Чтобы ускорить процесс застывания цемента, можно использовать различные добавки и методы. Эти добавки влияют на химические реакции гидратации цемента, повышая скорость кристаллизации и набора прочности.

Ускорение схватывания цемента

Рассмотрим основные варианты:

1. Химические добавки-ускорители

Добавление специальных химических веществ в цементный раствор позволяет значительно ускорить процесс твердения. Вот наиболее распространенные вещества:

• Хлористый кальций (CaCl₂):
  Это одна из самых популярных добавок для ускорения твердения бетона. Хлористый кальций увеличивает растворимость компонентов цемента, что способствует более быстрому насыщению воды и активной кристаллизации. Он особенно эффективен при низких температурах, например, зимой.
• Хлористый натрий (NaCl):
  Используется как менее эффективная альтернатива хлористому кальцию. Однако его применение ограничено из-за возможной коррозии арматуры.
• Нитраты (например, нитрат кальция или натрия):
  Эти соединения также способствуют ускорению гидратации цемента и повышают раннюю прочность бетона.
• Карбонаты:
  Карбонатные соединения помогают ускорить процесс схватывания за счет повышения активности раствора.
• Неорганические кислоты:
  Некоторые кислоты могут быть использованы для активации процесса гидратации, но их применение требует осторожности из-за возможного изменения свойств готового изделия.

2. Снижение водоцементного соотношения (В/Ц)

Уменьшение количества воды в смеси способствует более быстрому образованию концентрированного раствора, что ускоряет кристаллизацию цемента. Однако этот метод имеет свои недостатки:

• Снижается подвижность раствора, что может затруднить его укладку.
• Возможны полости в готовом изделии из-за недостаточного заполнения объема.
• Для компенсации снижения В/Ц рекомендуется использование пластификаторов.

3. Использование пластификаторов

Пластификаторы позволяют снизить водоцементное соотношение без потери подвижности смеси. Это помогает ускорить твердение бетона и улучшает его качество. Применение пластификаторов особенно эффективно при необходимости сохранить удобоукладываемость смеси.

4. Тепловлажностная обработка

Повышение температуры и влажности во время твердения значительно увеличивает скорость процессов гидратации:

• При температуре около 60°C и влажности 90% бетон может достичь расчетной прочности всего за несколько часов.
• Этот метод часто используется на заводах для пропаривания железобетонных изделий (балок, свай).

Недостатком метода является удорожание производства из-за необходимости специального оборудования для прогрева конструкций.

5. Использование мелкодисперсного цемента

Цемент мелкого помола обладает большей реакционной способностью благодаря увеличенной площади контакта с водой. Это позволяет существенно сократить время схватывания без применения дополнительных химических добавок или тепловой обработки.

6. Комбинированные методы

Для достижения максимального эффекта можно комбинировать несколько методов:

• Добавление хлористого кальция вместе с использованием пластификатора.
• Применение мелкодисперсного цемента с одновременным снижением В/Ц.
• Тепловлажностная обработка в сочетании с химическими добавками.

Чтобы цемент быстрее застыл, можно добавить хлористый кальций, хлористый натрий, нитраты или карбонаты; использовать пластификаторы для снижения водоцементного соотношения; применять мелкодисперсный цемент или проводить тепловлажностную обработку конструкции.