Заполнитель может иметь существенную стоимость, и поэтому не всегда целесообразно весь обьем поверхности заливать смесью с Заполнителем. Возможно как нанесение Заполнителя только на поверхность бетона, так и использование 2-х слоев (основной слой — обычный бетон, верхний слой — смесь с декоративным Заполнителем).
ВНИМАНИЕ : Важно помнить, что размер крупного заполнителя не должен превышать 1/4 толщины бетона иначе прочность покрытия будет падать.
Вариант-1 : Готовим инертный Наполнитель — смесь из щебня (или крошки, гальки) и мелкого песка. Примерный состав Заполнителя и песка приведен в Таблице-1.
Важно правильно выбрать пропорции Заполнителя и песка иначе будут «проплешины» на готовой поверхности после смытия или недостаточная прочность (если мало песка). Для более точного определения соотношения крупного Заполнителя и Песка необходимо взять любую емкость достаточного объема и взвесить ее. Затем до верха наполняем ее крупным Заполнителем. Опять взвешиваем и по разнице получаем вес заполнителя (М1).
Затем насыпаем периодически встряхивая в эту емкость с заполнителем песок пока он полностью не заполнит весь объем емкости с заполнителем. Опять взвешиваем емкость содержащую теперь и заполнитель и песок. По разнице с предыдущим взвешиванием получаем вес песка (М2).
Делим вес Заполнителя (М1) на вес песка (М2) и получаем ОПТИМАЛЬНОЕ соотношение для выбранного Вами Заполнителя которое и используем для приготовления нужного объема Наполнителя (смеси).
Готовим бетон : Смешиваем 1 часть цемента и 3-4 весовых части инертного наполнителя (смесь) воду (оптимально 0.45 части по весу от массы цемента и обязательно пластификатор (1-1.2% от массы цемента). Добавляем при необходимости — краситель для бетона (сухой железоокисный пигмент для окраски бетона в массе) в кол-ве не более 5% от массы цемента (для серого цемента минимум 3% максимум 6%, для белого минимума нет, а максимум — 5%).
Далее используем полученный бетонный раствор для заливки на подготовленную поверхность с последующей ее затиркой и нанесением лака-замедлителя.
Вариант-2 : Это вариация предыдущего метода, но для экономии декоративного Заполнителя и красителя для бетона (при его использовании) подготовленной смесью заливаем только верхний слой плиты. Нижняя часть при этом варианте выполняется из обычного неокрашенного бетона (пескобетон или бетон на гравийном или гранитном щебне).
Условие расчета минимальной толщины каждого слоя: Толщина слоя бетона не должна быть меньше 3-х кратного значения размера Заполнителя. Например для декоративной крошки фракции 5-10 мм, толщина декоративного слоя (10*3=30) не менее 30 мм. Выполнение этого условия обеспечит максимальную прочность плиты.
Вариант-3 : Готовим (или используем готовый с завода) обычный бетон и заливаем подготовленную площадку. Дожидаемся набора бетоном минимальной прочности (прочность пластилина) чтобы заполнитель не «провалился» в глубину при затирке. Далее равномерно распределяем декоративный Заполнитель (щебень, крошка, галька и.т.д.) по поверхности уложенного бетона.
Затем сверху укладываем слой отдельно приготовленного пескобетона с В/Ц >= 0.45 и высокой подвижностью (обязательно использование гиперпластификатора), и добавлением пигмента если необходим окрашенный базовый слой. Затираем его гладилкой до касания поверхности декоративного Заполнителя.
Далее дожидаемся ухода с поверхности цементного молока и на подготовленную таким образом поверхность наносим замедлитель — лак. Последующие действия по Инструкции (см. выше)
Этот метод часто применяется при использовании гальки как декоративного Заполнителя для создания фактурной поверхности из мытого бетона.
Примерный состав пескобетона (весовые части):
Цемент М500 (1 часть), промытый песок (3 части), вода (40-45% от массы цемента), гиперпластификатор (1-1.2% от массы цемента), краситель для бетона (3-5% от массы цемента, для белого цемента можно и <3%).
Расход замедлителя твердения бетона — лак «Мытый бетон-3»
Реагент (лак) — замедлитель твердения для мытого бетона может наноситься на поверхность с помощью кисти, краскопульта с компрессором или обычным садовым распылителем. Фактический расход будет зависеть от метода нанесения. Наиболее экономичный вариант — использование краскопульта, наименее экономичный — кисть. При нанесении замедлителя для мытого бетона (лак) краскопультом примерный расход — 120 гр/м2.
Покрытие наноситься в 1-2 слоя. Цветная окраска лака позволяет визуально оценить качество нанесения и избежать необработанных участков. Предварительный расчет площади и проверка расхода позволит купить нужный обьем лака-замедлителя «Мытый бетон-3«.
Добавки-замедлители схватывания и твердения
В последнее десятилетие в России бурными темпами развивается монолитное строительство. Для обеспечения монолитности возводимых конструкций желательно бетонировать их непрерывно. Однако это возможно при незначительных объемах работ и для строительства сравнительно простых конструкций. Во всех остальных случаях трудно избежать перерывов в бетонировании конструкций, и поэтому на строительных площадках вынуждены прибегать к устройству, так называемых, «рабочих швов».
Рабочие швы – ослабленное место, поэтому они должны устраиваться в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции. Их устройство связано с определенными трудностями и дополнительной затратой рабочего времени, так как для надежного сцепления нового бетона со старым необходимо тщательно обрабатывать поверхность ранее уложенного бетона. Для этого следует кромку схватившегося бетона очищать от цементной пленки, обнажать крупный заполнитель, продувая сжатым воздухом и промывая струей воды либо протирая проволочными щетками. Всего этого комплекса работ можно избежать, если вести бетонирование непрерывно или с такими перерывами, в течение которых процесс схватывания ранее уложенной смеси еще не начинается.
Одним из возможных технологических решений в таких случаях может служить введение в бетонную смесь замедлителей схватывания и твердения бетона. Такой прием должен осуществляться с учетом графика бетонных работ и подачи бетонной смеси к месту бетонирования.
Другое важное направление использования добавок-замедлителей схватывания связано с необходимостью транспортирования бетонной смеси на значительные расстояния, а также сохранения технологических свойств смесей в случае возникновения в производстве бетонных работ технологических перерывов.
В производстве сборных бетонных и железобетонных изделий добавки-замедлители схватывания применяют при изготовлении наружных стеновых панелей для вскрытия поверхностного слоя и обнажения декоративного заполнителя после ускоренного твердения.
Механизм действия добавок-замедлителей схватывания и твердения бетона заключается в торможении процессов гидратации и гидролиза клинкерных минералов, т. е. обусловливает замедленное выделение свободной извести в раствор и замедляет процессы коагуляции и сближения зерен цемента и его гидратных новообразований. Вслед-ствии этого интенсивность схватывания затворенных водой клинкерных цементов замедляется.
Схватывание цементного теста может быть замедлено и в результате действия добавок, которые, не препятствуя гидратации и гидролизу клинкерных минералов, быстро связывают свободную известь, выделяющуюся из C3S. Замедление процессов схватывания вызывается также влиянием отдельных электролитов, которые, в зависимости от их содержания в цементном тесте, могут препятствовать коагуляции коллоидного раствора и гидратных новообразований.
По требованиям надежности добавки, замедляющие схватывание, должны увеличивать время потери подвижности смеси от исходного значения до 2 см в 2 раза и более (при температуре окружающего воздуха (20±2) °С).
Для добавок, замедляющих твердение бетона и раствора, критерием служит снижение прочности бетона на 30% и более в возрасте до 7 суток. При этом в проектном возрасте через 28 суток прочность бетона увеличивается, а проницаемость — снижается.
Строительная практика располагает определенным опытом по применению следующих видов добавок-замедлителей схватывания и твердения бетонных и растворных смесей. – Нитрилотриметиленфосфоновая кислота НТФ. Белый кристаллический порошок, легко растворимый в воде и нерастворимый в органических растворителях. При передозировке возможно снижение прочности бетона и раствора. Добавка эффективна для всех видов цемента, в том числе и для высокоалюминатных. Обладает пластифицирующим действием, не вызывает коррозии арматуры в железобетоне. Рекомендуемая дозировка – 0,02…0,15% массы цемента. – РСБ-500 (ИСБ-500). Добавка-замедлитель для монолитного строительства. Маточные растворы производства нитрилотриметиленфосфоновой кислоты. Не содержит веществ, вызывающих коррозию арматуры. Рекомендуемая дозировка – 0,02…0,15% массы цемента. – Кормовая сахарная патока (меласса) КП. Продукт, являющийся отходом сахарной промышленности, в виде густой вязкой жидкости темно-коричневого цвета, хорошо растворимой в воде. Наблюдается замедленный набор прочности бетона и раствора в возрасте до 7 суток. Обладает пластифицирующим действием; не рекомендуется применять для сборного железобетона. Дозировка – 0,05…0,3%. – Молочная сыворотка. Отход производства молочной промышленности, представляющий собой желтоватую жидкость, в состав которой входят молочный сахар, жир, белок. Особенно сильное замедляющее действие – при введении сыворотки непосредственно в строительный раствор или бетонную смесь. Обладает пластифицирующим действием. Оптимальное количество добавки — 1,5…3% массы цемента (в пересчете на сухое вещество – 0,1…0,2%).
Добавки зарубежных производителей: – Адцимент ВЗ 2 (Addiment VZ 2). Добавка-замедлитель с пластифицирующим действием для монолитного строительства. Не содержит веществ, вызывающих коррозию арматуры. Рекомендуемая дозировка -0,2…0,7% массы цемента. Производитель: Addiment Sika ^(ФРГ). – Адцимент ВЗ 6 (Addiment VZ 6). Добавка – сильный замедлитель для растворов, легких и пенобетонов. Рекомендуемая дозировка – 0,2… 1,7% массы цемента. Производитель: Addiment Sika (ФРГ). – Перамин Р (Peramin R). Добавка-замедлитель в виде прозрачного раствора на основе фосфатов. Рекомендуемая дозировка – 0,2…1,0% массы цемента. . – Поззолит 100-ИксР (Pozzolith 100-XR). Добавка-замедлитель с пластифицирующим действием. Жидкость от коричневого до черного цвета. Рекомендуемая дозировка – 0,2…0,3% массы цемента. Производитель: Люберецкий комбинат СМиК. – Сементол Ретард (Cementol Retarde). Замедлитель с пластифицирующим действием для бетонных и растворных смесей, который предварительно смешивают с водой и добавляют в сухую смесь. Рекомендуемая дозировка – 0,2…0,8% массы цемента. Производитель: ТКК (Словения). – Зика Ретард (Sika Retarder). Высокоэффективный замедлитель схватывания на основе модифицированных фосфатов. Совместим со всеми видами портландцемента, включая шлакопортландцемент. Желтовато-коричневая жидкость плотностью 1,13 кг/л. Продукт не содержит хлоридов. Рекомендуемая дозировка — 0,2…2,0% массы цемента. Производитель: Sika (Швейцария). – Глюконат натрия. Соль натрия глюконовой кислоты, полученная из глюкозы путем ферментации. Обладает пластифицирующим и водоудерживающим действием. Мелко кристаллический порошок или гранулят от белого до коричневого цвета; полностью биоразлагаем; хорошо растворим в воде. Рекомендуемая дозировка — 0,05…0,25% массы цемента. Производитель: Bang&Bonsomer концерна МАПЕИ (Италия).
Кроме указанных в качестве добавок-замедлителей схватывания бетонных смесей и твердения бетона могут быть использованы средне- и слабопластифицирующие добавки повышенной концентрации, например, ЛСТ, УПБ, а также кремнийорганическая жидкость 113-63 (бывш. ФЭС-бб), этил-гидридсесквиоксан ПГЭН, гексаметафосфат, клей животный (костный, мездровый), крахмал, декстрин и другие.
Влияние перечисленных добавок на прочность и долговечность бетона, зависящее от кинетики формирования в их присутствии структуры цементного камня и от их участия в химических реакциях, не может быть предсказано априори. Поэтому содержание добавок в бетонах или растворах устанавливается экспериментально с одновременной проверкой прочности при сжатии в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
Читать далее: Применение добавок-ускорителей схватывания и твердения Добавки-ускорители схватывания и твердения
Дополнительная обработка поверхности выполненной по технологии «мытый бетон»
Финишная обработка поверхности дорожек и площадок из «мытого бетона» не является обязательной, но позволят повысить износостойкость, морозостойкость, долговечность и эстетическую привлекательность.
Варианты финишной обработки поверхности:
- Гидрофобизация — обработка поверхности готовой поверхности гидрофобизатором «Аквасил» для придания ей водооталкивающих свойств. Увеличивает морозостойкость и стойкость к загрязнению.
- Нанесение акриловой упрочняющей пропитки — состав укрепляющий верхний слой бетона и предотвращающий выпадение (особенно под нагрузкой) частично обнаженного Заполнителя из поверхности мытого бетона. Также полимерная пропитка выполняет роль гидрофобизатора защищая поверхность от воздействия влаги. Акриловая пропитка обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и УФ-излучению.
- Покрытие лаком для бетона (для наружного применения) — придает поверхности эффект мокрого камня и выполняет упрочняющую и защитную роль. Придает поверхности гидрофобные свойства. Основное предназначение — улучшение эстетических свойств за счет усиления цвета Заполнителя и окрашенного пигментами бетона.
Дополнительные методы применения Лака (изготовление рисунков, логотипов с помощью трафаретов, 3D-графика) описаны в Категории.
ГЛАВА 2. Специальные цементы
Некоторые свойства цемента можно изменить, если применить соответствующие добавки, что позволит уменьшить использование специальных цементов. Промышленность выпускает большое число таких веществ. Их влияние на свойства цемента указывается фирмами-изготовителями, однако конкретное действие каждой добавки должно быть тщательно проверено перед ее непосредственным применением. В этой книге будут рассмотрены только два основных и хорошо проверенных типа добавок: одного ускорителя и одной группы замедлителей. Ускоряющее или замедляющее воздействие относится к росту прочности, но не к схватыванию цемента.
Хлористый кальций
Введение хлористого кальция в состав бетонной смеси повышает интенсивность нарастания прочности, и этот ускоритель применяют при необходимости бетонирования при пониженных температурах (в районах с температурой от —11 до —7° С) или при срочном ремонте.
Хлористый кальций повышает скорость тепловыделения смеси в течение первых нескольких часов: по-видимому, он является катализатором реакции гидратации C3S и C2S. Гидратация С3А при введении хлористого кальция в некоторой степени замедлена, однако нормальный процесс гидратации цемента не нарушается. Хлористый кальций может быть добавлен к быстротвердеющему и обычному портландцементу. Чем выше скорость твердения самого цемента, тем раньше проявляется действие ускорителя. Однако хлористый кальций нельзя использовать с глиноземистым цементом. Быстротвердеющий портландцемент в результате добавки СаСЬ может достичь прочности 70 кгс/см2 в возрасте 1 суток, в то время как обычный портландцемент может достичь этой прочности только на 3—7-е сутки. К 28-суточному возрасту прочность быстротвердеющего цемента с добавкой и без добавки СаС12 практически одна и та же, но обычный портландцемент с добавкой СаС1г обладает большей прочностью, чем без добавки.
Результаты исследований, проведенных Хикки на цементах различных типов, приведены на рис. 2.12. Полагают, что на величину длительной прочности бетона добавка СаС12 не влияет. Хлористый кальций обычно сильнее способствует повышению прочности в ранние сроки жирных смесей с низким водоцементным отношением, чем тощих смесей.
Количество СаСЬ, вводимое в состав смеси, следует тщательно контролировать. При вычислении требуемого количества можно считать, что добавка 1% веса цемента (СаСЬ) оказывает на скорость твердения такое же воздействие, как повышение температуры на 6°. Добавка хлористого кальция в количестве 1—2% является обычно достаточной. Хлористый кальций ускоряет схватывание, и чрезмерное количество СаСЬ может вызвать мгновенное схватывание. Ниже приведены данные, показывающие влияние СаСЬ на сроки схватывания. Добавка СаС12, ускоряя схватывание, полезна при ремонтных работах, например когда течь воды должна быть быстро остановлена.
Важно, чтобы хлористый кальций был равномерно распределен в смеси, лучше всего это достигается путем растворения добавки в воде затворения перед ее введением в бетоносмеситель. Целесообразно предварительно готовить концентрированный раствор
В тех случаях, когда существует опасность снижения долговечности бетона в результате внешнего воздействия, добавка хлористого кальция не рекомендуется. Например, стойкость цемента к сульфатной агрессии снижается в результате добавки СаСЬ, особенно у тощих смесей. Если заполнитель является реакционноспособным, имеется повышенный риск возникновения реакции щелочи с заполнителем. Однако когда эта реакция эффективно контролируется применением низкощелочного цемента и введением активных минеральных добавок, влияние СаСЬ очень мало. Еще одно отрицательное влияние добавки СаСЬ заключается в том, что она увеличивает усадку примерно на 10% и, возможно, увеличивает также ползучесть. Хотя добавка СаСЬ снижает опасное воздействие мороза в течение первых нескольких дней после укладки бетона, морозостойкость бетона с воздухововлекающими добавками в более позднем возрасте ухудшается, что подтверждается данными, приведенными на рис. 2.13. С другой стороны, выявлено, что СаСЬ повышает стойкость бетона к эрозии и истиранию, причем эта стойкость сохраняется в любом возрасте.
Возможность коррозии арматурной стали в результате добавки в бетон хлористого кальция пока недостаточно изучена, однако Бюро США по рекламации — крупный потребитель бетона — считает, что пока нет доказательств, что применение хлористого кальция в надлежащем количестве отрицательно влияет на коррозию арматуры К В более пористом бетоне, полученном с использованием высокого водоцементного отношения, некоторая коррозия арматуры наблюдается в раннем возрасте, однако она не прогрессирует. Выявлено, что применение хлористого’кальция ведет к коррозии предварительно напряженной проволоки, поэтому его не следует применять при производстве предварительно напряженного железобетона. То же самое относится к пропариванию, так как имеется серьезная опасность сильной коррозии арматуры. Однако, когда подвергают пропариванию неармированный бетон, СаС12 повышает прочность бетона и позволяет использовать повышенную скорость подъема температуры для сокращения сроков твердения.
Влияние хлористого натрия менее интенсивно, чем хлористого кальция. К тому же влияние NaCl менее устойчиво, также отмечаются снижение теплоты гидратации и сбросы прочности к 7-суточному и более позднему возрасту. Поэтому применение NaCl нежелательно.
Замедлители
Замедление схватывания цементного теста может быть достигнуто введением в смесь специальных веществ — замедлителей. Они также, как правило, замедляют твердение теста, хотя некоторые соли могут ускорять схватывание и в то же время снижать интенсивность роста прочности.
Применение замедлителей целесообразно при бетонировании в жарких условиях, когда в результате воздействия повышенной температуры нормальные сроки схватывания сокращаются. Замедленное твердение, вызываемое замедлителями, может быть использовано для получения архитектурной отделки бетонных элементов. Для этого замедлитель наносят на внутреннюю поверхность стенок формы, что способствует замедлению твердения прилегающего к стенкам слоя цемента. После распалубки форм пограничный слой бетона вычищают, при этом бетонная поверхность приобретает текстуру заполнителя.
Замедляющее воздействие оказывают сахар, производные углеводов, растворимые цинковые соли, растворимые соли борной кислоты и др. На практике наиболее часто применяют те замедлители, которые являются одновременно и пластифицирующими добавками. Применяя замедлители, необходимо уделять особое внимание их правильной дозировке, так как в противном случае они могут препятствовать схватыванию и твердению бетона. Известны случаи получения, казалось бы, необъяснимого снижения прочности бетона, когда для перевозки проб заполнителей в лабораторию были использованы мешки из-под сахара или когда для транспортирования свежеприготовленной бетонной смеси были использованы мешки из-под черной патоки.
Выявлено, что при добавке к цементу сахара в количестве лишь 0,05% веса цемента прочность бетона в суточном возрасте снижается до нуля и в 3-суточном возрасте-—до 50% прочности того же бетона без добавки сахара. Однако результаты различных исследований являются весьма противоречивыми. Например, сообщалось, что аналогичное количество сахара повышает 3-суточную прочность на 10%, а прочность в более позднем возрасте — на 20%. Тем не менее из-за замедленного схватывания интенсивность роста прочности в первые трое суток была пониженной. Возможное объяснение этих противоречий может заключаться в том, что замедленное схватывание способствует образованию более плотного геля и, следовательно, получению повышенной конечной прочности. Из-за этих противоречивых данных сахар обычно не применяют в качестве замедлителей. Несомненно, что весьма желательно предварительно при практическом применении определить действие конкретного замедлителя на пробных замесах, приготовленных на том цементе, который будет использован в строительстве.
Практическое применение сахара возможно для предупреждения схватывания цемента, например в тех случаях, когда вышедшие из строя бетоносмеситель или шламбассейн нельзя быстро освободить. Однако избыток сахара может дать и противоположный эффект. Несмотря на невысокую прочность, быстросхватывающийся цемент с трудом удаляется из емкостей.
