Алюминат натрия добавка в бетон
Обновлено: 08.05.2024
Более качественная штукатурка получается при нанесении ее с помощью цемент-пушки; раствор при этом хорошо уплотняется и штукатурка становится водонепроницаемой.
Растворы с алюминатом натрия применяют не только для придания поверхностям водонепроницаемости, но и для заделки различных отверстий в бетоне и оштукатуривания по сырым, не просыхающим поверхностям, выполненным из бетона или кирпича.
На строительство алюминат натрия поступает в виде раствора с удельным весом 1,44. Перед работой его разводят водой. Чтобы получить раствор алюмината натрия 2-, 3- и 5-проиентной крепости, необходимо 1 часть алюмината натрия развести в 15, 10 или 6 частях воды.
Для получения гидроизоляционного раствора сначала приготовляют сухую цементную смесь состава 1:3 по весу (цемент: песок), затем смесь затворяют раствором алюмината натрия.
Для приготовления штукатурных растворов берут алюминат натрия 2- или 3-процентной концентрации (крепости). При выполнении работ температура воздуха в помещении должна быть не ниже 5° С. Воду и раствор при этом подогревают до 10—30° С. Начало схватывания раствора происходит через 10—30 мин, в зависимости от температуры воздуха и раствора.
Для большей однородности раствор необходимо перемешивать не менее 2 мин. Поверхности, оштукатуренные таким раствором, рекомендуется поливать водой в течение трех суток.
Нетеплопроводные штукатурки выполняют из легкого, быстровысыхающего раствора, состоящего из 1 части цемента, 1 части известкового теста, 2 частей песка и 5 частей асбозурита. Для приготовления раствора цемент, песок и асбо- зурит перемешивают и получают сухую смесь, которую затворяют известковым молоком.
Смотрите также:
Растворы с алюминатом натрия применяют для заделки трещин в бетоне, через которые просачивается вода, для устройства водонепроницаемых штукатурок по сырым, невысыхающим поверхностям бетона и
Специальные штукатурные работы. Цемент-пушка жидкое.
Кроме того, бел тоны и растворы с этой добавкой не размываются водой при скорости течения ее до 10 я!сек. В процессе испытаний также было установлено, что добавка алюмината натрия в бетонную смесь при расходе цемента 220 кг снижает прочность образцов на сжатие от 28 до 15.
В необходимых условиях в цементно-песчаный раствор вводят уплотняющие добавки (жидкое стекло, церезит, алюминат натрия, битумные и
В состав установки для нанесения торкрет-штукатурки входят тележка с колесным ходом, на которой смонтирована цемент-пушка.
Алюминат натрия как химическое соединение, используется достаточно широко. Например, он применяется в качестве связующего вещества при производстве бумаги и картона в целлюлозно-бумажной промышленности. Условием его использования в этом технологии является предварительное умягчение применяемой при изготовлении бумажной продукции воды, то есть удаление из нее гидрокарбонатов кальция и магния.
Алюминат натрия в этом случае используется для коррекции рН бумажной массы и коагулирующего действия, способствующего слипанию частиц целлюлозного волокна. Кроме того, за алюминат натрия, за счет своих флоккулирующих свойств, способствует удержанию в бумажной массе наполнителей, находящихся в состоянии тонкодиспергированной и коллоидной взвеси, в частности диоксида титана, используемого в качестве отбеливающей добавки. Кроме того, алюминат натрия, за счет подщелачивающих свойств, препятствует образованию пены и разбуханию целлюлозного волокна.
Довольно широко алюминат натрия применяется и в строительной промышленности, при изготовлении бетона, где используются в качестве стабилизирующей добавки, ускоряющей процессы схватывания цемента. Кроме того, добавка трех-пяти процентного раствора алюмината натрия к воде, смешиваемой с портланд-цементом, также способствует повышению такого качества, как водонепроницаемость бетона, что сказывается на увеличении прочности бетона в отношении изделий, изготовленных из него, от размывания водой.
Но часто высокая скорость затвердевания не соответствует технологии их изготовления, поэтому для увеличения срока схватывания в бетонную смесь добавляется сульфитно-спиртовая барда, однако уровень водонепроницаемости бетона при этом снижается на одну или две атмосферы.
- ремонта бетонных конструкций,
- заделки трещин, полостей и других дефектов.
Следует отметить, что добавка алюмината натрия, ввиду того, что стабильность этого коллоидного раствора сохраняется только при положительных температурах, предполагает проведение работ только при температуре не ниже пяти градусов Цельсия, при температуре бетонной смеси в диапазоне от 10 до 30оС.
К другой области применения алюмината натрия относится производство огнестойкого стекла. Это химическое соединение входит в состав промежуточного слоя, который при нагревании до высоких температур преобразуется в пену, обладающую термостойкими свойствами. Кроме того, алюминат натрия используется
- в производстве лаков
- и при окраске тканей, в качестве травильного раствора.
Алюминат натрия является также одним из основных компонентов реакционной смеси, используемой для производства геля, служащего затем основой для выращивания кристаллов цеолитов, или молекулярных сит.
Они в настоящее время широко используются в технике и представляют собой кристаллы, образованные молекулярными тетраэдрами оксидов кремния и алюминия, AlO2 и SiO2, имеющих поры одинакового размера. Цеолиты имеют достаточно большую ионообменную емкость и высокую способность к десорбции адсорбированной фазы, распределяющейся по всему внутреннему объему кристалла. Цеолиты могут быть использованы для каталитического обезжелезивания воды, а так же в процессе обогащения биогаза , для удаления диоксида углерода и других примесей.
Алюминат натрия – химический реагент, проявляющий свои свойства в зависимости от области применения.Данный реагент был широко представлен в 70 – 80 годы прошлого столетия и производился некоторыми предприятиями Советского союза. Технология производства алюмината достаточно простая, но сегодня наблюдается его полное отсутствие на рынке в растворе высокого качества.
Алюминат натрия представляет из себя смесь двух оксидов:
и выглядит, как аморфное беловатое вещество, хорошо растворимое в воде.
Амфотерные свойства алюминия позволяют алюминату натрия, довольно хорошо растворяется и в кислых, и в щелочных растворах. Растворимость его тем выше, чем выше температура растворителя. На воздухе алюминат натрия разлагается на составляющие.
Области применения алюмината натрия
Алюминат натрия применяют во многих производственных процессах:
1. При производстве лаков;
2. В качестве наполнители при производстве мыла;
3. В ионно – обменной очистке воды;
4. В процессах смягчения жесткости воды;
5. При производстве бумаги;
6. При производстве стекла (придает жаропрочные свойства);
7. Очистка промышленных сточных вод в качестве эффективного коагулянта;
8. В производстве пластмасс;
9. Как ускоритель схватывания или твердения бетонов в коммерческом или жилищном строительстве.
Ускорение схватывания бетона. Использование алюмината натрия в качестве добавки
Сегодня мы более подробно остановимся на рассмотрении алюмината в качестве основного компонента противоморозных добавок для ускорения схватывания бетона. Впервые, влияние алюмината натрия на строительные растворы было изучено такими известными научными деятелями как А.Я. Якуб и Л.Б.Митгарц. В результате их исследований было установлено, что он является хорошим ускорителем схватывания цемента и твердения бетона.
Принцип действия такой добавки в бетон заключается в ускорении гидратации цемента, благодаря чему ускоряется процесс образования субмикрокристаллических единиц, что обеспечивает высокую прочность бетона. От общей массы цементного теста, масса ускорителя должна варьироваться от 1 -5% в зависимости от рецептуры и наличия в ее составе различных компонентов.
1. Расход цемента при использовании алюмината натрия может снизиться.
2. Кроме того, в 2 раза может сократиться расход энергии на прогрев цемента, что дает дополнительную экономию.
3. Введение алюмината натрия на 50 - 60% повышает прочность бетона на начальной стадии его созревания.
4. Уже спустя 7 суток такой бетон может выдержать давление в 8 атмосфер.
5. Арматура, уложенная в такой бетон, не будет подвергаться коррозии, что позволяет использовать такой бетон для навесных конструкций (в особенности для туннелей и мостов).
Многие фирмы и компании производят противоморозные добавки для ускоренного твердения цемента, бетона при строительных работах, проводимых в зимнее время. В основе таких добавок может выступать алюминат натрия. Введение алюмината
- не оставляет свободную воду в цементном тесте,
- гомогенизирует
- и способствует образованию мелкопористой структуры цемента.
Бетонный раствор, приготовленный с использованием такой добавки, обладает высокой степенью прочности, поэтому его можно использовать для заделывания дыр и трещин в бетоне с хорошими антикоррозийными свойствами. Добавка на основе алюмината натрия значительно уменьшает усадку бетона, трещины образуются крайне редко, отпадает необходимость в использовании различных вибраторов и виброреек для уплотнения цементного теста.
Конечно же, более обширное применение алюмината натрия связано с очисткой воды, где он применяется в качестве коагулянта, но рассмотренное выше свойство алюмината натрия не менее важно, особенно для нашей страны, т.к. у нас довольно суровые зимы. Применение алюмината натрия позволяет ускорить процесс коммерческого и жилищного строительства.
В 2006 году был одобрен патент на производство стекла, с добавлением растворимых соединений алюминия и жидкого стекла, обладающего повышенной огнестойкостью.
Алюминат натрия для жидкого огнеупорного стекла
Раствор, при высыхании не давал оптических искажений и был абсолютно прозрачным. Такой раствор содержит силикат щелочного металла, растворимый алюминат щелочного металла – алюминат натрия, калия, лития. Также вводят многоатомные соединения и гидрокарбоновую кислоту. Чтобы получить качественное огнестойкое стекло необходимо вводить указанные выше вещества строго поэтапно и контролировать температурный режим. Сначала, к раствору силиката щелочного металла, добавляется алюминат натрия, затем гидроксикарбоновую кислоту, а в конце многоатомные соединения. Стекло, из такого раствора, располагают между обычными стеклами и когда происходит возгорание, то этот неорганический силикатный слой вспучивается и расширяется с образованием пены. Пена термически блокирует дальнейшее распространение огня. Такое стекло массивнее, чем обычное и стоит по цене значительно дороже.
Слой жидкого стекла выплавляется из силиката натрия или силиката калия. Ранее, американские изобретатели, описывая огнестойкие стекла, отмечали в своих работах, что «многоатомные спирты, мочевина, моносахариды, фосфат натрия, полисахариды, бура, алюминат натрия, диоксид кремния и борная кислота – улучшают качество огнеупорного стекла. Как оказалось, добавление алюмината натрия, согласно американским изобретателям, ухудшало свойства жидкого стекла – наблюдалось выпадение в осадок, при добавлении сразу или при стоянии. Это явление ухудшало оптические показатели стекла, ведь оно должно быть прозрачным.
Удаление нежелательных последствий алюмината натрия в стекле
После многочисленных испытаний, было выявлено, что получение прозрачного, не выпадающего в осадок раствора возможно, если нейтрализовать алюминат натрия, перед добавлением, гидроксикарбоновой кислотой. Как уже отмечалось выше, в производстве стекла можно применять любой водорастворимый алюминат, алюминат любого щелочного металла, например, лития, натрия, цезия. Но наибольшее предпочтение производители отдают алюминату натрия. Кроме щелочных металлов, можно использовать алюминаты алкиламмония и алюминат аммония.
Для нейтрализации используют такие карбоновые кислоты, как: глюконовая кислота, сахарная кислота, винная кислота, молочная кислота, яблочная кислота и лимонная кислота. Причем, последнюю применяют в производстве чаще всего. В современном производстве стекла, в основе раствора используют силикат натрия, соотношение оксида кремния и оксида натрия, в котором составляет 2.85:1.
Также, можно применять силикат калия и лития. Но, наиболее предпочтительней использовать смесь силиката натрия и силиката калия. Молярное соотношение ионов натрия и ионов калия должно составлять 4:1. Многоатомные соединения, используемые для улучшения качества раствора: глицерол, сахар, глицерин (чаще используют глицерол).
Целесообразность добавления того, или иного компонента должно определяться в ходе длительных и многочисленных исследований. Добавление алюмината натрия в большом количестве снижает прозрачность раствора, а огнеупорность стекла, наоборот, повышается. Чтобы не навредить этим качествам стекла, необходимо найти оптимальную дозу алюмината. Оптимальная доза соотношения кремния и алюминия с 25:1 до 32:1, кремния и щелочного металла от 2.5:1 до 4:1. Раствор алюмината натрия должен быть с массовой долей от 20%. Карбоновую кислоту, к алюминату натрия, следует добавлять, пока среда раствора не установится в пределах pH 9 – 11.
Температура, при осуществлении нейтрализации, не должна превышать 50 ̊ С. Нейтрализованный алюминат необходимо добавлять к жидкому стеклу равномерной струйкой, при непосредственном помешивании. Этот силикатный раствор, при производстве огнестойкого стекла, заливается на лист обычного стекла, снабженного контурным барьером, чтобы раствор удержался на нем. Затем его сушат, при определенной температуре и влажности, для предотвращения различных дефектов (пузырьков, осадка, оптической кривизны и пр.) Толщина такого слоя варьируется от 0.1 до 2 мм.
Таким образом, при строгом соблюдении технологического процесса можно получить огнестойкое стекло хорошего качества. Возможно и у Вас есть какие-то данные по возможности использования алюмината натрия в качестве добавки для получения огнестойкого стекла?
Влияние добавки алюмината натрия на строительные растворы и бетонную смесь было исследовано кандидатами технических наук Л. Б. Митгарцем и А. Я. Якуб. Исследования подтвердили ценность этой добавки.
Установлено, что бетоны, приготовленные на портландцементе с добавкой 3—5% алюмината натрия к воде затворения н расходе цемента в количестве 320 кг1м3, обладают повышенной водонепроницаемостью; по истечении 7 суток они выдерживают давление воды в 8 атм.
Добавка алюмината натрия значительно снижает водоотделение в строительных растворах и бетонных смесях и не вызывает коррозии арматуры. Кроме того, бел тоны и растворы с этой добавкой не размываются водой при скорости течения ее до 10 я!сек.
В процессе испытаний также было установлено, что добавка алюмината натрия в бетонную смесь при расходе цемента 220 кг снижает прочность образцов на сжатие от 28 до 15% при влажном и па 12—10% — при водном хранении. Водопоглощенне бетонных образцов снижается только при расходе портландцемента 320 кг!мъ, н то в условиях водного хранения.
Наряду с положительными факторами добавка алюмината натрия придает бетону и отрицательные свойства.
Так, у бетонов и растворов, приготовленных с добавкой алюмината натрия, резко сокращаются сроки схватывания: начало схватывания наблюдается через 10—15, а ко- нен — через 15—25 мин. Время может колебаться в ту или иную сторону в зависимости от количества добавки (3—5%), вводимой в бетонную смесь при затворенин. Удлинить сроки начала и конца схватывания возможно, но для этого необходимо использовать другую добавку— сульфитно-спиртовую барду (ССБ). Достаточно ввести в бетонную смесь, приготовленную с добавкой алюмината натрия (при 3-процентном затворителе), сульфитно-спиртовую барду в количестве 0,1% от веса цемента, как срок начала схватывания будет удлинен до 50 мин., а окончания — до 3 час. 45 мин. Вместе с тем надо отметить, что в этом случае водонепроницаемость бетона снижается на 1—2 ати.
Необходимо отметить, что желательно продолжить лабораторные исследования и опыты в производственных условиях, которые позволили бы окончательно определить оптимальное количество этой добавки для цементов, имеющих различный минералогический состав. Но уже сейчас можно твердо рекомендовать эту добавку для строительных растворов и бетонов, используемых на ремонтных работах (для заделки трещин, каверн и др.).
Производство работ с указанными растворами и бетонами допускается только при положительной температуре (не ниже5°С). Вода и раствор алюмината натрия, предназначенные для приготовления бетонной смеси, должны иметь положительную температуру от 10 до 30° С.
Свежеуложенные растворы и бетоны должны выдерживаться во влажном состоянии не менее 3 суток.
Смотрите также:
Читайте также: