполненные участки, что приводит к постепенному разрушению бетонной плиты. Для стандартных конструкций применяют бетон с пластичностью П-2 или П-3, для опалубки сложной формы и в труднодоступных местах рекомендуется использовать раствор П-4 и выше.
Водонепроницаемо сть и морозостойкость
Водонепроницаемо сть зависит от количества и марки цемента в растворе. Чем выше марка, тем устойчивее бетон к воздействию влаги. Морозостойкость бетона достигается путем добавления в состав пластификаторов. Следует учесть, что такие растворы очень быстро схватываются; если неправильно рассчитать количество смеси или использовать ее при низкой температуре, бетон превратится в монолитную глыбу прямо в емкости.
Преимущества и недостатки использования
Противоморозные добавки на основе хлорида натрия имеют следующие преимущества:
- за счет введенной в цементную смесь соли снижается температура кристаллизации жидкости, что предотвращает разрушение конструкций и образование выемок в монолитных постройках, которые приводят к заливке в зимнее время года;
- дешевизна добавки;
- техническая соль в растворе не влияет на скорость кристаллизации раствора, тем самым позволяя приготовление смеси задолго до ее использования;
- доступность противоморозной добавки;
- возможность приготовления и нанесения своими руками;
- техническая соль в бетоне увеличивает движение частиц смеси, что упрощает укладку и формирование массы.
Соль в бетонном растворе приводит к ржавчине арматуры. К недостаткам относятся:
- Возможность образования коррозии на металлической арматуре, которая прокладывается в бетонном растворе для придания прочности конструкции. Таким образом, уменьшается прочность железобетонных сооружений и теряется их целостность. Соль в растворе железобетонных конструкций приводит к отслаиванию и ржавлению изделий.
- Доступность состава считается как преимуществом, так и недостатком, ведь низкая цена на добавки часто отталкивает потребителей, которые доверяют более дорогим противоморозным составам.
Преимущества и недостатки хлорида кальция схожи с плюсами и минусами хлорида натрия. Данные примеси также применяются при изготовлении товарного бетона и других сложных материалов, используемых в строительстве. Применяется хлорид кальция и в установке тротуарной плитки и бордюров. Он понижает температуру кристаллизации воды и выступает в качестве антигололедного реагента.
Из недостатков наблюдают способность вызывать коррозию арматуры и низкую стоимость материала, из-за чего потребители не склоняют свой выбор в пользу таких противоморозных добавок.
Разновидности
Существуют различные антиморозные добавки, каждая из которых имеет свой механизм воздействия. Популярная присадка – карбонат натрия, иначе именуемый поташ. Это порошкообразный кристаллический состав, ускоряющий затвердевание бетонной смеси. Применение присадки такого типа снижает технические характеристики материала, в том числе прочность. Чтобы уменьшить этот эффект в поташ добавляют тетраборат натрия.
Тетраборат натрия комплексное вещество, состоящее из солей натрия и кальция, с добавкой аммония. Это дополнительная противозамерзающая присадка, применяемая с карбонатом натрия. Без нее конструкция может потерять до 30% прочности после оттаивания и полного отвердевания.
Нитрит натрия – эффективная противоморозная добавка, снижающая температуру кристаллизации воды, ускоряет затвердевание состава, обладает антикоррозионным действием. Его применение опасно, поскольку порошок нитрита натрия – пожароопасное, взрывоопасное, токсичное вещество. Применяется при морозах до -25ºС. Не может смешиваться с лигносульфоновыми кислотами, поскольку при взаимодействии с ними выделяет токсичный газ. Аналогичными свойствами обладает нитрит-нитрат кальция.
Формиат натрия – противоморозная добавка для бетона, снижающая температуру кристаллизации воды и ускоряющая гидратацию цемента. Добавляется в пропорции не более 6% от общей массы бетона. Для улучшения пластификации в присадку добавляется лигносульфонат нафталина.
Мочевина – ПМД, продлевает жидкую фазу воды, практически не влияет на скорость схватывания.
Хлориды кальция и натрия, аммиачная вода снижают температуру замерзания, но обладают повышенным коррозионным воздействием. Они сильно влияют на металлические элементы, поэтому не рекомендуются для использования в железобетонных изделиях.
Зимний бетон в домашних условиях
В составе проекта производства работ разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают:
- Предотвращение замерзания бетонного раствора в период транспортировки, укладки и уплотнения.
- Предупреждение замерзания свежеуложенного бетона вплоть до достижения критической прочности.
- Благоприятные тепло-влажностные условия набора прочности твердеющего бетона.
Готовая бетонная смесь, поступающая на стройку, должна иметь температуру не ниже 5°С. Для этого замешивание производят на теплой (до 70°С) воде, а заполняющие материалы прогревают.
При длительной транспортировке готовой бетонной смеси и невозможности использовать подогрев, применяют противоморозные добавки.
Различают два основных метода зимнего бетонирования:
- теплый бетон;
- холодный бетон.
Широко распространенные противоморозные присадки – электролиты, соли Na и K, но их применение имеет некоторые ограничения:
- натриевые соли не применяют в армированном бетоне, поскольку они приводят к коррозии арматуры;
- некоторые виды портландцемента (например, высокощелочные или полученные из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) не применяются совместно с электролитами;
- соли натрия и калия не применяются в смесях с заполнителем потенциально реакционно-способных пород;
- соли-электролиты должны проверяться опытным путем на образование высолов.
Современные комплексные противоморозные добавки не имеют недостатков солей-электролитов, обеспечивают возможность вести бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только противоморозным, но и пластифицирующим и другими).
Теплым называют бетон, который после укладки подвергается различным прогревающим и обогревающим процедурам.
При домашнем строительстве бетонирование в условиях отрицательных температур допустимо для объектов невысокой важности. Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде
Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде.
В домашних условиях применение прогрева бетона или устройства тепляков не выгодно; на первый план выходят специальные противоморозные добавки, которые позволяют успешно проводить бетонные работы в зимнее время.
В зимнее время для понижения температуры замерзания свободной воды в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые работают как электролиты.
Применение солей может привести к коррозии арматуры и появлению высолов на готовом бетоне. Оптимальный вариант – использование комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.
Составляющие
Перед тем как приготовить бетон, нужно хорошо проконтролировать качество составляющих.
Вода должна быть максимально чистой, без примесей, грязи, глины, грунта. Нельзя брать сточную жидкость из болот, стоячих источников, химически загрязненную. Раствор просто не будет хорошо схватываться. В среднем, воды нужно половину от массы цемента.
В уже готовый раствор никогда не доливают воду.
Наполнитель
Есть наполнитель мелкий – песок, и крупный – гравий, щебень. Для легких смесей – керамзитовый наполнитель, шлак, кирпичный или известняковый щебень. Есть правило: прочность крупного наполнителя — в два-три раза больше проектной прочности готового раствора. Щебень создает своеобразный силовой скелет для смеси.
Заполнитель должен быть максимально чистым, без земли, веток, грунта, а особенно глины. Его иногда промывают, просеивают на стройплощадке. Допустимое количество примесей: 35%  для щебня, 5% – для песка. Органические примеси разрушают раствор изнутри. Рекомендуют просеять, промыть и высушить наполнитель перед применением.
Песок желательно брать крупный, он более универсальный. Есть 5 групп песка: от 3,5 мм – с крупными зернами; до 1,2 мм – мелкозернистый. Последний строители рекомендуют только для легких бетонов.
Проверка загрязненности песка: 200 мл его засыпают в бутылку, наливают воду, взбалтывают, выливают. Вода уносит примеси, потери объема больше 5% — плохое качество. При замешивании учитывают, что сухой песок содержит 1% влаги, после дождя – 10%.
Фракции используют небольшие (до 12 мм, до 40 мм). Гранитный отсев или крошку берут для стяжки пола, необъемных работ.
- гранитный – самый лучший;
- гравийный – стандартный при частном строительстве;
- известняковый – не рекомендуют для строений, так как известняк раскисает от влаги.
Самые популярные фракции: 5–20, 5–10, 10–20, 20–40 мм. Размер материала не должен превышать треть ширины изделия в самой узкой части и 2/4 расстояния между арматурой. Не рекомендуют щебень больше 150 мм.
Желательно использовать две фракции – мелкую (не менее трети крупного заполнителя) и крупную – так бетон будет плотнее. Галька категорически нежелательная: она гладкая и плохо связывает раствор. Керамзит (размером в 3–5 см) подойдет для легких стяжек в домах с деревянными полами.
Способы окраски
Чаще всего мы привыкли видеть бетонные поверхности тусклого серого цвета. Однако сегодня, благодаря новым технологиям, есть способы внести в раствор цемента добавки и придать ему любой цвет. Разнообразная палитра оттенков очень часто необходима при проведении строительных работ, связанных с отделкой.Окрашенный материал применяют для декора:
- бордюров;
- тротуарной плитки;
- брусчатки;
- наливных полов и штукатурки;
- мелких элементов на фасаде зданий.
Существует два основных метода окрашивания бетонного материала:
- окрашивание готового объекта;
- производство цветного бетона.
У каждого из них есть свои преимущества, недостатки и особенности. Первый вариант в основном используется, чтобы придать нужный оттенок готовому объекту большой площади. Такая технология очень похожа с обычной покраской стен. Подготовленный состав равномерно наносят слоями по всей поверхности бетона. Качественный пигмент проникает вглубь состава на 1−2 мм при условии, что смесь имеет нужную консистенцию и содержит специальные компоненты.
Чем лучше такой состав свяжется с поверхностью, тем он дольше будет держаться. Он не должен выгорать на солнце или смываться водой. Несмотря на свойства красящих средств, нельзя забывать о самом бетоне. Строительный материал отличается тем, что со временем его поверхность начинает терять свой вид, поскольку стирается. По этой причине его снова необходимо окрашивать.
При производстве цветного бетона применяют специальные красящие пигменты. Они прочно схватываются с основным материалом. В результате получается цвет, способный держаться практически весь период эксплуатации бетонных изделий. После этого уже не надо снова красить поверхность. Однако такой способ имеет свой минус — высокая стоимость. Порошковый состав стоит дорого и чтобы получить насыщенный и стойкий цвет, придется вложить немало средств.
ЧИТАТЬ Применение и технические характеристики грунтовки бетоноконтакт
Принцип действия
Чтобы правильно использовать пластификаторы, нужно понимать механизм их работы. Части смеси, рассматриваемой как система, имеющие одинаковые качества и состав, и с помощью поверхности разделения отделенные от остальных элементов, являются фазой.
Удельная поверхность (суммарная) частиц увеличивается с уменьшением размера. В свою очередь при увеличении поверхности взаимодействующих элементов у химических реакций повышается качество.
Компоненты строительных растворов — пылеобразный мелкий цемент и относительно него крупный песок, к которым при смешивании добавляют в воду. Силы сцепления, действующего на границе раздела фаз в поверхностном слое воды между молекулами, создают большое поверхностное натяжение. Это приводит к разнородно и неполному смачиванию цемента при затрудненном растекании жидкости по поверхности.
Улучшить эти процессы и сократить их время можно, если использовать поверхностно активные вещества.
Отдельно для каждого раствора и выбранной добавки следует рассматривать возможность изменения скорости гидратации. Различные виды поверхностно активных веществ и цемент взаимодействуют по-разному.
Противоморозные добавки в бетон: особенности, применение, характеристики
Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.
Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.
Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.
Низкие температуры вызывают следующие проблемы:
- прекращение реакции гидратации;
- рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
- образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
- получение бетона низкой прочности.
Основная задача зимой – обеспечить набор критической прочности бетона (30–50% от проектной прочности), после чего отрицательные температуры уже не оказывают негативного воздействия на бетон. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается на 4–6-й день после укладки.
Поэтому зимой главное значение приобретает температура.
Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.
Противоморозные добавки для бетона в разных ёмкостях
Общие положения
Давайте более подробно рассмотрим, что происходит, если противоморозные добавки к бетону не применять, а просто продолжить строительные работы.
Дело в том, что данный раствор содержит в своём составе некоторую долю воды, поэтому:
- Жидкость кристаллизуется, практически полностью останавливая процесс твердения бетонной смеси.
- Н2О расширяется и создаёт в цельной структуре полости, разуплотняет её.
- Уровень сцепления цементного камня резко падает.
- Кладка обретает рыхлость и долго уже не прослужит.
Таким образом, бетон необходимо предохранить от замерзания до тех пор, пока он не наберёт некоторой критической массы, после чего процесс затвердевания уже не остановить.
Бетон с противоморозными добавками качественно твердеет даже в минусовую температуру
Коррозия цементного бетона в сахарсодержащих растворах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат технических наук Киреев, Юрий Николаевич
1.1 Влияние сахарных растворов на бетон.
1.2 Химическое взаимодействие в системе сахароза -оксид кальция — вода.
1.3 Химическое взаимодействие в системе сахароза -оксид кальция — углекислый газ — вода.
1.4 Особенности гидратации клинкерных минералов и цемента в растворах сахара малых концентраций.
1.5 Зависимость стойкости бетона от биологических процессов, протекающих в сахарсодержащих растворах
1.6 Влияние качества укладки бетонной смеси на стойкость затвердевшего бетона.
1.7 Меры по защите бетонных конструкций от коррозии в сахарных растворах.
1.8 Выводы из обзора литературы.
1.9 Цель и задачи исследования.
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ.
2.2 Характеристика сырьевых материалов.
2.3. Расчет химического состава моделируемого забродившего» сахарного раствора.
3. СОСТАВ НОВООБРАЗОВАНИЙ В ПРОМЫШЛЕННОМ БЕТОНЕ, КОРРОДИРОВАВШЕМ ПОД ДЕЙСТВИЕМ САХАРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ.
-34. ВЛИЯНИЕ СТАРЕЮЩИХ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ НА 39 СТОЙКОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.
5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ С САХАРСО-ДЕРЖАЩИМИ РАСТВОРАМИ.
5.1 Стойкость продуктов гидратации клинкерных фаз в са-харсодержащих растворах.
5.2 Особенности взаимодействия клинкерных фаз с сахарным раствором.
5.2.1 Взаимодействие C3S с сахарным раствором.
5.2.2 Взаимодействие C2S с сахарным раствором.
5.2.3 Взаимодействие С3А с сахарным раствором.
5.2.4 Взаимодействие C4AF с сахарным раствором.
5.3 Взаимодействие цемента и цементного камня с сахарным раствором.
6. РАЗРАБОТКА УСКОРЕННОЙ МЕТОДИКИ ПО ИСПЫТАНИЮ ЦЕМЕНТОВ НА КОРРОЗИОННУЮ УЯЗВИМОСТЬ.
Что входит в состав?
В качестве основы
Основным компонентом бетона выступает цемент. Он связывает остальные составляющие воедино и определяет технические свойства готового раствора. Так, частным строителям подойдет цемент М500 либо портландцемент, который обладает прекрасной адгезией и лучше подходит для строительства при низких температурах. Чтобы приготовить сверхпрочный бетон, цемент потребуется сухой и сыпучий. Категорически не рекомендуется брать немаркированный, отсыревший либо уцененный материал.
Песок для такого материала не должен быть слишком мелкий.
Еще одним немаловажным ингредиентом является песок. Для изготовления сверхпрочного раствора нужно подготовить фракцию >1 мм и лучше, если песчинки будут равномерными с разностью в размере не более 2 мм. Перед добавлением песка, его очищают от строительного мусора, скопления различных частей отмерших растений и прочих посторонних примесей, которые со временем пагубно сказываются на прочности бетонной смеси. Опытные строители предпочитают использовать речной песок.
Отличным заполнителем сверхпрочного бетонного раствора считается щебень или гравий. Если нужно сделать легкий бетон своими руками, то в качестве заполнителя лучше выбирать керамзит
При самостоятельном замешивании раствора рекомендуется взять заполнитель различных фракций, а чтобы повысить прочность бетона, то потребуется уделить внимание утрамбовке смеси. Завершающим компонентом раствора является вода
Для приготовления высококачественной рабочей смеси потребуется только чистая, питьевая вода.
Специальные добавки
При изготовлении сверхпрочного бетонного раствора многие строители используют вспомогательные компоненты, в числе которых:
Полипропиленовые волокна помогут сделать материал более крепким.
- Пластификаторы. С их помощью бетон становится более вязким и текучим, что помогает быстрее и максимально полностью заполнить все пустоты. Это существенно ускоряет строительные работы и улучшает конечный результат.
- Армирующие элементы. Сделают бетонный раствор прочнее различные армирующие вещества, например, ПВХ волокно или полипропиленовый материал.
- Гидроуплонители. Делают рабочую смесь стойкой к воздействию излишка влаги.
- Антиморозные добавки. Чтобы минусовые температуры не отражались на качестве бетона, при изготовлении массы своими руками нужно использовать специальные примеси, повышающие качество раствора и способности противостоять морозам.
Связь между качеством песка и свойствами бетона
- Связанные характеристики — это плотность и влажность строительного песка. Средняя величина плотности должна находиться в пределах 1,5 — 1,65 кг/м куб. Показатель рассчитывается без трамбовки, поэтому называется насыпной плотностью. Стандартом влажности считается 4 %, но большинство рецептур бетонного раствора составляется для влажности в 1 %. Поэтому принято использовать речной песок плотностью 1,45 кг/м куб средней и крупной фракций (2-5 мм).
- Вид песка для приготовления строительных бетонных растворов — в проектном строительстве принято использовать песок речного происхождения, который хорошо распределяется в растворе за счет округлой формы песчинок. Это придает массе однородность и впоследствии служит основой для равномерного распределения напряжений. Кроме того, речной песок способствует правильному твердению монолита за счет своей формы.
- Чистота песка — отсутствие или минимальное количество пыли и глины гарантируют прочность и скорость схватывания монолита. Клейкие примеси связывают цемент при взаимодействии с водой, что отрицательно сказывается на свойствах готового монолита. Желательно, чтобы общее количество примесей в массе песка не превышало 5 %.
При поставках песка к нему прилагается документация с описанием основных характеристик, которые должны соответствовать ГОСТ 8736-93.
