Ускорители твердения бетона: способы, добавки для быстрого схватывания и набора прочности бетонной смеси

Как добавлять наполнитель в мытый бетон

Вариант-1 : готовим инертный Наполнитель — это смесь из щебня (или крошки, гальки) и мелкого песка для заливки в формы

Для данного метода важно правильно выбрать пропорции Заполнителя и песка. Пропорции составляют примерно 1.7-2.1 частей крупного заполнителя (чем крупнее тем больше) и 1 часть мелко или среднезернистого песка

Для уточнения соотношения крупного Заполнителя и Песка необходимо взять любую емкость достаточного обьема и взвесить ее. Затем до верха наполняем ее крупным Заполнителем. Опять взвешиваем и по разнице получаем вес заполнителя (М1). Затем насыпаем периодически встряхивая в эту емкость с заполнителем песок пока он полностью не заполнит весь обьем емкости с заполнителем. Опять взвешиваем емкость содержащую теперь и заполнитель и песок. По разнице с предыдущим взвешиванием получаем вес песка (М2). Делим вес Заполнителя (М1) на вес песка (М2) и получаем ОПТИМАЛЬНОЕ соотношение для выбранного Вами Заполнителя которое позволит избежать появление «проплешин» без Заполнителя.

Конечно, это соотношение может быть меньше, например 1:1. Но не стоит ожидать что крупный заполнитель распределиться по смеси равномерно и тогда после смытия результатом будет неравномерное распределение заполнителя по поверхности (если конечно это не было специально задумано).

Важно помнить, что размер крупного заполнителя не должен превышать 1/3 толщины бетона иначе прочность изделия будет падать. Затем добавляем цемент (1 часть цемента и 3-4 весовых части инертного наполнителя (смесь)), воду (оптимально 0.45 части по весу от массы цемента) и обязательно пластификатор (1-1.2% от массы цемента) и при необходимости — краситель для бетона (сухой железоокисный пигмент для окраски бетона в массе)

Затем добавляем цемент (1 часть цемента и 3-4 весовых части инертного наполнителя (смесь)), воду (оптимально 0.45 части по весу от массы цемента) и обязательно пластификатор (1-1.2% от массы цемента) и при необходимости — краситель для бетона (сухой железоокисный пигмент для окраски бетона в массе).

Далее используем полученный бетонный раствор для заливки в форму обработанную гелем или на подготовленную поверхность с последующей затиркой поверхности и нанесением лака-замедлителя.

Вариант-2 : Аналогичен первому варианту, но подходит только для плоских форм (тротуарная плитка, брусчатка, козырек столба или панели забора и.т.д). Не применяется для вазонов, урн и других сложных форм.

В данном варианте также готовиться смесь из Варианта-1, с расчетным соотношением декоративного Заполнителя и песка, но в форму выкладывается тонкий слой (1/3 толщины плитки) такой смеси и после кратковременной вибрации остальная часть формы заполняется простым не окрашенным пескобетоном.

В таком варианте достигается экономия дорогостоящего декоративного заполнителя и пигмента для окраски бетона.

Вариант-3 (только для плоских поверхностей) : Готовим обычный бетон для заливки и заливаем подготовленную площадку. Дожидаемся набора бетоном минимальной прочности (прочность пластилина) чтобы заполнитель не провалился в глубину при затирке.

Далее используем крупный заполнитель (щебень, крошка, галька или например чугунная дробь диаметром 5-15 мм) и равномерно распределяем по поверхности уложенного бетона.

Затем сверху укладываем слой подготовленного отдельно пескобетона с В/Ц >= 0.45 и высокой подвижностью (обязательно использование пластификатора), и пигмента если необходим окрашенный базовый слой. Затираем его гладилкой. Далее на подготовленную поверхность наносим замедлитель-лак.

При таком варианте расход декоративного Заполнителя будет минимальным, а остальная часть бетона (80-90%) готовиться на обычном гравийном или гранитном щебне или песке.

Аналогично данный вариант применяется при заливке в плоские формы (тротуарная плитка). Декоративный Заполнитель равномерно распределяется по поверхности формы обработанной Гелем и затем форма заполняется пескобетоном

В этом варианте важно чтобы Заполнитель не ушел в толщу бетона при вибрации формы на вибростоле, поэтому применяется кратковременная вибрация или самоуплотняющийся состав бетона на основе гиперпластификаторов для которых достаточно минимального ручного уплотнения (встряхивания формы)

В описании товаров (гель, лак) Вы можете найти рекомендуемый состав (пропорции) смеси для технологии «мытый бетон».

МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА

Для сокращения сроков распалубки монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций, ускорения сдачи их под эксплуатационную нагрузку применяются различные методы интенсификации твердения в раннем возрасте (1..7 суток) цементных бетонов. В зависимости от вида изготавливаемых строительных конструкций, условий бетонирования, необходимых сроков набора бетоном отпускной прочности применяются способы ускорения твердения бетонов:

-химические, основанные на применении химических добавок — уско-рителей твердения;

-тепловые, основанные на повышении температуры твердеющего бетона пропариванием или электропрогревом (электрообогревом);

-механические, основанные на применении домолотого цемента сухим или мокрым способом с добавкой гипса 2…5% от массы цемента в шаровых мельницах или вибромельницах.

Наибольший ускоряющий эффект достигается при применении комплексного метода включающего в себя вышеперечисленные способы ускоренного твердения.

Строительными нормами допускается применение в качестве химических добавок – ускорителей твердения бетона соединения виды и дозировка которых, указанны в таблице 18.1.

Таблица 18.1

Химические добавки – ускорители твердения для бетона

Вид химической добавки	Условное обозначение	Рекомендуемая дозировка, % от расхода цемента	Примечание
Поташ, К2СО3	П	3,0…5,0	Соль с ярко выраженными щелочными свойствами
Хлорид кальция, СаСl2	ХК	1,5…5,0	Резко интенсифицирует коррозию арматуры и оборудования
Нитрат кальция, Са(NО3)2	НК	1,5…2,5	Возможно быстрое схватывание цемента и загустевание бетонной смеси
Нитрат натрия, NаNО3	НН	2,0…3,0	Возможно быстрое схватывание цемента и загустевание бетонной смеси
Хлорид натрия, NаСl	ХН	1,0…4,0	Резко интенсифицирует коррозию арматуры и оборудования
Сульфат натрия, Nа2SО4	СН	0,5…2,0	Возможно образование высолов на поверхности бетона
Нитрит – нитрат кальция, Са(NО2)2 + Са(NО3)2 (Смесь нитрита кальция и нитрата кальция в соотношении 1: 1 по массе)	ННК	2,0…3,0	При применении возможно быстрое схватывание цемента и загустевание бетонной смеси
Нитрит – нитрат – хлорид кальция, Са(NО2)2 + Са(NО3)2 + СаСl2 (Смесь нитрита — нитрата кальция с хлоридом кальция в соотношении 1: 1 по массе)	ННХК	1,5…2,5	При применении возможно быстрое схватывание цемента и загустевание бетонной смеси
Мочевина, СО(NН2)2	М	2,0…4,5	При передозировке возможно замедление твердения бетона

Ускоряющее действие указанных в таблице солей – электролитов основано на их способности при взаимодействии с минералами цемента активизировать их гидратацию.

Тепловые методы активации твердения бетона основаны на ускорении скорости протекания химических реакций гидратации цемента при повышении температуры. Так при повышении температуры бетонной смеси с 20° С до 80°С скорость реакции гидратации увеличивается в 6 раз. Из различных способов тепловой обработки бетона наибольшее распространение получило в заводских условиях пропаривание, а в условиях строительной площадки – электропрогрев и электрообогрев.

Пропаривание бетона осуществляется в тепловых камерах, в которых за счет подачи насыщенного водяного пара при атмосферном давлении создается температура Т= 80…90°С и высокая влажность воздуха φ = 95…100 %. Режим пропаривания в обязательном порядке должен состоять из ряда последовательных стадий: этапа предварительного выдерживания бетона отформованных изделий или конструкций при обычной температуре, этапа подъема температуры до температуры изотермического прогрева, этапа изотермического прогрева и этапа охлаждения (остывания) бетона до обычной температуры.

Для осуществления электропрогрева забетонированных конструкций применяются металлические электроды и греющие провода в изоляционной оболочке, укладываемые в тело бетона. Электрообогрев бетона выполняется с использованием различных по конструкции элетронагревательных устройств – излучателей тепловой энергии.

При механическом домоле цемента значительно увеличивается его удель-ная поверхность. Цемент, обладающей развитой удельной поверхностью зерен, твердеет более интенсивно. Это объясняется тем, что одновременно в реакцию взаимодействия с водой затворения вступает большее количество его вещества.

Разновидности топпинга и сферы применения

Однако существуют сферы применения бетона, где нет необходимости придания прочности во всем объеме, либо этого недостаточно. В качестве примера можно привести половые поверхности: на производстве обычная заливка недолго сможет противостоять ежедневным нагрузкам. В иных помещениях требования к прочности меньше, но важен экстерьер пола.

Области применения

Потому широкое распространение получили смеси, которые наносятся только на поверхность залитого бетона и меняют свойства в тонком слое, а не по всему объему в момент его застывания – это топпинг. Несколько примеров применения:

• полы в промышленных помещениях;
• учреждения здравоохранения;
• складские помещения;
• помещения с повышенной влажностью;

Использование данных смесей имеет ряд достоинств:

• пол становится более прочным;
• в помещении исключается пылеобразование;
• не требуется отдельная гидроизоляция;
• облегчается уборка помещений;
• увеличивается период до капитального ремонта;
• можно использовать цемент низких марок;

Недостатки на их фоне незначительны:

• на лицевой поверхности заметны швы;
• пол нельзя подвергать воздействию химически активных веществ.

Разновидности топпинга: сравнение и расход

По своей консистенции топпинги делятся на 2 категории:

Жидкие добавки. В основе лежат неорганические соединения. После покрытия слоя раствора, которым залит пол, они проникают в верхние слои бетона. После протекания химической реакции верхний слой бетонного пола приобретает повышенную прочность и отличительную глянцевую поверхность. Применить жидкий топпинг можно и в качестве ремонтного средства на старый бетон, однако его расход при этом увеличится на 1 м. кв.

Сухие добавки – это смеси, имеющие цемент в качестве связующего. Они компонуются различными наполнителями, придавая поверхности особенные характеристики. Применять нужно строго по технологии: только на незастывший бетон путем втирания по особенной методике. Существует много индивидуальных марок у каждого производителя, но основных типов три:

• Кварцевый. Основа-наполнитель этого типа – песок из кварца. После специальной обработки дополнительной очистки смешивается с цементом в определенной пропорции. На этом же этапе каждый производитель вводит свою уникальную рецептуру из аддитивов. Применяется в местах, требующих средней сопротивляемости нагрузкам, а также с повышенной влажностью. Хорошо совмещается с цветовыми пигментами, удобен для декоративной отделки. Является наиболее доступным по стоимости, востребован в бытовых помещениях.
• Корундовый наполнен цементом, песком, корундовой крошкой. Прочность – основное свойство минерала. Этот тип находит свое применение в помещениях промышленного типа, хорошо выдерживает постоянные нагрузки, возникающие от интенсивного движения людей и техники. Корунд делает поверхность привлекательно матовой, что не мешает увеличивать ударную и прочность к истиранию как минимум в 2 раза.
• Металлизированный кроме стандартных цемента и модификаторов заполнен металлической крошкой. Придает полу максимально возможную прочность и долговечность. Не находит применения в бытовых целях, имея не самый привлекательный внешний вид. В промышленности просто незаменим, используется в качестве подложки при установке машин и механизмов с большим весом.

Таблица 1 – Сравнительные характеристики

Тех. характеристики	кварц	коррунд	металл
Толщина слоя, мм	2-3	2-3	2-3
Срок набора прочности, сутки	28	28	28
Легкая нагрузка, <200 кг/см2	1	1	1
Прочность при сжатии, не менее, кПа	7	7	7
Прочность при растяжении, не менее, кПа	80	85	90
Максимальная усадка, %	7	7	8,1
Насыпная плотность смеси, м3	0,09	0,09	0,09
Макс. размер частиц, мм	3,2	3,2	3,2

Нормы расхода материала у каждого производителя разнятся, но при расчетах можно ориентироваться на следующие значения на м2:

• легкая нагрузка – 3-5 кг;
• средняя/большая – 4-7 кг;
• цветной пол – 5-8 кг.

Сухой упрочнитель бетона

Правильное топпинговое устройство пола предусматривает корректный выбор требуемой смеси. Таковых в строительной индустрии существует несколько.

Благодаря этому, его стоимость остается на достаточно привлекательном уровне.

Среди других его характеристик можно выделить:

• Применяется только в том случае, когда напольное покрытие подвергается незначительным нагрузкам;
• Срок службы бетонного основания увеличивается в 1,5-2 раза после нанесения;
• Используется для реализации декоративных задач – кварцевый топпинг хорошо взаимодействует с красящими пигментами;
• Раствор характеризуется влагостойкостью и экологической безопасностью.

Сухой упрочнитель бетона можно купить в строительном магазине

На втором месте по частоте встречаемости находится корундовый топпинг. Его главным составным элементом является корундовая крошка, характеризующаяся повышенной прочностью и отменными эстетическими качествами. К примеру, верхним слоем можно царапать камень или другой твердый элемент без опасений за сохранность поверхности. Помимо этого, такой укрепитель бетонного пола вообще не подвержен абразивному истиранию.

Логичным местом его использования является комната или зал, где постоянно находится большое количество людей. Третью строчку популярности занимает металлизированный топпинг. Используется он реже других в силу более высокой стоимости, которая, справедливости ради, сбалансирована высоким качеством. Как следует из названия, изготавливается он с добавлением металлической стружки.

Состав каждой смеси подразумевают определенную сферу использования, поэтому перед началом работы рекомендуется ознакомиться с рекомендациями завода-изготовителя.

Свойства добавок для бетона

Ускорители твердения производятся промышленностью в большом ассортименте и обладают разными свойствами. Некоторые из них известны уже давно и на их основе разработаны различные модификации добавок.

Поташ (углекислый калий) — продукт переработки глинозема. Широко применяется на территории Восточной Сибири в связи с доступностью и дешевизной.

Поташ (углекислый калий)

Положительные свойства:

негорючий,

нетоксичный,

не вызывает коррозии закладных деталей и арматуры,

не вызывает появления выцветов и высолов.

Отрицательные свойства:

нельзя использовать с щелочными цементами, силикатным кирпичом, т.к. образуются сильные щелочи,

не допускается изготовление мостов, эстакад и дорог в связи с ухудшением прочности к восприятию динамических нагрузок,

увеличивает электропроводность, поэтому нельзя применять рядом с источником электронапряжения,

требует использования замедлителей схватывания, т.к. при положительных температурах быстро загустевает,

сильно гигроскопичен, при повышенной влажности слеживается и теряет растворимость,

из-за сильной щелочной реакции работать необходимо, соблюдая меры индивидуальной защиты.

Нитрит натрия — производится многими химкомбинатами в виде кристаллического порошка или раствора. Предельная концентрация 0,1-0,4 л/кг цемента.

Плюсы:

хорошо растворяется,

не вызывает коррозии металлов,

повышает скорость твердения и прочность в полтора раза.

Минусы:

из-за щелочной реакции возможна коррозия бетона и появление на поверхности солевых пятен,

ядовит, опасен для жизни человека,

пожаро- и взрывоопасен.

Нитрит-нитрат кальция — производится химической промышленностью как промежуточный продукт получения кальциевой селитры в виде растворов или пасты.

Плюсы:

ускоряет твердение бетона,

не разрушает металл,

Минусы:

ядовит,

взрыво- и пожароопасен,

вызывает растрескивание бетона при армировании термически упрочненным металлом.

Нитрит-нитрат-хлорид кальция — смесь солей кальция 1:1:2. Производится из отходов химической промышленности, поэтому очень дешев. Выпускается в виде растворов. По характеристикам очень схож с нитрит-нитратом кальция. Техника безопасности аналогична.

Формиат натрия — производится из отходов нефтеперерабатывающей промышленности. Растворяется в воде с поглощением тепла. Применяется в сочетании с пластификаторами. Допустимая концентрация 2-6% от массы цемента. Спиртовой раствор формиата натрия — прозрачная жидкость коричневатого цвета. Добавляется в воду для затворения бетона.

Мочевина (карбамид) — растворимость в воде хорошая, высолов и пятен не дает. Арматура не корродирует. Взрывоопасен, хранить только в несгораемых помещениях. Понижает температуру замерзания жидкости, применяется также как пластификатор.

Мочевина (карбамид)

Аммиачная вода — 10-12% раствор аммиака в воде. Очень дешевая и эффективная добавка. Широко применяется в строительстве. Отсутствует коррозия металла, не образует высолов. Из минусов — неприятный резкий запах.

Хлорид кальция — недорогая пищевая соль для производства сыров. Нашел применение в качестве противоморозной добавки еще в 1888г. Не токсичен, не горюч, не взрывоопасен. Эффективный ускоритель твердения, может использоваться даже в сочетании с лежалыми цементами. Придает повышенную истираемость бетонам и возможность применять их в устройстве полов, дорожного полотна, тротуаров.

Недостатки: гигроскопичность, может увеличивать усадку бетона. Вызывает коррозию металлов при доступе влаги через слой материала. Поэтому требуется дополнительная защита арматуры. В предварительно напряженных конструкциях такие добавки использовать запрещено.

Комплексные противоморозные добавки содержат в составе дополнительно пластификаторы, замедлители или ускорители схватывания, вещества, уменьшающие коррозию. Это позволяет оптимизировать применение реагентов в конкретных условиях.

Стабилизаторы расслоения

Расслоение бетонной смеси заключается в осаждении твёрдых частиц цемента и наполнителя со всплытием воды на поверхность, следствием чего является недостаток влаги для гидратации. В основном бетон расслаивается из-за чрезмерного вибрационного воздействия или при сбросе с большой высоты. Практически все пластификаторы на основе ПАВ улучшают равномерность коллоидной системы бетонной смеси, однако иногда требуется дополнительная стабилизация, например при отливке массивных монолитных конструкций.

Один из способов защитить бетон от расслоения — добавление молотых твёрдых частиц с высокой удельной площадью поверхности, за счёт чего цементная пыль лучше связывается с водой. Примером таких веществ можно назвать сажу, трепел, каолин, а также металлургические золы

Важно, чтобы используемые материалы были именно тонкого помола, иначе особого толку от них не будет. Такие добавки применяют в количестве до 10–15% массы цемента

Иначе добиться качественной стабилизации бетонной смеси можно введением небольших порций метилцеллюлозы (МЦ) — до 0,5% от массы цемента. При использовании цемента из пластифицированного клинкера содержание МЦ снижается вдвое, также эта добавка может вводиться меньшими порциями при использовании связующего высоких марок.

Отечественные добавки

В Москве и других городах России выпускаются такие ускорители застывания бетона:

1. Форт УП-2.

   Использование комплексной добавки позволяет повысить прочность на 30-60%. Средство совместимо с бетонами разных марок подвижности. Состав имеет вид порошка темного цвета. Он содержит соли, которые вводят после разбавления цементно-песчаной смеси водой. Порошок применяется для ускорения схватывания пористых бетонов.

2. Кальций хлористый.

   Добавка создана для ускорения набора прочности бетонных изделий и увеличения срока их эксплуатации. Активное вещество получает влагу из воздуха, способствуя ее накоплению в структуре материала.

3. Конкрит-Ф.

   Добавка производится на основе хлористого кальция, уменьшающего время затвердевания. К положительным качествам средства относят повышение устойчивости бетона к промерзанию и износу, возможность ускоренной выемки залитых блоков из форм. Отвердитель добавляют на этапе смешивания сухих компонентов с водой. Конкрит-Ф нередко применяют при изготовлении брусчатки, чтобы блоки не имели крупных пор и сколов.

4. Релаксор.

   Входит в группу суперпластификаторов, выпускаемых в виде порошка, жидкости или геля. Средство комплексного действия уменьшает время застывания и набора прочности монолитных конструкций. Релаксор используется для повышения устойчивости материала к морозам. Опалубку можно удалять через сутки после заливки. При использовании добавки в сочетании с прогревом время затвердевания уменьшается на 4-8 часов.

5. Реламикс.

   Серия включает несколько средств, имеющих разные свойства и назначения. Все типы добавок увеличивают прочность монолита на ранних этапах схватывания. Они повышают устойчивость бетонной смеси к чрезмерной влажности и агрессивным веществам.

Как самостоятельно ускорить или замедлить отвердевание бетона

Вещества для скорейшего отвердевания бетона (цемента) самостоятельно сделать и использовать практически невозможно. Так или иначе речь пойдет о промышленной химии. Мы же рассматриваем другой случай.

Зато возможно физическое воздействие – тепловая обработка или электропрогрев. Правда, потребуется специальное оборудование с проводами и электродами. Его использование редко оправданно именно в домашних условиях – пожалуй, только когда работы ведутся в сильные холода. Лучше уж предоставить бетону возможность затвердевать естественным способом.

То же можно сказать о замедлителях. Да и зачем в частном строительстве специально замедлять высыхание бетона, если можно приготовить его ровно столько, сколько нужно, и не оставлять лишнее?

Доступное физическое воздействие – постоянное перемешивание (как в машинах-бетономешалках).

Укладка (заливка) бетона при различных температурах

Бетонирование при высокой температуре

Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда в бетоне образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов. (Усадка пористых ячеистых бетонов протекает по другим механизмам). При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50% для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза. Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок . Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона. Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей. При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки. В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед. Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается. Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой. Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.

Виды и особенности

Упрочнитель бетона (топпинг) бывает разных типов. Необходимо выделить следующие:

• Сухой. Что это такое? Данный упрочнитель бетона являет собой смесь из высококачественного цемента и минеральных добавок, что имеют повышенную абразивность. Обычно в составе имеется корундовая либо же гранитная крошка. Также сюда входят поверхностно-активные добавки. Они призваны улучшить сцепление состава с бетонным раствором. Среди преимуществ сухих смесей отзывы выделяют низкую стоимость.
• Химический. Эта пропитка являет собой раствор из солей и оксидов, которые усиливают кристаллические связи цемента со щебнем, гравием и песком. После застывания раствора пропитка уменьшает поглощение влаги.
• Двухкомпонентный. В основе данного упрочнителя бетона лежит эпоксидная смола. Она проникает в толщу уже застывшего раствора. Далее смолы в процессе полимеризации связывают между собой твердые частицы. В итоге получается монолитная поверхность, устойчивая к влаге.
• На основе полиуретановых смол. Это проникающие составы, которые работают так же, как и предыдущие. Но после кристаллизации они выдерживают более низкую нагрузку.

Обратите внимание, что для нормальной реакции упрочнителя с бетоном необходимо придерживаться определенных требований. Не рекомендуется применять составы, если температура поверхности составляет менее +10 градусов Цельсия

Твердение бетона и способы ускорения этого процесса

Твердением или кристаллизацией называют процесс превращения бетона в камень. Предшествует ему так называемое схватывание или коллоидация – загустевание цементного теста. Четкой границы между двумя этими состояниями не существует – первая стадия плавно переходит во вторую. На качество конечного продукта огромное влияние оказывают условия твердения бетона – климатические и температурно-влажностные.

Условия твердения бетона

Временем твердения бетона называют временной отрезок, по прошествии которого бетон приобретает заданную прочность. Расчетное, стандартное время твердения бетона составляет 28 суток. Но даже по истечении этого времени процесс набора прочности не завершается – кристаллизация бетонной структуры может длиться месяцы и даже годы.

Благоприятными для твердения бетона считаются следующие условия:

• температура окружающей среды – около 20С;
• влажность воздуха – свыше 90%;
• отсутствие ветра и солнечного света.

Ускорение твердения бетона

Существуют следующие способы сокращения времени набора прочности бетона (Харьков активно их применяет):

• повышение температуры окружающей среды до 70-90С и влажности до максимальных значений (автоклавная обработка);
• нанесение на поверхность раствора тонкого слоя водонепроницаемой эмульсии;
• приготовление смеси из подогретых компонентов;
• электроподогрев бетонной массы и согревание бетона теплым воздухом;
• применение ускорителей твердения.

Для достижения большей эффективности используются комбинации разных методов.

В заводских условиях часто применяют автоклавное твердение бетона – обработку изделий в специальных печах в среде горячего водяного пара.

Опытным путем установлено, что закалка в автоклавах наиболее результативна при включении в состав бетонной смеси мелкофракционного кремнеземистого наполнителя (тонкомолотого песка).

Кремнеземистый компонент в условиях высоких температуры и давления связывает известь, выделяющуюся в результате химического взаимодействия компонентов смеси с водой, и тем самым, способствует образованию большого количества силиката кальция – прочного химического соединения, составляющего основу цементного камня.

Для ускорения сроков выдержки бетонной смеси в ее состав может быть введена специальная добавка – ускоритель твердения бетона и его схватывания. Применение подобных добавок позволяет сократить время набора прочности на четверть.

Отвердение бетона при низких температурах

Для обеспечения нормального застывания бетонного раствора температура окружающей среды не должна опускаться ниже +5 градусов, особенно на стадии схватывания. Если произойдет замерзание бетона при затвердевании – последствия будут необратимыми.

Связано это с тем, что в составе имеется вода, которая при замерзании кристаллизуется. Причем, эти кристаллы способны разрушать структуру бетона, поэтому после цикла замерзания/оттаивания прочность материала серьезно снизится, а также ухудшатся прочие его свойства. Соответственно, продолжать строительство в таком случае нельзя.

На сегодняшний день строителями придумано много способов по недопущению замерзания. Один из них мы рассмотрели выше – можно использовать быстротвердеющий бетон, чтобы он не успел замерзнуть на морозе. Кроме того, в состав добавляют специальные присадки, которые понижают температуру замерзания воды.

Обогрев бетона

Некоторые добавки позволяют заниматься строительными работами при температуре до -25 градусов по Цельсию. Также следует отметить, что цена таких составов вполне доступная, благодаря чему стоимость строительства не увеличивается.

Кроме того, смесь зачастую обогревают прямо в опалубке. Для этого могут использоваться внешние обогреватели для бетона или обогревающие провода, которые монтируются своими руками на арматуру. Также распространен метод пропускания электричества через бетон.

После того как раствор схватится, низкие температуры ему будут не страшны, поэтому самое главное защитить его от замерзания на первых этапах отвердения.

Технология нанесения полиуретановых пропиток

Материал требует соблюдения некоторых рекомендаций. Влажность основания по массе не должна превышать 4%, относительная влажность воздуха – 80%. Бетон должен быть зрелым, выдержанным не менее 28 суток. Температура воздуха, основания должна соответствовать -30+25 градусам, температура воздух-основание – на 3 градуса выше точки росы, материала — +10 градусов.

Однокомпонентные полиуретановые пропитки готовы к применению, двухкомпонентные – смешиваются в соответствии с рекомендацией производителя

Подготовка

Основание подлежит зачистке при помощи шлифовки, пескоструйной или дробеструйной обработки. В труднодоступных зонах, например, по примыканиям допустимо действовать ручной шлифовальной машиной. Образовавшийся шлам сметают щетками, поверхность дополнительно обеспыливается строительным пылесосом.

Если требуется получить рисунок наполнителя, шлифовка реализуется в несколько этапов: грубая затирка на 3-5 мм, средняя, чистовая, где применяют мелкое зерно. Если основание требует ремонта, его проводят после закрытия пор до нанесения финишного слоя.

Нанесение

Полиуретановые пропитки наносятся до полного насыщения бетона. Это легко проследить визуальным контролем, — на поверхности должен образоваться равномерный глянец. Образование луж недопустимо. Если выявлены непропитанные места, их покрывают заново. Если требуется, дополнительно наносится грунт.