Хлорид кальция и свойства бетона.
Бетон должен удовлетворять многим эксплуатационным характеристикам. Добавление хлорида кальция придает некоторые желательные свойства, но оказывает неблагоприятное влияние на другие.
К наиболее цепным свойствам хлорида кальция (как добавки в бетон) относится его способность уменьшать время начала и конца схватывания и ускорять твердение бетона. С практической точки зрения это дает возможность уменьшить период ухода за бетоном, его выдерживание и время, в течение которого следует укрывать бетой (в холодную погоду), а также значительно раньше проводить отделочные перлини, освобождать формы и более быстро вводить бетонные конструкции в эксплуатацию.
Хотя совершенно очевидно, что в бетоне с хлоридом кальция достигается более высокая ранняя прочность, нелегко количественно предсказать, во сколько раз ускоряется твердение. Даже сохранение тех же видов цемента, количества хлорида кальция, содержания воздуха и осадки конуса не обеспечивает равноценного воздействия на прочностные характеристики. Например, в бетонах, изготовленных на 13 цементах, полученных из различных источников и выдерживаемых 7—28 суток, добавка хлорида кальция привела к повышению прочности при сжатии (от слабого до умеренного) к 7 суток для бетонов на 11 из 13 цементов.
К 28 суткам прочность при сжатии бетонов на 9 из 13 цементов, содержавших СаС12, была меньше, чем у смесей соответствующих эталонов. Различие в прочности на сжатие может быть обусловлено размерами частиц, химическим и минералогическим составом цементов. Хотя добавление хлорида приводит к развитию большей прочности в бетоне, когда его выдерживают при температуре окружающей среды, процентное повышение прочности.
Стандарт ASTM требует, чтобы время до начала и конца схватывания было не менее, чем на 1 час меньше по сравнению с эталоном
Стандарт ASTM требует возрастания не менее чем на 125% сверх контрольного бетона к 3 суткам. К 6—12 месяцам требуется только 90% контрольного образца
Эта цифра может очень варьировать в зависимости от исходного материала и способа выдерживания, снижение может увеличиться к 28 суток. Общее количество выделенного тепла через длительное время почти такое же что и у сравниваемого бетона.
Может контролироваться при использовании низко щелочных цементов и пуццоланов Добавка хлорида кальция не должна быть использована в предварительно напряженном бетоне или в бетоне, содержащем комбинацию разных металлов; некоторые технические нормы ж допускают применения в армированном бетоне.
Существует много противоречивых мнений о том, каким образом с добавлением хлорида кальция изменяется усадка при высушивании. Получены существенные доказательства того, что бетон, содержащий хлорид кальция, имеет более высокую усадку, чем бетон без добавки, особенно в ранний период твердения.
В литературе размеры усадки описаны для конкретного периода выдерживания бетона, поэтому данные отражают больше эффекты, обусловленные различной степенью гидратации. Более высокая усадка может быть объяснена более высокой степенью гидратации бетона, содержащего хлорид кальция.
Характеристики химических ускорителей неодинаковы в разных стандартах. Признаки добавки ускорителя описаны по-разному: это касается ускорения начала и конца схватывания, нарастания ранней прочности, начальной скорости реакции или, как следствие, низкой конечной прочности бетона. Ускоритель, как предполагает термин, должен увеличивать скорость развития некоторых основных свойств цемента или бетона. Нет необходимости полагать, что он воздействует на одно из нескольких свойств при их одновременном появлении. К примеру, в химическом анализе ускоритель может означать возрастание скорости химической реакции, в физическом аспекте — возрастание скорости схватывания или изменения объема, а в механическом — повышение скорости нарастания прочности.
Хлорид кальция обычно считают ускорителем схватывания цемента, но в ранних публикациях его рассматривали как замедлитель. В небольших количествах хлорид кальция может действовать как замедлитель, в частности для высокоглиноземистого цемента и шлаковых цементов. Хотя хлорид кальция ускоряет схватывание и твердение, совершенно не обязательно, чтобы при его добавлении к индивидуальным компонентам цемента он действовал как ускоритель. Например, хлорид кальция замедляет гидратацию фазы трехкальциевого алюмината, однако действует как ускоритель при гидратации силикатной фазы.