Страница не найдена – Портал Продуктов Группы РСС
Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .
Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень – основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .
Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.
В любое время Вы имеете право:
- выразить возражение против обработки Ваших данных;
- иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
- запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
- передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
- подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.
Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .
Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.
Производство химических добавок для бетона
Добавки для бетона (модификаторы) представляют собой химические вещества как органического, так и неорганического строения, которыми дополняются бетонные растворы с целью повышения их качества и придания им новых свойств. Они вводятся в состав строительной смеси с водой затворения (в виде суспензий, растворов или эмульсий) и могут быть в твердой, жидкой или пастообразной консистенции. Примеси, имеющие высокую вязкость, сначала смешивают с одним из сухих компонентов и потом погружают эту смесь в бетоносмесители.
Добавление в бетонный раствор модификаторов – доступный, простой и эффективный способ улучшения свойств готового состава. Производство химических добавок позволяет строителям менять свойства раствора в широком диапазоне, увеличивать срок службы железобетонных конструкций, совершенствовать эксплуатационные характеристики возводимых зданий и сооружений. Также применение модификаторов сокращает расходы используемых материалов и энергоресурсов.
Виды химических добавок для бетона
Ассортимент химических добавок, использующихся в производстве бетона, включает огромное количество наименований. Мы рассмотрим самые распространенные виды примесей:
- Пластифицирующие. Увеличивают подвижность и удобоукладываемость смесей. Позволяют сильно упростить формирование изделий, снизить водосодержание смеси, уменьшить пористость, увеличить прочность и плотность объекта.
- Воздухововлекающие. Заполняют поры состава пузырьками воздуха, за счет чего туда не проникает вода и не начинается первый этап разрушения материала.
- Поризующие. Помогают специальному образованию воздушных и газообразных пор в теле стройматериала и снижают среднюю плотность.
- Ускорители и замедлители твердения. Регулируют кинетику твердения бетона в необходимом направлении.
- Гидрофобизирущие. Придают смесям водоотталкивающие качества.
- Стабилизирующие. Способствуют понижению расслаиваемости.
- Водоудерживающие. Снижают водоотделение.
- Противоморозные. Предотвращают замерзание бетона при перевозке и в холодный сезон.
- Пенообразующие. Обеспечивают возможность получения технической пены необходимых кратности и стойкости, благодаря чему создаются бетонные материалы поризованной или ячеистой структуры.
- Добавки, увеличивающие плотность бетона, его водонепроницаемость и морозостойкость.
- Добавки, регулирующие сроки схватывания бетонной смеси.
Как определяется качество добавок
Качество химических добавок, поступивших на производство бетона, оценивается по двум критериям:
- соответствие критерию эффективности по ГОСТ 24211;
- соответствие требованиям нормативно-технической документации на конкретный продукт согласно конкретным производственным особенностям.
Критерий соответствия ГОСТ 24211 оценивают по следующим этапам:
- подбирают бетон контрольного состава;
- определяют подходящую дозировку модификатора в основных составах;
- сравнивают показатели контрольного и основного составов бетонной смеси.
Широкий ассортимент химических добавок для бетона позволяет выбрать тот продукт, который будет оптимален для требований каждого конкретного производства. При необходимости наши специалисты проконсультируют вас по особенностям и критериям выбора. Звоните или оставляйте заявки на нашем сайте!
Оставьте заявку на поставку бетона
Обратитесь к нам, и менеджер перезвонит для консультации или оформления заказа
Средства для удаления бетона с поверхностей разных типов
Высыхая, он превращается в прочный монолит, разрушить который очень сложно. Это можно считать как плюсом, так и минусом материала: строения из бетона служат много лет, но от него трудно очищать электроинструмент, камень, плитку и кирпич.
Чтобы не повредить очищаемые поверхности, необходимо использовать специализированное средство для удаления бетона. Вопрос только в том, какое из них лучше выбрать. В магазинах можно найти десятки подобных составов. Естественно, производители наперебой расхваливают их. Кому же из них верить, и какую продукцию лучше покупать?
Общая информация
Вещества, с помощью которых проводится удаление бетона с разных поверхностей, содержат:
- ингибиторы;
- концентрированные кислоты.
Ингибиторы нужны для защиты от разрушения металлических поверхностей. Их наличие особенно актуально, если необходимо удалить остатки бетона с оборудования для его размешивания, различных инструментов. Концентрированные кислоты позволяют чистящему составу глубоко проникать в бетон и ослаблять его сцепление с поверхностью.
Вы спросите: почему именно химия? Разве нельзя удалить бетон механическим способом? На самом деле, очистить любую поверхность от раствора без специальных составов практически нереально. Конечно, можно попытаться воспользоваться электроинструментами, но они могут повредить металл, кафель или любой другой материал.
Безопасность
В продаже можно найти много составов для очистки бетона производство Бельгия и других стран. Все они не загрязняют воздух вредными веществами, не поддерживают горение. Выделяемый такими средствами запах не раздражает слизистую оболочку дыхательных путей.
Чистящие растворы не загрязняют окружающую среду. Случайно попадая на почву, они со временем разлагаюся.
Особенности использования
У каждого состава для удаления бетона есть своя специфика применения, о чем мы поговорим ниже. Но существует и несколько общих правил, которые нужно соблюдать. В частности, загрязненную поверхность перед обработкой всегда нужно очищать от мусора, пыли и различных крупных фрагментов. Только после этого можно наносить растворители, используя распылитель или кисть.
После нанесения состава его положено через определенное время (устанавливается производителем) смывать водой. Если того требуют обстоятельства, при этом можно применять щетку по металлу. Случается, что после первой обработке специальным растворителем удаляется не весь бетон. В таких ситуациях средство нужно наносить повторно.
После обработки материала чистящим средством, он может поменять свой цвет. Помните об этом и всегда проверяйте действие состава на незаметном участке кафеля, лакированных и других поверхностей.
Лучшие средства для чистки.
Nerta ATC 350Самым эффективным чистящим средством для удаления бетона является Нерта ATC 350. Этот состав, изготавливаемый на основе серной и соляной кислот, разработан специально для строительного сектора и имеет свидетельство о государственной регистрации в РФ. С его помощью можно очищать от известкового налета и цемента бетонные баки и цистерны.
Способ применения ATC 350 предельно прост. Состав нужно нанести на обрабатываемую поверхность с помощью распылителя или кисти, стойкой к воздействию кислот. После этого обрабатываемое оборудование необходимо промыть водой с помощью насоса высокого давления.
Barracuda 10kЗагрязнения минерального происхождения (известь, бетон) прекрасно удаляет barracuda 10k – эффективное и безопасное средство. С его помощью можно обрабатывать:
- бетономешалки;
- инструменты;
- кирпич и плитку;
- формы для раствора и многое другое.
Хороша барракуда для бетона тем, что сохраняет эффективность даже в мороз. Этот состав не образует паров, не разрушает металл и не содержит кислот. Он безопасен настолько, что в нем можно «замачивать» загрязненные бетоном формы и прочие поверхности на ночь. Особенно актуальная такая возможность для удаления застарелых отложений.
Производители утверждают, что барракуда средство уникальное. И это действительно так. Оно содержит особую синтетическую кислоту, растворяющую бетон и цемент гораздо лучше любых других составов.
Atlas SzopМногие строители для удаления остатков известковых и цементных растворов используют atlas szop – достаточно известное средство. Оно предназначается для очистки сантехники, керамической плитки, камня, лакированных и хромированных поверхностей. С помощью Atlas Szop можно устранить не только налет от строительных растворов, но и ржавчину, различные минералы.
Поскольку Atlas Szop содержит сильную неорганическую кислоту, им нельзя обрабатывать эмаль и мрамор. Для нанесения данного состава можно использовать щетку или губку. Препарат применяется без разбавления, но иногда его разводят водой до необходимой концентрации.
Использование составов для удаления бетона
Все вещества, которыми удаляют бетон цемент и ржавчину, могут негативно повлиять на здоровье человека. Поэтому, работая с ними, обязательно используйте средства для защиты кожи и глаз. При попадании составов на кожу ее необходимо тщательно вымыть водой с мылом. Случайно проглотив средство, сразу же обратитесь к врачу и покажите ему этикетку или упаковку вещества.
Во избежание неожиданных химических реакций не смешивайте разные препараты. Особенно это касается химии, в составе которой есть хлор. Не забывайте также, что хранить средства для очистки цемента и бетона нужно подальше от детей.
Удаление бетона подручными средствамиПри отсутствии фирменных растворителей люди иногда используют подручные средства. Так, они очищают кирпичную кладку с помощью щелочных растворов из старых автомобильных аккумуляторов или разбавленной водой серной кислоты. С тканей и ковровых покрытий цементные следы можно удалить, применив пятновыводитель или уксус.
Указанные выше методы малоэффективны и трудозатратны. Используя специальные растворители для бетона, чтобы очистить загрязненные поверхности, вы сэкономите много времени и сил. В результатах использования такой химии можно не сомневаться.
Добавки для бетонов и строительных растворов от производителя
Компания ООО “Оптима-Бетон” является одним из крупнейших производителей химических добавок в России, занимается производством, разработкой и поставкой добавок и суперпластификаторов для товарного бетона, мостовых конструкций, строительных растворов и ЖБИ. Продукция, выпускаемая нашим предприятием, отличается высоким качеством используемого сырья, строгим контролем технологического процесса и сертифицирована.
Компания “Оптима-Бетон” предлагает добавки для бетонов и растворов, благодаря которым значительно улучшаются эксплуатационные характеристики готовых изделий. Использование продукции “Оптима-Бетон” повышает качество материала, обеспечивает технологическими преимуществами, упрощая решение производственных задач!
Мы производим сертифицированные химические добавки для бетона на собственном, хорошо оснащённом заводе, расположенном в Московской области. Это даёт возможность удовлетворять запросы клиентов максимально быстро. Весь ассортимент разработанных модификаторов бетонной смеси всегда в наличии. Более того, специалисты “Оптима-Бетон” готовы создать специальные виды рабочих составов с требуемыми параметрами под ваши требования и задачи.
Для реализации индивидуального подхода к нуждам заказчика имеются все резервы. Лабораторные испытания и производство конечного продукта осуществляются в условиях непрерывного контроля, что гарантирует неизменно высокое качество добавок для цемента и бетона из товарной линейки “Оптима”.
Отличительные особенности нашей продукции: низкая дозировка, возможность существенной экономии цемента с сохранением необходимого уровня прочности, расширение условий, при которых могут осуществляться строительные работы.
Все реализуемые растворы и добавки сопровождаются подробной нормативной документацией. Опираясь на предоставленную информацию, наши клиенты могут самостоятельно подобрать и купить продукт, отвечающий их требованиям.
При необходимости технологи компании окажут помощь – проконсультируют, приедут на производство или строительную площадку, чтобы на месте продемонстрировать методику применения и эффективность состава. У нас можно заказать разработку модификатора бетона, которая станет оптимальным средством для разрешения конкретной технологической проблемы.
Химические добавки в бетон
Основной целью использования добавок в современном производстве бетонных смесей является снижение расхода цемента в составе бетона с сохранением заданной прочности. Также использование химических добавок позволяет увеличивать подвижность смеси, что в свою очередь сокращает затраты на укладку смеси и снизить В/Ц. Химические добавки вводятся в бетонную смесь с водой в виде 5 – 10 % растворов.
Химические добавки классифицируют по основному эффекту действия:
Регулирующие свойства бетонных смесей; пластифицирующие, т. е увеличивающие подвижность бетонной смеси; стабилизирующие – предупреждающие расслоение бетонной смеси; водоудерживающие, уменьшающие водоотделение. Уменьшают водопотребность бетонной смеси до 30%;
Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетона: ускоряющие или замедляющие схватывание, ускоряющие твердение и увеличивающие почность бетона на разных этапах созревания;
Регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и бетона, воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие, уплотняющие (воздухоудаляющие и кольматирующие поры бетона), гидрофобизирующие; добавки – регуляторы деформаций бетона, расширяющие добавки. Способствуют связности и однородности бетонной смеси, увеличивают время твердения и сокращают расход цемента;
Противоморозные – обеспечивающие твердение при отрицательных температурах;
Повышающие морозостойкость (не путать с противоморозными!) – компенсирующие расширение замерзающей воды в готовом бетоне. Представляют собой твёрдые пористые добавки, выполняющие роль резервных пор для отжатия в них увеличивающейся при замерзании воды;
Повышающие защитные свойства бетона к стали, ингибиторы коррозии стали;
Придающие бетону специальные свойства: гидрофобизирующие, т. е уменьшающие смачивание бетона; антикоррозионные, т. е повышающие стойкость в агрессивных средах; красящие; повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства, электроизоляционные, электропроводящие, противорадиационные.
При использовании химических добавок следует иметь в виду, что улучшение одного из свойств бетона, может привести к ухудшению другого. К тому же с помощью химических добавок невозможно улучшить исходное качество бетонной смеси, при использовании некачественных компонентов или при нарушениях технологических процессов.
На современном рынке существует оргромнейший ассортимент коммерческих химических добавок, кроме того, крупные бетонные узлы, оборудованные собственными лабораториями, разрабатывают и используют каждый свою добавку. По этой причине описывать какую-то конкретную добавку нет смысла, кроме того – эта область, как никакая другая, вызывает в интернете ожесточённые споры противников и сторонников тех или иных добавок.
В частном домостроительстве наиболее острый вопрос, наверное, это зимнее строительство.
Некоторые антиморозные добавки позволяют заливать бетон аж при -50°С. Но всё ли так просто?
Очень содержательная книга Ружинского С.И. из Серии «Эффективное строительство. Секреты
мастерства» под названием “ПРОТИВОМОРОЗНЫЕ ДОБАВКИ” посвящена целиком и полностью
только антиморозным добавкам. Изложена на человеческом языке! Рекомендую к прочтению.
Отмечу ещё одну добавку в бетон, которая уже завоевала целый класс добавок – армирующие добавки. Добавка не химическая, но и арматурой её не назовёшь – это фиброволокна. Сам я лично не использовал пока такие добавки, потому последующая информация из рекламных источников.
Принято считать, что бетон обладает высокой прочностью и долговечностью, что отчасти не всегда верно. Под воздействием осадков, механических повреждений и температурных перепадов бетон быстро теряет свои свойства, начинает трескаться и разрушаться. Фибра позволяет сделать материал более прочным, скрепляя внутреннюю структуру своими волокнами. Бетон с фиброй обладает рядом преимуществ:
морозоустойчивость;
истираемость;
водонепроницаемость;
вязкость, повышающая прочность;
хорошая растяжимость при выполнении строительных работ;
устойчивость к деформации;
легкость в использовании.
В последнее время фибра все чаще стала использоваться для проведения следующих работ:
торкретирование и штукатурка;
монтаж стяжки в производственных и жилых помещениях;
монтаж и ремонт дорог и гидротехнических сооружений;
строительство каркаса зданий и фундамента;
изготовление мелких изделий: декоративного камня, бордюра;
изготовление архитектурных сооружений: фонтаны, заборы.
Фибра применяется для декоративных и отделочных работ в помещениях и на фасаде здания. Она не меняет вид бетона, но делает его более устойчивым к различным воздействиям, что способствует сохранению первоначального дизайна на длительное время.
Фибра бывает нескольких видов:
Стальная фибра – это по сути обрезки стальной проволоки с различного рода изгибами. Является самым прочным и востребованным материалом для улучшения качества бетона. Широко используется в дорожном строительстве, отделке, монтаже жилых домов и декоративных конструкций, в наливных полах. Из рекламных материалов:
Увеличивает модуль упругости на 15%;
Повышает прочность при осевом растяжении – до 65%, при сжатии – до 25%, при изгибе – в 2,5 раза;
Повышает износостойкость;
Многократно увеличивает сопротивляемость ударным нагрузкам.
Базальтовая фибра (ровинг) – используется при производстве армированных жаростойких бетонных изделий, весма устойчива к агрессивным средам, не горит и не выделяет токсинов. Из рекламных материалов:
Увеличивает подвижность до П5;
Снижает расход цемента на 15-17%;
Снижает объём воды затворения на 20%.
Полипропиленовая фибра – эффективно борется с появлением усадочных трещин. Используется в основном для стяжки пола, при работах с ячеистым бетоном, в штукатурках, при монолитном строительстве. С 1970-хх используется в дорожном строительстве для уменьшения количества микротрещин (США, конечно). Диаметр волокон 15-25 мкм, длина 6, 12, 18мм. Из рекламных материалов:
Препятствует растеканию смеси;
Армирует поверхность бетона, повышая устойчивость к истиранию;
Сопротивляемость ударным нагрузкам увеличивается в разы;
Уменьшается водопоглощение смеси;
Повышается морозостойкость и огнестойкость бетона;
Стеклянная фибра – имеет размеры 300 мкм в диаметре и 12 мм длина. Области её применения следующие: жилые, коммерческие и промышленные системы полов, сухие строительные смеси, открытые парковки, самоукладывающийся бетон, гипс, тротуарная плитка, торкрет бетон. Увеличивает ударопрочность бетона, прочность на изгиб, отрыв, кручение. Особенно эффективно его применение в тонких слоях конструкций от пяти до ста миллиметров. Резко повышает абразивостойкость поверхностей. Из рекламных материалов:
Увеличивает подвижность до П5;
Снижает расход цемента на 15-17%; С
нижает объём воды затворения на 20%.
Необходимо отметить, что приведённые выше суперспособности фибры взяты из рекламных источников, люди на форумах же пишут, что если и есть польза от фибры, то в основном от стальной, другие виды в лучшем случае препятствуют образованию усадочных микротрещин и иногда действительно улучшают бетон, но на единицы процентов. Однако, люди обычно не проводят испытаний и судят либо по своему опыту (что приветствуется) либо просто судят (на диване). Но, даже противники фибры не говорят, что она как-либо вредит бетону. Если мне доведётся испытать фибру на своих объектах – я обязательно это сделаю!
Очиститель для фасада от грязи, очиститель бетона. Чем очистить фасад и бетон?
ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ФАСАДА ОТ АТМОСФЕРНЫХ И ГРЯЗЕПОЧВЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Очиститель для фасада от грязи, очиститель бетона. Чем очистить фасад и бетон?
При сезонной очистке фасадов рекомендуется применять специальные моющие средства очиститель для бетона и фасада, оштукатуренных и покрашенных поверхностей, а также для мойки фасада из натурального и искусственного камня, кирпича, пластика, черных и цветных металлов, остекления зданий.
Нанесение моющих средств для очистки стен может осуществляться ручным и машинным способом используя аппараты высокого давления. Выбор способа зависит от доступности к объекту мойки, степени загрязнения, шероховатости и структуры очищаемой поверхности, а так же площади обрабатываемой поверхности, состояния фасада; хрупкость и возможность частичного отслаивания и разрушения верхних слоев.
ЗА ПОДРОБНЫМИ ИНСТРУКЦИЯМИ И ПОДБОРУ ПРЕПАРАТОВ ОБРАЩАЙТЕСЬ К МЕНЕДЖЕРАМ КОМПАНИИ “Химбокс”
Для нанесения моющих средств при ручном способе очистки, используются губки, кисти, валики, распылители и краскопульты.
Для машинной очистки фасада и прочих поверхностей применяются аппараты высокого давления типа “Karcher”, которые снабжены пено-комплектом с помощью которого, с начало, наносится готовый, разведенный раствор моющего средства, а затем, после выдержки 5-10 минут, смывается струей воды. Или аппаратом высокого давления, обеспечивающим подмешивание в струю воды моющих средств, при концентрации рабочего раствора 0,2 – 3,0%.
Для мойки остекления зданий используйте очиститель моющие средства для стеклянных фасадов.
Очиститель для фасада от грязи, очиститель бетона. Чем очистить фасад и бетон?
< В МЕНЮ “ПОЛЕЗНОЕ” ДАЛЕЕ >>
Nox-Crete Europe – Профессиональная химия для бетона
Эффективное средство для удаления бетона и застывшего цементного раствора на водной основе, пенится, подлежит биологическому разложению и не поддается коррозии.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
BLAST-OFF содержит карбоновые кислоты и органические молекулы, которые встречаются в сахарном тростнике и сахарной свекле. Эти молекулы с двойной силой особенно эффективны для чистки засохшего бетона и пятен застывшего цементного раствора, не повреждая поверхности и не разъедая стали, хрома, алюминия и электрических элементов
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Применяется на поверхностях из алюминия, стали, пластика, стеклотекстолита, стекла, резины и окрашенного металла.
Применяется для удаления остатков цементных растворов с любых поверхностей, применяется в различных типах бетономешалок, для чистки машин перевозящих бетон, машин для кладки брущатки, насосах для бетона, опалубок, строительных инструментов и других орудий труда.
Предназначено для очистки строительных материалов и инструмента от цементных загрязнений, копоти и солевых отложений.Также применяется для устранения старых пятен, соли и других солевых отложений на основе кальция с бетонной поверхности.
СВОЙСТВА ПРОДУКТА
Быстродействующая формула быстро устраняет пятна и легкий налет с бетона.
Небольшие молекулы глубоко и быстро проникают даже в старые большие накопления бетона.
Образует много густой пены, эффективно проникает в вертикальные и горизонтальные поверхности.
BLAST-OFF допущены к использованию в соответствии со стандартами безопасности и Гигиены Труда, а также федерального Управления Транспорта как нетоксичное и не едкое средство, безопасен для людей и окружающей среды.
Быстро разлагается (90% за семь дней).
не вступает в химическую реакцию с поверхностями чем не способствует коррозии стали, хрома, алюминия и окрашенного металла.
Уменьшает повреждения, возникающие после использования абразивных инструментов и отбойных молотков.
Содержит чувствительный красный краситель, который меняет цвет на белый (прозрачный), что означает, что нанесенный средство BLAST-OFF закончил процесс чистки.
Не содержит минеральных кислот
Не имеет запаха.
ВЕРСИЯ ПРОДУКТА
BLAST-OFF
базовая версия
Кратко о продуктах:
ДОСТУПНОСТЬ ПРОДУКТА
Cement Chemistry – обзор
4.3.7 Пуццолановые цементы
В период с конца 1700-х до первых десятилетий 1800-х годов было проведено много исследований вокруг идеи, которая была предложена наблюдением, что кальцинирование известняка, содержащего глина дала известь, которая затвердела под водой. В эти годы многим людям были выданы патенты на изобретение гидравлических вяжущих, которые назывались цементами. Ключевой датой стал 1824 год, когда английский изобретатель Джозеф Аспдин запатентовал очень эффективный материал, полученный путем обжига мелко измельченного известняка с мелкодисперсной глиной.Спеченный продукт, названный клинкером, был основой, помимо небольшого количества гипса, того, что он назвал портландцементом , , намекнув на качественный строительный камень, добываемый в Портленде, Англия. Это был первый настоящий искусственный цемент, который до сих пор остается доминирующим вяжущим, используемым в производстве бетона.
Обычный портландцемент содержит, помимо незначительного количества CaSO 4 · 2H 2 O, четыре основные кристаллические фазы: трикальциевые и двухкальциевые силикаты (в химии цемента обозначаются как C 3 S и C 2 S соответственно), трикальциевый алюминат (C 3 A) и тетракальциевый алюмоферрит (C 4 AF) в очень строгих диапазонах пропорций, каждый из которых играет определенную роль в производстве цемента и / или использовать.
Гидратация компонентов цемента приводит к образованию гидратированных алюминатов кальция ( C-A-H ) и гидратированных силикатов кальция C-S-H, , то есть тех же соединений, которые уже указаны в уравнении. (1), которые в основном отвечают за схватывание цементного раствора или бетона, а также за твердение и повышение механических сопротивлений, соответственно. Применительно к силикатам (почти 80% от общего количества) реакцию схематично можно записать следующим образом:
(уравнение 2) CnS + xh3O → C − S − H + yCa (OH) 2
, где n равно 2 или 3.
Образование Ca (OH) 2 , называемое в химии цемента портландитом, , является вредным с нескольких точек зрения, главным образом потому, что (i) его выщелачивание из структур, находящихся в контакте с просачивающейся или проточной водой, может быть причиной для дезагрегации бетона и (ii) его присутствие в бетонах, которые контактируют с сульфатсодержащими водами, может вызвать возможное образование расширяющихся составов с последующей потерей прочности, растрескиванием и, в конечном итоге, дезинтеграцией [104].
Чтобы преодолеть эти проблемы, в конце 1800-х годов были введены так называемые смешанные цементы , позднее переименованные в композитных цементов . Они состояли из портландцемента и одного или нескольких неорганических материалов, выполняющих в первую очередь функцию контроля количества портландита в затвердевших растворах или бетоне и, кроме того, играющих другие роли, например (i) уменьшение общей энергии, необходимой для производства цемента, и (ii) уменьшение тепловыделения во время их гидратации, что полезно при создании конструкций больших размеров.Конечно, замена части (порядка нескольких десятков процентов) портландцемента натуральным продуктом приводит к снижению стоимости материалов, а также к значительной экономии денежных средств.
Принимая во внимание способность пуццолана и родственных материалов, например: цеолиты, чтобы реагировать с известью, давая соединение с гидравлическими свойствами (см. уравнение (1)), пуццоланоподобные материалы были использованы для получения пуццолановых цементов , которые оказались успешными в решении всех вышеперечисленных проблем [105–107].Вместе с шлаковыми цементами , это наиболее эффективные композитные цементы, производимые и используемые в настоящее время.
Химия в бетоне – бетонный декор
В 609 году нашей эры в Риме римляне построили Пантеон из простого древнего цемента, состоящего только из вулканического пепла и извести. Колоссальное здание стоит до сих пор и за последние 1400 лет почти не требовало ремонта. Фото любезно предоставлено Google PhotosЕсли спросить, вы можете лучше всего охарактеризовать цемент как «гидравлический клей.«Он состоит только из специального клея, который связывает песок и гравий вместе, образуя твердый элемент, похожий на камень. Сам по себе цемент мало пригоден. Однако, когда вы смешиваете заполнители, такие как песок и гравий, он образует бетон. Это все вокруг нас – в наших домах, на предприятиях, на тротуарах, мостах, дорогах и шоссе. Безусловно, бетон – это наиболее часто используемый искусственный материал из когда-либо изобретенных.
Раннее происхождение бетона
Ранние римляне изобрели цемент / бетон, когда смешали вулканический пепел (пуццолан) с известью (оксид кальция).Они обнаружили, что при добавлении воды образуется превосходный клей, который они назвали «opus caementicium». Это вещество, которое теперь называется строительным раствором, могло скреплять большие каменные валуны, образуя стены. А если римляне добавили гравий, его можно было насыпать на землю, чтобы сформировать твердые бетонные плиты и асфальтированные дороги, которые до сих пор существуют в Европе и Северной Африке.
Этот очень полезный материал не пользовался большой популярностью, так как известь и вулканический пепел не всегда были доступны. Затем в 1824 году английский каменщик и самопровозглашенный химик по имени Джозеф Аспдин изобрел современный портландцемент.Он назвал этот цемент «портландцемент», потому что он напоминал камни, найденные на острове Портленд в Англии.
Нарушение химииАспдин знал, что римляне делали цемент из извести и вулканического пепла. Поскольку в большинстве районов не хватало вулканического пепла, он решил использовать для своей продукции известняк и песок. Эти легкодоступные материалы доступны в изобилии в природе.
Но известняк (карбонат кальция) представляет проблему. А именно, он не растворяется в воде и не гидратируется.Аспдин провел множество экспериментов, пытаясь химически превратить карбонат кальция в оксид кальция (известь), но каждый раз ему не удавалось.
Впоследствии он получил известь, нагревая известняк до 1 652 градусов по Фаренгейту (900 градусов по Цельсию). Нагревая известняк до такой высокой температуры, он мог заменить его углекислый газ кислородом. Проще говоря, он получил чистую известь из известняка. Сегодня мы называем этот процесс кальцинированием. Это единственный способ производить портландцемент.
CaCO3 + Δ → CaO + CO2
Как уже упоминалось, известь (оксид кальция) хорошо растворяется в воде.Однако как только он вступает в реакцию с водой, он превращается в твердый камень, похожий на материал, называемый гидроксидом кальция (проще говоря, затвердевший цемент). Химическая реакция очень экзотермична (с высвобождением энергии). Настолько, что если бы плотина Гувера не контактировала регулярно с холодной водой, она все равно выделяла бы тепло.
CaO + h3O → CaOh3 + O
Итак, подводя итог, мы видим, что весь процесс производства цемента и его использования в бетоне начинается с нерастворимого в воде материала, карбоната кальция (известняка).Он превращается в водорастворимый материал, оксид кальция (известь). Затем известь превращается в нерастворимый в воде материал с образованием гидроксида кальция (затвердевший цемент) . При строительстве многих высотных зданий в центре Чикаго для достижения высокой прочности использовался модифицированный портландцемент. Фото любезно предоставлено Canva
Модернизация современного c ementБез сомнения, Джозеф Аспдин заслуживает огромной признательности за изобретение портландцемента. Однако в XIX и XX веках появились современные дома из кирпича и бетона, многоэтажки, дороги и шоссе.Впоследствии портландцемент Аспдина сам по себе не мог удовлетворить потребности этих современных бетонных конструкций. Поэтому промышленность была вынуждена модифицировать портландцемент, в результате чего были произведены следующие типы цемента:
Негидравлический цемент :Как видно из названия, полимеризуется без воды. Он сделан из порошкообразного известняка, гипса и жидкости под названием хлорокись. Он мало используется в крупной строительной отрасли. Однако из-за его водонерастворимости мы широко используем его для строительства мостов и водохранилищ.Удивительная особенность этого цемента заключается в том, что чем дольше стареет структура, тем тверже и жестче она становится.
Гидравлический (серый портландцемент)
По сути, современный гидравлический цемент – это тот же цемент, который разработал Аспдин. Однако, чтобы соответствовать механическим свойствам современных архитектурных конструкций с высокими требованиями, цемент пришлось модифицировать.
Портландцемент, доступный сегодня, состоит в основном из извести и добавок диоксида кремния, оксида алюминия и оксида железа.Оксид алюминия играет важнейшую роль. Когда вы добавляете воду, он превращается в гель и долго удерживает воду. Затем диоксид кремния придает цементу гибкость и стойкость к сколам. И, наконец, оксид железа делает цемент в целом прочнее и увеличивает его прочность на разрыв. В этом цементе также много оксида марганца, что придает ему серый цвет.
Белый портландцементПо химическому составу белый цемент аналогичен серому портландцементу. Однако в нем гораздо меньше оксидов железа и марганца.Другие отличия заключаются в том, что он обрабатывается при гораздо более высокой температуре и измельчается намного мельче, чем серый цемент. Подрядчики и дизайнеры в основном используют белый цемент для декоративных целей, таких как бетонные полы, архитектурные элементы зданий, украшения газонов, статуи, колонны и столбы. Люди также используют его для гидроизоляции сухих стен.
Настройка для конкретных целей
Портландцементтребует дальнейшей модификации для конкретных нужд / применений:
- Цемент типа 1 – самый распространенный портландцемент.
- Добавьте гипс в цементы типов 2, 4 и 5, чтобы сделать цемент стойким к сульфату.
- Используйте цемент типа 3, если по проекту требуется ранняя схватывание.
- Используйте быстросхватывающиеся цементы для ремонта, который требует быстрых настроек, таких как заполнение трещин и ямочный ремонт дорог. Также используйте их для ремонта дорог / выбоин в холодном климате. Эти цементы производятся путем добавления трикумината тетракальция и силиката дикальция к цементу типа 1 или типа 3. Вы также можете добавить фосфаты кальция в портландцемент для быстрого отверждения.
- Добавляет полимеры в портландцемент для придания большей гибкости, лучшей адгезии к затвердевшему бетону и устойчивости к сколам. Наиболее часто добавляемые полимеры включают акриловые, стиролакриловые, поливинилацетат, этиленацетат, стирол-бутадиеновый каучук, эпоксидную смолу и пластификаторы.
Далее –
Часть II: Декоративный бетон, покрытия, применения помогают украсить мир, в котором мы живем
Есть еще вопросы о вашем проекте?
Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Химические и защитные покрытия для бетона
Бетон – широко используемый и универсальный строительный материал, но в некоторых случаях использование полимерных покрытий или добавок может значительно улучшить долговечность, адгезию или внешний вид.Неправильная подготовка основания или ошибки при выборе покрытий могут привести к широко распространенному (и дорогостоящему) разрушению покрытия. В этой статье представлены сведения о химии цемента, использовании полимерных добавок и покрытий, а также о возможных режимах разрушения покрытий на бетоне. Обсуждаются несколько различных покрытий для бетона, а также ключевые преимущества и недостатки различного химического состава.
Бетон – это наиболее широко используемый строительный материал, поскольку он обладает множеством уникальных свойств, которые делают его идеальным для использования в строительных работах.Ему можно придавать различную форму на стройплощадке, он очень прочный и требует минимального ухода, чтобы противостоять ультрафиолетовому излучению, плесени или насекомым. Бетон негорючий и относительно недорогой по сравнению с другими строительными материалами. Это также особенно прочный строительный материал с высокой прочностью на сжатие.
Прочность бетона на сжатие увеличивается медленно в течение определенного периода времени и может продолжать расти, пока присутствуют непрореагировавший цемент и вода. Для достижения максимальной прочности необходимы три фактора – правильное сочетание ингредиентов, правильный метод укладки бетона и правильное отверждение.Если любой из этих факторов не будет выполнен правильно, то прочность бетона может быть на 50% ниже ожидаемой. Кроме того, бетон может потерять прочность из-за химического воздействия. Многие из этих отказов можно устранить, изменив рецептуру бетона для уменьшения пористости затвердевшего бетона – или используя полимерные покрытия или добавки, которые могут дать лучшее отверждение и / или защитить от химического воздействия.
Бетон состоит из цемента, воды и заполнителя. Заполнитель – это песок и гравий, используемые в бетоне, составляющие от 60 до 75% бетона.Подобно пигментам-наполнителям, используемым в красках, заполнитель является относительно дешевым ингредиентом (по сравнению с цементом) и снижает стоимость бетона. Используются как мелкий заполнитель (обычно песок, но может быть дробленая порода с размером частиц менее 3/8 дюйма), так и крупный заполнитель (обычно гравий с размером частиц менее 1,5 дюйма). Заполнитель играет важную роль в предотвращении усадки пасты, окружающей заполнитель, во время сушки, которая может вызвать растрескивание.Подобно концепции ПВХ в краске, чем больше размер заполнителя и чем более округлый заполнитель, тем меньше требуется цемента и воды, поскольку требуется больше цементной пасты для покрытия поверхности заполнителя меньшего или большего размера.
Цемент – это искусственный материал и самый дорогой компонент бетона, но, поскольку он обычно составляет всего около 15% смеси, общая стоимость бетона невысока. Цемент образуется в процессе высокотемпературного обжига, в ходе которого минералы, такие как глина, железная руда, песок и известняк, частично плавятся и рекомбинируются при температуре до 2700 ° F в больших печах, достаточно широких, чтобы поместиться в автомобиль, и длиной в 40-этажное здание. .Во время стадии предварительного нагрева при 900 ° F карбонат кальция превращается в оксид кальция (известь), а диоксид углерода удаляется. Когда температура медленно повышается до 1500 ° F, алюминатная и ферритная фазы плавятся, и некоторая часть оксида кальция вступает в реакцию с оксидом кремния с образованием минерала силиката кальция, называемого белитом. При дальнейшем повышении температуры до 2700 ° F большая часть белита превращается в более реактивную форму силиката кальция, называемую алитом, которая является ключом к ранней прочности портландцемента.Силикаты быстро охлаждаются с образованием серых комков размером софтбол, называемых «клинкером», которые измельчаются с образованием частиц субмикронного размера. Процесс высокотемпературного обжига приводит к образованию частиц цемента, которые становятся растворимыми и нестабильными при комнатной температуре, когда они становятся влажными. В процессе гидратации частицы цемента образуют пасту, которая окружает агрегаты. Этот процесс включает растворение частиц цемента в воде с последующим осаждением гидратов (которые образуют пасту) из перенасыщенного раствора.
Осажденные гидраты – это не те вещества, которые растворились вначале. С осадками связана вода, которая образует гидраты. Некоторые из этих гидратов больше по объему, чем частицы сухого цемента, и они продолжают формироваться и занимать пространство, которое было занято свободной водой в бетоне. Кроме того, осадки обладают большей энергетической активностью, чем цемент, и в результате происходит выделение тепла – теплоты гидратации – которое может ускорить реакцию гидратации.
Хотя цемент является относительно дорогим, общее количество цемента в бетоне может быть уменьшено путем добавления некоторых переработанных и недорогих ингредиентов, таких как летучая зола, образующаяся на угольных электростанциях. Летучая зола обладает пуццолановой активностью (при мелком измельчении она вступает в реакцию с водой и кальцием из извести с образованием смеси с вяжущими свойствами) и может снизить количество дорогостоящего цемента в смеси до 30%. Летучая зола образуется при сжигании угля при температуре 2700 ° F – это тонкодисперсное алюмосиликатное стекло, которое уносится дымовыми газами и собирается электростатически.Поскольку частицы плавятся и реформируются в газовой фазе, они имеют сферическую форму. Форма и состав во многом связаны с полезными свойствами, которые придает бетону летучая зола. Из-за сферической формы летучая зола может уменьшить количество воды, необходимое для хорошей обрабатываемости, что способствует повышению прочности при отверждении2. летучая зола может значительно снизить выделяемое тепло.Однако, что наиболее важно, летучая зола также заменяет часть дорогостоящего цемента (обычно до 30%), что снижает стоимость бетона, а также дает улучшенные характеристики. Однако есть один существенный недостаток. Растворимость летучей золы меньше, чем у некоторых других компонентов бетона, и она реагирует медленнее. В результате летучая зола значительно замедлит время отверждения бетона, а это означает, что подрядчикам придется дольше ждать, чтобы закончить работу. Несмотря на этот недостаток, общие преимущества летучей золы достаточно значительны, поэтому она широко используется в бетоне.
Количество воды также имеет ключевое значение для свойств бетона. Прочность бетона в значительной степени зависит от количества воды по отношению к цементу (соотношение в / ц).
Однако это весы с оптимальным соотношением в / с. Для образования гидратов и достижения максимальной прочности бетона должна присутствовать свободная вода. Хотя вода необходима для образования гидратов, слишком большое количество воды может снизить прочность, так как в бетоне могут образоваться незаполненные пустоты.Для образования гидратов силиката кальция требуется определенное количество воды, но для того, чтобы бетон стал работоспособным, требуется дополнительное количество воды. Слишком мало воды приведет к получению смеси, которую трудно вылить и обработать; если уплотнение затруднено, то прочность также будет ниже из-за воздушных пустот. Качественный бетон изготавливается с использованием минимального количества воды, но при этом сохраняется достаточно воды для хорошей удобоукладываемости. Если на стройплощадке добавлено слишком много воды, чтобы облегчить работу с бетоном во время заливки, в бетоне будут пустоты, не заполненные гидратами, и прочность будет ниже.
Чтобы понять образование гидратов, которые являются ключом к прочности бетона, нам нужно взглянуть на различные компоненты цемента по отдельности, хотя фактические реакции приводят к смешанному продукту каждого из следующих химических веществ. Химики-цементы используют разные обозначения для описания материалов.
Алит – самый распространенный минерал в портландцементе, составляющий 40-60% от общего количества. Именно реакция гидратации алита с водой придает бетону его первоначальную прочность.Алит может образовывать несколько кристаллических структур, однако, когда он быстро охлаждается после прокаливания, он образует неудобную структуру, в которой кальций и кислород плохо сочетаются друг с другом в кристаллической матрице. Это придает алиту высокую реакционную способность и растворимость. Алит быстро растворяется в водной фазе и после того, как раствор становится перенасыщенным, он выпадает в осадок в виде геля гидрата силиката кальция (CSH) .1
Образующийся гель гидрата CSH не является по своей природе прочным, но он образует слой вокруг другие частицы в бетоне, и это связывает отдельные частицы вместе.По мере образования геля CSH он содержит миллионы крошечных заполненных водой пустот в гелевой матрице (намного меньших, чем заполненные водой поры в бетоне). Этот гель CSH с микропустотами имеет гораздо больший объем, чем исходные частицы силиката трикальция. В результате гель CSH расширяется наружу и инкапсулирует другие частицы заполнителя в бетоне. Это приводит к схватыванию бетона и, в конечном итоге, к его твердому твердому телу. При этом заполненные водой капиллярные поры в бетоне сужаются или закрываются.Это уменьшение объема пор снижает проницаемость бетона.
Гидроксид кальция (портландит), который образуется во время этой реакции гидратации, лишь незначительно влияет на прочность бетона. Он вступает в реакцию с жидкой водой, помогает закрыть поры и образует отдельные кристаллы, устойчивые к усадке во время высыхания. Однако CH растворяется в воде, и если бетон подвергается воздействию пресной воды, CH выщелачивается, что приводит к образованию более крупных пор.
Белит – это силикат дикальция оксида, который также присутствует в цементе после прокаливания. Он образуется при более низких температурах, чем алит, и ранний бетон (созданный в печах с более низкими температурами) был почти исключительно белитом. Белит гораздо менее растворим, чем алит, и не реагирует так быстро. Из-за более медленной скорости гидратации белит мало влияет на начальную прочность бетона, но со временем накапливается и вносит основной вклад в зрелую прочность бетона.
Портландцемент также содержит трехкальциевый алюминат и тетракальциевый феррит глинозема. Они необходимы для образования жидкой фазы в процессе прокаливания, поскольку плавятся при более низких температурах; жидкость из расплавленных алюминатов удерживает твердые частицы белита, поскольку они медленно превращаются в более реактивный алит. Алюминат кальция так же растворим, как и C3S, и быстро реагирует с образованием минерала, называемого гидрогранатом.
Эта реакция выделяет столько тепла, что, если бы это произошло, бетон схватился бы за считанные минуты, что слишком быстро для хорошей удобоукладываемости.Чтобы этого не произошло, при измельчении клинкера в цемент добавляют небольшое количество гипса. Гипс также хорошо растворим, и сульфаты реагируют с алюминатами с образованием минерала эттрингита. Если весь сульфат вступает в реакцию раньше, чем все C3A, тогда уровень сульфат-ионов снижается, и эттрингит становится нестабильным и претерпевает вторую реакцию в течение нескольких часов с образованием моносульфата с более низким содержанием сульфата. Поскольку гипса недостаточно для полноценной реакции с C3A, в затвердевшем бетоне редко встречается эттрингит.
Ферритная фаза (C4AF) в цементе содержит часть алюминия, замещенного железом. Он менее растворим, чем алюминат, и поэтому реагирует медленнее. И алюминатная, и ферритная фазы вносят вклад в тепло гидратации и влияют на реологию схватывавшегося бетона. Кроме того, продукты гидратации ферритной фазы могут способствовать прочности бетона на сжатие.7
После добавления воды есть короткий период в несколько часов, в течение которого скорость гидратации почти останавливается; это называется периодом индукции.Тот факт, что этот индукционный период существует, имеет решающее значение для успешного использования бетона. Это означает, что автобетононасос можно заполнить и отправить на строительную площадку, и у него еще будет достаточно времени, чтобы нанести влажный бетон до того, как он схватится. Химики по бетону расходятся во мнениях относительно причины индукционного периода, однако наиболее распространенная теория состоит в том, что вокруг частиц цемента C3S и C3A образуется нестабильный гель или (в случае алюминатной фазы) эттрингит. Этот нестабильный гель предотвращает дальнейшее растворение частиц цемента в поровом растворе, замедляя реакцию в первые несколько часов после смешивания.Со временем эти нестабильные гели превращаются в другие частицы, которые позволяют частицам цемента продолжать растворяться, снова ускоряя реакцию.
Реакции гидратации будут продолжаться до тех пор, пока есть свободная вода, пространство в порах для роста гидратов и наличие негидратированных силикатов (ядро нерастворенных частиц цемента). Хотя большая часть гидратации происходит в первый месяц, реакции гидратации продолжаются месяцами или годами. Однако разные компоненты бетона способствуют отверждению в разное время.Через 6-8 часов образуются эттрингит, гидроксид кальция и гель C-S-H, и пористость начинает уменьшаться, поскольку гель образуется в порах, заполненных водой. Менее реагирующие частицы феррита начинают реагировать только через несколько дней. Через пару дней концентрация эттрингита выравнивается, а затем падает, поскольку гипс расходуется и образуется моносульфат.8
Если бетон высыхает преждевременно, реакции гидратации прекращаются, и бетон не может больше набирать прочность.Кроме того, преждевременное высыхание может привести к растрескиванию под напряжением, поскольку бетон будет слегка сжиматься по мере высыхания, что может создавать напряжения на поверхности (поскольку внутренняя часть бетона не сохнет с той же скоростью, что и внешняя). Если бетон может оставаться влажным, прочность будет достаточно, чтобы бетон мог противостоять растрескиванию. В результате часто пытаются ограничить потерю влажности и тепла от бетона на критических ранних стадиях отверждения – обычно в первые 6 дней после заливки.Есть несколько способов сделать это.
Один из методов поддержания бетонной поверхности во влажном состоянии – это опрыскать поверхность водой или обмыть поверхность водой. Это невысокая стоимость, хотя для распыления на поверхность в течение нескольких дней требуется значительное количество воды. Запотевание поверхности также может быть затруднено на вертикальных бетонных конструкциях, и вместо этого часто используются покрытия, чтобы замедлить потерю воды на этих конструкциях.
Самый распространенный метод сохранения поверхности влажной – это использование полиэтиленовой пленки поверх влажной мешковины, однако этот метод может привести к ряду проблем.Также существует вероятность появления пятен на бетоне, если защитное покрытие нанесено неравномерно, и, если мешковина не остается влажной, она может вытекать воду из бетона, что приводит к растрескиванию. Если пленка не прикреплена хорошо, ветер может проникнуть под нее и приподнять пленку, создавая аэродинамическую трубу и еще больше высушив поверхность. В результате этот метод довольно трудоемок и может повредить бетон.
Есть также несколько покрытий, которые можно использовать, чтобы замедлить потерю влаги и помочь бетону затвердеть.Это могут быть временные или постоянные покрытия.
Временные покрытия предназначены для удержания влаги в бетоне в течение первой недели или около того, но затем разрушаются под воздействием ультрафиолета, истирания в результате дорожного движения или удаления с помощью специальных очистителей. Они традиционно были смолами каменноугольной смолы, но теперь чаще представляют собой углеводородные смолы, которые поставляются либо в растворителе, либо в эмульсии в воде. Покрытия обычно наносятся распылением после того, как стекающая вода испарится, но до того, как бетон успеет высохнуть.Эти покрытия необходимо удалить, если покрытие должно быть нанесено на бетон после отверждения, поскольку они могут мешать адгезии верхнего покрытия. Поскольку они часто не разлагаются равномерно, часто используется механическое или химическое удаление.
Покрытия на основе восковой эмульсии (обычно парафиновые эмульсии или недорогие эмульсии парафина с некоторым количеством смолы) также являются временными покрытиями, используемыми для предотвращения потери воды. Несмотря на то, что они эффективны для снижения потери влаги, они могут вызвать обесцвечивание при старении, и их также необходимо удалить, если позже на бетон будет нанесено покрытие.Если их не удалить, они могут помешать адгезии финишных покрытий, которые наносятся позже.
Существуют также более стойкие покрытия, называемые отверждающими и герметизирующими покрытиями. Обычно это стирол-акриловые или акриловые эмульсии на водной основе, которые наносятся, пока бетон влажный, но затем образуют более прочную пленку на бетоне. Эти покрытия замедляют потерю влаги на ранних стадиях отверждения, но они также имеют некоторые преимущества в качестве герметика.
Они могут защитить от пятен и уменьшить образование пыли от истирания пола.Кроме того, они могут обеспечить защиту от некоторых видов разложения, вызванного влагой и некоторыми солями. Отверждение и герметизация покрытий проверяют путем измерения потери веса воды из бетонного блока с покрытием, отверждающегося. ASTM C309 определяет потерю воды менее 0,55 кг / м2, а более строгий ASTM C1315 указывает менее 0,40 кг / м2 за 72 часа (в дополнение к стойкости к ультрафиолетовому излучению и характеристикам отсутствия пожелтения). Специально разработанные стиролакриловые смолы могут соответствовать спецификациям ASTM C309 при относительно низкой стоимости, а акриловые материалы часто используются в более прочных, не желтеющих покрытиях для отверждения и герметизации, разработанных в соответствии с ASTM C1315 класс A.
Несмотря на то, что бетон очень прочен под воздействием ультрафиолета и обычной воды, затвердевший бетон подвержен нескольким типам химического воздействия, которое может ухудшить поверхность или вызвать растрескивание. В большинстве случаев соли, переносимые водой в бетон, могут вызвать его разрушение.
При наличии внешнего источника сульфат-ионов из грунтовых вод или воздействия морской воды эттрингит может быть преобразован из моносульфата. Это обширный процесс, потому что эттрингит имеет больший объем, чем моносульфат.Реакция расширяющейся сульфатной атаки создает нагрузку на бетон и может привести к растрескиванию, потере связи между цементным тестом и заполнителем, что приводит к значительной потере прочности. Устойчивость к сульфатному воздействию достигается за счет использования низкого соотношения вода / цемент (более низкая пористость), использования дымов кремнезема или летучей золы, а также использования поверхностных покрытий8
Бетон также подвержен разложению в результате щелочно-силикатной реакции (ASR) при неправильном выборе агрегата.Некоторые силикатные минералы, используемые в качестве заполнителя, будут реагировать с натриевой или калиевой щелочью в условиях высокого pH с образованием продукта большего объема, который может оказывать расширяющее воздействие на бетон и вызывать растрескивание. В то время как щелочные металлы, натрий и калий, присутствующие в цементе, обычно низкие, внешние источники щелочей, такие как соли для борьбы с обледенением или морская вода, могут привести к ASR. Уменьшение проникновения внешних щелочей через менее проницаемый бетон (более низкая влажность) или использование покрытий или герметиков может снизить вероятность возникновения ASR.3
Хлорид-ионы также могут быть серьезной проблемой для железобетона. Стальные арматурные стержни в мокром бетоне быстро образуют на поверхности защитный слой ржавчины, который защищает стержни от дальнейшего разрушения. Ионы хлора разрушают защитный пассивирующий слой Fe2O3 на стали, и, если в порах бетона присутствуют вода и воздух, возникает электрохимический ток и на аноде образуется ржавчина. Ржавчина не только вызывает точечную коррозию стали, но и имеет больший объем, чем сталь, и оказывает расширяющее давление на окружающий бетон и может вызвать растрескивание бетона.5 Уменьшение пористости при более низком соотношении воды и цемента и использование летучей золы может смягчить воздействие хлоридов, однако эти профилактические меры часто используются в сочетании с бетонными покрытиями или покрытиями для стальной поверхности.
Если используются противообледенительные соли, они могут накапливаться в пустотах на поверхности бетона. Кристаллизация солей может вызвать нагрузку на поверхностные слои бетона и вызвать образование накипи. Это хуже для бетона, подвергающегося повторяющимся циклам «влажный / сухой».Покрытия, защищающие поверхность от влаги, могут предотвратить этот тип разрушения.4
Бетон также может разлагаться под воздействием кислоты. Кислоты могут растворять как гидратированные, так и негидратированные цементные соединения, а также могут растворять заполнитель на основе карбоната кальция (известкового). Кислотный дождь (pH 4,5-5) может привести к легкому травлению поверхности, но не оказывает существенного влияния на характеристики. Снижение пористости бетона с помощью покрытий может уменьшить деградацию.4
Другой распространенный отказ бетона вызван циклами замерзания и оттаивания.Замерзание воды в порах создает в бетоне напряжения, которые могут привести к растрескиванию. При смешивании влажного бетона обычно используют воздухововлекающие добавки, чтобы предотвратить повреждение от циклов замерзания и оттаивания. Воздушные карманы в высохшем бетоне дают воде пространство для расширения и предотвращения повреждений от замерзания. Еще один способ предотвратить повреждение – уменьшить пористость, что поможет предотвратить попадание воды. Пористость можно уменьшить, максимально уменьшив отношение воды к цементу или используя герметики.
Полимерные герметики могут помочь предотвратить химическое или физическое разложение бетона. Герметики обычно описываются как проникающие или образующие пленку и отличаются от отверждающих и герметизирующих покрытий, поскольку они наносятся после того, как бетон застынет в течение 28 дней.
Силаны или силоксаны проникающие герметики. Они помогают герметизировать поверхность от жидкой воды и пятен, но не предотвращают потерю водяного пара из бетона во время отверждения. Силаны имеют низкую молекулярную массу, в то время как силоксаны являются предварительно прореагировавшими и имеют цепь ЕО, дающую более высокую молекулярную массу.Из-за более низкой молекулярной массы силаны могут лучше проникать в поры, чем силаны. Поскольку они находятся под поверхностью, они более устойчивы к истиранию, чем водные герметики, которые образуют пленку на поверхности.
Водные эмульсии, используемые в качестве герметиков, также могут помочь предотвратить попадание солей и влаги, которые могут привести к деградации. Обычно это акрил или стирол-акрил, они обладают хорошей стойкостью к жидкой воде, но пропускают воздух и пропускают пары через пленку.Помимо водостойкости, также необходима устойчивость к побелению, чтобы избежать обесцвечивания при воздействии лужи воды. Полимеры должны быть устойчивыми к покраснению за счет сохранения небольшого размера частиц, использования специальных полимеризуемых поверхностно-активных веществ и поддержания низкого уровня других гидрофильных материалов (таких как поверхностно-активные вещества). Эти эмульсионные герметики обычно предназначены для нанесения при небольшой толщине сухой пленки, и они обычно не являются глянцевыми покрытиями – обычно сатинированными или полуглянцевыми.Поскольку пленки относительно тонкие и в основном покрывают поверхность бетона, их обычно необходимо повторно наносить каждые два года для сохранения защиты.
Акриловые краски на основе растворителей также широко используются в качестве герметиков и обычно наносятся после того, как бетон выдержит в течение месяца. Эти герметики очень долговечны из-за акриловой основы, но при этом обладают достаточно низкой молекулярной массой, чтобы проникать в поры бетона и обеспечивать затемнение поверхности (так называемый «мокрый вид»), что может быть желательным.Они наносятся с большей толщиной пленки, чем акриловые эмульсии, и могут давать высокий блеск при высыхании. Эти акрилы могут быть приготовлены в исключенных растворителях, таких как ацетон, однако высокая скорость высыхания и запах могут представлять значительную проблему во время нанесения.
Двухкомпонентные эпоксидные смолы используются для герметизации бетона в средах, где требуется высокий уровень химической стойкости. Их можно отверждать полиаминами, полиамидами или полисульфидами, хотя эпоксидные смолы, отверждаемые полиамидом, обычно имеют более низкую химическую стойкость.Эпоксидные смолы обладают хорошей адгезией к бетону и могут быть относительно маслостойкими для использования в гаражных полах или предназначены для отверждения при низких температурах. Однако эпоксидные смолы могут образовываться мелом на открытом воздухе, и они обычно не используются для наружных работ.
В случае воздействия хлоридов на арматурную сталь, также возможно уменьшить эффект, нанеся тонкий слой модифицированного полимером цемента для уменьшения пористости поверхности бетона. Полимерные добавки действуют за счет уменьшения количества воды, необходимого для данной текучести бетона, что приводит к более низкому соотношению воды к цементу.Кроме того, по мере высыхания бетона полимер образует пленки в порах и блокирует капилляры. Более медленное отверждение бетона и высохшего полимера в матрице приводит к уменьшению пористости.6 В то время как уменьшенная пористость перекрытия помогает уменьшить проникновение воды, несущей ионы хлорида, полимер также может улучшить адгезию к бетонному основанию и может увеличить долговечность. за счет увеличения прочности на разрыв, устойчивости к истиранию и пылеобразованию.
Для протекания сложных химических реакций в бетоне требуется вода.Чтобы обеспечить оптимальную прочность и избежать растрескивания на поверхности, также необходимо поддерживать бетон во влажном состоянии в течение нескольких дней после заливки. Полимерные покрытия, а также отверждающие и герметизирующие покрытия могут способствовать повышению прочности бетона за счет уменьшения пористости на поверхности и более длительного удержания воды в бетоне. Затвердевший бетон также подвержен химическому воздействию или физическому разложению в результате циклов замораживания и оттаивания. Герметики или полимер-модифицированные покрытия, наносимые после отверждения, могут помочь защитить бетон от этих форм разрушения.
1. Thomas, J .; Дженнингс, Х. (нет данных). Наука о бетоне. Получено 28 июня 2016 г. с веб-сайта http://iti.northwestern.edu/cement/index.html
.
2. Томас, М. (2007). Оптимизация использования летучей золы в бетоне. Получено 15 июля 2016 г. с веб-сайта http://www.cement.org/docs/default-source/fc_concrete_technology/is548-optimizing-the-use-of-fly-ash-concrete.pdf
.
3. Фарни, Дж .; Керкхофф, Б. (2007). Диагностика и контроль щелочно-агрегатных реакций в бетоне. Получено 14 июня 2016 г. с сайта http: // www.цемент.org/docs/default-source/fc_concrete_technology/is413-02—diagnosis-and-control-of-alkali-aggregate-reactions-in-concrete.pdf?sfvrsn=2
4. Керкхофф, Б. (2007). Воздействие веществ на бетон и руководство по защитной обработке [брошюра]. Скоки, Иллинойс: Ассоциация портландцемента.
5. Невилл, А. (1995). Хлоридная атака железобетона: обзор. Материалы и конструкции, 28, 63-70.
6. ATS 11 – Полимерные дисперсионные добавки. (2016, 21 апреля). Получено 14 июня 2016 г. с сайта http: // www.Admixtures.org.uk/download/ats-11-polymer-dispersion-admixtures/
7. Дювалье, Т. (2014). Влияние ферритной фазы в алит-кальциево-сульфоалюминатных цементах (опубликованная докторская диссертация, 2014 г.). Университет Кентукки. Получено 8 августа 2016 г. с сайта http://uknowledge.uky.edu/cme_etds/27/
.
8. Куртис, К. (2015) Гидратация портландцемента. Получено 7 июля 2016 г. с сайта http://people.ce.gatech.edu/~kk92/hyd07.pdf
.
9. Старк, Д. (2002) Характеристики бетона в сульфатных средах, [Брошюра].Скоки, Иллинойс: Ассоциация портландцемента.
Бетон для планеты ужасен. «Умная химия» может помочь
Два года спустя Нивен переехал в Галифакс, чтобы быть со своей тогдашней девушкой, а теперь женой. Ее отец оказался успешным предпринимателем, увлекавшимся нишевыми экологическими проектами, такими как морские фонари на солнечных батареях, и он помог Нивену понять, как его идеи можно превратить в бизнес. Получив этот совет – и немного денег – от своего будущего тестя, плюс 10 000 долларов в виде остатка студенческой ссуды, Нивен запустил CarbonCure в 2007 году.Концепция: разработать систему для замены части цемента, используемого при изготовлении бетона, на двуокись углерода, что позволит снизить выбросы и улавливать углерод. Не говоря уже об экономии денег.
Нивен и его команда в конечном итоге придумали процесс, в котором сжиженный CO 2 (улавливаемый из таких мест, как заводы по производству аммиака и этанола) вводится во влажный бетон по мере его перемешивания. CO 2 химически реагирует с цементом и другими ингредиентами в смеси, реминерализируя его в твердый карбонат кальция, который помогает связать другие ингредиенты, увеличивает прочность бетона на сжатие и заменяет часть цемента, который в противном случае был бы требуется.И даже если бетон в конечном итоге превратится в порошок, этот углерод останется твердым телом, связанным с землей.
Компания разработала удивительно простую систему, позволяющую реализовать весь процесс в полевых условиях. Резервуар с углекислым газом подается в пару металлических ящиков размером с холодильник в общежитии, заполненных клапанами, схемами и телеметрическим оборудованием, которые регулируют поток углекислого газа в шланг, который распыляет его в смесительный барабан. (Все коробки сделаны несколькими парнями в джинсах и футболках в штаб-квартире в Галифаксе.) Самое сложное – это вычисление оптимальной дозы CO 2 для различных смесей; прочность, вес и внешний вид бетона для взлетно-посадочной полосы аэропорта в северной Канаде не обязательно являются тем, что вам нужно для стены офисного здания в южной Калифорнии. В штаб-квартире в Галифаксе технические специалисты CarbonCure следят за стеной мониторов, отслеживающих работу каждой из их машин в реальном мире. Мониторы сообщают им, если, скажем, блокируется клапан на стройплощадке в Джорджии или заканчивается резервуар в Сингапуре.
Простота системы – один из главных достоинств CarbonCure. Производителям бетона, которые являются его клиентами, не нужно много менять для смешивания и заливки на строительной площадке – они просто добавляют немного дополнительного оборудования. «Вся система умещается в ящике», – говорит Нивен. «На установку уходит один день, и это универсально применимо к любому бетонному заводу в мире». CarbonCure также связывает клиентов с поставщиками уловленного углерода из других грязных производственных процессов. (Цель компании – когда-нибудь улавливать углерод с самих цементных заводов.)
Технологии CarbonCure неуклонно совершенствовались с годами, как и его профиль. В 2018 году компания была названа одним из 10 финалистов конкурса XPrize стоимостью 20 миллионов долларов за превращение углерода в коммерческие продукты. (Победитель конкурса будет объявлен этой осенью.) В том же году компания получила значительные (Нивен не скажет, насколько крупные) инвестиции от Breakthrough Energy Ventures, фонда в миллиард долларов, ориентированного на инвестиции в сокращение выбросов углерода при поддержке Билла Гейтса. и другие технические титаны. Деньги помогают, говорит Нивен, но печать одобрения, возможно, даже более ценно.«Для более широкого инвестиционного сообщества это действительно означало, что эта группа скажет:« Это признанный победитель », – говорит Нивен.
Сегодня CarbonCure сообщает, что более 200 производителей бетона в Северной Америке и Сингапуре используют ее систему. Новое здание в кампусе LinkedIn в Кремниевой долине, участок дороги на Гавайях и выставка аквариума в Атланте включают бетон, обработанный CarbonCure. По данным компании, его технология была использована при производстве более 4 миллионов кубических ярдов бетона с уловленным CO 2 , что позволило сократить выбросы примерно на 64 000 тонн.
Простота – один из лучших аргументов в пользу продаж. «Вся система умещается в ящике», – говорит Нивен. «На установку уходит один день, и это универсально применимо к любому бетонному заводу в мире».
Но в целом влияние CarbonCure все еще невелико. В некоторых случаях клиентам удавалось сократить использование цемента на 20 процентов, но средний показатель приближается к 5 процентам.
Лучшей новостью может быть то, что у CarbonCure растет толпа конкурентов, в том числе трое других финалистов этого XPrize.Один из конкурентов, компания Solidia из Нью-Джерси, использует аналогичную концепцию и, похоже, добивается еще лучших результатов, но по состоянию на февраль она производит только сборные бетонные блоки. (В строительной отрасли в основном используется бетон, смешанный на стройплощадках.) Другая компания, Alberta’s Carbon Upcycling Technologies, объединяет газообразный CO 2 с летучей золой – отходами угольных электростанций – для создания наночастиц, которые могут заменить около 20 процентов цемент в бетонной смеси. Соучредитель и генеральный директор Апурв Синха говорит, что надеется в конечном итоге удвоить этот процент и начать продажи своим первым клиентам в этом году.Между тем, исследователи из Университета Райса утверждают, что разработали бетонную смесь, в которой в качестве связующего вещества в основном используется летучая зола – цемент не требуется. Другие компании решают проблему с разных сторон. Группа ученых Массачусетского технологического института и австралийская компания разрабатывают новые способы производства цементного порошка с меньшими выбросами.
Большинство этих проектов еще не вышли на рынок. Обеспечить финансирование сложно, и клиент тоже может. Строительная отрасль, как известно, не любит искать новые пути.На то есть веская причина: вы не можете позволить себе «быстро терпеть неудачу» или «повторять свой продукт», если ваш продукт представляет собой небоскреб или плотину. Чтобы по-настоящему обезуглерожить весь этот бетон, вероятно, потребуется какая-то государственная помощь, чтобы сделать эти методы более коммерчески привлекательными. Но успех CarbonCure является подтверждением концепции: есть конкретное экономическое обоснование для лучшего цемента.
Когда вы покупаете что-то, используя розничные ссылки в наших историях, мы можем получать небольшую партнерскую комиссию. Узнайте больше о том, как это работает.
ВИНС БЕЙЗЕР (@VinceBeiser) – автор книги «Мир в зерне: история песка и его преобразование в цивилизацию». Его последняя история для WIRED, в выпуске 28.01, была о ловле сомов из тюрьмы.
Эта статья опубликована в апрельском номере. Подпишитесь сейчас.
Сообщите нам, что вы думаете об этой статье. Отправьте письмо редактору на [email protected].
Простая химия повысит устойчивость производства бетона
Предоставлено: Токийский университет.Исследователи из Института промышленных наук, входящего в состав Токийского университета, разработали новый метод производства бетона без использования цемента.Они напрямую связали частицы песка в результате простой реакции в спирте с катализатором. Это может помочь как сократить выбросы углерода, так и построить здания и сооружения в пустынных регионах, даже на Луне или Марсе.
Бетон состоит из двух частей: заполнителя (обычно состоящего из песка и гравия) и цемента (на который приходится 8% общих мировых выбросов CO 2 ). Несмотря на то, что в мире существует огромное количество песка, доступность песка для производства бетона довольно ограничена, потому что частицы песка должны иметь определенный гранулометрический состав, чтобы обеспечить текучесть бетона.
«В бетоне цемент используется для связывания песка и гравия. Некоторые исследователи изучают, как больше цемента можно заменить другими материалами, такими как летучая зола и доменный шлак, для сокращения выбросов CO. 2 , но такой подход является неустойчивым. потому что поставки этих материалов сокращаются из-за сокращения использования теплоэнергетических систем и увеличения использования стали для электропечей », – объясняет Юя Сакаи, ведущий автор. Следовательно, требуется новый подход к производству бетона из неисчерпаемых материалов с меньшей нагрузкой на окружающую среду.«Исследователи могут производить тетраалкоксисилан из песка посредством реакции со спиртом и катализатором, удаляя воду, которая является побочным продуктом реакции. Наша идея заключалась в том, чтобы оставить воду, чтобы переключать реакцию от песка к тетраалкоксисилану и обратно, чтобы связать песок. частицы друг с другом “.
Исследователи поместили чашку из медной фольги в реакционный сосуд с песком и материалами и систематически меняли условия реакции, такие как количество песка, спирта, катализатора и агента обезвоживания; температура нагрева; и время реакции.Выбор правильного соотношения песка и химикатов был критически важен для получения продукта с достаточной прочностью.
«Мы получили достаточно прочные изделия, например, из кварцевого песка, стеклянных шариков, песка пустыни и искусственного лунного песка», – говорит второй автор Ахмад Фарахани. «Эти результаты могут способствовать продвижению к более экологичной и экономичной строительной отрасли повсюду на Земле. Наша технология не требует определенных частиц песка, используемых в традиционном строительстве. Это также поможет решить проблемы изменения климата и освоения космоса.«
Кроме того, продукт, вероятно, будет иметь лучшую долговечность, чем у обычного бетона, потому что цементная паста, которая относительно слаба против химического воздействия и демонстрирует большие изменения объема из-за температуры и влажности, в продукт не входит.
Работа будет опубликована в журнале Seisan Kenkyu , Vol. 75, 2021 как «Производство упрочненного тела прямым связыванием песчаных частиц».
«Дерево» вы любите перерабатывать бетон?
Предоставлено Токийский университет
Ссылка : Простая химия повысит устойчивость производства бетона (2021, 14 апреля) получено 6 декабря 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-04-simple-chemistry-устойчивого-бетон-production.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.