Противоморозные добавки в бетон – виды и температурные режимы
Независимо от того, для каких целей готовится строительная смесь, для заливки фундамента, стяжки или кирпичной кладки, в раствор всегда добавляется определенное количество воды. При пониженных температурах жидкость начинает замерзать, что негативно сказывается на прочностных характеристиках раствора. Чтобы бетон успел набрать прочность до того, как вода в нем замерзнет, в замес добавляют специальные жидкие компоненты – пластификаторы. Противоморозная добавка в бетон улучшает диспергирование (рассыпчатость) твердых составляющих раствора, благодаря чему он преобразуется в суспензию устойчивую к замерзанию. Помимо этого некоторые типы подобных присадок ускоряют застывание бетонной массы.
Сегодня существует огромное количество морозостойких добавок для бетона от разных производителей способных сохранять качества строительной смеси даже в условиях сильного мороза (до -35 градусов).
Типы противоморозных добавок для бетона
Все противоморозные добавки в раствор для кладки бетона бывают трех видов:
- Антифризы. Такие противоморозные добавки в бетоне снижают температуру кристаллизации воды и незначительно ускоряют время схватывания раствора.
- Сульфаты. Добавки на основе сульфатов позволяют максимально ускорить застывание бетонной массы. Помимо этого присадки этого типа активно выделяют тепло, благодаря чему все компоненты раствора быстрее смешиваются и превращаются в однородную субстанцию, что, в свою очередь, понижает температуру замерзания состава.
- Антиморозные добавки-ускорители в бетон. Компоненты этого типа повышают скорость растворения силикатных составляющих в цементе, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора, благодаря чему образуются основные и двойные соли, провоцирующие снижение температуры промерзания смеси.
Большинство комплексных антиморозных добавок, попадая в раствор, выполняют сразу несколько функций: понижают температуру кристаллизации жидкостных компонентов смеси и осуществляют регулировку набора прочности. Современные морозостойкие добавки бывают разных типов в зависимости от их химических и эксплуатационных характеристик. Исходя из этого, выделяют следующие основные компоненты присадок.
Карбонат кальция
Карбонат кальция (или как его еще называют поташ) – это противоморозный кристаллический компонент, значительно ускоряющий застывание бетонной массы.
Поташ рекомендуется использовать только вместе с тетраборатом натрия (который также называют сульфидно-дрожжевая бражка или бура), так как карбонат кальция в чистом виде приведет к снижению прочности бетона.
Важно! Концентрация тетрабората натрия и бражки должна быть не более 30%.
Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности.
Тетраборат натрия
Бура также может использоваться в качестве самостоятельной добавки для бетона противоморозного типа. Эта присадка является смесью кальция, аммония и солей натрия.
Примесь из тетрабората натрия сохраняет целостную структуру бетонной конструкции после ее отмерзания. Кроме этого бура исключает появление трещин в монолите, снижает водопроницаемость бетона и повышает его прочность на 20-30%.
Нитрит натрия
В антиморозные добавки часто добавляют кристаллический порошок – нитрит натрия. Этот компонент также позволяет заливать бетон при пониженных температурах. Однако стоит учитывать, что нитрит натрия является пожароопасным и очень ядовитым веществом, которое необходимо использовать крайне осторожно. Концентрация НН не может превышать 0,42 л/кг, а его добавление в раствор допускается при температурном диапазоне от 0 до -25 градусов.
Важно! Этот химикат ни в коем случае нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как такая смесь образует опасный отравляющий газ.
Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд».
Формиат натрия или кальция
Еще один компонент, являющийся противоморозным ускорителем – формиат натрия или кальция, используется вместе с лигносульфонатом нафталина. Это вещество повышает водоредуцирующие и пластифицирующие характеристики портландцементного раствора.
Расход формиата кальция, как противоморозной добавки не должен превышать 2-6% от общего объема смеси.
Аммиачная вода
Аммиачная вода получается путем растворения в воде аммиачного газа. При этом образуется качественная добавка, которая не только наделяет бетонный раствор противоморозными свойствами, но и не вызывает коррозии армирующей сетки. Присадка этого типа также не влияет на сцепление армокаркаса и бетонного раствора. Однако, в отличие от аналогов аммиачная вода не ускоряет процесс затвердевания бетона, а наоборот замедляет его. Благодаря этому свойству укладывать бетон можно без лишней спешки.
Концентрация этого компонента зависит от температуры воздуха:
- при температуре до -10 °С рекомендуется использовать 5% раствор аммиачной воды;
- от -10 до -20 °С – 10%;
- от -20 до -35 °С – 15%;
- ниже -35 °С – 20%.
В продаже можно встретить множество готовых добавок, рассмотрим самые лучшие из них.
Специализированные антиморозные добавки
Для повышения морозостойкости бетона используются следующие присадки:
Название | Действие | Температурный режим | Дозировка раствора |
---|---|---|---|
Асол – К | Ингибитор коррозии и модификатор | до -10 °С(при плюсовых температурах схватывание смеси занимает от 5 до 30 минут) | 2-6% |
Гидробетон С-ЗМ-15 | Противоморозная присадка, пластификатор | до -15 °С | 34-36% |
Гидрозим | Антифриз (не вызывает коррозии металлических элементов) | до -15 °С | 50% |
Лигнопан – 4 | Противоморозная присадка, пластификатор | до -15 °Сдо -10 °Сдо -5 °С | 4%3%2% |
Победит – Антимороз | Противоморозная, ускоритель (для сухой смеси) | до -15 °С | 2-8% |
Битумаст | Противоморозная, ускоритель | до -15 °Сдо -10 °Сдо -5 °С | 2%1,5%1% |
Betonsan | Ускоритель, модификатор | до -10 °С | 1-2% |
Cementol B | Противоморозная | до -5 °С | 0,2-0,8% |
Благодаря такому разнообразию всевозможных компонентов можно получить портландцемент с минеральными добавками, который останется прочным независимо от того, какое на улице время года.
Также стоит рассмотреть плюсы и минусы таких добавок.
Преимущества и недостатки противоморозных присадок для бетона
Помимо уже описанных положительных свойств присадок, можно выделить:
- возможность использования бетона с противоморозными добавками в промышленных целях;
- увеличение срока эксплуатации бетонной конструкции;
- улучшение пластичности бетона;
- снижение риска усадки монолитной бетонной конструкции;
- повышение влагоустойчивости конструкции.
Однако, не стоит сильно «увлекаться» такими присадками, так как они обладают определенными недостатками. При использовании добавок:
- расход портландцемента значительно увеличивается;
- вы рискуете получить ожоги и другие повреждения, из-за того, что большая часть добавок ядовиты и токсичны;
Также, существует мнение, что некоторые компоненты присадок могут снизить скорость набора прочности монолитной конструкции. Отчасти эта теория верна, так как первые несколько дней бетонный раствор действительно может прочнеть чуть медленнее, однако после 28 суток упрочнение, наоборот, происходит быстрее.
Кроме этого некоторые вещества способствуют образованию коррозии на железных прутках армирующего каркаса. Если вы используете арматуру, то стоит отказаться от присадок с хлоридами. Такие вещества, как нитрит натрия или аммиачная вода, напротив, предотвращают появление ржавчины.
В процессе затвердевания бетонного раствора добавки могут перемещаться по смеси и скапливаться в одном месте (чаще всего на ребрах бетонных конструкций). В процессе того, как эти «очаги» кристаллизуются, наблюдаются многократные перепады температуры в отдельных участках бетонного монолита. Поэтому использовать поташ и нитрат кальция рекомендуется очень осторожно.
Также стоит учитывать, что добавки, образующие двойные соли не подходят для эксплуатации бетонных конструкций в агрессивной водной среде.
В заключении
Применение специальных добавок в зимний период, безусловно, поможет сохранить прочностные характеристики бетона, однако добавлять такие компоненты необходимо в разумных приделах. Если есть возможность, то лучше использовать специальные провода для прогрева бетонной смеси.
Добавки в бетон для гидроизоляции и повышения прочности
Что такое добавки в бетон для гидроизоляции?
Бетон и изделия на его основе, важнейшие материалы для возведения капитальных строений повышенной прочности. А добавки в бетон для гидроизоляции делают его еще прочнее.
Бетонные сооружения, построенные с соблюдением всех технологических норм, выдерживают многолетнюю эксплуатацию в самых неблагоприятных погодных условиях. И под различными агрессивными воздействиями.
Единственное, что разрушительно действует на бетон, это его пористость, даже после уплотнения промышленными вибраторами. В поры постепенно проникает вода и при замерзании образует микротрещины. Которые разрывают структуру бетонного монолита. Очень медленно из него вымываются песок и мелкий гравий, а бетонное сооружение постепенно разрушается.
Немного истории. До изобретения добавок в бетон огромным недостатком было то, что при его изготовлении используются песчано-гравийная смесь, цемент и вода. При минусовых температурах вода замерзает, не давая смеси схватиться и затвердеть отлитому бетону. Поэтому бетонные работы проводились только летом или при небольшом минусе, а бетонная гидроизоляция проводилась битумом.
Летний бетон получался монолитным и качественным. А бетонные сооружения, отлитые с кустарными добавками, не отличались хорошими эксплуатационными характеристиками. Специалисты строительной отрасли понимали важность изготовления бетона с водоотталкивающими характеристиками и разрабатывали пластификатор для бетона. Чтобы делать их гидрофобными и морозоустойчивыми.
Пластификатор для бетонаПластификатор для бетона и его назначение
Чтобы правильно понять, зачем нужен пластификатор для бетона, необходимо хорошо знать проблемы, возникающие в процессе приготовления гравийно-цементной смеси, а так же при становлении и затвердевании бетонного изделия. Уже много сказано про поры, которые становятся основной причиной разрушения бетона, а значит, конструкций построенных из него.
Специалисты-практики постоянно в поиске надежных добавок, которые помогут избавить бетон от этого разрушительного недостатка, пытаясь улучшить текучесть жидких гравийно-цементных смесей при заливке в опалубки или формы. Такая пластичная смесь лучше растекается, плотнее ложится, усиливается сцепление материалов составляющих смесь, и структура становится более плотной.
В результате, добавки делают бетон более прочным, повышают водоотталкивающие свойства и сводят к минимуму наличие пор в теле бетонных изделий. Например, суперпластификатор компании GOODHIM Inter Plast AT дает снижение количества цемента в смеси на 15%, а повышение прочности на 25% при том, что увеличивается устойчивость к промерзанию, появлению трещин и проникновению воды.
Большинство жидких химических добавок улучшают бетон, но агрессивно влияют на металлические элементы и арматуру бетонных конструкций. Поэтому их лучше применять при создании неармированных фундаментов или бетонных сооружений. Для создания железобетона отлично подходит сыпучий модификатор пенетрон добавка в бетон не реагирующая на арматуру.
Пенетрон добавка в бетон, которая реально работает
В строительстве активно применяется железобетон особенно часто в монолитном домостроении и создании конструкций подвергающихся экстремальным нагрузкам и в них в них пенетрон добавка в бетон постоянно используется. Использование этого пластификатора необходимо, так как современные темпы требуют непрерывных циклов строительства в любое время года и высокой прочности получаемого железобетона.
По структуре сухая смесь пенетрон представляет собой порошок, не содержащий токсичных и агрессивных ингредиентов. В его составе горный кварцевый песок, особый цемент, и активные химические добавки, получаемые от сертифицированных производителей. Эта популярная добавка положительно влияет на многие характеристики бетона.
Кроме использования при сооружении монолитных домов, железобетонных и бетонных конструкций, эта смесь используется в бетонировании объектов с экстремальным уровнем влажности. Она необходима при сооружении плавательных бассейнов, станций водозабора и водоотведения, опор мостов, бетонных резервуаров и строительства фундаментов на грунтах насыщенных водой.
Пенетрон проникающий в структуру бетона, используется на этих объектах, потому что эта добавка делает бетонные сооружения водонепроницаемыми, а бассейны, резервуары и другие конструкции герметичными. Емкости для любых жидкостей, изготовленные с применением пластифицированного бетона исключительно надежны и защищены от протечек.
Выбирайте пенетрон высокого качестваВыбирайте пенетрон высокого качества!
Пластифицирующие добавки для бетона широко представлены на строительном рынке, но не все изделия соответствуют прописанным на инструкциях свойствам и качествам конечного продукта. Поэтому потребителям требуется внимательно изучать предложения и выбирать производителей имеющих авторитет среди специалистов строительной отрасли.
Сухая смесь с названием пенетрон была разработана мировым лидером производства гидроизоляционных материалов американской компанией
Действие смесей пенетрона базируется на химических веществах, которые растворяясь в воде, равномерно распределяются по бетону и вступают в реакцию с солями металлов, оксидами, кальцием и другими элементами, входящими в структуру бетона. В результате этого образуются кристаллогидраты, которые заполняют микропоры и укрепляют основу.
Подготавливая бетонные работы необходимо тщательно выбирать марку цемента, песчано-гравийную смесь, сухую смесь пенетрон или другие добавки и следить за тем, чтобы они наиболее полно подходили для проведения планируемых бетонных работ.
Правильное применение пластификатора
Работая над увеличением морозостойкости, водонепроницаемости и эластичности бетона, применение пластификатора ограничивалось возведением крупных объектов и монолитным домостроением. Сегодня такие добавки используются при малоэтажном строительстве для фундаментов, бетонировании домашних бассейнов, изготовлении садовой плитки и т.д.
Использование пластификаторов приводит к удорожанию бетона, но имеет ряд позитивных факторов.
При правильной дозировке пластифицирующих добавок:
- на 15% снижается количество цемента, необходимого для бетонной смеси;
становится легче замешивать бетон вручную и заливать в опалубку;
проще подавать бетонную смесь бетононасосом на высокий уровень;
легче уплотнять залитую смесь промышленным вибратором.
Качественные пластификаторы укрепляют готовый бетон и крайне полезны в случаях использования плохого цемента или непромытой песчано-гравийной смеси. В домашнем строительстве, где у мастеров любителей мало опыта, пластификатор купить и в правильных пропорциях добавить в бетонную смесь, совсем не означает, что впустую потратить деньги. Качественный фундамент окупит все затраты.
Лучше всего пластификатор купить у проверенного продавца.
Собираясь закладывать фундамент, заливать борта домашнего бассейна или бетонировать что-то еще, ошибкой будет пластификатор купить перед самым началом работ, вреда от него может быть больше, чем пользы. Пользуясь строительным бумом и определенной свободой в производстве и продажах, достаточно много людей, которые предлагают некачественные или просто бесполезные жидкости и смеси.
Лучше всего, заранее проконсультироваться со специалистами, поинтересоваться успешными бетонными работами других, познакомиться с сопроводительными документами производителей на партии пластификаторов у продавцов. Неплохо почитать о производителях и отзывы о них в интернете, солидные компании обязательно открывают свои сайты, указывая все реквизиты.
Потратить определенные деньги и купить качественную пластифицирующую добавку у проверенных продавцов не обидно, надежное бетонное сооружение оправдает затраты. Намного обиднее пластификатор для бетона купить, добавить в цементно-гравийную смесь и возвести бетонный объект, который будет вбирать в себя воду, растрескиваться или окажется совсем не морозостойким.
Поэтому выбрать правильный пластификатор производство и проверенного продавца главное дело для проведения бетонных работ, которые дадут самый лучший результат.
Среди известных производителей хорошие результаты показывает компания GOODHIM, утвердившаяся на рынке продукции химического производства для строительства, автомобилей и быта со своей зарегистрированной торговой маркой.
ПластификаторПластификатор и его разновидности
На химическом производстве компании GOODHIM разработана линейка различных пластификаторов для бетона, растворов и теплых полов, а так же ускорители для затвердевания бетона. При достаточно разумной стоимости они показывают свои полезные свойства на строительных площадках капитального и частного малоэтажного строительства.
Компания предлагает в больших количествах
Для качественной кирпичной кладки часто используется пластификатор кладочных растворов, улучшающий их пластичность и препятствующий растрескиванию швов, попаданию влаги, появлению высолов на кирпичах. Универсальный пластификатор для теплого пола, имеет в составе дополнительные вещества, которые делают стяжку, закрывающую элементы теплого пола, ровной и устойчивой к высоким температурам.
Строители высоко ценят добавки, ускоряющие становление бетона и набор прочности непосредственно после заливки. GOODHIM предлагает эффективную добавку Inter Plast AT FAST, содержащую активные вещества и компоненты. Эти химические соединения, входящие в состав добавки, регулируют темпы набора прочности бетонных изделий в домашнем домостроении.
действие пластификаторовРеальное действие пластификаторов
Совсем небогатые дачники решили рядом с банькой устроить небольшой бассейн. Для купания в холодной воде, выбегая прямо из парной. Выкопали котлованчик, построили опалубку. И, сделав определенное число замесов бетонной смеси, залили стенки и дно будущего бассейна. Зная от людей, что для герметичности этого сооружения необходимо добавлять пластификатор, честно добавляли, купив его на ближайшем рынке.
Разбираться с тем, что же они купили, начали только после того, как залитая вода начала успешно уходить в песчаный грунт вокруг и под бассейн. Оказалось, что дешевая жидкость ни имеет не адреса, ни фирмы-производителя, ни других реквизитов. В общем, продукт левый, бассейн не вышел, купаться после парной негде, а деньги выброшены.
Упрямые дачники подсобрали силы, сооружение сломали и все повторили сначала, но уже купив суперпластификатор Inter Plast AT компании GOODHIM и пенетрон проникающий производителя ГК Пенетрон из Екатеринбурга. Прошло уже три года, счастливые дачники и сегодня, после парной охлаждаются в герметичном бассейне.
Противоморозные добавки для бетонов и растворов строительных: | ||||||
Противоморозные добавки в бетоны и растворы строительные- это специальные химические вещества позволяющие бетонным и растворным смесям набирать прочность в условиях отрицательных температур. Данное свойство достигается, в первую очередь, за счет способности данных веществ снижать точку замерзания воды (антифризный эффект), что приводит к наличию в бетоне воды в жидкой фазе способной продолжать реакцию гидратации цементного камня. Противоморозный потенциал каждой противоморозной добавки ограничен эвтектической температурой конкретной противоморозной добавки и является температурой при которой вся вода из жидкой фазы переходит в твердую (лед). Помимо основного антифризно – противоморозного эффекта противоморозные добавки оказывают на бетонную смесь и дополнительные эффекты, поэтому выбор конкретной противоморозной добавки должен учитывать помимо основного противоморозного эффекта и сопутствующие эффекты от применения противоморозной добавки. | ||||||
Наименование добавки | Основной эффект | Дополнительный эффект | Агрегатное состояние | Цена / наличие | ||
Nitcal противоморозная добавка в бетон Противоморозная добавка для бетонов и растворов строительных | Противоморозная добавка до -25°С | Ускоренный набор прочности. Уплотнитель Ингибитор коррозии. | Гранулы | Купить | ||
Формиат натрия Противоморозная добавка для бетонов и растворов строительных | Противоморозная добавка до -15°С | Ускоренный набор прочности | Кристаллы | Купить | ||
Frost-15 Противоморозная добавка в бетоны и растворы строительные | Противоморозная добавка до -25°С | Суперпластифицирующий эффект | Жидкость | Купить | ||
Frost-25 Противоморозная добавка в бетоны и растворы строительные | Противоморозная добавка до -25°С | Ускоренный набор прочности | Жидкость / Порошок | Купить | ||
ПМП Противоморозная добавка в бетоны и растворы строительные | Противоморозная добавка до -25°С | Пластифицирующий эффект | Жидкость | Купить | ||
Пластификаторы, суперпластификаторы: | ||||||
Пластификаторы, водопонизители, водоредукторы в бетоны и растворы строительные- это добавки в бетон уменьшающие количество воды затворения, необходимое для обеспечения бетонной смеси такой же подвижности, как и у без добавочной смеси. Пластификаторы улучшают свойства твердеющего бетона и, в частности, повышают его прочность и долговечность, а при неизменных прочностных показателях бетона позволяют добиться экономической эффективности, за счет уменьшения расхода цемента. | ||||||
PFM-ISO MA ПФМ Полифункциональный модификатор бетона | Суперпластификатор с П1 до П5 | Повышение долговечности, водонепроницаемости, морозостойкости | Порошок / Жидкость | Купить | ||
Лигносульфонат технический ЛСТП Пластификатор в бетоны и растворы строительные | Пластифицирующая добавка с П1 до П3 | Увеличение жизнеспособности смеси, морозостойкости и долговечности бетонов | Порошок | Купить | ||
Суперпластификатор MP-4 Суперпластификатор в бетоны и растворы строительные | Сильно пластифицирующая добавка с П1 до П4 | Увеличение жизнеспособности смеси Увеличение марочной прочности бетона | Жидкость | Купить | ||
Специализированные добавки в бетон: | ||||||
СНВ Смола нейтрализованная воздухововлекающая Воздухововлекающая добавка в бетон | Воздухововлечение | Повышение морозостойкости и долговечности бетонов | Твердый продукт | Купить | ||
Пенообразователь ZELLE-1 Пенообразователь для производства пенобетона | Формирование устойчивой пены | Ускоренное схватывание | Жидкость | Купить |
Противоморозная добавка в бетон: описание и свойства
Возведение сборных бетонных и железобетонных конструкций, а также строительство монолитных конструкций не перестает наращивать свои темпы, но зачастую мастерам приходится столкнуться со спешкой, обусловленной приближающимся окончанием строительного сезона. Это объясняется эксплуатационными характеристиками цементного раствора, одной из которых является наличие жидкой фазы, способствующей непрерывному процессу гидратации и созревания состава. Если температура опускается ниже 5 градусов, происходит торможение фазы созревания бетона, а в случае достижения отрицательных значений он прекращается, что обусловлено кристаллизацией воды, входящей в состав цементного раствора. Это приводит к разрушению структуры бетона, который становится непригодным к использованию. Несмотря на это, большинство мастеров, имеющих опыт работ в сфере монолитного строительства, сталкиваются с необходимостью продолжения цикла бетонных работ в зимнее время, в связи с чем, перед ними встает вопрос: «Как продлить жидкую фазу бетона, а, следовательно, и его жизнедеятельность. Для решения этой проблемы специалисты предлагают использовать противоморозные добавки в бетон, технические характеристики и основные разновидности которых будут рассмотрены в настоящей статье.
Содержание
- Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности
- Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона
- Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон
- Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон
- Противоморозная добавка в бетон своими руками
- Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками
Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности
Противоморозные добавки в бетон представляют собой химическое вещество в виде сухой смеси или раствора, которые, посредством вовлечения в процесс кристаллизации бетона максимального количества воды, ускоряют процесс гидратации бетонной смеси, способствуя затвердеванию бетона в условиях отрицательных температур. Однако основное предназначение противоморозной добавки заключается в поддержании жидкого состояния бетонного раствора и последующем ускорении его гидратации, существенно замедляющейся при отрицательных температурах.
Важно! Используя противоморозные добавки в бетон, важно помнить о том, что прочность бетона с противоморозными добавками в условиях отрицательных температур не превышает 30 % от максимально возможной проектной прочности, остальные 70 % прочности бетон набирает в процессе оттаивания. В связи с этим, конструкции, бетонирование которых происходило в зимний период времени, не должны подвергаться высоким нагрузкам.
В соответствии с химической основой различают следующие виды противоморозных добавок в бетон:
- Антифриз;
- Сульфаты;
- Противоморозные добавки-ускорители.
Рассмотрим более подробно характеристики каждой представленной разновидности.
- Антифриз представляет собой противоморозную добавку в бетон, способствующую уменьшению температуры кристаллизации жидкости, входящей в состав раствора, а также увеличивает или незначительно уменьшает скорость схватывания раствора. При этом он не оказывает никакого влияния на скорость формирования структур.
- Добавки в бетон на основе сульфатов являются еще одним популярным противоморозным компонентом, обеспечивающим максимальную скорость образования плотного раствора. Характерной особенностью противоморозных добавок на основе сульфатов является активное выделение тепла, начинающееся после их добавления в раствор и сопровождающееся взаимодействием бетонного раствора с продуктами гидратации. В связи с тем, что добавки на основе сульфатов характеризуются прочным связыванием с труднорастворимыми соединениями, их нельзя использовать с целью понижения температуры замерзания рабочей смеси.
- В основе действия противоморозных добавок-ускорителей лежит повышение степени растворимости силикатных компонентов цемента, которые, вступая в реакцию с продуктами его гидратации, образуют двойные и основные соли, снижающие температуру замерзания жидкостного компонента бетонного раствора.
Важно! Современные комплексные противоморозные добавки для бетона не только регулируют кинетику набора его прочности, но и корректирует его реологические свойства. Понижая температуру кристаллизации жидкостного компонента раствора, они сокращают сроки его первичного схватывания, оказывая влияние на затвердевания цементного камня и повышая его марочную прочность.
Существует несколько разновидностей добавок-ускорителей, каждая из которых обладает определенным набором химических и эксплуатационных свойств. Рассмотрим их более подробно.
Поташ или карбонат кальция, представляющий собой кристаллическое вещество, является сильным противоморозным компонентом, существенно ускоряющим процесс схватывания и последующего затвердевания бетона. Как и любая противоморозная добавка, карбонат кальция снижает прочность бетонной конструкции, и чтобы максимально снизить это негативное влияние на постройку, специалисты рекомендуют сочетать поташ с тетраборатом натрия или сульфидно-дрожжевой бражкой, концентрация которых не должна превышать 30 %. В связи с тем, что карбонат кальция является потенциально опасным веществом, в процессе его эксплуатации необходимо соблюдать определенные меры безопасности;
Тетраборат натрия, также называемый бурой или сульфатно-дрожжевой бражкой, представляет собой смесь солей натрия, кальция, аммония или лигносульфоновых кислот. Специалисты рекомендуют добавлять данное вещество в качестве примеси при использовании карбоната кальция, что позволяет предотвратить потерю прочностных характеристик бетонных конструкций после их оттаивания. В противном случае можно наблюдать не только появления трещин в конструкциях, но и снижение их водонепроницаемости и морозостойкости. Таким образом, использование в качестве противоморозной добавки поташа без добавления тетрабората натрия снизит прочностные характеристики конструкции на 20-30 %;
Нитрит натрия – кристаллический порошок, используемый в качестве противоморозной добавки к бетонному раствору. Учитывая, что нитрит натрия представляет собой пожароопасное ядовитое вещество, в процессе его эксплуатации важно соблюдать предельно-допустимую концентрацию вещества, которая определяется опытным путем и обычно не выходит за пределы 0,1 – 0,42 л/кг цементного раствора, при условии, что температура окружающей среды составит от 0 до -25 градусов. На предприятии в процессе работы с нитритом натрия предельно-допустимая концентрация вещества на рабочем месте не должна превышать 0,005 мг/л. В соответствии с требования научно-исследовательского института бетона и железобетона, тара, которая использовалась для транспортировки, хранения и изготовления нитрита натрия, должна быть снабжена отметкой «ЯД». Запрещается совместное использование нитрита натрия и лигносульфоновых кислот, так как их взаимодействие сопровождается образованием отравляющих газов;
Формиат натрия – белый кристаллический порошок, также выполняющий функцию противоморозного ускорителя. В большинстве случаев используется совместно с лигносульфонатом нафталина для повышения водоредуцирующих и пластифицирующих характеристик. Формиат натрия является противоморозной добавкой в бетон, расход которой не превышает 2-6 % от общей массы цемента.
Важно! Кроме вышеперечисленных веществ, в качестве противоморозных добавок в условиях отрицательных температур могут использоваться формиат натрия на спирту, хлорид кальция, аммиачную воду и мочевину.
Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона
Преимущества противоморозных добавок в бетон
- Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени;
- В связи с тем, что противоморозные добавки повышают степень сцепления компонентов раствора, они значительно увеличивают прочность монолита;
- Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях;
- Оказывают положительное влияние на долговечность смеси, продлевая срок эксплуатации здания;
- Повышает пластифицирующие и стабилизирующие характеристики цементной смеси – использование бетона, обладающего повышенной пластичностью, позволяет изготавливать конструкции, которые не растрескаются после застывания рабочего состава;
- Повышает морозостойкость бетонной смеси. Данный показатель особенно важен для бетона, предназначенного для возведения ответственных конструкций, например, опор мостов. В большинстве случаев он находится в прямой зависимости от плотности бетона. Более плотные марки бетона характеризуются большим количеством возможных циклов заморозки и оттаивания;
- В отличие от альтернативных методов повышения морозостойкости бетона, использование противоморозных добавок характеризуется относительно низкой стоимостью;
- Используя противоморозные добавки, вы значительно снизите риск усадочных деформаций бетонной монолитной конструкции;
- Повышение влагонепроницаемости бетонных конструкций за счет заполнения пор пластифицирующими веществами, препятствующими проникновению воды;
- Ускорение процесса застывания бетонного раствора – основной момент, благодаря которому раствор может «не бояться» холода;
- Отдав предпочтение противоморозной добавке в бетон, вы надежно защитите используемую арматуру от коррозионных процессов, которые имеют места из-за воды, входящей в состав бетонного раствора.
Недостатки противоморозных добавок в бетон
- Стремление увеличить надежность прочностных характеристик бетона, необходимо увеличивать расход цемента;
- Отдельные компоненты, входящие в состав присадок, являются ядовитыми;
- В некоторых случаях снижается заявленная мощность бетона;
- В случае использования противоморозных добавок в бетон, снижается скорость набора прочностных характеристик бетонной конструкции.
Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон
Специалисты советуют вводить противоморозную добавку в раствор бетона вместе с водой. Важно отметить, что желательно это делать с последней третью жидкости. Не рекомендуется добавлять присадки в сухую смесь. Добавив в раствор противоморозную присадку, выждете определенный промежуток времени, в течение которого произойдет равномерное распределение компонентов.
Проводя монтажные мероприятия в условиях отрицательных температур, следуйте предписаниям, представленным ниже:
- Если вы работаете в условиях снегопада, позаботьтесь об организации соответствующих укрытий;
- Температура раствора, вышедшего из смесителя, не должна выходить за пределы рекомендуемого диапазона от +15 до +25 градусов;
- Для приготовления рабочей смеси специалисты рекомендуют использовать подогретую воду;
- Что касается обогрева заполнителей, его рекомендуется производить перед непосредственным использованием.
Важно! Специалисты в строительной сфере рекомендуют обратить внимание на СНИП 3.03.01, в соответствии с которыми, для достижения необходимых прочностных характеристик раствора бетона, нужно соблюдать требования по уходу за бетоном в зимнее время. В процессе выполнения этих мероприятий к моменту достижения температуры, на которую был выполнен расчет дозировки присадки, не рекомендуется достигать прочности конструкции, превышающей 20 % от заявленной проектной прочности.
Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон
Дозировка противоморозной добавки в бетон, расход которой является крайне вариабельным параметром, подбирается с учетом каждой конкретной ситуации посредством проведения испытаний в условиях производства и лаборатории.
Расход противоморозной добавки зависит от следующих факторов:
- Температура окружающей среды, в условиях которой будут производиться монтажные мероприятия;
- Заявленная марочная прочность используемого цемента;
- Химико-минералогический и вещественный состав цемента используемого в процессе работ, а также его предполагаемая скорость набора прочности;
- Температура раствора, которой он достигнет на выходе из смесителя;
- Условия ухода за бетонными конструкциями.
Важно! В случае длительного использования или хранения раствора, в который вносились присадки, необходимо проверять его гомогенизацию, периодически перемешивая. Расчет необходимого количества противоморозной добавки производится с учетом погрешности 2 %.
Противоморозная добавка в бетон своими руками
Если теплые деньки уже прошли, но вы неожиданно столкнулись с необходимостью заливки монолитной конструкции, вам не обойтись без использования противоморозной добавки в бетон. Наиболее предпочтительным вариантом, в данном случае, станет приобретение противоморозной добавки в специализированном магазине, что объясняется их относительной дешевизной, небольшим расходом и способностью существенно повышать свойства бетонного раствора при условии минимальных негативных последствий. Если предполагаемый фронт работ небольшой, а выполнение монтажных мероприятий вы планируете осуществить при температуре не ниже -10 градусов, данный вариант является наиболее оптимальным.
Однако если у вас нет возможности приобрести готовую противоморозную добавку в бетон, вы можете без проблем ее изготовить самостоятельно, так как единственным материалом, которой вам потребуется в процессе работ, это хлориды (соли). Хлористые соли снижают температуру замерзания раствора, сокращают сроки его первичного схватывания и уменьшают расход цемента. Однако специалисты уверены, что противоморозная добавка на основе хлоридов, изготовленная самостоятельно, может использоваться только для неармированных конструкций, что обусловлено коррозионными процессами, развивающимися под действием хлоридов.
Преимущества противоморозной добавки на основе хлоридов
- Низкая стоимость;
- Отсутствие влияния на скорость застывания бетона, благодаря чему, приготовление раствора можно осуществлять заранее;
- Отсутствие влияние на структуру цементного раствора;
- Увеличение подвижности частиц, благодаря которой, вы сможете придать цементному раствору желаемую форму.
Недостатки противоморозной добавки на основе хлоридов
- Высокий уровень коррозийной активности, вследствие чего, противоморозная добавка на основе хлоридов не может использоваться для изготовления конструкций, в структуре которых присутствует металл и арматура. Последние окислятся под воздействием хлоридов и отслоятся от бетонной конструкции, нарушив ее целостность.
Как влияет температура окружающей среды на расход хлоридов?
- Расчет доли хлоридов в готовом растворе производится по следующей схеме:
- Если монтажные мероприятия осуществляются при среднесуточной температуре ни ниже – 5 градусов, оптимальная доля хлоридов в готовом растворе не должна превышать 2 %;
- Если работы проводятся в условиях более низких температур (-6 до -15 градусов), оптимальная доля хлоридов должна составлять 4 % от общей массы раствора.
Важно! В этом случае схема набора ожидаемой прочности конструкции при высыхании в условиях отрицательных температур будет выглядеть следующим образом:
Для первого варианта, где концентрация соли составляет 2 %:
- 30 % по истечении недельного срока;
- 80 % по прошествии месяца;
- 100 %-ой прочности конструкция достигнет только через 3 месяца.
Для второго варианта (концентрация соли составляет 4 %) эти цифры будут составлять 15%, 35%, 50% соответственно.
Важно! Несмотря на то, что соль является самостоятельной противоморозной добавкой, специалисты рекомендуют ее использовать совместно с хлоридом кальция, массовая доля которого при использовании в условиях температуры до – 5 градусов составляет 0,5 % от массы раствора, и 2 % – в случае использования при температуре от -6 до -15 градусов.
Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками
- В процессе работы с противоморозными добавками необходимо использовать защитные перчатки;
- В случае попадания на открытые участки кожи, промойте ее водой с мылом. Исключите попадание противоморозной добавки в глаза, если этого не удалось избежать, промойте глаза большим количеством воды и незамедлительно обратитесь к врачу.
- Утилизация добавки осуществляется в соответствии с местными правилами, что объясняется присутствием в составе противоморозных добавок вредных компонентов. Вследствие этого запрещается выливать смесь в почву, водоемы или канализацию.
Какие бывают и как действуют добавки к бетону
Различные активные вещества, добавляемые в бетон во время подготовки раствора стали неотъемлемой частью производства. Использование этих компонентов смеси позволяет в прямом смысле “управлять” процессами схватывания, твердения и заполнения опалубки. Понимание механизма действия подобных композиций может существенно изменить отношение ко многим проблемам в работе с бетонным раствором, поскольку на уровне конечного технологического процесса – заливки и ожидания набора прочности можно получить серьезный выигрыш во времени и снизить строительный брак.
Для чего применяются добавки в бетонный раствор
Производство бетона в РБУ – это только “средняя” часть сложного процесса, завершение которого наступает через несколько недель или даже месяцев, если учесть время на достижение монолитом состояния проектной прочности. В процессе доставки и заливки возникает необходимость изменять свойства раствора, максимально адаптировать его к реальным условиям. Наиболее частые ситуации, когда потребителю требуется внести коррективы в ход событий:
- перевозка бетона требует времени больше, чем позволяет нормальный период первичного схватывания, в результате теряется либо оконечная прочность, либо пластичность раствора;
- заливаемая конструкция имеет сложную конфигурацию, поэтому высока вероятность неполного проникновения раствора в критически важные точки и полости в опалубке;
- работы проводятся при отрицательных температурах без возможности установить тепляки и средства обогрева, использовать пар или иные средства подогрева технологически невозможно;
- необходимо защитить арматуру от коррозии, увеличить водонепроницаемость и морозостойкость бетона, изменить его структуру с минимальными потерями прочности.
Это общий список, в котором не рассматривается множество конкретных ситуаций, возникающих на реальных строительных объектах.
Для реальных условий – строительных объектов различного профиля – имеет огромное значение возможность работать с бетоном с определенной гибкостью, применяться к ситуации и минимизировать потери, которые возникают при воздействии внешних факторов. Наиболее распространенные добавки к бетонному раствору, это не только пластификаторы, о которых много написано и рассказано.
Какие бывают добавки для бетонного раствора
Вещества и присадки для работы с бетоном можно разделить по прямому назначению и особенностям воздействия. Но очень важно помнить, что в некоторых случаях их применение может привести к изменению конечной прочности и других критических свойств бетонной конструкции.
Группа пластификаторов бетона
Про пластификаторы с их широким спектром свойств и возможностей следует говорить и писать отдельно. Отметим, что эти добавки не только повышают пластичность раствора, что дает эффект заполнения сложных конструкций. Они могут повысить прочность и морозостойкость конструкции, дать эффект значительного увеличения плотности и предотвратить растрескивание монолита с высоким содержанием цемента. С технологической точки зрения применение пластификаторов позволяет отказаться или существенно сократить использование вибрационного уплотнения.
Группа ингибиторов коррозии
Ингибиторы коррозии замедляют, а часто и вовсе предотвращают окисление арматуры при контакте с водой, а это дает возможность увеличить долговечность наиболее ответственных конструкций.
Группа ускорителей твердения
Ускоритель твердения бетона частично компенсирует негативное действие пластификатора, который способен незначительно затянуть процесс набора полной прочности. Основная задача этого вещества – создать условия для более ритмичной укладки сложных монолитов. В качестве примера можно привести работы по заливке бассейна или основания тяжелой многослойной конструкции. Необходимо добиться быстрого твердения опорной части для продолжения работ, что часто оказывается критичным для сроков сдачи серьезного объекта. Эти вещества активно применяются для работы с монолитами в мороз.
Группа замедлителей твердения
Эти вещества полезны при необходимости длительно перевозки раствора в условиях сложной дорожной обстановки, очереди на выгрузку. Если доставка бетона миксером продлевает срок сохранения свойств, то замедлитель позволяет избежать направления раствора в брак и отвал в течение нескольких часов. Второе полезное свойство – возможность снизить количество воды в растворе без потери пластичности смеси.
Группа воздухововлекающих добавок
Вещества этой группы позволяют придать бетонному монолиту пористую структуру. Появление микроскопических пузырьков в толще твердеющего бетона частично снижает вес конструкции и оставляет воде место для расширения при замерзании, а это значит, что морозостойкость бетона повышается. Обязательно учитывается вторая особенность – пористая структура несколько снижает прочность конструкции, кроме того, она не защищает от промерзания наполнители, песок и щебень.
Группа противоморозных добавок
Очень распространенная группа веществ, пользующаяся популярностью в странах с континентальным климатом, в том числе и в России. Они дают возможность работать с раствором при отрицательных температурах, не рискуя понизить качество и проектную прочность конструкции из-за прекращения гидратации цемента. Это важно не только для крупных проектов – можно купить бетон для фундамента и формировать монолит при умеренном морозе. Для проектов с высоким темпом заливки и жесткими сроками применяют вещества, позволяющие продолжать работы при температурах до -25 С.
Портят ли бетон добавки и пластификаторы?
В заключение стоит вспомнить и о многочисленных мифах относительно добавок к раствору – бытует мнение, что применение этих веществ может привести к потере проектной прочности и вообще дать комплекс негативных эффектов, ограничивающих возможности проектного строительства. Это серьезное заблуждение, которое, однако, имеет под собой почву – добавлять в бетон присадки следует строго по технологии и в точном соответствии с инструкциями.
Большая часть веществ вводится в раствор на этапе его замешивания в РБУ, при этом на действие присадки может оказать влияние и время введения в смесь. Заказывая бетон, следует оговаривать желаемые изменения его свойств и таким образом заранее учитывать необходимость внедрения добавок.
Различные активные вещества, добавляемые в бетон во время подготовки раствора стали неотъемлемой частью производства. Использование этих компонентов смеси позволяет в прямом смысле “управлять” процессами схватывания, твердения и заполнения опалубки. Понимание механизма действия подобных композиций может существенно изменить отношение ко многим проблемам в работе с бетонным раствором, поскольку на уровне конечного технологического процесса – заливки и ожидания набора прочности можно получить серьезный выигрыш во времени и снизить строительный брак.
Добавки для бетона
Добавки-модификаторы – такой же обязательный компонент бетонной смеси, как вяжущие заполнители и вода. Рассмотрим основные виды и назначение добавок к бетонам.
Хлористый кальций используется при работе в холодное время для увеличения скорости нарастания прочности бетона. Применение хлористого кальция (хлористого натрия, углекислого калия (поташа)) позволяет увеличить производительность при изготовлении изделий из цемента. Он позволяет бетону затвердевать и набирать достаточную прочность при температуре -20-30 град.С (тогда как обычный бетон замерзает уже при -5 град.С). При наступлении плюсовых температур бетон оттаивает и набирает оставшуюся прочность.
Хлористый кальций обычно добавляется в количестве, равном 2% от веса цемента. При такой его концентрации возрастает прочность бетона (особенно в начале) и несколько сокращается срок схватывания. Повышение содержание хлористого кальция уже не дает заметного роста прочности, а вот усадка при этом увеличивается.
Гидравлические минеральные добавки – вещества, обладающие гидравлической активностью, т.е. способностью связывать известь или окись кальция, выделяющуюся в цементе при его твердении с образованием труднорастворимых силикатов.
Гидравлические добавки увеличивают долговечность бетона, его сопротивляемость к агрессии сульфатов, болотных вод и т. д. Используются для производства пуццоланового портландцемента, сульфатостойкого пуццоланового портландцемента, известково-пуццолановых вяжущих.
Молотый доменный шлак – отход производства чугуна, гранулированный материал. От размалывается примерно до степени дисперсности портландцемента и вводится в раствор, также применяется при изготовлении сборных бетонных изделий.
Шлак обладает вяжущими свойствами. При добавлении в бетон способствует развитию его прочности. Шлаком можно заменить до 50% портландцемента (в ряде случаев этот показатель достигает 80%).
Зола образуется при сжигании пылевидного угля, основным ее поставщиком являются тепловые электростанции. Зола оказывает на бетон тройное действие. Как и инертные добавки, она делает его более плотным. Создает пластифицирующий эффект, что позволяет снизить количество воды в бетоне, повысить его прочность и плотность. И, наконец, введение золы способствует химическому уплотнению и уменьшению пор в затвердевшем бетоне.
Гидрофобизаторы. Чем опасна вода для бетона? Ее впитывание и последующее испарение приводит к выщелачиванию. Из бетона вымываются соединения кальция, он становится менее прочным. Одновременно вода, особенно дождевая, приносит в бетон минеральные соли, которые могут стать причиной трещин.
Действие гидрофобных добавок направлено на защиту бетона от воды. В качестве гидрофобизаторов применяют соли жирных кислот и некоторых металлов, ПАВ (поверхностно-активных вещества), составы на основе кремнийорганики (силиконаты и силоксаны). Силиконовые гидрофобизаторы повышают коррозионную стойкость и морозостойкость бетона, позволяют регулировать подвижность, водопотребность, удобоукладываемость бетонной смеси.
Ускорители схватывания. В ряде случаев при бетонировании конструкций нужно ускорить рост прочности уложенного бетона и сократить срок его выдержки перед распалубкой.
Основной критерий эффективности добавок-ускорителей – ускорение процесса схватывания на 25% и более (при температуре окружающего воздуха 20 град.С). По требованию надежности необходимо повышение прочности бетона на 20% и более в возрасте 1 суток нормального твердения.
В качестве добавок-ускорителей применяются карбонат калия, хлорид кальция, тринатрийфосфат и другие.
Воздухововлекающие добавки применяются главным образом для повышения морозостойкости бетонов и растворов. Эти добавки в некоторой степени понижают прочность бетона (1% вовлеченного воздуха снижает прочность бетона на сжатие на 3%).
Воздухововлекающие добавки гидрофобизируют поры и капилляры бетона, а воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без образования больших внутренних напряжений. В результате повышаются водонепроницаемость и морозостойкость бетона.
Суперпластификаторы. Эти добавки увеличивают подвижность и текучесть бетонной смеси, улучшают строительно-технологические свойства бетона и могут в значительной степени сэкономить цемент.
В большинстве своем суперпластификаторы – это синтетические полимерные вещества, которые вводят в бетонную смесь в количестве 0.1-1.2% от массы цемента.
Применение суперпластификаторов позволяет применять бетоны с низким водоцементным соотношением и получать высокую прочность, сократить время формования изделий, уменьшить расход цемента и пр. Применение суперпластификатора позволяет увеличить подвижность бетонной смеси без снижения прочности и долговечности бетона.
Биоциды – модификаторы, применяемые для защиты бетона и других строительных материалов от биоповреждений. Они предназначены для придания биоцидности (бактерицидности, фунгицидности). В качестве химических средств защиты бетона используются неорганические соединения (окислы и соли бора, меди, хрома, цинка, мышьяка и др.), органические соединения (фенолы и хлорфенолы), элементоорганические и комплексные соединения олова, меди, свинца, мышьяка, кремния, ртути и пр.
В зависимости от условий эксплуатации бетона, дозировка биоцидов составляет 0.5-2% от массы цемента. Оловоорганический биоцид – ластонас – вводится в количестве 0.1-0.3% от массы цемента.
Биоцидные добавки выбираются в зависимости от вида бетона или строительного раствора, видов микроорганизмов, которые могут поселиться на поверхности или внутри железобетонных конструкций. Биоциды должны обладать высокой активностью и не воздействовать на окружающую среду.
Комплексная противоморозная пластифицирующая добавка в бетон «Штайнберг BLIZZARD»
Скачать описание (pdf)Описание добавки
– Добавка «ШТАЙНБЕРГ BLIZZARD» представляет собой смесь органических солей полиметиленнафталинсульфоната натрия и неорганических солей противоморозного действия.
– Комплексная пластифицирующая добавка для бетонов и строительных растворов с противоморозным эффектом.
– По своим свойствам «ШТАЙНБЕРГ BLIZZARD» соответствует требованиям ГОСТ 24211 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия», в качестве пластифицирующих, водоредуцирующих (суперпластификатор и суперводоредуцирующая добавка) и противоморозных добавок для «холодного» и «теплого» бетона.
– Удовлетворяет требованиям ТУ 20.59.59-003-45419370-2018
Эксплуатационные свойства продукта
– Обеспечивает протекание процессов гидратации цемента при температуре твердения бетона не ниже минус 25°С, при соблюдений рекомендаций по применению.
– Сохраняет свойства бетонных смесей до начала тепловой обработки, при возведении конструкции.
– Увеличивает подвижность бетонной смеси от П1 до П5 (без снижения прочности во все сроки твердения).
– Снижает водопотребность при затворении водой, на 15% и более.
– Не снижает жизнеспособность бетонных смесей.
Область применения
– Тяжелый и легкий конструкционный бетон, при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций.
– Возведение монолитных частей сборно-монолитных конструкций.
– Замоноличивание стыков конструкций.
– Легкие бетоны, в том числе ячеистые.
Технические характеристики
Вид добавки |
Комплексная противоморозная пластифицирующая добавка |
||||
Наименование |
Штайнберг BLIZZARD |
||||
МА |
МВ |
||||
Контроль качества |
ГОСТ 24211, ГОСТ 30459, ТУ 20.59.59-003-45419370-2018 |
||||
Внешний вид |
Порошок светло-желтого цвета |
Порошок от светло-желтого до светло-коричневого цвета |
|||
Насыпная плотность, кг/м3 |
800 – 1100 |
750 – 1000 |
|||
Плотность водного раствора рабочей концентрации, кг/дм3 |
1,206 ± 0,003 |
1,135 ± 0,003 |
|||
Содержание сухого вещества в растворе рабочей концентрации, % |
35 |
20 |
|||
Водородный показатель pH |
4,0 – 7,0 |
6,0 – 9,0 |
|||
Граничные дозировки в зависимости от температуры и условий твердения, в % |
Раствор |
Порошок |
Раствор |
Порошок |
|
1,0 – 2,0 |
0,35 – 0,70 |
1,75 – 3,50 |
0,35 – 0,70 |
||
Транспортирование и хранение |
По ГОСТ 24211, в герметично закрытой таре |
||||
Хранение в жидком виде |
При температуре не ниже минус 10°С |
При температуре не ниже минус 5°С |
|||
Срок хранения |
1 год со дня изготовления |
||||
Форма поставки |
Пластиковые канистры 5, 10, 20, 30, 50 л, бочки 200 л, специализированные емкости 1000 л, авто и ж.д. цистерны, на розлив в тару потребителя, мешки 30 кг |
Рекомендации по применению
Подбор состава бетонной смеси, следует производить в соответствии с ГОСТ 27006, любым общепринятым методом, удовлетворяющим требованиям проекта по прочности бетона, подвижности или жёсткости смеси, объёму вовлеченного воздуха или другим показателям, с последующей его корректировкой и назначением оптимального количества.
Добавку рекомендуется применять, соблюдая действующие стандарты, нормативно-техническую или проектно-технологическую документацию. Дозировку добавки «Штайнберг BLIZZARD» необходимо определять экспериментально, для достижения минимально возможного водоцементного отношения.
Эффективность действия добавки зависит от минералогического и вещественного состава цемента, марки цемента, его количества в бетонной смеси, температуры, В/Ц отношения и других факторов. Оптимальное количество добавки, позволяющее получать максимальный технико-экономический эффект, должно быть определено в каждом отдельном случае, после предварительных лабораторных или производственных испытаний.
При смене марки или вида цемента необходимо провести дополнительные испытания на соответствие физико-механических показателей бетона и бетонной смеси.
Прочность бетона с противоморозной добавкой, к моменту его возможного замораживания в конструкции, должна составлять не менее 20% прочности, соответствующей проектному классу бетона. Дозировку противоморозной добавки «Штайнберг BLIZZARD» для большинства составов бетона можно принять по таблице 1 в зависимости от условий:
Таблица № 1
Температура твердения бетона |
Дозировка добавки по готовому продукту, в % от массы цемента |
|||
Штайнберг BLIZZARD МА |
Штайнберг BLIZZARD МВ |
|||
Раствор (35% концентрации) |
Порошок |
Раствор (20% концентрации) |
Порошок |
|
До -5°С |
1,0 |
0,35 |
1,75 |
0,35 |
До -10°С |
1,1 |
0,38 |
1,90 |
0,38 |
До -15°С |
1,3 |
0,45 |
2,25 |
0,45 |
До -20°С |
1,5 |
0,52 |
2,60 |
0,52 |
До -25°С |
2,0 |
0,70 |
3,50 |
0,70 |
Перед применением, из добавки в виде сухого порошка, рекомендуется изготовить водный раствор, путем растворения порошка в воде, с последующим контролем по плотности. Рекомендуется использовать подогретую воду до 50 ºС.
Для производства бетона рекомендуется использовать предварительно прогретые инертные материалы. При приготовлении бетонной смеси на непрогретых инертных материалах, не допускается присутствие в них льда, снега, смерзшихся комьев и наледи. Максимальная температура бетонной смеси на выходе из смесителя, должна быть не более 35 ºС. Свежеуложенную бетонную смесь необходимо защищать от потери тепла и влаги, особенно в тонкостенных конструкциях.
Совместимость
Добавку «Штайнберг BLIZZARD» следует вводить в состав бетонной или растворной смеси, в виде готового к применению продукта, одновременно со всем количеством воды затворения или большей ее части, и раздельно от пластифицирующих, воздухововлекающих и других видов добавок.
Требования по безопасности при работе с добавкой
Добавка «Штайнберг BLIZZARD» является веществом умеренно опасным и относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007. Добавка не образует токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах. Введение добавки в бетонную смесь, не изменяет токсиколого-гигиенических характеристик бетона. Затвердевший бетон с добавкой, в воздушную среду, токсичных веществ не выделяет.
В любых возникающих вопросах по применению продукции «ШТАЙНБЕРГ»,
предлагается обратиться в специализированный центр, тел. (383) 310-94-48
Добавки для бетона – Как использовать добавки при проектировании бетонной смеси
Добавки для бетона – замедлитель схватывания
Время: 02:27
Использование добавки к бетону для замедления схватывания бетона дает бетонировщику больше времени для нанесения надлежащего покрытия. Узнайте больше об этом замедлителе схватывания бетона и посмотрите, как его использовать на плите, которая будет текстурирована.
Заливка свежего бетона – это срочный проект, и неожиданные задержки могут вызвать серьезные проблемы.Используя добавки, вы можете лучше контролировать свой бетон. Добавки могут восстанавливать массу бетона, от которой может потребоваться отказаться из-за задержек или других осложнений. Они могут улучшить характеристики проблемного бетона, изменив его характеристики и улучшив удобоукладываемость.
Добавки – это добавки к бетонной смеси, которые могут помочь контролировать время схватывания и другие характеристики свежего бетона. Обычные добавки включают ускоряющие добавки, замедляющие добавки, летучую золу, воздухововлекающие добавки и добавки, снижающие количество воды.
Найти производителей: Магазин добавок
ПОЧЕМУ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНА
Добавки используются с одной целью: улучшить некоторые характеристики бетона. Этот раздел будет включать типы добавок, которые можно использовать для получения следующих результатов:
- Защищает от циклов замораживания и оттаивания и увеличивает срок службы
- Обводненность смеси
- Средние редукторы воды
- Высокодиапазонные редукторы воды, суперпластификаторы
- Бетон высокопрочный
- Защита от коррозии
- Установить ускорение
- Повышение силы
- Задержка установки
- Контроль трещин (уменьшение усадки)
- Текучесть
- Улучшение отделки
- Зола-унос: делает бетон более прочным, долговечным и легким в эксплуатации с помощью .
- Дым кремнезема: ранняя прочность и пониженная проницаемость
- Произвести засыпку жидкости, которая легко течет и самовыравнивается
Найдите местных поставщиков: Магазины декоративного бетона
Рекомендуемые товары
Часто задаваемые вопросы о добавках для бетона
Как работают ингибиторы коррозии?
Ингибиторы коррозии делают две вещи.Во-первых, они увеличивают время до начала коррозии, а во-вторых, они имеют тенденцию уменьшать степень коррозии.
Они могут быть анодными, катодными или комбинированными. Некоторые создают защитный барьер, который стабилизирует слой ржавчины, окружающий сталь, другие создают тонкое защитное покрытие, которое предотвращает взаимодействие хлоридов со сталью. Третьи предоставляют ингибиторы, которые вступают в реакцию с железом с образованием защитной пленки или покрытия, которое либо предотвращает попадание хлоридов в сталь, либо снижает коррозию стали, действуя как кислородный барьер.
Что такое термическое растрескивание?
Гидратация цемента – это экзотермический процесс, означающий, что он выделяет тепло. По мере охлаждения бетон сжимается и в экстремальных условиях может сжиматься за три дня из-за охлаждения столько же, сколько за год из-за условий высыхания.
Перепад температур 35 o F в пределах 1 фута обычно считается достаточным, чтобы вызвать растрескивание. Однако в течение 24 часов после укладки температура бетона может достигать от 20 o до 50 o F выше, чем температура окружающей среды
.Добавки могут влиять на скорость тепловыделения, но в то же время могут привести к снижению прочности бетона.В смесях, где для обеспечения долговечности требуется низкое водоцементное соотношение (например, мосты, стоянки или морские сооружения), бетон часто существенно переоценен по прочности. В таких случаях добавки, снижающие тепло, могут снизить вероятность растрескивания.
Что вызывает растрескивание пластика при усадке?
Пластическая усадка возникает, когда свежий бетон теряет влагу после укладки, но до того, как произойдет какое-либо увеличение прочности.
На этот тип усадки влияют температуры окружающей среды (бетон и окружающая среда), ветер и относительная влажность.Это особая проблема при бетонировании в жаркую погоду.
Что такое автогенная усадка?
Этот тип усадки трудно измерить или отделить от усадки при высыхании, которая вызывает гораздо большее беспокойство.
Автогенная усадка происходит по мере гидратации портландцемента без потери воды из смеси, в отличие от процесса усадки при высыхании. Добавки могут уменьшить этот тип усадки, но специально не предназначены для этого.
Что спрашивать при рассмотрении использования средств, уменьшающих усадку?
Ограничители усадки контролируют усадку при высыхании и минимизируют образование трещин.Терри Холланд в своей недавней статье в Concrete Construction «Использование добавок, снижающих усадку» предлагает спросить у производителей следующее:
- Как влияет на свежий бетон?
- Как влияет на затвердевший бетон?
- Как это влияет на долговечность?
- Есть ли информация о том, как подобные конструкции ведут себя при эксплуатации?
- Будет ли использоваться тот же цемент, что и в испытательных образцах или в проекте сравнения?
- Как это повлияет на стоимость?
Перед использованием средства, уменьшающего усадку, спросите производителя, как повлияет на ваш проект и материалы.
Есть ли экономия при использовании уменьшителей усадки?
Стоимость добавления веществ, уменьшающих усадку, в бетон можно сравнить с преимуществами отсутствия ремонта или повторных испытаний.
Это может быть особенно важно, если проект представляет собой строительство бетонного резервуара для воды или резервуара. Первое прохождение необходимых гидростатических испытаний более чем компенсирует затраты на использование добавки.
Другие примеры экономии затрат могут относиться к компенсационным швам, количеству требуемых прядей предварительного напряжения или уменьшению скручивания плит перекрытия.
Кроме того, в проектах, где необходимо сравнивать более дешевый заполнитель с высокой усадкой с более дорогим и лучшим заполнителем, стоимость улучшения бетона с использованием добавок, снижающих усадку, должна быть включена в сравнение затрат.
Влияет ли добавка на интегральный цвет?
Нажмите для увеличения
На протяжении десятилетий практическое правило заключалось в том, что единственными добавками, которые не следует использовать с полностью окрашенным бетоном, являются ускорители на основе хлорида кальция.Ионы хлора атакуют цвет, заставляя его бледнеть и становиться пятнистым.
В то время как все другие добавки были протестированы и не оказали длительного вредного воздействия на цветной бетон, они могут изменить цвет темнее или светлее. Это делает гораздо более важным поддержание согласованности от партии к партии.
Никогда не переключайте добавки и не прекращайте их использование в процессе цветного бетона! В прилагаемой таблице показано влияние обычных добавок на цветной бетон.
Ссылки по теме
Добавки в бетон для холодной погоды
Бетон лучше всего затвердевает при температуре выше 50 ° F. Когда температура окружающей среды недостаточно высока, необходимо предпринять дополнительные меры для обеспечения полной прочности бетона. Часто используются добавки в бетон, ускоряющие гидратацию.
Холодная погода и бетон
Американский институт бетона определяет бетон для холодной погоды как «период, когда средняя дневная температура окружающей среды ниже 40 ° F (5 ° C) в течение более 3 дней подряд.”
При понижении температуры экзотермические реакции, гидратирующие цемент и превращающие его в твердый, прочный бетон, значительно замедляются. Это может означать длительные задержки в проектах, поскольку вы ждете, пока бетон застынет. Кроме того, когда цемент замерзает, он расширяется и создает опасное давление на смесь. Это может значительно ослабить окончательно затвердевший бетон. При укладке бетона в холодную погоду важно принять необходимые меры, чтобы ускорить время отверждения и предотвратить вредное воздействие замерзания.Добавки могут быть эффективным решением.
Что такое добавки?
Добавки – это специальные ингредиенты, добавляемые в бетон помимо цемента, воды и заполнителя. Они используются для изменения и улучшения свойств бетона. Эти добавки часто используются для обеспечения качества бетона в неидеальных условиях (например, в холодную погоду)
Большинство добавок выпускаются в жидкой форме, готовой к употреблению, и добавляются в бетон на заводе или на стройплощадке. Некоторые добавки, такие как пигменты, расширительные агенты и вспомогательные средства для перекачивания, используются только в очень малых количествах.Эти добавки обычно дозируются вручную из заранее отмеренных емкостей.
Эффективность добавки зависит от нескольких различных факторов, таких как: тип и количество цемента, содержание воды, время перемешивания, осадка, температура бетона и температура окружающей среды.
Добавки для холодной погоды
Следующие добавки помогают бетону быстро затвердеть и достичь необходимой прочности в холодную погоду:
- Ускорители – Добавки хлорида кальция являются наиболее распространенным типом ускорителей и используются для ускорения процесса отверждения за счет увеличения скорости гидратации цемента.Количество добавляемой в цементную смесь будет зависеть от условий окружающей среды. Нехлоридные ускорители используются в ситуациях, когда добавление хлорида кальция запрещено.
- Воздухововлекающие агенты – Воздухововлекающий состав улучшает устойчивость бетона к повреждениям от замерзания и оттаивания. Воздухововлекающие агенты создают в цементной смеси миллионы крошечных пузырьков. Эти пузыри помогают бороться с дополнительным давлением, создаваемым отрицательными температурами внутри цементного теста; они создают дополнительный объем, чтобы приспособиться к расширяющейся природе льда.
- Суперпластификаторы – Это высокодисперсные восстановители воды. Суперпластификаторы могут снизить влажность бетонной смеси на 10-30%. Поскольку эта добавка позволяет цементу сохранять удобоукладываемость, это отличный вариант, когда все же предпочтительнее легко укладываемый бетон. Эффект, однако, длится всего около 45 минут, поэтому проекты должны быть запланированы соответствующим образом.
Прочие меры предосторожности при работе с бетоном в холодную погоду
Помимо добавления добавок для холодной погоды, вот еще несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы помочь сохранить прочность бетона при укладке цемента при низких температурах:
- Разморозьте землю. Используйте обогреватели или одеяла с подогревом, чтобы оттаять поверхности, на которые будет заливаться бетон.Заливка бетона на мерзлую землю быстро охладит бетон до температуры ниже идеальной. Использование нагревателя для подготовки поверхностей предотвратит слишком быстрое охлаждение или замерзание и поможет поддерживать необходимые реакции.
- Используйте горячую воду в цементной смеси. Как правило, вы должны стремиться к тому, чтобы температура бетонной смеси была 65 ° F или выше в зимние месяцы. Горячая вода поможет вам достичь этой температуры.
- Используйте дополнительный цемент – добавление дополнительного цемента в смесь (обычно дополнительных 100 фунтов на кубический ярд) приведет к более быстрой гидратации вашего бетона.
- Используйте цемент типа III – Цементные смеси типа II дают высокую начальную прочность и быстрее гидратируются.
- Удаление стекающей воды – используйте скребок или вакуум для удаления стекающей воды, которая с трудом испаряется в холодную погоду.
- Используйте бетонные покрытия, чтобы удерживать цемент отверждения. Теплоизолированное и нагретое бетонное покрытие сохранит цемент при идеальных температурах по мере его застывания. Это предотвратит любые задержки из-за длительного времени отверждения и проблем с прочностью затвердевшего бетона.
студентов Массачусетского технологического института укрепляют бетон, добавляя переработанный пластик | MIT News
Согласно новому исследованию, однажды выброшенные пластиковые бутылки можно будет использовать для строительства более прочных и гибких бетонных конструкций, от тротуаров и уличных ограждений до зданий и мостов.
Студенты бакалавриата Массачусетского технологического института обнаружили, что, подвергая пластиковые хлопья небольшим безвредным дозам гамма-излучения, а затем измельчая хлопья в мелкий порошок, они могут смешать облученный пластик с цементной пастой и летучей золой для производства бетона, пригодного для На 15 процентов прочнее обычного бетона.
Бетон является вторым после воды наиболее широко используемым материалом на планете. На производство бетона приходится около 4,5% мировых выбросов углекислого газа, вызванных деятельностью человека. Таким образом, замена даже небольшой части бетона облученным пластиком может помочь уменьшить глобальный углеродный след цементной промышленности.
Повторное использование пластмасс в качестве добавок к бетону может также привести к перенаправлению старых бутылок с водой и газировкой, большая часть которых в противном случае оказалась бы на свалке.
«Ежегодно на свалку вывозится огромное количество пластика, – говорит Майкл Шорт, доцент кафедры ядерной науки и техники Массачусетского технологического института.«Наша технология извлекает пластик со свалки, фиксирует его в бетоне, а также использует меньше цемента для изготовления бетона, что снижает выбросы углекислого газа. Это может привести к перемещению пластиковых отходов со свалки в здания, где это действительно может помочь сделать их сильнее ».
В команду входят Кэролайн Шефер ’17 и старший сотрудник Массачусетского технологического института Майкл Ортега, которые инициировали исследование как классный проект; Кунал Купваде-Патил, научный сотрудник Департамента гражданской и экологической инженерии; Энн Уайт, доцент кафедры ядерной науки и техники; Орал Бююкёзтюрк, профессор кафедры гражданской и экологической инженерии; Кармен Сориано из Аргоннской национальной лаборатории; и короткие.Новая статья появляется в журнале Waste Management .
«Это часть наших целенаправленных усилий в нашей лаборатории по вовлечению студентов в выдающийся исследовательский опыт, связанный с инновациями в поисках новых, лучших бетонных материалов с разнообразным классом добавок различного химического состава», – говорит Бююкёзтюрк, директор Лаборатории инфраструктурных наук и устойчивого развития. «Результаты этого студенческого проекта открывают новую арену в поисках решений для устойчивой инфраструктуры.”
Выкристаллизованная идея
Шефер и Ортега начали исследовать возможности армированного пластмассой бетона в рамках 22.033 (Проект проектирования ядерных систем), в котором студентов попросили выбрать свой собственный проект.
«Они хотели найти способы снизить выбросы углекислого газа, а не просто« давайте построим ядерные реакторы », – говорит Шорт. «Производство бетона – один из крупнейших источников углекислого газа, и они задумались:« Как мы можем бороться с этим? »Они просмотрели литературу, и затем идея кристаллизовалась.”
Студенты узнали, что другие пытались добавить пластик в цементные смеси, но пластик ослабил полученный бетон. Продолжая расследование, они обнаружили доказательства того, что воздействие на пластик доз гамма-излучения приводит к изменению кристаллической структуры материала таким образом, что пластик становится более прочным, жестким и жестким. Действительно ли облучение пластика способствует укреплению бетона?
Чтобы ответить на этот вопрос, ученики сначала получили хлопья полиэтилентерефталата – пластикового материала, используемого для изготовления бутылок с водой и газировкой – на местном предприятии по переработке отходов.Шефер и Ортега вручную отсортировали хлопья, чтобы удалить кусочки металла и другой мусор. Затем они спустились с образцами пластика в подвал здания 8 Массачусетского технологического института, где находится облучатель кобальта-60, излучающий гамма-лучи, источник излучения, который обычно используется в коммерческих целях для обеззараживания пищевых продуктов.
«От этого типа облучения остаточной радиоактивности нет, – говорит Шорт. «Если что-то воткнуть в реактор и облучить нейтронами, то получится радиоактивное.Но гамма-лучи – это другой вид излучения, которое в большинстве случаев не оставляет следов радиации ».
Команда подвергла различные партии хлопьев воздействию низкой или высокой дозы гамма-излучения. Затем они измельчали каждую партию хлопьев в порошок и смешивали порошки с серией образцов цементной пасты, каждый с традиционным порошком портландцемента и одной из двух распространенных минеральных добавок: летучей золы (побочный продукт сгорания угля) и микрокремнезема ( побочный продукт производства кремния).Каждый образец содержал около 1,5% облученного пластика.
После того, как образцы были смешаны с водой, исследователи вылили смеси в цилиндрические формы, дали им затвердеть, удалили формы и подвергли полученные бетонные цилиндры испытаниям на сжатие. Они измерили прочность каждого образца и сравнили его с аналогичными образцами, изготовленными из обычного необлученного пластика, а также с образцами, не содержащими пластика.
Они обнаружили, что в целом образцы из обычного пластика были слабее образцов без пластика.Бетон с летучей золой или дымом кремнезема был прочнее, чем бетон, сделанный только из портландцемента. А присутствие облученного пластика вместе с летучей золой еще больше укрепило бетон, увеличив его прочность до 15 процентов по сравнению с образцами, изготовленными только с портландцементом, особенно в образцах с высокодозным облучением пластика.
Бетонная дорога впереди
После испытаний на сжатие исследователи пошли еще дальше, используя различные методы визуализации, чтобы исследовать образцы, чтобы понять, почему облученный пластик дает более прочный бетон.
Команда отвезла свои образцы в Аргоннскую национальную лабораторию и в Центр материаловедения и инженерии (CMSE) Массачусетского технологического института, где они проанализировали их с помощью дифракции рентгеновских лучей, электронной микроскопии обратного рассеяния и рентгеновской микротомографии. Изображения с высоким разрешением показали, что образцы, содержащие облученный пластик, особенно при высоких дозах, демонстрируют кристаллические структуры с большим количеством поперечных связей или молекулярных связей. В этих образцах кристаллическая структура, по-видимому, также блокировала поры в бетоне, делая образцы более плотными и, следовательно, более прочными.
«На наноуровне этот облученный пластик влияет на кристалличность бетона», – говорит Купваде-Патил. «Облученный пластик обладает некоторой реакционной способностью, и когда он смешивается с портландцементом и летучей золой, все три вместе дают волшебную формулу, и вы получаете более прочный бетон».
«Мы заметили, что в рамках параметров нашей программы испытаний, чем выше доза облучения, тем выше прочность бетона, поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы адаптировать смесь и оптимизировать процесс облучения для получения наиболее эффективных результатов», Купваде-Патил говорит.«Этот метод имеет потенциал для достижения устойчивых решений с улучшенными характеристиками как для структурных, так и для неструктурных приложений».
В дальнейшем команда планирует провести эксперименты с различными типами пластмасс, а также с различными дозами гамма-излучения, чтобы определить их влияние на бетон. На данный момент они обнаружили, что замена около 1,5% бетона облученным пластиком может значительно улучшить его прочность. Хотя это может показаться небольшой долей, говорит Шорт, реализованной в глобальном масштабе, замена даже такого количества бетона может иметь значительное влияние.
«Бетон производит около 4,5% мировых выбросов углекислого газа», – говорит Шорт. «Уберите 1,5 процента от этого, и вы уже говорите о 0,0675 процента выбросов углекислого газа в мире. Это огромное количество парниковых газов одним махом ».
«Это исследование является прекрасным примером междисциплинарной работы нескольких групп над поиском творческих решений и представляет собой образцовый образовательный опыт», – говорит Бююкёзтюрк.
Эта история была обновлена, чтобы уточнить, что бетон, содержащий как облученный пластик, так и летучую золу, а не только облученный пластик, прочнее на 15 процентов по сравнению с обычным бетоном.
Смесь добавок на основе диоксида кремния может изменить промышленность бетона
CUYAHOGA FALLS, Огайо – вполне уместно, что Дэйв Брассард включил эту цитату из Артура Кларка, автора книги 2001: Космическая одиссея, в качестве слогана в одно из своих электронных писем: «Любая достаточно продвинутая технология всегда будет казаться волшебной или невозможной . ”
Это то, с чем, похоже, столкнулся ветеран силиконового производства и основатель компании Silicone Solutions Inc. из Кайахога-Фолс, поскольку одна из его новейших разработок продукта – смесь добавок для использования в бетонной промышленности – может показаться некоторым слишком хорошо быть правдой.
Брассард работал над этим проектом около пяти лет, используя свой опыт в области силикона и химии кремния для разработки CoolCure, двухкомпонентной добавки, которая, по его словам, позволяет значительно улучшить бетон для использования при заливке массы. Этот тип продукта обычно используется в больших и толстых проектах, таких как опоры мостов, насыпи, плотины и литейные цеха, где ширина бетона превышает примерно 3 фута 10 дюймов.
продается под New Technology Solutions L.L.C. – дочерняя компания Silicone Solutions, занимающаяся необычными технологиями, которые он разработал для продажи или лицензирования, – CoolCure достигает того, что ранее считалось немыслимым для массовой заливки бетона, по словам Брассарда. Он дает бетон, который остается намного холоднее, чем традиционный портландцемент, но также дает гораздо более прочный продукт.
Инсайдеры отрасли сказали, что обычно у вас может быть одно или другое: цемент, который не нагревается, но более слабый, или цемент, который выделяет огромное количество тепла и является прочным, но подвержен растрескиванию.
На этом пути Brassard успешно протестировал CoolCure в десятках раз, убедил двух ветеранов бетонной промышленности и даже получил за это награду в начале этого года на выставке World of Concrete как Выбор эксперта за лучшие новые материалы для бетона. Строительство.
Но то, что он еще не понял, – это лучший способ вывести продукт на рынок. И хотя успешная разработка – это одно, добиться признания – особенно если вы не являетесь инсайдером отрасли – действительно может оказаться непростой задачей.
И два конкретных инсайдера, с которыми он работал, оба предупредили, что, если CoolCure не добьется успеха в своем раннем практическом использовании, будущее инновации может закончиться еще до того, как она начнется.
Взгляд со стороны
Брассар сказал, что для постороннего нет ничего необычного в том, чтобы заглянуть внутрь и увидеть то, что те, кто проработал карьеру в отрасли, могут легко упустить из виду. Он обнаружил, что это относится к бетонной промышленности, где, по его словам, за последние десятилетия не было значительного прогресса.Вот почему он сказал, что неудивительно, что качество продукта низкое, мосты и другие крупные бетонные конструкции разваливаются, некоторые из них едва просуществуют два десятилетия.
Впервые он занялся изучением проблем с бетоном, когда кто-то подошел к нему и спросил, можно ли сделать бетон огнестойким. Брассар сказал: «Конечно», а также сказал, что доказал, что он может быть произведен, поэтому он не выделяет сильного тепла.
Как химик, специализирующийся на силиконе, он отметил, что кремний и кремнезем являются ключевыми ингредиентами бетона.Он изучил химическую реакцию и обнаружил, что она весьма неэффективна. Он сказал, что чем эффективнее процесс, тем меньше остается побочных продуктов и что все текущие проблемы с цементом связаны с образующимися побочными продуктами.
Суть в том, сказал Брассар, что он добавил нанокремнезем и катализатор, что привело к полному превращению кальция. Без образования гидроксида кальция не было тепла. А без тепла не было трещин.
«Все это основано на технологии кремния и силикона», – сказал Брассар.«Вот почему у меня было понимание. И как сторонний наблюдатель, я мог заглянуть внутрь и увидеть это, тогда как у людей в отрасли есть все эти парадигмы, которым они должны следовать. Как сторонний наблюдатель, у меня не было предвзятых представлений, и я мог смотреть на нем извне “.
No. | Название продукта | Тип | Описание |
1 | Поликарбоксилатный суперпластификатор, эфир ( PC ) | PC-P, содержание твердых веществ 98% PC-F (с высоким содержанием воды), содержание твердых веществ 50% PC-R (высокая стойкость к оседанию), содержание твердых веществ 50% PC-E (высокая ранняя прочность), содержание твердых частиц 52% | 1.Высокоэффективный суперпластификатор на основе поликарбоновой технологии. 2. Стандартное соответствие: ASTM C 494, тип E, F и G, стандарт для редукторов высокого диапазона. 3. Услуги технического сотрудничества по тепловым и автоматическим системам для местного производства |
2 | Нафталинсульфонатформальдегид (SNF / NSF / PNS) | UNF-5 (содержание сульфата натрия 18%) FDN (содержание сульфата натрия 5%) FDN (содержание сульфата натрия 3%) | 1.Соответствие стандартам : ASTM C 494, стандарт типа F для редукторов высокого давления. 2. Специализированная линия по производству порошкового суперпластификатора на основе нафталина (проект «под ключ») |
3 | Суперпластификатор на основе сульфированного ацетонформальдегида (АК) | АК (порох) AK жидкость (содержание твердых веществ 32%) | 1. Суперпластификатор высокого диапазона для высокой начальной удобоукладываемости и высокой устойчивости к оседанию , отсутствие кристаллизации при очень холодной погоде 2.Он соответствует стандарту ASTM C 494, тип F для редукторов высокого давления. 3. Передача ноу-хау производства порошка суперпластификатора АК (проект «под ключ») |
4 | Сульфированный меламинформальдегид (SMF) | SM-P (твердое содержание 96%) SM-L (содержание твердых веществ 42%) | 1. Низкодозированный высокодисперсный водоредуцирующий пластификатор , подходит для использования в сухих растворах, простых бетонах и цементных изделиях. 2. SMF соответствует стандарту ASTM C 494, тип F для редукторов высокого давления. 3. Передача ноу-хау производства порошка суперпластификатора на основе меламина (проект «под ключ») |
5 | Пластификаторы, снижающие уровень воды | Лигносульфонат кальция | 1. Водоредуцирующий пластификатор / замедлитель схватывания для бетона, извлеченный из отходов чистой древесной массы. 2. Соответствие стандартам: ASTM C494, тип D |
лигносульфонат натрия | |||
6 | Набор ускорителей | MNC-A1 | 1.Превосходный водоредуктор с большим диапазоном действия, специально разработанный для сборного железобетона и высокопрочного бетона (выше -8 ℃). 2. Стандартное соответствие: ASTM C 494, тип C, E и F. |
MNC-B | MNC-B – это паровой отвердитель для бетона, который не увлекает и не задерживает воздух. При использовании в бетоне степень уменьшения воды составляет 18%, а содержание воздуха всего 1,9%. Ранняя сила достигает более 160% в 1-й день, 150% в 3-й день и 145% в 7-й день. Не вызывает коррозии стальных стержней. | ||
MNC-CB | MNC-CB – это тип защиты от замерзания, который можно использовать при температуре окружающей среды минус 15 градусов по Цельсию. Обладает ранним укрепляющим и водоотводящим действием, не увлекает и не задерживает воздух. Облегчает отверждение паром при низкой температуре. | ||
7 | Ретардеры | MNC-BS | 1. Он изготовлен из отборного кукурузного крахмала и является широко используемым замедлителем образования строительных материалов. 2. Он соответствует требованиям стандарта ASTM C494 тип B |
MNC-TG | 1. Установить замедляющую добавку в бетон из мелассы. 2. Соответствует требованиям стандарта ASTM C494 Тип B и D | ||
MNC-HHJ | 2. Соответствует требованиям стандарта ASTM C494 Type F & G. 3. Оказываем технические услуги по настройке автоматической производственной линии. | ||
8 | Воздухововлекающие добавки | MNC-AE1 | MNC-AE1 Добавка нейтрализованной винзольной смолы используется для улавливания воздуха в бетоне. |
MNC-AE2 | MNC-AE2 – продукт светло-желтого цвета, предназначенный для создания воздушных систем требуемого качества. На основе высококачественного омыленного состава. | ||
PC-AE | PC-AE – это специальная воздухововлекающая добавка для поликарбоксилатного бетона в жидкой форме. | ||
K12 | Соответствует требованиям ASTM C 260, AASHTO M 154 и CRD-C 13. | ||
MNC-AJ | 1. MNC-AJ – это воздухововлекающий и водоредукторный редукторы со степенью уменьшения воды до 10%. 2. Мы готовим для испытаний образец в соответствии с требованиями проекта заказчика. | ||
MNC-HAJ | 1. Добавка для снижения содержания воды и воздухововлекающих добавок 2. Мы готовим для испытаний образец в соответствии с требованиями проекта заказчика. | ||
9 | Добавка для перекачки готового бетона | MNC-BV 50 | MNC-BV 50 – жидкость на основе модифицированного лигносульфоната, сложных полимеров, разработанная для использования в готовом смешанном бетоне для повышения удобоукладываемости и снижения содержания воды. |
MNC-P2 | 1. MNC-P2 – это готовая к использованию водоредуцирующая добавка с широким спектром действия, разработанная для производства бетона с высокой оседанием и сохраняющими удобоукладываемость. 2. Высокодиапазонный водоредуктор и добавка для замедления схватывания бетона 3. Соответствует требованиям стандарта ASTM C494 Type F & G | ||
ПК-P2 | 1. PC-P2 – поликарбоксилатный суперпластификатор третьего поколения. 2. Он соответствует требованиям стандарта ASTM C494 Тип F и G | ||
10 | Суперпластификатор для холодной погоды | MNC-C10 / C15 | 1. Суперпластификатор для очень холодной погоды. Он рассчитан на использование при температуре около минус 20 градусов. 2. MNC-C соответствует требованиям стандартов ASTM C494 типа A и типа F. |
PC-C15 | 1. Высокоэффективный антифриз на основе поликарбоксилата наносится при температуре от минус 15 до минус 20 градусов. 2. Рекомендуемая дозировка 2,5% от количества цемента. PC-C15 соответствует требованиям стандартов ASTM C494 Тип A и F | ||
11 | Цветное средство для осветления бетонной плитки | MNC-CZ | 1. MNC-CZ широко применяется в цветном кирпиче из бетона. Он обладает высокими показателями начальной и конечной прочности, значительно улучшает отделку и отделку бетонной поверхности. 2. Он соответствует требованиям стандартов ASTM C494 Type F. |
12 | Ускоритель торкретирования Добавки | MNC-Q1 (порошок) | 1. MNC-Q1 – специальная добавка для торкретирования. Имеет форму порошка. 2. Он может сделать конкретный набор в течение нескольких минут, таким образом, он в основном используется в торкретирования, огнеупорном бетон проекте и компенсированной утечки проекта. Лучшая удобоукладываемость достигается при использовании вместе с обычным портландцементом. Для использования с другим цементом сначала следует сделать пробные смеси. 3. MNC-Q1 – основная добавка для подземного строительства. |
MNC-Q2 (жидкость) | 1. MNC-Q2 – это высокоэффективный безщелочный быстрый ускоритель для напыляемого бетона. Это жидкая форма, дозировка которой может варьироваться в зависимости от заданного времени схватывания и отверждения. 2. MNC-Q2 подходит для всех применений, где требуются высокая и ранняя прочность, хорошая конечная прочность и очень толстые слои. | ||
13 | Невзрывоопасный агент для разрушения | MNC-SCA | MNC-SCA , сокращенно от невзрывоопасного подрывного агента, более слабый при сносе и более продолжительный по времени по сравнению с взрывчатыми веществами. Таким образом, для добычи полезных ископаемых на большой и сложной территории рабочая схема должна сочетать SCA с механическим способом или взрывчатыми веществами для повышения эффективности. |
14 | Пластификатор раствора | MNC-E1 MNC-E2 | MNC-E1 и MNC-E2 – пластификаторы кладочного раствора.Это неметаллические добавки, которые предназначены для улучшения удобоукладываемости раствора за счет добавления в кладочный раствор. Обладая такими преимуществами, как экономия воды, защита окружающей среды и хорошая обрабатываемость, они заменяют известь в кладочном растворе. |
15 | Разделительное средство для бетонных форм / форм | MNC-T6 (на масляной основе) | Разделительный агент для бетонных форм на масляной основе (MNC-T6) может быть разбавлен водой перед использованием в соотношении 1: 3–1: 6. MNC-T6 – водорастворимая смазка для форм для облицовочного бетона.Обладает отличным антиадгезионным эффектом и помогает уменьшить или устранить все виды отверстий и сот. Он подходит для всех видов форм из дерева, металла, полимеров или фанеры. Готово к использованию. |
MNC-TL ( На основе воска) | Разделительное средство для форм для бетона на основе воска (MNC-TL) – это разделительный агент для форм, специально разработанный для мостов. MNC-TL – это чистый белый агент на основе воска, который используется для смазывания форм для бетонных изделий, таких как большие мостовые балки и шпалы железнодорожные. | ||
MNC-TS (на основе воска) | Разделительное средство для бетонных форм на основе воска для рельсов / шпал (MNC-TS) широко используется при обработке путевых шпал, мостов, труб, опор линий электропередач, метро, туннелей, мостов-опор, цилиндрических цементных отливок. | ||
16 | Пенообразователь для бетона | MNC-FP | MNC-FP – многофункциональный пенообразователь нового поколения, конденсированный из высокомолекулярных компонентов.Отличается большей пенообразующей способностью, высокой дисперсностью и стабильностью. |
17 | Сульфатная противокоррозионная добавка для бетона | ФФС-1 | При добавлении во время перемешивания бетона он устойчив к сульфатам и агрессивным веществам, а также повышает долговечность бетона. Ее называют сульфатной противокоррозионной добавкой для бетона. Его аббревиатура – ингибитор сульфатной коррозии. |
18 | Средство для снижения сопротивления заземления | MNC-JV | Используется в общем решении молниезащиты, особенно для молниезащиты гор, островов, радиолокационных станций, микроволновых станций и станций связи, а также наземного соединения в сложных геологических условиях. |
19 | Пеногаситель | MNC-XP | Пеногаситель для сухих строительных смесей в виде порошка. Его гидрофильная группа представляет собой гидроксильное основание с неионной полярностью и эфирное основание, поэтому он имеет высокую стабильность и не зависит от значения pH среды и электролита. |
ПК-XP | Специальный пеногаситель для поликарбоксилатного бетона находится в жидкой форме. | ||
20 | Замедлитель гипса | MNC-GR | Gypsum Retarder направлен на замедление времени схватывания гипса, что достигается за счет низкой скорости добавления и хорошего эффекта замедления схватывания.Он может широко применяться в гипсовом гипсе. Клей-гипс, сборные гипсовые компоненты, гипсовая набивка, гипсовый модельный широкий и гипсовое декоративное покрытие и т. Д. |
21 | Добавка для уменьшения усадки | SR | ДобавкаSR, уменьшающая усадку, была разработана специально для уменьшения усадки бетона и раствора при высыхании и возможности последующего растрескивания. Добавка SR действует за счет снижения капиллярного натяжения поровой воды, что является основной причиной усадки при высыхании.Добавка SR соответствует требованиям ASTM C 494 / C 494M для добавок типа S, удельные характеристики. |
22 | Недиспергируемая добавка для подводного бетона | MNC-UWB | MNC-UWB подходит для всех видов подводных бетонных работ. Благодаря высокой стойкости к диспергированию и хорошей текучести он делает подводный бетон самовыравнивающимся и самоуплотняющимся. Сдерживает рассыпание цемента и заполнителя в подводных условиях, чтобы не загрязнять воду.Подводный бетон с СШП в нем имеет более 70% прочности на сжатие наземного бетона, когда он находится на 0,3–0,5 м ниже уровня воды. |
23 | Добавка для измельчения цемента | ZYS (общего типа) ЗИС-2 (Тип повышенной прочности на сжатие) ЗЫС-3 (Увеличенный выпуск) | 1. Состоящий из силикатных и неорганических минеральных компонентов, добавка для измельчения цемента воплощает свое значительное влияние в областях повышения плотности цемента, увеличения производства цемента, оптимизации свойств цемента, повышения ротационной прочности, сокращения использования клинкера, увеличения дозировки смеси такие материалы, как твердые отходы, экономия ресурсов и снижение потребления энергии. 2. Используя этот продукт, производитель цемента может достичь целей по увеличению производства, повышению качества, снижению затрат и увеличению прибыли без дополнительных инвестиций в оборудование или изменения технологии производства. Это также соответствует общему требованию построения общества, ориентированного на сбережения, и гармоничной окружающей среды. |
24 | Минеральные добавки | Летучая зола Дым кремнезема Шлак доменный гранулированный | Минеральные добавки (летучая зола, микрокремнезем [SF] (чистота: 92% и выше) и шлаки) обычно добавляют в бетон в больших количествах, чтобы улучшить удобоукладываемость свежего бетона; для повышения стойкости бетона к термическому растрескиванию, расширению щелочного заполнителя и сульфатному воздействию; и для снижения содержания цемента. |
25 | Пигменты оксида железа | желтый Зеленый Черный Красный | Неорганический пигмент с хорошей укрывистостью и сильной окрашивающей способностью. Между тем, благодаря хорошей дисперсии, светостойкости и устойчивости к атмосферным воздействиям, он широко используется в строительной, резиновой и лакокрасочной промышленности. |
Добавка в бетон | GCP Applied Technologies
Редукторы воды
Суперпластификаторы – высокодисперсные восстановители воды, соответствующие стандартам ASTM.Они обеспечивают согласованность между воздухововлекающими добавками и химическими составами цемента. Они также могут вызывать сильное оседание при низких дозировках.
Средние редукторы воды – Эти добавки обеспечивают превосходную удобство размещения и отделку плоских бетонных конструкций в коммерческих и элитных жилых зданиях. Они производятся под строгим контролем качества, чтобы гарантировать единообразную и предсказуемую работу.
Редукторы воды – Этот набор редукторов воды обеспечивает превосходное сокращение воды, прочность на сжатие и контроль времени схватывания.Они работают синергетически с другими водоредукторами среднего и высокого диапазона на основе поликарбоната.
Органические восстановители воды – Большинство предлагаемых здесь представляет собой водный раствор модифицированных лигносульфонатов, содержащий катализатор, который способствует более полной гидратации портландцемента.
Воздухововлечение
Воздухововлекающие добавки – Эти жидкие воздухововлекающие добавки предназначены для создания систем подачи воздуха требуемого качества в бетонных смесях для дорожных покрытий и обеспечивают однородные, предсказуемые характеристики.
Агенты, удаляющие воздух – Эти жидкие воздухововлекающие добавки снижают уровень пластичного воздуха в бетоне, не содержащем воздух.
Добавки (продолжение)
Снижение щелочно-кремнеземной реактивности (ASR) – Эти жидкие добавки могут смягчать и контролировать ASR в бетоне при использовании потенциально реактивных заполнителей или песка с сильно или умеренно щелочным цементом или там, где есть источники внешних щелочей.
Архитектурная отделка – Декоративные химические решения, такие как замедлители схватывания поверхности, разделительные агенты и защитные покрытия, которые обеспечивают красивую, последовательную и долговечную архитектурную отделку.
Связующий агент – Эта дисперсия пластифицированной изнутри высокополимерной смолы в воде соответствует требованиям стандарта ASTM C1059 для латексных агентов для склеивания свежего и затвердевшего бетона.
Глина для смягчения последствий – Эти водоредуцирующие добавки среднего уровня смягчают вредное воздействие набухающих глин, позволяя использовать добавки на основе поликарбоксилатов, сохраняя при этом многие преимущества, которые добавки на основе поликарбоксилатов приносят бетону.
CLSM – Эта присадка позволяет производить специально разработанный контролируемый низкопрочный материал (CLSM), который обладает высокой текучестью, стабильным объемом и пригоден для добычи в будущем.
Ингибитор коррозии – Эта жидкая добавка соответствует требованиям ASTM C1582, которая добавляется в бетон во время процесса замеса. Он химически подавляет коррозионное действие хлоридов на арматурную сталь и предварительно напряженные пряди в бетоне. Он также способствует повышению прочности бетона, отвечая требованиям ASTM C494 как добавка типа C.
Примесь метакаолина с высокой реакционной способностью – Примесь метакаолина с высокой реакционной способностью (или HRMK) представляет собой сильно переработанный алюмосиликатный пуццолановый минерал, полученный из глинистого минерала каолинита. Это значительно улучшает общую долговечность бетона, в первую очередь за счет снижения проницаемости и увеличения прочности на сжатие и изгиб. Этот продукт соответствует требованиям ASTM C618, класс N для натуральных и кальцинированных пуццоланов. Каолиновая глина высокой степени очистки прокаливается в вертикально ориентированной многоподовой печи.Материал перемещается механическими граблями через каждый под и затем падает на следующий под. Каждый под имеет отдельный контроль температуры, и, в отличие от вращающихся печей, время, в течение которого материал находится внутри печи, и температурный градиент, которому подвергается материал, точно контролируются, обеспечивая стабильное производство высокочистого метакаолина с высокой реакционной способностью.
Стабилизатор гидратации – Этот готовый к использованию водный раствор химических соединений специально разработан для стабилизации гидратации бетонов портландцемента.
Добавка с низкой оседанием – Эта жидкость представляет собой высокоэффективную, готовую к использованию добавку, рекомендованную для использования при производстве бетона с очень низкой или нулевой оседанием.
Макросинтетические волокна – Эти добавки предназначены для замены сварной проволочной сетки (WWM) в качестве уникальной формы высокопрочной, высокомодульной синтетической арматуры, которая равномерно распределяется по матрице бетона. Макроволокна придают бетону прочность, ударопрочность и сопротивление усталости.
Модификаторы реологии – Эти добавки, соответствующие стандарту ASTM C494 Type S, обеспечивают высокую эффективность и предназначены для производства самоуплотняющегося бетона (SCC) путем изменения реологии бетона.
Ускорители схватывания – Жидкие добавки, разработанные для обеспечения более быстрого ускорения схватывания и увеличения раннего набора прочности бетона.
Замедлители схватывания – Эти водные растворы контролируют характеристики схватывания бетона во время укладки и улучшают характеристики прочности бетона.
Уменьшители усадки – Эти жидкие добавки (ASTM C494, тип S) для бетона значительно уменьшают усадку при высыхании и возможность растрескивания и скручивания, вызванных высыханием.
Двуокись кремния – Сухой уплотненный порошок микрокремнезема (микрокремнезема), разработанный для увеличения прочности бетона на сжатие и изгиб, увеличения прочности, снижения проницаемости и улучшения гидравлической стойкости к истиранию и эрозии.
Водоотталкивающий – Добавка в виде стабильной дисперсии стеарата и других водоотталкивающих веществ, добавляемая в готовую бетонную смесь во время смешивания.
Аддитивное производство с использованием материалов на основе цемента
Цель – Разработка инструментов для науки об измерениях и базы научных знаний для стандартов на основе характеристик для железобетонных конструкций с трехмерной печатью.
В чем заключается новая техническая идея? Для развития понимания связи между свойствами материала и структурными характеристиками, NIST будет использовать существующий опыт в области гидратации цемента и моделирования реологии, а также новые экспериментальные возможности в крупномасштабных структурных испытаниях и трехмерной печати бетона.Продолжая предыдущую работу, взаимосвязь между микроструктурой C-S-H и реологическими свойствами обычных и альтернативных цементов будет изучаться с использованием передовых методов определения характеристик материалов, таких как диэлектрический RheoSANS. Будут изучены новые подходы к объединению существующих моделей гидратации и реологии. Развитие этой возможности моделирования может стать важным инструментом проектирования для конкретного сообщества. Расширяя эти знания, будут разработаны новые экспериментальные методы для оценки гидратационного состояния цементов.Например, использование рамановской спектроскопии для мониторинга содержания воды в цементных растворах и оценки возможности отслеживания изменений во время цементирования, которые указывают на изменения реологии смеси. 3DCP происходит в основном в период относительно медленной кинетики гидратации. В течение этого времени могут потребоваться новые аналитические методы для оценки химического состава цемента для разработки важного механизма контроля качества. Недавно разработанные экспериментальные средства в отделе материалов и структурных систем будут использоваться для связи измерений в масштабе материала с масштабом крупных структурных элементов.Семиосевой роботизированный минометный принтер (RMP), расположенный в Лаборатории аддитивных конструкций (ACL), будет использоваться для создания средних и крупных образцов, которые будут испытаны в недавно оборудованной Лаборатории конструкций.
Каков план исследования?
Связь структурных характеристик и режимов разрушения со свойствами материала требует многомасштабного исследовательского подхода, кратко изложенного на Рисунке 2. Подход состоит из трех направлений: фундаментальные исследования взаимосвязи между образованием продуктов гидратации и схватыванием цементных растворов, понимание взаимосвязи. между свойствами материала и производительностью печати, а также испытанием реакции бетонных конструкций с трехмерной печатью на инженерные расчетные нагрузки.
Рисунок 2: Многоуровневый подход к пониманию взаимосвязи между микроструктурой вяжущих материалов и материалами и структурными свойствами.
3DCP путем экструзии материала требует фазового перехода от материала, демонстрирующего свойства текучей среды и текучести, к твердому телу, обладающему прочностью и жесткостью. Обычные вяжущие материалы, такие как бетон, строительные растворы и растворы, демонстрируют переход жидкости в твердое состояние в результате образования продуктов гидратации, которые действуют, связывая частицы вместе, создавая пористую микроструктуру с прочностью и жесткостью.В обычных бетонных конструкциях вяжущий материал должен оставаться в жидком состоянии в течение периода времени, необходимого для заливки материала в форму. Методы AM требуют точного контроля перехода жидкости в твердое тело, чтобы гарантировать бездефектное изготовление. Фундаментальные исследования морфологии микроструктуры продуктов гидратации будут связаны с измерениями макроскопической реологии с использованием диэлектрических инструментов RheoSANS NIST NCNR. Понимание того, как морфология продуктов гидратации влияет на реологию и переход жидкости в твердое состояние, обеспечит основу для понимания свойств вяжущего материала для конкретного применения в строительстве.Эти измерения также обеспечат экспериментальную проверку моделирования схватывания и реологии бетона. Надежные, экспериментально подтвержденные модели схватывания и реологии могут быть использованы для разработки моделей цементных материалов в приложениях 3DCP. Связывание микроструктуры и моделей потока создаст уникальный инструмент для проведения виртуальных испытаний рецептуры для трехмерной печати. В дальнейшем модели можно использовать для помощи в разработке материалов для измерений на месте в процессе 3DCP. Новые экспериментальные методы, такие как рамановская спектроскопия, будут изучены на предмет пригодности для измерения гидратации цемента на месте.Разработка этих измерений становится критически важными измерениями контроля качества, поскольку они могут указывать на наличие дефекта в структуре 3DCP или могут использоваться для оценки продуктов гидратации в реальном времени.
Большая часть процесса 3DCP происходит в период гидратации цемента, когда кинетика реакции гидратации является медленной до начального затвердевания. Будут изучены новые аналитические методы для оценки химического состава цемента в этот период бездействия. Эти методы могут стать основой для новых измерений для оценки состояния гидратации цемента во время процесса 3DCP
С улучшенным пониманием взаимосвязи между формирующейся микроструктурой и свойствами текучести можно оценить влияние процесса печати на конечные характеристики AM-структур.В армированном 3DCP конструкции оболочки создаются с открытыми ячейками внутри. Арматурные стержни добавляются через отверстия в заполнении, а для приклеивания арматурного стержня к трехмерной печатной оболочке используется обычный раствор.
Эксплуатационные характеристики конструкции этого типа, подверженной воздействию сил, ожидаемых в застроенной среде, не оценивались. Связь арматуры с бетоном критически важна для работы любой железобетонной конструкции. На рисунке 3 показано схематическое изображение образца, предназначенного для испытания прочности сцепления арматуры.
Рисунок 3: Схема геометрии образца для испытания арматурного стержня на вытягивание.
Заливка арматуры в конструкции 3DCP создает геометрию сердечника и оболочки, при этом оболочка изготавливается аддитивно, а ядро состоит из бетонных материалов обычного литья. Возможными механизмами разрушения при таком типе конструкции являются отсоединение сердечника от оболочки, распространение трещин по слоям оболочки и разрушение оболочки до деформации арматуры. Вероятность этого механизма разрушения можно изучить путем измерения силы и смещения во время испытания на вытягивание арматуры.
Образец состоит из серии трехмерных напечатанных слоев оболочки с обычной бетонной сердцевиной. Параметры печати, такие как количество слоев оболочки, np, высота слоя, hl, диаметр сердцевины, постоянный ток и диаметр образца, D, могут быть оценены. Кроме того, можно оценить прочность на сжатие бетонного ядра и слоев оболочки. Объединение этих параметров в план эксперимента (DoE) даст представление о силе вытягивания арматуры и механизме разрушения образца.Следуя подходу DoE, важные факторы, определяющие структурную реакцию образца, могут быть идентифицированы и сопоставлены с повреждением образца.
Понимание взаимосвязи между механизмами разрушения при испытании на вытягивание арматуры и параметрами печати является важным первым шагом на пути к разработке рекомендаций по проектированию армированной конструкции 3DCP. Эта информация будет напрямую использоваться для крупномасштабных испытаний армированных конструкций 3DCP, таких как испытание стены на сдвиг, показанное на Рисунке 4.Испытание стены на сдвиг будет изучать структурную реакцию конструкции стены, подвергнутой комбинированной нагрузке на сжатие и сдвиг. Количество слоев оболочки с трехмерной печатью, арматурных стержней и материала для затирки будет выбрано в соответствии с результатами вытягивания арматуры. В этом тесте будет дополнительно изучено влияние параметров печати путем изучения влияния угла рисунка заполнения, α, плотности заполнения и времени цикла между нанесенными слоями (скорость печати). Изучение влияния этих параметров на механизм разрушения этой конструкции поможет определить подходящие принципы проектирования и параметры печати.
Рисунок 4: Схематическое изображение испытания на сдвиг нагрузки. (а) стена 3DCP и (б) поперечное сечение, показывающее образец заполнения и переменные конструкции. Стеновая конструкция будет подвергаться сдвиговым нагрузкам, как схематично показано на (c). Взаимодействие с другими людьми
.