Прискорювачі схоплювання та твердіння бетонів (Частина 1)
Тема прискорювачів у сучасній технології бетону надзвичайно скандальна, навмисне заплутана та заангажована самими виробниками та продавцями хім. добавок.
Насамперед даний стан речей обумовлено тим, що за допомогою прискорювачів можна досить легко, просто і дешево істотно модифікувати технологічний виробничий ланцюжок. А це гроші, величезні гроші. Оскільки гроші люблять тишу, продавці хім. добавок намагаються її дотримуватись, особливо не поширюючись на тему прискорювачів. Набагато охоче вони популяризують і пропагують свої поліфункціональні склади взагалі, хоча чималу частину успіху слід, по праву, віддати вдало підібраним у їх складах прискорювачам.
Так для важких бетонів дуже критичний параметр - час оборотності дорогої формоснащення, стає можливим модифікувати не шляхом витратної і енергоємної тепловологостної обробки, а "підстібаючи" кінетику набору міцності хімічним шляхом.
У легких бетонах, і зокрема в пінобетонах, за допомогою прискорювачів вдається мінімізувати вплив мінералогії, тонини помелу та тривалості зберігання цементу на якість продукції, випередити осаду свіжоприготовленої пінобетонної матриці прискореним набором її міцності.
Хоч як це парадоксально, але саме тема прискорювачів – наріжний камінь і економіки поліфункціональних модифікаторів. Найпростіша композиція подібного роду складається як мінімум із двох компонентів, - зазвичай це пластифікатор другої (рідше третьої) групи ефективності і який або прискорювач, або спеціально підібрана суміш прискорювачів, що забезпечують адитивність (або навіть синергізм) компонентів. Елементарний рецептурно-економічний аналіз показує, що вартість саме прискорювача і єосновним ціноутворюючим фактором таких поліфункціональних складів. Іншими словами, хто "сидить" на дешевих прискорювачах - той володіє ринком поліфункціональних добавок. Навіть "легка техногенність" (а часом і не легка) деяких складів не є перепоною для їх масового застосування - критерії економічної доцільності переважують.
З цієї ж опери й баталії, що вибухнули нещодавно в Україні, за ступенем застосування тих чи інших поліфункціональних модифікаторів для бетонів у будівельній індустрії. Все як у людей – з поливанням один одного брудом у ЗМІ, науковими та псевдонауковими відписками, підмітними листами, привселюдному полосканні брудної білизни тощо.
З одного боку, це свідчить, що виробництво поліфункціональних складів в Україні вже виросло з дитячих штанців - захищаючи власну пісочницю, малеча вже не хныкає, а роздає зуботичини.
З іншого боку, загальна культура подібних склок з яскраво вираженим економічним підґрунтям свідчить, що її учасники ще недостатньо чітко розуміють, навіщо їм ця пісочниця взагалі потрібна. Тяжка артилерія у вигляді центральних ЗМІ вимагає дбайливого та грамотного поводження. Поливаючи один одного з ушата, потрібно не розплескувати бруд на простого обивателя, абсолютно не присвяченого в тонкощі та передісторію підкилимної боротьби. Інакше потенційного майбутнього покупця, дуже легко перетворити на затурканого та заляканого перестраховика, який за слову “хім. добавка” осяятиметься хресним прапором.
(І не слід тішити себе надіями, що папік-Мапік так і сидітиме осторонь, на лавочці, і споглядатиме, як діти ділять пісочницю. Як тільки доп'є своє пиво, він накостиляє малечі і забере всі іграшки. Найкмітливіші отримають їх назад – якщо бігатимуть йому запивом.)
Основні прискорювачі схоплювання та твердіння, що застосовуються в бетонних композиціях Прискорювачів схоплювання та твердіння цементних композицій багато. Існує кілька класифікацій, заснованих на механізмі впливу на гідратацію цементу. Якщо ж провести поділ за вузькохімічною приналежністю, то до прискорювачів можна віднести такі речовини (курсивом виділено гостовані прискорювачі):
Вуглекислі соліКалій вуглекислий (поташ) - K2CO3 Натрій вуглекислий (сода) - Na2CO3 Сірчанокислі соліНатрій сірчанокислий - Na2SO4 Натрій тіосульфат + натрій роданід (Na2S2O3 + NaCNS) Гіпс - CaSO4 НітратиКальцій азотнокислий Ca(No3)2 Натрій азотнокислий - NaNo3 Амонійні соліКарбамід (сечовина) - CO(NH2)2 Солі фосфорної кислоти Тринатрійфосфат Сілікати Сілікат натрію (розчинне скло) - Na2O х SiO2 + nH2O Хлориди Алюміній хлористий – AlCl3 Залізо хлористе – FeCl3 Барій хлористий – BaCl2 Магній хлористий – MgCl2Кальцій хлористий – CaCl2 Натрій хлористий Кислота соляна - HCl Кел - (хлорокис кальцію) Механічні суміші різних прискорювачівНітрит-нітрат кальцію (ННК) Нітрит-нітрат-хлорид кальцію (ННХК ) Нітрит-нітрат-хлорид кальцію + сечовина (ННХКМ) Сода+поташ+поластифікатор
Продавати, а тим більше завозити з-за кордону, нехай навіть високоефективні, але дешеві склади, якими є хлоридні прискорювачі, і в першу чергу хлориди кальцію і натрію, економічно недоцільно. Тим більше, що їх поширеність у природі настільки висока, що в будь-якій країні світу своїх достатньо.
Вуглекислі солі.
Натрій вуглекислий. Про прискорювальну дію соди (вуглекислого натріюNa2(CO3) на цемент, відомо вже давно. Ще 1903 р. академік Байков А.А. - основоположник теорії твердіння цементів, у своїх роботах згадував про соду, як про сіль, що викликає надзвичайно швидке схоплювання (див. Таблиця 631-1)
Зміна термінів схоплювання при добавках соди.
Добавка соди у % від ваги цементу