Хлориды кальция используются в качестве ускорителя в процессе гидратации цемента, что позволяет быстро схватывать бетон и получать бетон с высокой начальной прочностью. Максимально допустимый предел добавления хлорида кальция составляет 2% в форме хлопьев.
Методы добавления хлорида кальция
Хлорид кальция доступен в виде гранул или других гранул, хлопьев или в форме раствора. Обычная форма хлопьев содержит минимум 77 процентов хлорида кальция, а гранулы и другие гранулированные формы — минимум 94 процента. Поскольку все формы хлорида кальция растворимы в воде, рекомендуется использовать его в форме раствора.
Следует позаботиться о том, чтобы раствор не вступал в контакт с цементом напрямую, так как это приводит к быстрой схватке цемента. Поэтому рекомендуется разбавлять его водой и смешивать с заполнителем.
Введение в бетон добавки хлорида кальция в количестве 1 – 2% от массы цемента позволяет ускорить начальный процесс набора прочности до 2-х раз.
Для использования хлорида кальция в качестве противоморозной добавки, делают 30%-ный раствор этой соли в теплой воде. Затем добавляют этот раствор в замешиваемый бетон. При этом количество воды следует уменьшить на 5%.
Влияние хлорида кальция на свойства бетона
Влияние на физические свойства
1. Установка времени
Поскольку хлорид кальция в основном используется в качестве ускорителя в бетоне, он значительно сокращает как начальное, так и конечное время схватывания бетона. Он в основном используется при низких температурах, так как позволяет быстрее отделывать и раньше использовать плиты. Но использование этого ускорителя не рекомендуется в жаркую погоду, так как он очень быстро схватывает бетон, что затрудняет его укладку и отделку.
2. Соотношение воды и цемента
Хлорид кальция значительно не уменьшает количество воды, необходимой для образования определенного спада, и этот фактор не должен играть никакой доминирующей роли в укреплении бетона. Поскольку это ускоритель, он может вызывать раннее повышение жесткости.
3. Воздухозаборник
Использование хлорида кальция в бетоне не приводит к уносу воздуха.
4. Замораживание и оттаивание
Бетон, содержащий хлорид кальция, быстро затвердевает и развивает раннюю устойчивость к повреждениям при замерзании и оттаивании. Это может быть важно при зимнем бетонировании, когда материал может быть подвергнут раннему нанесению противогололедных солей. В более позднем возрасте зрелый бетон, содержащий хлорид кальция, может быть менее устойчивым к морозу.
5. Сухая усадка
Известно, что хлорид кальция увеличивает усадку при сушке, причем его величина зависит от количества добавленного хлорида кальция, типа цемента, периода отверждения и условий окружающей среды.
6. Выцветание
Благодаря использованию хлорида кальция в бетоне в некоторых случаях на поверхности затвердевшего бетона образуется беловатый осадок. Но при нормальных условиях воздействия, однако, он притягивает воду и вряд ли вызовет выцветание, как другие соли. Эти белесые отложения не растворяются в воде, поэтому для их удаления используется разбавленная соляная кислота.
Влияние на химические свойства
1. Сульфатная атака
Хлорид кальция оказывает вредное влияние на бетон, когда подвергается воздействию растворов сульфатов. Сульфаты реагируют с ионами кальция и алюминия в цементной пасте с образованием сульфата кальция и сульфоалюмината кальция, что приводит к разрушению бетона. Если присутствует хлорид кальция, есть доказательства того, что устойчивость к сульфатной атаке снижается.
2. Тепло гидратации
Тепло гидратации происходит быстрее, а процесс гидратации происходит быстрее в присутствии хлорида кальция, особенно в первые 10–12 часов. Общая вырабатываемая масса не сильно изменилась, но ее раннее развитие может быть полезно при зимнем бетонировании.
3. Щелочно-агрегатная реакция
Когда высокощелочный цемент используется с определенными типами заполнителей, износ бетона происходит из-за разбухания заполнителя. Известно, что хлорид кальция в бетоне усиливает щелочно-агрегатную реакцию. Если в таких ситуациях необходимо использовать хлорид кальция, расширение можно контролировать с помощью низкощелочного цемента, пуццолана или нереакционноспособного заполнителя.
4. Коррозия арматурной стали
В бетоне, содержащем хлорид кальция, эта стабильная пленка, которая защищает сталь от внешней среды, не может поддерживаться с такой же эффективностью, и существует вероятность коррозии.
Хлорид кальция запрещен для предварительно напряженных бетонов, так как скорость коррозии больше из-за большой площади поверхности проволоки и большей разницы напряжений. Хлорид кальция не рекомендуется для бетонирования с паровым отверждением
Влияние на механическое поведение
1. Прочность на сжатие
Поскольку хлорид кальция используется в качестве ускорителя в бетоне, он увеличивает скорость твердения бетона. Требуется увеличения как минимум на 125 процентов по сравнению с контрольным бетоном через 3 дня, но через 6 месяцев или один год требование составляет только 90 процентов от контрольного образца.
По сравнению с обычным бетоном и бетоном с хлористым кальцием прирост прочности может варьироваться от 30 до 100 процентов в первые три дня. Количество хлорида кальция, превышающее принятые стандарты, приводит к снижению прочности. При одинаковом количестве хлоридов прочность увеличивается для более богатых смесей.
2. Прочность на изгиб
Прочность на изгиб увеличивается не так сильно, как прочность на сжатие при добавлении хлорида кальция. Требуется, чтобы прочность на изгиб через 3 дня составляла не менее 110% от контрольного образца. После более длительных периодов отверждения прочность бетона на изгиб, содержащего хлорид кальция, может быть даже ниже, чем у контрольного образца.
3. Усадка и ползучесть
Добавление хлорида кальция в бетон увеличивает усадку бетона, что, в свою очередь, увеличивает ползучесть бетона.
Преимущества использования хлорида кальция в бетоне
- Высокая начальная прочность
- Сокращенное время окончательного набора
- Уменьшенное текучесть
- Улучшенная обрабатываемость
- Быстрая обработка формы
- Экономическая эффективность
- Полезно при использовании с летучей золой.
