Хлорид кальция – это кальциевая соль соляной кислоты. Химическая формула CaCl2. Является побочным продуктом при производстве соды. Находит применение в различных областях, в том числе медицине, пищевой промышленности, химии, добыче нефти, металлургии и прочее. Очень активно применяется в строительстве и коммунальном хозяйстве (как антигололедный реагент).
В строительстве хлорид кальция в массовом порядке используется как добавка в бетоны. Это один из самых мощных ускорителей схватывания и твердения бетона, что, в том числе, позволяет эффективно использовать хлорид кальция при зимнем бетонировании как противоморозную добавку.
Имеет целый ряд положительных свойств, что в комплексе и предопределяет массовость использования хлорида кальция в нашей стране и за рубежом.
Хлорид кальция как ускоритель
Хлорид кальция существенно подстегивает процесс гидратации основных минеральных компонентов бетона.
Использование этой добавки актуально и летом, и зимой
В зависимости от температуры окружающей среды возможно испарение воды до 40% из объема бетона. Поэтому летом бетон без добавок-ускорителей существенно теряет в своем качестве. Оставшегося количества воды не хватает для полной гидратации цемента: часть цемента сработает вхолостую, и выключится из работы по твердению. При этом испаряющаяся из толщи бетона вода мигрирует к поверхности, образуя направленные сквозные поры. Если такой раствор заливается на улице, то через несколько зимних периодов своей эксплуатации бетон может полностью разрушиться (за счет процесса замораживания/оттаивания воды в порах). Поэтому для процесса твердения важен начальный период (первые несколько суток), и, если его правильно отработать, вы получите качественные бетонные изделия, которые без проблем будете эксплуатировать долгие годы.
Вывод: ускоритель схватывания помогает выстроить качественный цементный каркас в первые дни застывания раствора.
Стоит отметить, что хлористый кальций является сильно гигроскопичным веществом*, что дает возможность поддерживать высокую внутреннюю влажность в бетоне, и не допускает его очень быстрого обезвоживания в жару.
Введение в бетон добавки хлорида кальция в количестве 1 – 2% от массы цемента позволяет ускорить начальный процесс набора прочности до 2-х раз. Более точные данные по влиянию хлорида кальция на прочность бетона приведены в таблице 1 (данные испытаний НИИЖБ г.Москвы).
Бетоны с добавкой хлорида кальция через 28 суток добирают к своей марочной прочности до 20%. То есть, чтобы получить изделие с заданной марочной прочностью, можно сэкономить на цементе, добавив его меньше на те же 20%.
Хлорид кальция как противоморозная добавка
Гидратация цемента возможна только в присутствии воды. Скорость этого химического процесса напрямую зависит от температуры воды – чем выше температура, тем быстрее протекает процесс гидратации.
Даже при температуре +5оС общее время схватывания (период) в 3 раза больше чем при +15оС, не говоря уже о 0оС, где этот показатель выше почти в 6 раз. И это только схватывание, твердеет цемент при низких температурах очень долго. При минусовых температурах, вода в бетоне через какое-то время просто замерзнет, и никакого схватывания и твердения вообще не произойдет. При этом если бетон не успеет набрать своей минимальной, так называемой, критической прочности*, то вода в бетоне его просто разорвет на отдельные друг от друга куски, и говорить о какой-либо монолитности изделия уже не придется.
*Критическая прочность бетона – не менее 50% от закладываемой марочной прочности.
Один из возможных вариантов зимнего бетонирования – применение противоморозных добавок. Хлористый кальций является одной из самых эффективных противоморозных добавок с очень низким расходом по массе цемента, и работает до -30оС.
Как противоморозная добавка хлорид кальция обладает двойным эффектом: кроме того что он ускоряет процесс начального схватывания и твердения, он работает как антифриз – понижает точку замерзания раствора с водой. А пока вода в бетоне находится в жидкой фазе, процесс гидратации продолжается.
Дополнительно к достоинствам хлорида кальция как ускорителя схватывания и противоморозной добавки следует отнести следующие моменты:
- Относительно невысокая стоимость хлорида кальция в пересчете на 1 тонну используемого цемента.
- Хорошая растворимость в воде, в том числе и в холодной. Предельная растворимость хлористого кальция в зависимости от температуры воды:
+5оС – 590 г/л
+20оС – 740 г/л
+40оС – 1250 г/л
- Хлорид кальция обеспечивает дополнительный самопрогрев бетона в начальный период, за счет более мощной химической гидратации цемента с водой.
- Обладает способностью пластифицировать бетонные смеси. При добавке 2% от массы цемента позволяет снизить расход воды на 10-15% и, соответственно, в дальнейшем улучшить эксплуатационные характеристики бетонных изделий (прочность, водопроницаемость, морозостойкость). Увеличивается поверхностная прочность готовых бетонных изделий, и улучшается их внешний вид.
- Совместим практически с любыми другими химическими добавками в составе различных комплексов для бетона.
- Хлорид кальция малочувствителен к минералогическому составу используемого цемента. Поэтому при возможном переходе в процессе работы на другой цемент, дозировка хлорида кальция и методология работы с ним остается неизменной.
- Позволяет взбодрить лежалые цементы и выжать максимум из их вяжущих свойств. Эффективно работает со шлакопортландцементом, и дает возможность использовать его в поточной технологии взамен портландцемента.
- Хлористый кальций безвреден для человека. Не горюч, не токсичен, не взрывоопасен.
Недостатки хлорида кальция
Повышенная концентрация хлорида кальция (более 2% от массы цемента) может вызвать коррозию стальной арматуры при доступе к ней влаги и кислорода через толщу бетона. Данный фактор можно компенсировать следующим образом:
- вводить в состав бетона ингибиторы коррозии (например, нитрит натрия или кальция);
- использовать гидрофобизаторы;
- тщательно уплотнять сам бетон, не допуская в нем пустот;
- покрывать арматуру слоем бетона не менее двух сантиметров.
Соответственно, при изготовлении неармированных изделий и неответственных бетонных массивов повышенной концентрацией хлористого кальция можно пренебречь.
При дозировке хлористого кальция > 3% усиливается усадка бетона. Ее величина довольно невелика – больше в 1,2 – 1,3 раза по сравнению с бетоном без добавки.
Хлористый кальций гранулированный имеет широкий диапазон применения: от пищевого производства, медицины и косметологии до строительства и промышленности. В промышленности и строительстве где востребованы свойства кальциевой соли соляной кислоты, используют технический CaCl2. Так, например, невосприимчивость к низким температурам позволяет использовать хлористый кальций, как противогололедный реагент, прекрасно справляющийся со своей задачей при температурах достигающих отметки -35°С. Низкие температуры на территории России в зимнее время - явление более чем масштабное, и применение хлористого кальция не ограничилось предотвращением образования и последствий гололеда и безопасности пешеходов. Расход состава на 100 кг цемента От 2 до 6 кг на 100 кг цемента + дополнительно ввод пластификатора и ингибитора коррозии Где применяется хлористый кальций В промышленности широко применяют хлористый кальций при производстве пенобетонных блоков, блоков из пенополистиролбетона, керамзитобетона, пескоцемента, а также шлакоблоков, силикатного кирпича, при изготовлении неармированных стальной арматурой железо-бетонных изделий. Хлористый кальций также является одним из основных компонентов при нанесении жидкой резины. Применение хлористого кальция в качестве ускорителя схватывания при производстве бетонных изделий, пенобетона, пенополистиролбетона и прочих бетонов и строительных растворов наиболее распространено и экономически обосновано ускорением оборота форм и как следствие - повышением производительности!
Преимущества применения
При добавлении в раствор или в бетон CaCl2 в количестве всего 2% от массы цемента значительно меняются свойства бетона:
- Уменьшается количество сколов и улучшается внешний вид изделия, так как поверхностная прочность бетона возрастает на 50%.
- Немаловажным фактором является возможность уменьшить потребление цемента на 10% без ущерба прочности и сокращении времени схватывания почти в 3 раза.
- Прочность бетона нормального твердения в первые сутки возрастает более чем в два раза.
- Хлорид кальция восстанавливает свойства лежалого цемента.
Вывод: Однозначно можно сказать, что использование хлорида кальция позволяет повысить качество, сократить сроки и снизить затраты при производстве бетонных изделий.
Вы можете приобрести хлорид кальция и другие необходимые для строительства добавки на сайте отечественного производителя химических реагентов «Адамант».