Быстротвердеющий цемент: свойства и состав, время схватывания, цены

свойства и состав, время схватывания, цены

Одной из главных проблем при строительстве монолитных зданий или конструкций является время затвердевания бетона. Поэтому если необходимо ускорить процесс, применяется быстротвердеющий цемент. Благодаря быстрой гидратации, которая проявляется при замешивании бетона, набор расчетной прочности изделия достигается гораздо интенсивнее, в отличие от смеси на основе простого портландцемента.

Оглавление:

1. Технология производства
2. Методы ускорения схватывания
3. Марикровка
4. Сфера использования
5. Рекомендации для покупателей
6. Расценки

Изготовление БТЦ

Производится на предприятии и достигает своих свойств благодаря очень тонкому помолу. Увеличение гидратации обеспечивается за счет соприкосновения большей площади гранул с реагентом. Обычный цемент обладает удельной поверхностью не более 3000 см2/г материала, а быстротвердеющий – в пределах 3,8-4 тысяч см2/г. Также существуют особобыстротвердеющие виды, у которых площадь достигает 8 000-9 000 см2/г.

Прочность, равная 100кг/см2, набирается в естественных условиях в первый же день, на вторые сутки она составляет 2/3 от расчетного показателя. Однако БТЦ в чистом виде дорогостоящий, поэтому для повышения характеристик изготовители добавляют минеральные компоненты. Они немного замедляют время схватывания, но его достаточно, чтобы изделие приобретало необходимую прочность в кратчайшие сроки.

Согласно ГОСТу 10178-62 прочностные свойства вещества должны равняться более 40 кг/см2, чего можно достичь при естественных условиях затвердевания. Производители выпускают два вида быстротвердеющего цемента: М400 Д20Б и М500 Д20Б, которые отвечают соответствующим требованиям и нормам.

К преимуществам БТЦ относится:

• Возможность использования в высотных строениях и для изготовления ЖБИ без проведения этапа пропаривания.
• Позволяет существенно ускорить процесс строительства и сэкономить до 4 недель, в отличие от простого цемента.
• Не требует соблюдения ограничений, которые нужны при заливке монолитных конструкций обычным бетоном.
• Кирпичная кладка осуществляется быстрее независимо от количества рядов и веса возводимой стены.

Способы ускорения схватывания

Быстротвердеющий бетон можно получить при применении обычного цемента. Чтобы достичь высоких показателей прочности при естественном высыхании в течение трех дней необходимо воспользоваться такими способами:

• Домалывание с добавлением гипсовых составляющих.
• Использование модификаторов, способствующих активизации гидратации.
• Уменьшение количества воды и цемента для получения тощего бетона.

М200 относится к тощему и применяется для заливки перекрытий, более низкая маркировка выбирается в качестве основания для возведения сооружений или дорожных покрытий. Застывание ускоряется за счет малого содержания реагентов, поэтому гидратационные свойства проявляются интенсивнее. Жесткий бетон должен изготавливаться без избытка воды, это влияет на его качество.

Также для ускорения застывания используется хлористый кальций, его количество должно быть менее 3 %, для цементирования ЖБИ снижается до 2 %. Это связано с тем, что арматурные стержни тоньше 4-6 мм могут подвергаться образованию коррозии. Добавление модификатора осуществляется уже в разведенном состоянии в пуццолановые и шлакопортландцементы.

Быстросхватывающийся раствор может набирать около 50 % прочности в первый день, если домолоть цемент и засыпать гипс в количестве не более 3 %. Однако на основе лабораторных опытов установлено, что лучшие характеристики бетона получились при внесении 8 % строительного материала. Модификатор в виде высокопрочного гипса ускорил процесс затвердевания и набора прочности в 1,5-2 раза по сравнению с простым.

Маркировочные обозначения

Быстросохнущий цемент имеет обозначение «Б» и указывается вместе с маркой 400 или 500.

• ШПЦ – шлакопортландцемент (ПЦ – портландцемент).
• 400 – показатель марки (образец при испытании на прочность выдерживает нагрузку в 400 кг/см2).
• Д20 – минеральные добавки в 20 % содержании (Д0 – наполнители отсутствуют).
• Б – быстротвердеющий. Если обозначение – «Н», то цемент нормальнотвердеющий. Индекс «СС» говорит о сульфатостойкости, а «ВРЦ» – водонепроницаемости.

С 2004 года было введено новое обозначение, которое принято у отечественных и зарубежных производителей. Несмотря на нововведенные нормы, маркировочные данные о материале часто используются старого образца. Так как для бетонных конструкций и изделий выбирается М400 и М500, то эквивалентное им обозначение имеет такой вид:

• ЦЕМ (CEM) I (II) 42,5 (I — без добавок, II — с добавками, 42,5 — класс прочности).
• ЦЕМ (CEM) I (II) 32,5 Н (Б) (Н — нормальнотвердеющий, Б — быстротвердеющий).

Область применения БТЦ

Основным направлением является возведение монолитных зданий и сооружений. Уже на этапе замешивания проявляются свойства твердения, поэтому после заливки время застывания сокращается в несколько раз. При этом расчетная прочность соответствует марочной и способна достичь нужного показателя в течение 3-4 дней.

БТЦ применяется для блочной или кирпичной кладки. При обычном растворе необходимо соблюдать правила перерыва, чтобы уложенные ряды схватились. Если этого не сделать, новая кладка собственным весом может нарушить целостность нижней вплоть до полного разрушения. Быстросохнущий вид цемента уменьшает время ожидания и дает возможность в короткие сроки возвести кирпичную стену.

Рекомендации по использованию

При выборе специалисты рекомендуют смотреть на наличие алюминатов и трехкальциевых силикатов в составе. Также важно учитывать содержание активных добавок минерального происхождения, пластификаторов С3А и C3S в количестве 10 и 50 % соответственно.

Различные вещества напрямую воздействуют на свойства и характеристики бетонной смеси, и в определенных условиях могут изменить прочностные показатели в большую или меньшую сторону. Поэтому для строительства монолитных зданий, конструкций из ЖБ их применять запрещено.

Быстротвердеющий цемент с добавками рекомендуем для легких, но достаточно прочных сооружений. Также это оптимально при необходимости проведения ремонтных и строительных мероприятий за короткие сроки в связи с погодными или климатическими условиями, особенностями материалов и другими факторами.

Использование быстросохнущего состава не рекомендуется для строительства массивных зданий и конструкций, так как за счет высокой интенсивности набора прочности наблюдается быстрое тепловыделение. Если это сопровождается взаимодействием с низкими температурами воздуха, то морозостойкость будет значительно выше уже на первом этапе схватывания.

Стоимость быстросохнущего цемента в Москве

Быстротвердеющий портландцемент | Москва

Быстротвердеющий цемент отличается от обычного тем, что намного быстрее нарастает прочность цемента на начальном этапе твердения.

Для изготовления быстротвердеющего портландцемента требуется более тонкий помол обычного клинкера или применение клинкера, имеющего определенный минералогический состав. Но увеличивать тонкость помола цемента не стоит, так как снижается производительность помольного оборудования, а расход электроэнергии увеличивается. Отсюда следует, что регулировать минералогический состав клинкера — это самый выгодный способ.

Как правило, быстротвердеющими оказываются цементы с содержанием трехкальциевого алюмината и трехкальциевого силиката не менее 60%. Содержание C3S при этом должно быть не меньше 50-52%, а содержание С3А — не меньше 8-10%.

Активные минеральные добавки в цементе также способствует ускорению твердения на начальном этапе. Их содержание не должно быть больше 10%, за исключением доменных гранулированных шлаков, обладающих некоторыми вяжущими свойствами. Их содержание допускается в размере не более 15%.

В соответствии с ГОСТ 10178-62 по истечении трех суток после начала затвердевания в стандартных условиях раствор 1:3 должен обладать прочностью на изгиб не меньше 40 кгс/см2. Нерегламентированная 28-суточная прочность быстродействующего портландцемента характеризуется примерной маркой 400.  Тонкость помола должна составлять 3500-4000 см/г2.

Особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ) является разновидностью быстротвердеющего цемента. Отличием ОБТЦ является более интенсивный темп нарастания прочности на начальном этапе твердения.

Изготавливается особо быстротвердеющий портландцемент таким же образом, что и быстротвердеющий цемент. Минералогический состав клинкера ОБТЦ должен включать в себя трехкальцевый силикат 60% и более и трехкальциевый алюминат не более 8%. Прочностной предел ОБТЦ марки 600 при сжатии должен составлять 200-250 кгс/см2 по истечении суток, и 300-350 кгс/см2 по истечении трех суток.

ОБТЦ измельчается до удельной поверхности равной 4000-4500 см/г2. В процессе очень тонкого измельчения содержание гипса целесообразно довести до 4% из расчета на SO3, то есть немного выше стандарта. Равномерный рост прочности по истечении 28 суток достигается путем добавления 5-8% трепела. Правда при этом снижается односуточная прочность.

Сколько сохнет быстротвердеющий (быстросохнущий) цемент

Основное отличие обычного цемента от быстросохнущего заключается в скорости затвердевания. Обозначается эта характеристика буквой Б после указания содержания в смеси добавок к примеру: М500 Д20 Б. На начальной стадии смешивания быстросохнущего (быстрозатвердевающего) цемента с водой происходит скорое схватывание смеси. При этом такой раствор набирает прочность в более короткие сроки, чем  обычный ПЦ.

Область применения

Наибольшую популярность быстросохнущие цементы нашли в производстве железобетонных изделий, исключающем использование пропаривающих камер (например, промышленное изготовление фундаментных блоков т.п.). Особенно ярко проявляются свойства быстротвердеющего цемента в ходе кладочных работ. Применение данного строительного материала практически исключает риск простоев в работе, которые имеют место при работе с обычным цементом, когда нижние ряды кирпича начинают смещаться вод весом верхнего ряда. Сократить скорость затвердевания раствора также можно путем добавления в смесь ускорителей отвердевания.

Изготовление быстротвердеющего бетона

Производство данного материала осуществляется по технологии, предусматривающей тонкий помол цементного клинкера. В результате такого помола существенно увеличивается площадь поверхности цементных «зерен», что обеспечивает более высокие показатели схватывания цементной смеси. Также возможен вариант применения особого клинкера, обладающего специфическим минеральным составом.

Последний способ позволяет повысить экономию энергоресурсов и также поднять производственные показатели. Тонкий помол цемента достигается в результате дорогостоящего и довольного длительного производственного процесса, который влечет за собой износ оборудования, при этом объем изготовленного материала существенно снижается.

Если на мешках с цементом вы увидели маркировку, свидетельствующую о высоком процентном содержании трехкальцевых силикатов и алюминатов, его по праву можно считать быстротвердеющем цементом. Важное значение имеет и содержание таких компонентов в составе стройматериала, как С3А — 10% и C3S — 50%, специальных минеральных активных добавок. Количественно содержание введенных добавок может варьировать от 0 до 20. Данные показатель отражается в индексе Д.

Использование быстросохнущих портландцементов, содержащих специальные добавки, позволяет увеличить скорость оборачивания съемной опалубки и форм в изготовлении железобетонных изделий.

Согласно требованиям ГОСТ 10178-62 быстросохнущие цементы обязаны иметь предел прочности на изгиб — не менее 40 кгс/см². Такую характеристику имеют железобетонные изделия через 3 дня твердения в стандартных условиях. При этом классическая 28-суточная прочность для портландцементов быстросохнущего типа не регламентируется.

Виды быстросохнущего цемента

• особобыстротвердеющий,
• сверхбыстротвердеющий.

Минеральные активные добавки в особобыстротвердеющем составе практически отсутствуют, при этом клинкер имеет тонкость помола 4000 см²/г и включает до 68% алита и 8% целита. Через сутки после заливки плотность такого цемента составляет 30 МПа, через 3 суток – 45 МПа.

Химико-минералогический состав сверхбыстротвердеющего ПЦ строго нормирован. Он включает галогеносодержащие вещества (например, фторид кальция), которые способствуют увеличению содержания алюминатов. Такой ПЦ имеет тонкость помола 7000-9000 см²/г. Уже через 1-4 часа после заливки об обретает прочность до 10 Мпа, которой вполне достаточно для того, чтобы начать проведение распалубки. Через сутки изделие набирает 60-70% нормативной прочности, применимой к бетону.

Растущая потребность в быстротвердеющих цементах объясняется стремительно увеличивающимися объемами производства строительных сухих смесей.

Сколько сохнет цемент?

Процесс высыхания и набора прочности бетона состоит из двух стадий:

• схватывание бетона. Это довольно короткий период – в течение первых двух часов после затворения смеси происходит схватывание цемента. Окончание процесса схватывания наступает приблизительно через 3 часа. Продолжительность процесса схватывания – всего 1 час (при температуре 20°С). Однако, если температура 0°С этот процесс растягивается до 20 часов. Причем начало схватывания начинается спустя 6-10 после затворения смеси. При пропаривании в специальных камерах период схватывания бетона не превышает 20 минут!

• твердение бетона. Данный процесс наступает непосредственно после схватывания цемента. Для того чтобы гарантировать нужную марку бетона следует выждать 28 дней. Сколько сохнет цемент,  зависит от его состава. Если в смеси содержатся биологически активные добавки, то при затворении водой они вступают в химическую реакцию и процесс твердения бетона происходит гораздо быстрее.

Именно поэтому быстросохнущие цементы нашли широкое применение в скоростном строительстве.

Быстротвердеющий портландцемент | Бетон и цемент

Быстротвердеющий портландцемент или БТЦ получают в следствии тонкого измельчения портландцементного клинкера с добавлением строительного гипса.

При перемалывании клинкера допускается использование до 15% доменных гранулированных шлаков и до 10% активных минеральных добавок.

В клинкере быстротвердеющего портландцемента обычно содержится от 60% до 65% трех-кальциевого алюмината и трех-кальциевого силиката, а так же небольшое количество оксида кальция (СаО), его содержится не более 0,5%. А содержание оксида магния (MgO) в клинкере не должно превышать 5%.

Строительный гипс в состав быстротвердеющего портландцемента добавляют в обычной дозировке, его объем обычно составляет не более 3,5%. Объем гипса в составе портландцемента зависит от того, насколько тонко был помолот цемент и от минерального состава клинкера.

Производство быстротвердеющего портландцемента

Для того, чтобы получить быстротвердеющий портландцемент в его состав добавляют однородные сырьевые материалы с низким содержанием R2O и MgO.

В отличии от производства обычного портландцемента, сырьевая смесь для быстротвердеющего портландцемента готовится с высоким коэффициентом насыщения оксидом кальция. Данное сырье подвергается более тонкому помолу и тщательной гомогенизации. Обычный портландцемент размалывают до 3000 кв.см/г, а быстротвердеющий портландцемент до 4000 кв.см/г. А клинкер в данном случае подвергается обжигу при более высоких температурах, для которого часто используются высококалорийные малозольные каменные угли.

Тонко измельченный цемент и хорошо подобранный минеральный состав быстротвердеющего бетона значительно повышают его прочность в первые сроки схватывания твердения бетонной смеси.

Набор прочности БТЦ

Быстротвердеющий портландцемент получил свое название из-за того, что по сравнению с обычным портландцементом, в первые 3-ое суток твердения первый набирает свою прочность более интенсивно. Такое быстрое твердение возможно только при наличии в цементном составе малых фракций зерен клинкера размером до 20 мкм.

По другим данным, прочность портландцемента в первые сутки твердения зависит от объема зерен клинкера размером до 10 мкм, а прочность на 3-и сутки зависит от зерен размером до 30 мкм. Объем данных фракций клинкера в составе портландцемента определяет его 3-х суточную прочность.

За трое суток твердения, быстротвердеющий портландцемент набирает от 60% до 70% марочной прочности. Но в дальнейшем нарастание прочности резко угасает и к 28-ми суткам прочность БТЦ равна прочности обычного портландцемента. Поэтому главное отличие БТЦ от простого портландцемента это интенсивный набор прочности в первые 3-е суток, а далее такой цемент ведет себя как любой другой портландцемент.

В качестве стандарта прочности БТЦ используется ГОСТ, согласно которому малопластичный раствор, спустя 3-е суток твердения, должен обладать пределом прочности при сжатии 25 и 28 МПа, а при изгибе 4 и 4,5 МПа, соответственно для марок бетона М400 и М500.

Не смотря на то, что интенсивность твердения у быстротвердеющего портландцемента и так высокая, ее можно повысить еще на порядок если использовать тепловую обработку бетонного изделия при температуре от 70°С до 80°С. И благодаря такой тепловой обработке, БТЦ набирает свои 80% марочной прочности не за 3-е суток, а за 5-6 часов, что несомненно значительно быстрее.

Но при этом длительное пропаривание, а так же тепловая обработка при температуре более 80°С, могут привести к сильному замедлению роста прочности бетона, а в последствии и к недобору этой прочности. И так как конечная прочность может оказаться ниже, чем та которая достигается при твердении обычного портландцемента в обычных условиях, то пропаривать такие бетоны следует при температуре менее 80°С и с достаточно короткой выдержкой.

Применение БТЦ

При использовании быстротвердеющего портландцемента на заводах крайне не рекомендуется хранить данный цемент на складах, так как со временем он теряет свою активность. В лучшем случае цемент должен быть использован по мере поступления на бетонный завод.

При возведении бетонных конструкций, БТЦ рекомендуется использовать для строительства высокопрочных и преднапряженных железобетонных изделий. Использование БТЦ в таких ситуациях позволяет отказаться от тепловой обработки бетонной конструкции, а так же снизить потребность в металлических формах. Так же быстротвердеющие цементы широко используются для изготовления моноблочных бетонных изделий, так как это позволяет сократить срок выдержки изделия в опалубке, а следовательно сократить и весь срок строительства.

Быстротвердеющий и высокопрочный бетон — статья

Быстротвердеющий бетон

Ключевым преимуществом быстротвердеющего бетона является высокая прочность на ранних стадиях укладки, то есть уже в первые несколько суток. Быстротвердеющий бетон получается в результате использовании специального цемента и других способов ускорения затвердевания. Например, применение таких специализированных добавок, ускоряющих процесс, как хлористый водород и калий, а также глиноземистый цемент.

Высококачественный бетон получается в результате применения смешения алюминатного цемента M500, жесткой бетонной смеси, домолотого с 3% гипса, хлористого кальция. Смешение всех этих веществ производиться с помощью вибрационного перемешивания.

Известно, что качественный быстротвердеющий цемент за первые 24 часа набирает прочность при сжатии от 300 кг\кв. см до 500 кг\кв.см

Высокопрочный бетон

Это материал с запасом прочности от 60 Мпа до 100 Мпа. Получается в результате смешивания качественного цемента, прочного щебня и промытого песка.

Высокопрочный бетон относится к малоподвижным и жестким смесям, о чем свидетельствует низкий В\Ц, равный 0,30 и ниже. Так как этот материал обладает высокой вязкостью, его изготовление производиться в бетономесителях принудительного действия.

Укладка высокопрочного бетона совершается при помощи таких методов, как вибрирование с грузом и двойное вибрирование.

Очень часто для того, чтобы приготовить высокопрочный бетон используется разнообразные методы повышения активности цемента и качества материала.

Обычно, применяются такие способы, как:

• Виброперемешивание
• Использование суперпластификатора
• Виброактивация цемента.

Необходимо отметить, что в случае бетонирования крупных и тяжелых сооружений лучше всего применять белитовый цемент, нежели с содержанием трехкальциевого силиката.

Что касается крупных заполнителей, то рекомендуется использование щебня, состоящего из прочных пород.

Быстротвердеющий цемент — это… Что такое Быстротвердеющий цемент?

Быстротвердеющий цемент

        цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Применяется в основном для изготовления сборных железобетонных конструкций и изделий. Повышенная механическая прочность Б. ц. в раннем возрасте твердения обусловливается соответственным минералогическим составом и микроструктурой клинкера, дозировкой добавок и тонкостью помола цемента.

         Выпускаются: быстротвердеющий Портландцемент с пределом прочности при сжатии через 3 сут 25 Мн/м² (250 кгс/см²), особо быстротвердеющий портландцемент, а также быстротвердеющий шлакопортландцемент (см. также Цемент).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

• Быстрорежущая сталь
• Быстроток

Смотреть что такое «Быстротвердеющий цемент» в других словарях:

• Быстротвердеющий цемент — цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения, что обусловлено соответствующим минералогическим составом, дозировкой добавок и тонкостью помола. Применяют быстротвердеющий цемент при изготовлении… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИЙ ЦЕМЕНТ — цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения, что обусловлено соответствующим минералогическим составом, дозировкой добавок и тонкостью помола. Применяют быстротвердеющий цемент при изготовлении… …   Металлургический словарь

• быстротвердеющий цемент — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN early strength cementhigh early cementrapid hardening cementspecial cement …   Справочник технического переводчика

• быстротвердеющий цемент — greitakietis cementas statusas T sritis chemija apibrėžtis Cementas, kurio mišinys su vandeniu greitai kietėja pirmosiomis paromis. atitikmenys: angl. fast hardening cement; high early strength cement; quick hardening cement; rapid hardening… …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

• очень быстротвердеющий цемент — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN super rapid hardening cement …   Справочник технического переводчика

• Цемент быстротвердеющий — – цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Применяется для изготовления сборных железобетонных конструкций и изделий. Повышенная механическая прочность Б. ц. в раннем возрасте твердения… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Цемент особо быстротвердеющий — – цементы, обладающие ускоренным ростом в начальные сроки твердения. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Виды цемента Рубрики… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Быстротвердеющий портландцемент — (БТЦ) – портландцемент, высокотонкого помола (удельная поверхность 5000 6000 см2/г), с увеличенной добавкой гипса и содержанием трехкальциевого силиката (50 60 %), трехкальциевого алюмината (9 11 %). образцы которого через 3 суток в жестком …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• неполностью затвердевший цемент — быстротвердеющий цемент — [http://slovarionline. ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы быстротвердеющий цемент EN low strength cement …   Справочник технического переводчика

• НАПРЯГАЮЩИЙ ЦЕМЕНТ — быстросхватывающийся и быстротвердеющий цемент, получаемый совместным тонким измельчением портландцементного клинкера (65%), глинозёмистого цемента или высокоглинозёмистого шлака (20%) и природного гипса (15%). Н. ц. при твердении расширяется.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

Наливной пол цементный Goodmix Хороший быстротвердеющий 25 кг

Подробное описание

Артикул № 3716933

Быстротвердеющий наливной пол на гипсовой основе «Хороший», торговой марки Goodmix, российской компании «Цемторг», позволяет выровнять бетонные перекрытия, устранить перепады до 3 см, получить горизонтальные основания под финишные напольные покрытия. Подходит для устройства электрического и водного «теплого» пола. Для наливного пола Goodmix характерна низкая усадка. Наносить смесь рекомендуется на очищенное бетонное или цементно-песчаное основание слоем (толщиной от 0,5 до 3 см). Раствор необходимо использовать в течение 30 минут. Использовать обработанную поверхность можно через 48 часов.

Технические характеристики

Быстротвердеющий или стандартный бетон: как решить

Независимо от того, устанавливаете ли вы столб для почтового ящика или заливаете патио, вопрос о том, покупать ли быстротвердеющий или стандартный бетон, всегда возникает при посещении домашнего центра.

Оба пакета могут выглядеть одинаково, но понимание различий в том, как они работают, поможет определить, какой микс лучше всего подходит для вашего проекта.

Бетонная смесь Quikrete быстро схватывается, проста в использовании — достаточно добавить воды, и она схватывается за 20-40 минут.

Это наиболее эффективный вариант установки столбов для таких вещей, как почтовые ящики, заборы и светильники. Вам просто нужно вырыть яму для столба, влить сухую смесь и затем замочить водой.

Лучше всего то, что вы можете повесить забор и другие тяжелые грузы на опору из быстротвердеющего бетона всего за четыре часа.

Быстротвердеющий бетон — это не только просто и быстро, он также долговечный и прочный, достигая 4000 фунтов на квадратный дюйм — через месяц. Он прочнее, чем бетон, используемый для фундаментов большинства домов.

Quikrete Concrete Mix также прост в использовании и может быть смешан в тачке, баке или смесительной машине.

Просто добавьте 2,8 литра пресной воды в один 80-фунтовый мешок Quikrete Concrete и тщательно перемешайте.

Стандартный бетон отлично подходит для общих работ, но он особенно эффективен для больших проектов толщиной более 2 дюймов, таких как внутренние дворики, бордюры тротуаров и ступени.

Стандартный бетон схватывается от 24 до 48 часов, а отверждение занимает около пяти дней в теплую погоду (70 градусов по Фаренгейту или выше) или семь дней в более холодную погоду (от 50 до 70 градусов по Фаренгейту).
После затвердевания обычный бетон также может выдерживать давление 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Помните: хотя существует тенденция к использованию большего количества воды при смешивании бетона, чтобы облегчить его заливку и отделку, чем больше воды добавлено в смесь, тем слабее будет готовый бетон. Поэтому следуйте инструкциям к сумке для правильного баланса.

Хотя вы можете использовать быстротвердеющий или стандартный бетон для многих областей применения, некоторые проекты лучше подходят для того или иного продукта.

За удобство приходится платить. Мешок с быстротвердеющим бетоном стоит примерно на доллар больше, чем обычный бетон, хотя цены варьируются в зависимости от магазина и местоположения. Так что, если ваш проект небольшой, разница может показаться незначительной. Но если проект большой, вам может быть лучше использовать стандартный бетон.

Представьте, что вы строите ограждение, для которого требуется 60 мешков с бетонной смесью, а вариант быстрого монтажа стоит на 1 доллар дороже.Использование стандартного бетона может сэкономить 60 долларов!

Итак, решение за вами.

Но помните: используете ли вы быстротвердеющую или стандартную бетонную смесь, будьте в безопасности — всегда надевайте защитные очки и резиновые перчатки.

10 советов по быстрому схватыванию бетона

Быстротвердеющий бетон невероятно прост в работе. Важно знать несколько советов и приемов, которые помогут упростить работу с ним, особенно если вы новичок в этом. Помня об этом, мы попросили нашего эксперта по крепежу Боба дать нам несколько советов, о которых следует помнить при работе с быстро схватывающимся предварительно смешанным бетоном.Ниже приведены его основные советы по работе с бетоном.

Никогда раньше не работали с быстротвердеющим бетоном? Нет проблем! Читайте также этот пост: Как смешивать бетон

1. Мешки с предварительно смешанным бетоном могут быть плохими, когда вы их покупаете

Чтобы использовать быстротвердеющий бетон, все, что вам нужно сделать, это добавить воду в предварительную смесь. Звучит просто, но часто при доставке в магазин микс подвергается воздействию элементов. Если бетонная смесь находится под дождем или во влажной атмосфере достаточно долго, она впитает часть влаги и начнет затвердевать.

Когда вы впервые покупаете и открываете сумку, вам нужно проверить, нет ли больших кусков затвердевшего бетона. Вы не только не сможете использовать эту насадку, но и измените то, сколько места может покрыть бетон. Если есть какие-то большие куски, верните их в магазин, в котором они были куплены, и замените их на новую сумку.

2. Быстро схватывающийся бетон

Это может показаться само собой разумеющимся, но часто кто-то начинает преждевременно перемешивать бетон, в результате чего бетон начинает затвердевать до того, как положить его туда, куда нужно.Лучший метод — убедиться, что все материалы присутствуют, а также присутствуют и готовы какие-либо разбрасывающие или движущиеся инструменты, прежде чем смешивать бетон.

3. Перед смешиванием бетона

Хорошо, значит, инструменты отсутствуют, ваше местоположение определено, и теперь вам нужно замешать бетон, верно? Неправильный. Сначала добавьте предварительную смесь для бетона в ведро. Затем возьмите смесительный инструмент, будь то разбрасыватель бетона или шнек для смешивания бетона, и перемешайте сухую предварительную смесь.

Эта практика помогает предотвратить возникновение больших скоплений в дальнейшем.Прежде чем добавлять что-либо в предварительную смесь, убедитесь, что она в основном рыхлая, а все куски разбиты. Постарайтесь сделать предварительную смесь как можно более мелкой перед использованием.

4. Не используйте горячую воду

При смешивании быстродействующего бетона с водой используйте холодную воду. Горячая вода значительно ускоряет затвердевание смеси .

При добавлении воды в предварительную смесь для бетона возьмите инструмент и вычерпайте середину, образуя отверстие. Вылейте воду в лунку. Это поможет в процессе смешивания, так как часть воды теперь находится ближе к предварительной смеси на дне ведра.

5. Начинайте медленно и добавляйте воду понемногу

Для получения бетонной смеси хорошей консистенции добавляйте холодную воду понемногу. Это предотвратит то, что предварительная смесь станет слишком жидкой или жидкой. В конечном счете, этот тип бетона должен иметь более густую консистенцию шлама (крупный и толстый), если все сделано правильно.

Не паникуйте, если во время смешивания будет добавлено слишком много воды и она станет слишком жидкой. Просто добавьте в смесь еще бетона и продолжайте перемешивать, пока внутри емкости не останется сухих пятен.В этом случае пригодятся аккумуляторная дрель и бит для бетоносмесителя.

6. Сделайте его более влажным, если у вас меньше опыта

Быстротвердеющий бетон, как следует из названия, схватывается очень быстро. Если у вас нет опыта работы с бетоном, добавьте в смесь немного воды. Это увеличит время схватывания бетона. * Примечание: добавляя дополнительную воду, вы все равно не хотите ухудшать консистенцию, подобную шламу. Просто добавьте немного больше, чем обычно.

7. Если смешиваете много, начните со слишком большого количества воды

Если для проекта требуется большое количество бетона, добавьте немного предварительной смеси, а затем добавьте слишком много воды. Это может показаться противоречивым, но это упрощает процесс смешивания, чем попытки довести воду до дна 50-фунтового мешка pre-mx. Представьте, если бы это было с 10 пакетами. Смешивание было бы невероятно сложно.

8. Если смесь начинает застывать, выбросьте ее

Использование быстротвердеющего бетона требует, чтобы проект был быстрым от начала до конца.Если смесь начнет затвердевать и застывать в ведре до завершения работы, выбросьте ее.

Даже если для завершения проекта требуется очень небольшое количество, смешайте свежий бетон, чтобы завершить работу. К сожалению, добавление большего количества материала приведет к образованию холодного шва (подробнее см. Совет 9).

9. Добавление влажной бетонной смеси для схватывания бетона образует холодный шов

Из-за того, как бетон сохнет, когда вы добавляете больше бетона к старому затвердевшему материалу, он не будет правильно соединяться со старым бетоном.Это может привести к преждевременному появлению трещин в материале. Место, где свежая смесь добавляется для застывания бетона, называется холодным швом. По возможности избегайте этого и выполняйте всю работу сразу. Это значительно увеличит срок службы бетона.

10. Упакуйте свой пакет с премиксом в пакет для следующего раза

Как мы уже говорили ранее, предварительная смесь для бетона — очень сухое вещество. Если оставить его во влажной среде, он впитает влагу из воздуха и начнет затвердевать. Чтобы этого не произошло, после того, как вы открыли мешок с бетоном, максимально сверните его и засуньте в пластиковый мешок для мусора.

Попытайтесь выпустить как можно больше воздуха из мешка для мусора, прежде чем плотно его закрыть. Это значительно увеличит срок хранения смеси.

Дополнительные советы:

Мы знаем, что дали 10 советов, но мы просто не могли закончить этот пост, не упомянув посты ниже.

Дополнительный совет 1: носите маску, длинные рукава и перчатки

Предварительная смесь для бетона невероятно сухая. Когда вы выливаете его в ведро, которое собираетесь использовать, порошок разлетится по всему месту, покрывая все, что находится поблизости.Чтобы лучше защитить себя от материала, используйте маску (рассчитанную на материал), чтобы предотвратить его вдыхание.

Также при работе с материалом надевайте длинные рукава и перчатки. В бетоне есть извести. Если кожа подвергается воздействию предварительной смеси, особенно часто, это может повредить кожу.

Очистка ковша

Многие люди не задумываются о том, что происходит с бетоном после завершения проекта. Часто можно увидеть, что неопытные пользователи смывают его в раковине или ванне. НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО. Промывание бетона в сантехнике дома может привести к дорогостоящим повреждениям. Часто бетон прилипает к защелке или трубе и начинает накапливать другой мусор, забивающий трубы или септическую систему. Лучшее решение — промыть ведро снаружи с помощью шланга. Он оставит след в траве (или кусок бетона в зависимости от того, сколько вы собираетесь смыть. Это не идеально, но лучше, чем повреждать внутреннюю сантехнику в вашем доме.

Теперь, когда вы усвоили все советы и залили бетон, вам понадобятся крепежные детали, чтобы что-то к нему прикрепить.Ознакомьтесь с ними здесь: Кладочные анкеры и шурупы по бетону

Бетонная смесь быстрого схватывания — CEMEX USA

CEMEX ACCELERATE — это инновационный подход к быстрой замене панелей шоссе и перекрытий на подходе к мосту. Благодаря использованию современного оборудования, техническому персоналу на месте и превосходному круглосуточному обслуживанию, ACCELERATE позволяет вам открыть дорогу для движения за считанные часы.

ACCELERATE является результатом обширных испытаний и опыта CEMEX, полученного после поставки тысяч кубических ярдов бетона для применения в условиях быстрой прочности.Когда ваша задача — вовремя открыть дорогу, CEMEX может предоставить материалы, опытный персонал и проверенные процессы, чтобы обеспечить своевременную и последовательную доставку бетона, которая сделает ваш проект успешным.

Положитесь на CEMEX в вопросах точности и согласованности

Успех срочного строительного проекта во многом зависит от того, есть ли бетон, готовый к заливке, когда он вам нужен, именно так, как вам нужно. Наличие поставщика, на которого вы можете рассчитывать в плане своевременных и стабильных поставок, становится ключом к своевременному завершению вашего проекта.

Помня об этом, компания CEMEX потратила бесчисленное количество часов на испытания различных сырьевых материалов и добавок, чтобы создать ACCELERATE, новый стандарт производительности в быстропрочном бетоне. ACCELERATE всегда и без задержек обеспечивает правильную осадку, прочность и температуру.

Кроме того, ACCELERATE может быть адаптирован для достижения определенной прочности на изгиб или сжатие в желаемый период времени, обеспечивает контроль усадки и соответствует всем текущим спецификациям CalTran для быстропрочного бетона.

Продукт CEMEX	Установленная прочность	Установить время (в часах)
УСКОРЕНИЕ 403 ***	400 фунтов на кв. Дюйм *	3
УСКОРЕНИЕ 404	400 фунтов на кв. Дюйм *	4
УСКОРЕНИЕ 1206	1200 фунтов на кв. Дюйм **	6
УСКОРЕНИЕ 1212	1200 фунтов на кв. Дюйм **	12

* Прочность на изгиб
** Прочность на сжатие
*** Доступно не во всех регионах

Независимо от размера вашего проекта, CEMEX предоставит специально разработанное дозирующее оборудование, а также опытный персонал по эксплуатации и контролю качества, который будет работать с вами круглосуточно и без выходных, пока проект не будет завершен.

Благодаря нашему обширному опыту и успешным поставкам тысяч кубических ярдов в прошлом, мы уверены, что ACCELERATE удовлетворит и превзойдет ваши потребности в строительстве.

Ускорьте свой путь к устойчивому строительству

ACCELERATE — это не только эффективный способ строительства, восстановления и реконструкции дороги, но и экологически безопасное решение. Поскольку дороги быстро открываются для движения, ACCELERATE снижает выбросы CO2, связанные с закрытием дорог и задержками.

Как и в случае с обычным бетоном, долговечность ACCELERATE позволяет дороге эксплуатироваться в течение многих лет, прежде чем потребуется какое-либо техническое обслуживание, что снижает выбросы CO2 в течение жизненного цикла этой дороги по сравнению с асфальтом. Кроме того, бетон обладает высокой отражательной способностью к солнечному свету, что сводит к минимуму эффект теплового острова и может быть переработан по истечении срока службы дороги.

Описание продукта

Быстросхватывающаяся бетонная смесь, используемая, когда требуется ранняя прочность.

Использование / приложения

Размещение в холодную погоду, проекты с жестким графиком, сокращенные проекты отделки по мере необходимости, ремонт тротуаров.

Технические характеристики

ASTM C-94, ASTM 494, применимые спецификации DOT

Преимущества продукта

Бетон с ускоренным схватыванием твердеет и укрепляется быстрее, чем обычный бетон. Это сокращает время чистовой обработки, позволяет раньше удалять и / или позволяет быстрее выезжать на тротуары.

http://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/27p.pdf

Как максимально использовать быстротвердеющий бетон | Журнал Concrete Construction

Разве не было бы здорово работать со смесью, которая не дает усадки и достигает прочности на сжатие 3000 фунтов на квадратный дюйм примерно за два часа? Это то, что вы получаете с бетоном, изготовленным из белитового сульфоалюмината кальция (BCSA), альтернативы портландцементу, зарекомендовавшего себя в различных областях применения.Ремонтные работы можно быстро возобновить с практически нулевой усадкой, что позволяет подрядчикам реализовывать долговечные проекты без трещин.

Однако бетон, изготовленный из цемента BCSA, — это не чудо — для его эффективного укладки требуется ноу-хау. Главное — научиться использовать уникальные свойства материала и управлять ими.

Что делает материал уникальным

Цемент BCSA существует с 1975 года. Его реакция гидратации потребляет всю свободную воду в очень раннем возрасте для образования кристаллов эттрингита.Это означает, что плоская поверхность не кровоточит, и поэтому поры и капилляры намного меньше, чем те, которые образуются в портландцементном бетоне за счет подъема спускной воды. Результат — более низкая проницаемость и очень низкая усадка при высыхании.

Многие в промышленности считают эттрингит отрицательным ингредиентом, потому что «замедленное образование эттрингита», часто являющееся результатом высоких температур бетона или воздействия сульфатов, вызывает ухудшение качества. Однако образование эттрингита в цементе BCSA происходит на столь ранней стадии процесса гидратации, что замедленного образования не происходит.

Основным производителем цемента BCSA является CTS Cement Manufacturing Corp. в Гарден-Гроув, Калифорния, которая продает этот материал как Rapid Set. Он доступен в расфасованных мешках с раствором и бетоном для ремонтных работ. Для более крупных проектов производители могут получать цемент насыпью и доставлять бетон в стандартных автобетоносмесителях или, чаще, с помощью объемных миксеров.

Наиболее часто упоминаемым недостатком цемента BCSA является стоимость цемента, которая может в три раза превышать стоимость портландцемента.Однако в приложениях, требующих быстрого возврата к работе и надежности, общая стоимость проекта обычно ниже. Опасения по поводу очень быстрого схватывания легко преодолеть, если хорошо подготовиться на рабочем месте.

Работа

Подготовка поверхности идентична подготовке поверхности к любому ремонту и столь же важна для успеха. Поврежденный бетон необходимо удалить, в матрице не должно быть загрязнений и пыли, а на арматуре не должно быть ржавчины. Если требуется дополнительная сталь для замены стали, которая потеряла слишком большое поперечное сечение, или если необходимо использовать дюбели, их необходимо установить на место перед началом работы.

Цементный бетон BCSA, обладающий очень быстрым набором прочности, чаще всего производится с использованием объемных миксеров. Региональный менеджер по продажам CTS Cement в восточном регионе Крис Дэвис (Chris Davis) видел, как его изготавливали на центральном заводе по производству смесей, который находился на месте установки в аэропорту, а также отправлял смесь заполнителя на площадку без цемента. «Для ремонта устья туннеля Линкольн производитель отправил смесь песка и камня на строительную площадку, и на место был добавлен цемент BCSA», — говорит он.

Учитывая, насколько быстро он схватывается, подрядчик должен подготовить все необходимое перед смешиванием.

«Установка очень похожа на укладку обычного бетона, за исключением того, что рабочее время занимает всего 20 минут», — говорит Дэвис. Для небольших установок подходят переносные барабанные миксеры или лопастные миксеры, устанавливаемые на дрель, и перемешивание должно занимать от одной до трех минут. Следуйте инструкциям производителя по количеству воды для замешивания и никогда не допускайте повторного темперирования материала.

Кровотечения практически не будет, поэтому лечение очень важно. Нанесите окончательную отделку как можно скорее. Как только влажный блеск исчезнет, ​​произведите влажную полимеризацию в течение как минимум одного часа или нанесите отвердитель.

Частые пользователи говорят, что цементный бетон BCSA проще в использовании по сравнению с портландцементным бетоном и более щадящий. «Мне нравится, что это предсказуемо», — говорит Майк Шиллинг из East Coast Poured Floors Inc., подрядчика по основанию с офисами в Балтиморе и Орландо, Флорида. «Но, как и в случае с портландцементными смесями, нужно контролировать все: температуру сухой смеси, температуру воды, количество воды. Мы взвешиваем воду, а не измеряем объем, чтобы он был точным ».

Как и в случае с любым вяжущим материалом, безопасность является важным фактором.Управление по охране труда и технике безопасности очень серьезно относится к требованиям защиты от пыли. Сухой цемент BCSA может выделять вдыхаемую двуокись кремния, поэтому при работе с порошкообразным материалом используйте респиратор APF 10. Влажный материал является щелочным, как бетон из портландцемента, поэтому надевайте водонепроницаемые перчатки, средства защиты глаз и кожи.

Не подлежит ремонту: заявки на общественные проекты

Департамент транспорта Калифорнии (Caltrans) впервые применил цементный бетон BCSA после землетрясения 1994 года для ремонта двух обрушившихся путепроводов. После этого Caltrans начал использовать цементный бетон BCSA для своей программы замены отдельных плит (ISR), которая требует замены поврежденных участков дорожного покрытия в ночное время. По оценкам CTS Cement, в штате было размещено почти 1000 миль материала.

«Раньше мы использовали Rapid Set только для ремонта, но все больше и больше мы заливаем его для строительных конструкций, таких как настилы мостов», — говорит Мэтт Мерфи, президент компании Precision Concrete Materials в Западном Сакраменто, Калифорния, которая управляет флотом объемные автобетоносмесители.«Caltrans отказывается от портландцементных смесей для настилов мостов, стыков и петель, панелей автострад и подъездных плит. Иногда мы даже делаем ограждения ».

Одним из недавних примеров является замена петель на мосту I-280, который передает трафик в и из Сан-Франциско. Чтобы свести к минимуму нарушения на такой крупной артерии, летом 2014 года работы проводились в течение трех праздничных выходных. Для подготовки Golden State Bridge Inc. в Бенисии, Калифорния, и Precision Concrete Materials построили макет площадью 16 кубических ярдов за шесть недель до закрытия моста. .Бетон был изготовлен в объемных смесителях и закачан насосом, чтобы смоделировать установку на месте.

Генеральная репетиция принесла свои плоды. Реальное закрытие было ограничено 100 часами, в течение которых было снесено от 25 до 30 футов моста по обе стороны от каждой петли; установка опалубки и сборных арматурных каркасов; и 130 кубических ярдов Rapid Set уложены, обработаны и отверждены. Бетон имел прочность на сжатие 1200 фунтов на квадратный дюйм за три часа и 3500 фунтов на квадратный дюйм за четыре часа, и мост снова открылся задолго до необходимого времени.Расчетный срок службы петель составляет 60 лет, а по прошествии четырех лет они не вызывают повреждений.

«Я регулярно езжу по нему, и, насколько я могу судить, на поверхности нет трещин от напряжения, хотя мне не удалось осмотреть нижнюю сторону замененных петель», — говорит Роберто Луена, менеджер по строительству моста Caltrans.

Для подрядчиков цемент BCSA и быстро схватывающийся бетон дают преимущество, когда работа должна выполняться быстро, а ремонт должен быть длительным.Просто убедитесь, что у вас есть знания и опыт, чтобы справиться с этим быстро схватывающимся материалом.

Сравнительный анализ характеристик

World J Orthop. 2017 Dec 18; 8 (12): 881–890.

Нил Эйрон Караан

Отделение ортопедии и ортопедической хирургии, Венский медицинский университет, Вена 1090, Австрия

Рейнхард Виндхагер

Отделение ортопедии и ортопедической хирургии, Венский медицинский университет, Вена 1090, Австрия

Джейсон Уэбб

Ортопедический центр Avon, North Bristol NHS Trust, Southmead Hospital, Bristol BS10 5NB, United Kingdom

Nadine Zentgraf

Heraeus Medical GmbH, Wehrheim 61273, Германия

Венский медицинский университет, Вена 1090, Австрия

Кланус-Дитер Кенус

Heraeus Medical GmbH, Wehrheim 61273, Германия

Венский медицинский университет, Вена 1090, Австрия

Нил Айрон Караан, Отделение ортопедии и ортопедической хирургии, Венский медицинский университет, Вена 1090, Австрия;

Для корреспонденции: Нил Эйрон Караан, доктор медицины, отделение ортопедии и ортопедической хирургии, Венский медицинский университет, Währinger Gürtel 18-20, Вена 1090, Австрия. [email protected]

Телефон: + 43-67-64223760 Факс: + 43-140-40040290

Поступила в редакцию 17 декабря 2016 г .; Пересмотрено 9 октября 2017 г .; Принята в 2017 г. 8 ноября.

Реферат

AIM

Для оценки поведения двух быстротвердеющих полиметилметакрилатных (ПММА) цементов CMW ^® 2G и Palacos ^® fast R + G, в качестве эталона: Стандартные Palacos ^® R + G.

МЕТОДЫ

Быстротвердеющие цементы CMW ^® 2G и Palacos ^® fast R + G были исследованы с использованием стандартной высокой вязкости Palacos ^® R + G в качестве эталона. Были испытаны одиннадцать единиц (из двух партий) каждого цемента. Все цементы были смешаны в соответствии с указаниями производителя и проанализированы по следующим параметрам: свойства обработки (перемешивание, ожидание, рабочая фаза и фаза твердения) в соответствии с Куеном, механические свойства в соответствии с ISO 5833 и DIN 53435, усталостная прочность в соответствии с ISO 16402, бензоил Перекись (BPO) — содержание при титровании, соотношение порошок / жидкость при взвешивании, профиль элюции антибиотика при высокоэффективной жидкостной хроматографии. Все испытания проводились в акклиматизированной лаборатории при температуре 23,5 ° C ± 0,5 ° C и влажности> 40%.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Palacos ^® fast R + G продемонстрировал несколько более короткие технологические характеристики (замораживание, фаза твердения, n = 12), чем CMW ^® 2G, что позволило сократить время операции и оптимизировать имплантацию цементной чашки. Данные о квазистатических свойствах ISO 5833 и DIN 53435 обоих испытанных цементов были сопоставимы. Прочность на сжатие по ISO (МПа) Palacos ^® fast R + G была значительно выше, чем у CMW ^® 2G, что привело к дисперсионному анализу (ANOVA) ( P <0.01) и два образца t -тест ( P <0,01) на уровне значимости 0,05 ( n = 20). Palacos ^® fast R + G показал более высокую усталостную прочность примерно на 18% в среднем (ISO 16402) 15,3 МПа вместо 13,0 МПа для CMW ^® 2G ( n = 5 × 10 ⁶ циклов). Palacos ^® fast R + G и CMW ^® 2G различались только на 0,11% ( n = 6), причем первое содержало более высокое содержание. Таким образом, содержание BPO в обоих цементах было сопоставимым.CMW ^® 2G имел соотношение порошок / жидкость 2: 1, Palacos ^® fast R + G 2,550: 1 из-за более высокого содержания порошка. Несмотря на более высокое содержание гентамицина, CMW ^® 2G показал значительно более низкую элюцию антибиотика с течением времени, чем Palacos ^® fast R + G ( n = 3).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оба цемента соответствуют международным стандартам и хорошо подходят для указанных хирургических показаний, что позволяет сэкономить время без ущерба для механических свойств.

Ключевые слова: Полиметилметакрилат, элюция, быстрое схватывание, вязкость, антибиотик, усталость, артропластика

Основной наконечник: Цементы из полиметилметакрилата (ПММА) обеспечивают надежную фиксацию имплантатов при артропластике суставов. Существуют быстротвердеющие высоковязкие цементы ПММА, которые имеют измененные характеристики схватывания по сравнению со стандартными цементами. Они потенциально могут принести пользу хирургам в зависимости от их обрабатывающих свойств. Такие цементы приобрели популярность в хирургии артропластики, как описано в национальных совместных регистрах Соединенного Королевства и Австралии.Использование быстросхватывающихся цементов дает различные положительные, а также экономические эффекты, такие как экономия времени и лучшая элюция антибиотиков.

ВВЕДЕНИЕ

Полиметилметакрилатные (ПММА) цементы обеспечивают надежную фиксацию имплантатов при артропластике суставов [1,2]. Химический состав каждого костного цемента определяет его механические и эксплуатационные свойства. Реакция полимеризации ПММА делится на четыре фазы: перемешивание, ожидание, работа и отверждение. Костные цементы классифицируются в зависимости от количества времени, которое они проводят на каждой из этих фаз. Самыми популярными цементами являются высоковязкие цементы, которые имеют наилучшие результаты в регистрационных данных, но также предлагают хирургу короткие фазы ожидания и сверхдлительные рабочие фазы [3]. Однако высоковязкие цементы схватываются до 13 минут [4].

Существуют быстротвердеющие высоковязкие цементы, которые имеют другие характеристики схватывания по сравнению со стандартными цементами. Они потенциально могут принести пользу хирургам в зависимости от их обрабатывающих свойств. Такие цементы приобрели популярность в хирургии артропластики, как описано в национальных совместных регистрах Соединенного Королевства и Австралии [2,5].

Быстротвердеющие высоковязкие цементы характеризуются коротким перемешиванием, умеренной рабочей фазой и очень короткой фазой твердения по сравнению со стандартными высоковязкими цементами ПММА [6,7]. Они потенциально могут принести пользу как хирургу, так и пациенту в зависимости от их обрабатывающих свойств. Эти преимущества могут включать: (1) Сокращение времени операции. Быстротвердеющие цементы быстро гомогенизируются и демонстрируют очень короткие фазы перемешивания и ожидания, что позволяет быстро наносить их [8,9]. Обычно быстро схватывающиеся цементы схватываются в то время, когда стандартный высоковязкий цемент достигает конца своих рабочих свойств.Уменьшая время работы, они могут дать экономическое преимущество [10–12]. Что еще более важно, поскольку более длительное время операции коррелирует с повышенным риском инфекции протезного сустава, они также могут дать преимущество в снижении инфекции [13,14]; (2) имплантация цементной чашки. Короткая фаза ожидания быстрого схватывания цемента может иметь то преимущество, что сводится к минимуму риск выхода из гнезда во время введения [15]. Быстро схватывающийся цемент с высокой вязкостью менее легко уходит при повышении давления и, таким образом, как только достигается правильное положение чашки, он может удерживаться под давлением во время рабочей фазы с менее поступательным движением [16]; (3) цементная артропластика коленного сустава. Некоторые авторы выступают за использование техники последовательного перемешивания для обеспечения ровной цементной мантии при тотальном эндопротезировании коленного сустава [6]. Цемент с быстрым схватыванием играет центральную роль в этой технике, чтобы избежать чрезмерного времени операции. Кроме того, другие утверждают, что быстросхватывающиеся цементы с высокой вязкостью имеют тенденцию менее глубоко проникать в губчатое вещество кости. Это снижает пиковую температуру на границе раздела и облегчает удаление цемента при ревизионном артропластике [17]; (4) производство цементных прокладок и шариков: быстросхватывающиеся цементы позволяют манипулировать тестом быстрее, облегчая изготовление проставок и шариков ручной работы [18]; и (5) хирургия увеличения.Короткая фаза ожидания быстрого схватывания высоковязких цементов приводит к тому, что тесто меньше прилипает к перчаткам хирурга. Эти благоприятные свойства в обращении будут полезны при заполнении костных дефектов или увеличении фиксации винтов в остеопоротической кости [19].

Существует множество опубликованных данных о механических свойствах стандартных высоковязких цементов. Однако описанные выше разнообразные возможные клинические применения быстротвердеющих цементов требуют аналогичного детального знания их свойств.Следовательно, существует необходимость описать клинически значимые цементные свойства этих новых цементов, включая поведение при обращении, элюцию антибиотика, квазистатические и динамические механические свойства.

Целью данного исследования является изучение поведения двух быстро схватывающихся цементов и сравнение их с «золотым стандартом», клинически подтвержденным стандартным высоковязким цементом, Palacos ^® R + G. in vitro неинтервенционное, экспериментальное и проспективное сравнительное исследование.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалы

Быстротвердеющие цементы CMW ^® 2G и Palacos ^® fast R + G были исследованы с использованием стандартной высокой вязкости Palacos ^® R + G в качестве эталона [20 -22]. Были испытаны одиннадцать единиц (из двух партий) каждого цемента (таблица).

Таблица 1

Продукт	Порошок (г)	Жидкость (мл)	Номер партии	Вязкость	40	20	# 3620322	Очень высокая вязкость
			# 3572255	Очень высокая вязкость 51
R	R 900	20	# 7743	Очень высокая вязкость
			FZ52 # 050214	Очень высокая вязкость
Кат. 8	20	# 7735	Стандартная высокая вязкость
			# 7753	Стандартная высокая вязкость

Все цементы были смешаны вручную, как указано производителем фарфоровые тигли с металлическими шпателями от нашей команды, состоящей из опытных лаборантов Heraeus Holding GmbH и меня, после интенсивного обучения в течение нескольких недель с различными цементами.

Все цементы были проанализированы по следующим параметрам: (1) Управляющие свойства (смешивание, ожидание, рабочая фаза и фаза твердения) в соответствии с Куеном [7]; (2) Механические свойства в соответствии с ISO 5833 [23] и DIN 53435 [24]; (3) Усталостная прочность согласно ISO 16402 [25]; (4) Бензоилпероксид (BPO) — содержание при титровании, соотношение порошок / жидкость при взвешивании; и (5) профиль элюции антибиотика с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [26] (таблица). Все тесты проводились в акклиматизированной лаборатории при температуре 23 ° C.5 ° C ± 0,5 ° C и влажность> 40%.

Таблица 2

Испытание на усталость: Испытание на усталость издано в соответствии с ISO 16402 [25]. Испытание проводится в соответствии с методом испытания на четырехточечный изгиб, описанным в ISO 5833 [24]. Динамические испытания выполняются с пульсирующей синусоидальной нагрузкой под контролем силы. Испытания продолжаются до тех пор, пока не произойдет разрушение или пока образец не достигнет заданного максимального количества циклов ( n = 5 × 10 ⁶ ). Образцы имели размеры 3,3 мм × 10 мм × 70 мм [27].

Элюирование гентамицином: Цилиндрические образцы цемента (d = 25 мм, h = 10 мм) с поверхностью примерно 3.1 см ² . Для растворения образцы цемента ПММА хранили при 37 ° C в среде растворения (0,1 М фосфатный буфер, pH 7,4). Отбирали аликвоты, и среду растворения обновляли на 1, 3, 7, 14 и 21 день. Добавляли соответствующее количество среды растворения, чтобы гарантировать, что образцы были полностью покрыты. Образцы среды растворения хранили при -20 ° C до анализа. Подготовка образцов и определение концентраций были выполнены в AZB (Analytisches Zentrum Biopharm GmbH Berlin).

Подготовка образца: Для приготовления калибровочных стандартов 7,646 мг сульфата гентамицина (эквивалент 5,0 мг гентамицина) растворяли в 25 мл воды для получения исходного раствора гентамицина 200 мкг / мл. Рабочие растворы готовили при 100, 250, 500, 750, 1000, 2500, 5000 и 7500 нг / мл путем серийных разведений водой. Тобрамицин использовали в качестве внутреннего стандарта. Рабочий раствор внутреннего стандарта готовили с концентрацией 25 мкг / мл в воде.

Было приготовлено до восьми калибровочных стандартов от 100 до 7500 нг / мл путем добавления в 200 мкл рабочих растворов гентамицина 18 мкл рабочего раствора внутреннего стандарта.Исследуемые образцы разбавляли водой в 20 раз и готовили в соответствии с калибровочными стандартами путем добавления рабочего раствора внутреннего стандарта [26].

Определение концентраций: Что касается условий жидкостной хроматографии (ЖХ) и масс-спектроскопии (МС), хроматографическое разделение выполняли на модульной ВЭЖХ серии 1200 (Agilent Technologies, Вальдбронн, Германия) с использованием колонки Luna C18 (II), 150 мм × 2 мм, с двумя охранными колонками C18, 4 мм × 2 мм (Phenomenex, Ашаффенбург, Германия), термостатированными при 25 ° C (гентамицин), соответственно.

Для гентамицина подвижная фаза A составляла 0,11 моль / л трифторуксусная кислота / метанол (50:50), а подвижная фаза B представляла собой ацетонитрил. Изократическое разделение было достигнуто при соотношении A: B 95: 5 при скорости потока 0,25 мл / мин. Время работы составляло 2,5 мин, а общее время цикла было менее 3 мин. Объем инъекции составлял 2 мкл. В описанных условиях совместно элюировались четыре компонента гентамицина C1, C2, C2a и C1a. Метод ВЭЖХ ранее использовался Heller et al [26] для определения гентамицина в образцах биопсии.Обнаружение совместно элюированных компонентов гентамицина проводили с использованием API 4000 QTrap (Applied Biosystems, Дармштадт, Германия). Ионизацию проводили с помощью интерфейса электрораспыления (положительная полярность) с использованием масс-селективного детектора в режиме мониторинга множественных реакций (MRM). Были сохранены и рассчитаны извлеченные ионные хроматограммы следующих ионных переходов: 478,4 → 322,3 m / z (гентамицин C1), 464,4 → 322,3 m / z (гентамицин C2 и C2a), 450,3 → 322,3 m / z (гентамицин C1a. ) и 468,4 → 163,1 m / z (внутренний стандарт). Три ионных перехода компонентов гентамицина суммировали с помощью Analyst (Applied Biosystems, Дармштадт, Германия), а концентрации рассчитывали с помощью Excel (Microsoft, Unterschleißheim, Германия).

Статистический анализ

Различия среднего уровня (= среднее) анализировали с помощью одномерного дисперсионного анализа (дисперсионного анализа) с повторными измерениями для более чем двух парных выборок по сравнению с апостериорным критерием Тьюки.Значения метода P , скорректированные по методу Тьюки, сравнивали с уровнем значимости α = 0,05, и сравнение считали статистически значимым, если P < α . Кроме того, с помощью этой модели были оценены средние групповые различия и связанные 95% доверительные интервалы.

Метрический механизм переменных ISO и свойства обработки были протестированы описательно с помощью медианы, квартиля, прямоугольной диаграммы и диапазона и представлены в сводной форме в виде таблицы для всех механических результатов ISO и DIN и в виде гистограммы для всех проверенных результатов обработки.

Посредством расчета средних значений, включая стандартное отклонение и гистограмму, метрические параметры содержания (ди) бензоилпероксида (содержание BPO) были описательно отображены три раза для каждой партии быстро схватывающихся цементов. Отношение порошка полимера к жидкости мономера было представлено с метрическими параметрами в виде гистограммы. Метрические данные для всех данных элюции антибиотиков были сведены в таблицу после 1 ^-го , 3 ^-го и 5 ^-го дня и представлены со стандартным отклонением в виде кривой.

Метрические данные всех данных усталостной прочности были показаны следующим образом: квазистатическая гибкая прочность ISO в МПа была обозначена как среднее значение и его стандартное отклонение, усталостная прочность в МПа при 5 × 10 ⁶ циклов и соответствующая процентная доля квазистатической прочности на изгиб в виде таблицы. Он был подготовлен в виде кривой SN (= кривая S / N) с 95% доверительным интервалом [27].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Характеристики обработки в условиях in vitro

Для CMW ^® 2G полимерный порошок загружается в сосуд перед жидким мономером.Это противоречит процессам Palacos ^® fast R + G и Palacos ^® R + G, которые требуют заполнения сначала жидким мономером, а затем порошком полимера. Последний метод, по-видимому, позволяет лучше начальное смешивание жидкой и порошковой частей. Характеристики обработки обоих испытанных быстросхватывающихся цементов аналогичны ( n = 12), но различия заключаются в следующем. CMW ^® 2G достиг конца фазы замеса в соответствии с ISO 5833 через 50 секунд, примерно на 20 секунд позже, чем Palacos ^® fast R + G (рисунок).Palacos ^® fast R + G работал при

Графическое представление рабочих свойств (липкая фаза, тестообразная фаза и схватывание) испытанных быстротвердеющих цементов и эталонного материала. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение.

35 с, сразу после замеса, потому что тесто перестало быть липким и дополнительная фаза ожидания не требуется. CMW ^® 2G показала небольшую фазу ожидания (когда она все еще была липкой на ощупь) примерно через 15-20 секунд после окончания смешивания и, таким образом, не могла быть применена до примерно 60 секунд.Оба испытанных цемента с быстрым схватыванием имели одинаковый конец рабочей фазы через 3 мин после начала перемешивания. Palacos ^® fast R + G показал немного меньшее время схватывания, чем CMW ^® 2G.

Квазистатические механические свойства

Оба испытанных быстросхватывающихся цемента соответствовали квазистатическим свойствам ISO 5833 и DIN 53435 [23,25]. Данные по прочности на изгиб по ISO (МПа) обоих цементов были подобны без статистической разницы из-за однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) ( P = 0.06) и независимый двухвыборочный t -тест ( P = 0,058) на уровне значимости 0,05 ( n = 12). Модуль упругости при изгибе по ISO (МПа) обоих цементов также был одинаковым, что привело к: ANOVA ( P = 0,869) и независимому тесту двух образцов t ( P = 0,868) (для обоих α = 0,05, n = 12). Прочность на сжатие по ISO (МПа) Palacos ^® fast R + G была значительно выше, чем у CMW ^® 2G, ANOVA ( P <0.01) и t -тест ( P <0,01) на уровне значимости 0,05 ( n = 20). Прочность на изгиб Dynstat (МПа) была сопоставимой [ANOVA ( P = 0,15) и t -тест ( P = 0,15) ( n = 16)], как и ударная вязкость Dynstat с надрезом (кДж / м ² ) [ANOVA ( P = 0,196) и t -тест ( P = 0,200) ( n = 16)] обоих быстросхватывающихся цементов (Таблицы и).

Таблица 3

Механические свойства всех испытанных цементов по ISO

 Также прочтите: Белый портландцемент, гидравлический цемент и грунтовый цемент