Противоморозная добавка для бетона: увеличиваем морозостойкость — описание и расход

Противоморозная добавка в бетон: описание и свойства | Строительный портал

Возведение сборных бетонных и железобетонных конструкций, а также строительство монолитных конструкций не перестает наращивать свои темпы, но зачастую мастерам приходится столкнуться со спешкой, обусловленной приближающимся окончанием строительного сезона.

Это объясняется эксплуатационными характеристиками цементного раствора, одной из которых является наличие жидкой фазы, способствующей непрерывному процессу гидратации и созревания состава.

Если температура опускается ниже 5 градусов, происходит торможение фазы созревания бетона, а в случае достижения отрицательных значений он прекращается, что обусловлено кристаллизацией воды, входящей в состав цементного раствора.

 Это приводит к разрушению структуры бетона, который становится непригодным к использованию.

Несмотря на это, большинство мастеров, имеющих опыт работ в сфере монолитного строительства, сталкиваются с необходимостью продолжения цикла бетонных работ в зимнее время, в связи с чем, перед ними встает вопрос: «Как продлить жидкую фазу бетона, а, следовательно, и его жизнедеятельность. Для решения этой проблемы специалисты предлагают использовать противоморозные добавки в бетон, технические характеристики и основные разновидности которых будут рассмотрены в настоящей статье.

Содержание

Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности

Противоморозные добавки в бетон представляют собой химическое вещество в виде сухой смеси или раствора, которые, посредством вовлечения в процесс кристаллизации бетона максимального количества воды, ускоряют процесс гидратации бетонной смеси, способствуя затвердеванию бетона в условиях отрицательных температур. Однако основное предназначение противоморозной добавки заключается в поддержании жидкого состояния бетонного раствора и последующем ускорении его гидратации, существенно замедляющейся при отрицательных температурах.

В соответствии с химической основой различают следующие виды противоморозных добавок в бетон:

• Антифриз;
• Сульфаты;
• Противоморозные добавки-ускорители.

Рассмотрим более подробно характеристики каждой представленной разновидности.

• Антифриз представляет собой противоморозную добавку в бетон, способствующую уменьшению температуры кристаллизации жидкости, входящей в состав раствора, а также увеличивает или незначительно уменьшает скорость схватывания раствора. При этом он не оказывает никакого влияния на скорость формирования структур.
• Добавки в бетон на основе сульфатов являются еще одним популярным противоморозным компонентом, обеспечивающим максимальную скорость образования плотного раствора. Характерной особенностью противоморозных добавок на основе сульфатов является активное выделение тепла, начинающееся после их добавления в раствор и сопровождающееся взаимодействием бетонного раствора с продуктами гидратации. В связи с тем, что добавки на основе сульфатов характеризуются прочным связыванием с труднорастворимыми соединениями, их нельзя использовать с целью понижения температуры замерзания рабочей смеси.
• В основе действия противоморозных добавок-ускорителей лежит повышение степени растворимости силикатных компонентов цемента, которые, вступая в реакцию с продуктами его гидратации, образуют двойные и основные соли, снижающие температуру замерзания жидкостного компонента бетонного раствора.

Существует несколько разновидностей добавок-ускорителей, каждая из которых обладает определенным набором химических и эксплуатационных свойств. Рассмотрим их более подробно.

Поташ  или карбонат кальция, представляющий собой кристаллическое вещество, является сильным противоморозным компонентом, существенно ускоряющим процесс схватывания и последующего затвердевания бетона.

Как и любая противоморозная добавка, карбонат кальция снижает прочность бетонной конструкции, и чтобы максимально снизить это негативное влияние на постройку, специалисты рекомендуют сочетать поташ с тетраборатом натрия или сульфидно-дрожжевой бражкой, концентрация которых не должна превышать 30 %.

В связи с тем, что карбонат кальция является потенциально опасным веществом, в процессе его эксплуатации необходимо соблюдать определенные меры безопасности;

Тетраборат натрия, также называемый бурой или сульфатно-дрожжевой бражкой, представляет собой смесь солей натрия, кальция, аммония или лигносульфоновых кислот.

Специалисты рекомендуют добавлять данное вещество в качестве примеси при использовании карбоната кальция, что позволяет предотвратить потерю прочностных характеристик бетонных конструкций после их оттаивания. В противном случае можно наблюдать не только появления трещин в конструкциях, но и снижение их водонепроницаемости и морозостойкости.

Таким образом, использование в качестве противоморозной добавки поташа без добавления тетрабората натрия снизит прочностные характеристики конструкции на 20-30 %;

Нитрит натрия – кристаллический порошок, используемый в качестве противоморозной добавки к бетонному раствору.

Учитывая, что нитрит натрия представляет собой пожароопасное ядовитое вещество, в процессе его эксплуатации важно соблюдать предельно-допустимую концентрацию вещества, которая определяется опытным путем и обычно не выходит за пределы 0,1 – 0,42 л/кг цементного раствора, при условии, что температура окружающей среды составит от 0 до -25 градусов. На предприятии в процессе работы с нитритом натрия предельно-допустимая концентрация вещества на рабочем месте не должна превышать 0,005 мг/л. В соответствии с требования научно-исследовательского института бетона и железобетона, тара, которая использовалась для транспортировки, хранения и изготовления нитрита натрия, должна быть снабжена отметкой «ЯД». Запрещается совместное использование нитрита натрия и лигносульфоновых кислот, так как их взаимодействие сопровождается образованием отравляющих газов;

Формиат натрия – белый кристаллический порошок, также выполняющий функцию противоморозного ускорителя. В большинстве случаев используется совместно с лигносульфонатом нафталина для повышения водоредуцирующих и пластифицирующих характеристик. Формиат натрия является противоморозной добавкой в бетон, расход которой не превышает 2-6 % от общей массы цемента.

Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона

Преимущества противоморозных добавок в бетон

• Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени;
• В связи с тем, что противоморозные добавки повышают степень сцепления компонентов раствора, они значительно увеличивают прочность монолита;
• Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях;
• Оказывают положительное влияние на долговечность смеси, продлевая срок эксплуатации здания;
• Повышает пластифицирующие и стабилизирующие характеристики цементной смеси – использование бетона, обладающего повышенной пластичностью, позволяет изготавливать конструкции, которые не растрескаются после застывания рабочего состава;
• Повышает морозостойкость бетонной смеси. Данный показатель особенно важен для бетона, предназначенного для возведения ответственных конструкций, например, опор мостов. В большинстве случаев он находится в прямой зависимости от плотности бетона. Более плотные марки бетона характеризуются большим количеством возможных циклов заморозки и оттаивания;
• В отличие от альтернативных методов повышения морозостойкости бетона, использование противоморозных добавок характеризуется относительно низкой стоимостью;
• Используя противоморозные добавки, вы значительно снизите риск усадочных деформаций бетонной монолитной конструкции;
• Повышение влагонепроницаемости бетонных конструкций за счет заполнения пор пластифицирующими веществами, препятствующими проникновению воды;
• Ускорение процесса застывания бетонного раствора – основной момент, благодаря которому раствор может «не бояться» холода;
• Отдав предпочтение противоморозной добавке в бетон, вы надежно защитите используемую арматуру от коррозионных процессов, которые имеют места из-за воды, входящей в состав бетонного раствора.

Недостатки противоморозных добавок в бетон

• Стремление увеличить надежность прочностных характеристик бетона, необходимо увеличивать расход цемента;
• Отдельные компоненты, входящие в состав присадок, являются ядовитыми;
• В некоторых случаях снижается заявленная мощность бетона;
• В случае использования противоморозных добавок в бетон, снижается скорость набора прочностных характеристик бетонной конструкции.

Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон

Специалисты советуют вводить противоморозную добавку в раствор бетона вместе с водой. Важно отметить, что желательно это делать с последней третью жидкости. Не рекомендуется добавлять присадки в сухую смесь. Добавив в раствор противоморозную присадку, выждете определенный промежуток времени, в течение которого произойдет равномерное распределение компонентов.

Проводя монтажные мероприятия в условиях отрицательных температур, следуйте предписаниям, представленным ниже:

• Если вы работаете в условиях снегопада, позаботьтесь об организации соответствующих укрытий;
• Температура раствора, вышедшего из смесителя, не должна выходить за пределы рекомендуемого диапазона от +15 до +25 градусов;
• Для приготовления рабочей смеси специалисты рекомендуют использовать подогретую воду;
• Что касается обогрева заполнителей, его рекомендуется производить перед непосредственным использованием.

Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон

Дозировка противоморозной добавки в бетон, расход которой является крайне вариабельным параметром, подбирается с учетом каждой конкретной ситуации посредством проведения испытаний в условиях производства и лаборатории.

Расход противоморозной добавки зависит от следующих факторов:

• Температура окружающей среды, в условиях которой будут производиться монтажные мероприятия;
• Заявленная марочная прочность используемого цемента;
• Химико-минералогический и вещественный состав цемента используемого в процессе работ, а также его предполагаемая скорость набора прочности;
• Температура раствора, которой он достигнет на выходе из смесителя;
• Условия ухода за бетонными конструкциями.

Противоморозная добавка в бетон своими руками

Если теплые деньки уже прошли, но вы неожиданно столкнулись с необходимостью заливки монолитной конструкции, вам не обойтись без использования противоморозной добавки в бетон.

Наиболее предпочтительным вариантом, в данном случае, станет приобретение противоморозной добавки в специализированном магазине, что объясняется их относительной дешевизной, небольшим расходом и способностью существенно повышать свойства бетонного раствора при условии минимальных негативных последствий.

Если предполагаемый фронт работ небольшой, а выполнение монтажных мероприятий вы планируете осуществить при температуре не ниже -10 градусов, данный вариант является наиболее оптимальным.

Однако если у вас нет возможности приобрести готовую противоморозную добавку в бетон, вы можете без проблем ее изготовить самостоятельно, так как единственным материалом, которой вам потребуется в процессе работ, это хлориды (соли).

Хлористые соли снижают температуру замерзания раствора, сокращают сроки его первичного схватывания и уменьшают расход цемента.

Однако специалисты уверены, что противоморозная добавка на основе хлоридов, изготовленная самостоятельно, может использоваться только для неармированных конструкций, что обусловлено коррозионными процессами, развивающимися под действием хлоридов.

Преимущества противоморозной добавки на основе хлоридов

• Низкая стоимость;
• Отсутствие влияния на скорость застывания бетона, благодаря чему, приготовление раствора можно осуществлять заранее;
• Отсутствие влияние на структуру цементного раствора;
• Увеличение подвижности частиц, благодаря которой, вы сможете придать цементному раствору желаемую форму.

Недостатки противоморозной добавки на основе хлоридов

• Высокий уровень коррозийной активности, вследствие чего, противоморозная добавка на основе хлоридов не может использоваться для изготовления конструкций, в структуре которых присутствует металл и арматура. Последние окислятся под воздействием хлоридов и отслоятся от бетонной конструкции, нарушив ее целостность.

Как влияет температура окружающей среды на расход хлоридов?

• Расчет доли хлоридов в готовом растворе производится по следующей схеме:
• Если монтажные мероприятия осуществляются при среднесуточной температуре ни ниже – 5 градусов, оптимальная доля хлоридов в готовом растворе не должна превышать 2 %;
• Если работы проводятся в условиях более низких температур (-6 до -15 градусов), оптимальная доля хлоридов должна составлять 4 % от общей массы раствора.

Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

• В процессе работы с противоморозными добавками необходимо использовать защитные перчатки;
• В случае попадания на открытые участки кожи, промойте ее водой с мылом. Исключите попадание противоморозной добавки в глаза, если этого не удалось избежать, промойте глаза большим количеством воды и незамедлительно обратитесь к врачу.
• Утилизация добавки осуществляется в соответствии с местными правилами, что объясняется присутствием в составе противоморозных добавок вредных компонентов. Вследствие этого запрещается выливать смесь в почву, водоемы или канализацию.

Добавки в бетон для морозостойкости, их виды и где они применяются

Бетон с момента своего открытия стал одним из наиболее важных строительных материалов. Это связано, прежде всего, с его высокими эксплуатационными свойствами. Но при этом он имеет также несколько недостатков.

Наиболее существенным из них является низкая устойчивость к воздействию минусовых температур. В настоящее время подобной проблемы уже не существует.

Разнообразные добавки в бетон для повышения морозостойкости помогают улучшить сопротивляемость данного материала неблагоприятным зимним условиям.

Где применяется морозостойкий бетон?

Далеко не при каждом типе строительства нужны морозостойкие добавки. Их преимущественно используются тогда, когда процесс возведения зданий осуществляется в зимний период времени.

При этом показатели температуры не должны опускаться очень низко.

Когда столбик термометра опускается ниже -25 градусов, нужно прекратить процесс работы, так как приготовить качественный бетон попросту не получится.

Присадки для создания морозоустойчивого бетона позволяют работать со стройматериалом даже тогда, когда температура ниже -15 градусов по Цельсию. Если показатели всего -5-7 градусов, можно обойтись лишь использованием теплой воды. Характеристики раствора в таком случае не ухудшатся.

Виды добавок для повышения морозостойкости

Вещество, которое повышает морозостойкость, может существенно изменить эксплуатационные и качественные характеристики раствора. Цель каждой присадки в бетон – подготовить конкретный компонентный состав к тем или иным климатическим условиям.

Существуют следующие популярными добавки, влияющие на степень морозостойкости и некоторые другие показатели данного материала:

1. Суперпластификаторы. Они представляют собой химические вещества, что влияют на подвижность бетона. Это отражается и на других свойствах раствора. Среди них специалисты выделяют твердость, прочность, а также водонепроницаемость. К тому же любой пластификатор в итоге влияет на расход бетонной смеси, уменьшая ее количество. Одним из наиболее популярных видов является продукт российской компании «Полипласт», под названием «С-3».
2. Ускорители отвердения. Данные искусственные вещества так или иначе влияют на схватывание и затвердевание. Эти процессы происходят достаточно быстро. Стоит понимать, что почти все ускорители отвердения снижают уровень пластичности материала, но при этом возрастают прочностные показатели бетона (в значительной степени увеличиваются по мере его застывания). Так как время схватывания не очень большое, процесс возведения сооружений происходит максимально быстро.
3. Регуляторы пластичности. Их цель – это продление периода использования готовой смеси. Это важно в тех случаях, когда предварительно подготавливается большое количество материала, которому нужно сохранять свои свойства до того, как начнется процесс его использования на объекте. Среди регуляторов пластичности популярностью пользуется хлорид кальция, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция, сульфат натрия, нитрат натрия, тринатрийфосфат и хлорид натрия (соль). Подобные добавки нередко востребованы, когда существует необходимость осуществления заливки бетона в нестандартные формы. Материал в подобных случаях лучше заполняет все неровности.
4. Антиморозные добавки для создания бетона. Их также добавляют в состав бетонной смеси, если температура окружающей среды опускается ниже -7 градусов по Цельсию. Это позволяет в подобных погодных условиях сохранять свойства материала длительное время. Пользующиеся спросом марки добавок следующие: МБ 10-01, МБ 10-30С, МБ 10-50С и МБ 10-100С. Они отличаются соотношением своих основных компонентов: микрокремнезема и золы.
5. Модификаторы. Они позволяют существенно повысить показатель прочности. На фоне их использования улучшается сопротивляемость коррозии и низким температурным условиям.
6. Комплексные присадки. Такие добавки считаются наиболее популярными, так как они воздействуют на несколько эксплуатационных качеств бетона одновременно. Данная группа присадок может уменьшать расход воды, повышать устойчивость к морозу и коррозии, продлевать срок затвердения и т.д.

Количество имеющихся добавок весьма значительное. В строительстве используются как различные искусственные вещества, так и природные элементы. Даже соль в бетон в некоторых случаях добавляют, чтобы полученная морозостойкая смесь могла выполнять свои функции в суровых погодных условиях.

Важно понимать, что присадки, в которых присутствует хлорид, могут понижать коррозийную устойчивость арматурных элементов в бетоне. Однако добавки, в основе которых лежит нитрит натрия, наоборот являются замедлителями данного процесса.

Как применять

Морозостойкая добавка в бетон может как улучшать качество материала, так и понижать его. Это напрямую зависит от того, в каких конкретно условиях он используется и с чем контактирует. Поэтому важно рассмотреть несколько популярных вариантов применения материала:

1. Если в бетонных конструкциях применяется ненапрягаемая арматура, диаметр которой превышает 5 миллиметров, никаких ограничений в применении присадок нет. Процесс твердения и устойчивости материала можно в подобной ситуации изменять в произвольном порядке.
2. В случае, когда диаметр ненапрягаемой арматуры до 5 миллиметров, не рекомендуется использование добавок, в которых присутствует продукт воздействия соляной кислоты на кальций. В данной ситуации также будет неблагоприятным сочетание последней присадки с нитритом натрия.
3. Когда в конструкции присутствуют закладные и выпускные элементы, не имеющие защиты, нужно использовать следующие вещества: поташ (карбонат калия), смесь мочевины и нитрата калия, нитрат натрия, а также нитрат кальция. Их можно добавлять в бетон своими руками в процессе его замешивания.
4. Если бетонная конструкция в будущем будет эксплуатироваться в условиях, где присутствует агрессивная газовая среда, не стоит использовать присадку, которая является продуктом воздействия соляной кислоты на кальций. В подобных ситуациях возможно ускорение процесса появления коррозии.

Приготовить пластификатор для бетона своими руками можно в домашних условиях. Но при этом более качественной будет добавка, приобретенная в строительном магазине. Это обусловлено тем, что она прошла соответствующую проверку, определяющую точное количество присутствующих в ней веществ. Самостоятельное приготовление присадок иногда вызывает негативные последствия.

Добавки для повышения морозостойкости бетона Ссылка на основную публикацию



Противоморозная добавка в бетон: характеристики

Бетон является наиболее популярным материалом в строительстве любых конструкций. Благодаря высокой прочности, его используют как связующее для кладки, из него заливают монолитные железобетонные конструкции, фундаменты и многое другое.

Противоморозная добавка в бетон

Данный материал в оригинале состоит из цемента, песка и воды. При строительстве в нестандартных условиях в раствор добавляют другие компоненту или присадки. Одной из таких ситуаций является необходимость строительства в условиях отрицательных температур.

Использование морозостойких добавок

В набор компонентов для цементного раствора обязательно входит вода. Она нужна для придания вязкости смеси и обеспечения прочности будущей конструкции.

Однако у воды есть большой недостаток: в условиях отрицательных температур (ниже -3ºC) она замерзает и перестает выполнять возложенные на нее функции. Если же существует необходимость проведения строительных работ в указанных выше условиях, применяются морозостойкие добавки в бетон. Они сохраняют его структуру и позволяют застыть до правильного состояния.

Противоморозные добавки характеризуются тем, что они вступают в реакцию с водой, значительно понижая температуру ее замерзания. Чтобы было понятно отметим, что морская соленая вода заерзает при температурах намного ниже, чем пресная.

Чтобы используемые противоморозные примеси не отразились на прочности конечного продукта, набор химических компонентов подобран так, чтобы не происходило изменений самой структуры воды.

к меню ↑

Способ применения

Расход противоморозных компонентов напрямую зависит от температуры окружающей среды. Они растворяются в воде, которая войдет в набор составляющих цементного раствора.

Противоморозная добавка добавляется в бетон во время его замешивания

Если пиковая температура окружающей среды не ниже -10ºC, противоморозная добавка вливается в пропорции 1/20. Если температура находится в пределах -10ºC до -20ºC, расход примеси увеличивается в два раза, то есть пропорционально увеличивается до 1/10.

При дальнейшем понижении температуры окружающей среды расход будет увеличиваться. На каждые 10ºC добавляется еще 5 % противоморозной жидкости от общего объема воды.

Это объясняется тем, что мы получим водный раствор с очень высоким содержанием химических веществ. В итоге, недостаток воды может негативно сказаться на прочности конструкции.

к меню ↑

Типы противоморозных компонентов

В зависимости от производителей и назначения состав раствора может быть разным. Однако любые противоморозные добавки характеризуются либо наличием каких-либо солей, либо получением солей вследствие реакции химических компонентов, входящих в набор добавки.

Все противоморозные добавки можно условно разделить на три подгруппы:

• антифриз;
• сульфаты;
• зимние добавки-ускорители.

к меню ↑

Антифриз

Данная примесь снижает температуру замерзания воды и в некоторой степени ускоряет или притормаживает схватывание бетона.

Антифриз для бетона-25С Frost

Однако антифриз не оказывает никакого влияния на скорость формирования структуры и прочности готовой конструкции.

к меню ↑

Сульфаты

Сульфат ферума, алюминия, натрия и прочих металлов – противоморозные компоненты, призванные максимально быстро формировать готовую структуру бетона.

Реакции, возникающие при добавлении сульфатов, нагревают раствор, что положительно влияет на скорость и качество формирования прочности готовых конструкций. Данный тип не понижает температуру замерзания, а, наоборот, нагревает раствор.

к меню ↑

Зимние добавки-ускорители

Такие противоморозные добавки, в результате химической реакции образуют основные или двойные соли.

Ускорение твердения бетона с применением данной добавки вызывается главным образом тем, что формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих

Они способствуют повышению уровня селикатизации, а, следовательно, прочности материала. Кроме этого, такие компоненты обычно снижают температуру замерзания жидкости.

к меню ↑

Разновидности и особенности применения популярных добавок

• поташ – очень сильная противоморозная добавка для бетона, которая ускоряет процесс затвердевания раствора. В чистом виде она привести к уменьшению прочности готовой конструкции, поэтому добавлять ее в раствор своими руками рекомендуется в сочетании с сульфитно-дрожжевой бражкой, натрия тетраборатом или другими замедлителями схватывания раствора. Технические характеристики говорят о том, что процент добавки не должен превышать 30%;
• нитрит натрия – токсичная, ядовитая, пожароопасная примесь. При добавлении своими руками, нужно пользоваться респиратором и резиновыми перчатками. Не рекомендуется использовать вместе с лигносульфонатами, поскольку такое сочетание может привести к образованию отравляющих газов. Применяется при температуре окружающей среды от 0 до -25ºC. Расход определяется «методом научного тыка», но не ниже 0,1 и не выше 0,42 литра на 1 кг раствора;
• формиат натрия применяется как морозный ускоритель. Технические характеристики говорят о применении его как пластифицирующее и водоредуцирующее средство. В случае использования вместе с лингосульфонатом нафталина, технические характеристики добавки значительно повышаются. Применяется в количестве от 2 до 6 % от общей массы раствора.

Кроме выше перечисленных, противоморозные добавки в бетон могут быть изготовлены на основе солее, спиртов, формиата натрия, хлорида кальция, аммиачной воды или мочевины.

к меню ↑

Преимущества и недостатки

К преимуществам использования противоморозных компонентов для бетона можно отнести:

• позволяют не останавливать строительство на зимний период времени;
• улучшает морозостойкость готового бетона;
• стабилизирует и придает пластичности готовым цементным растворам;
• увеличивает степень прочности и эксплуатационные характеристики готового строения, противостоит усадочным деформациям;
• уменьшает процент выделения воды из раствора и противостоит процессу расслаивания;
• не допускает коррозии арматурных прутьев.

К недостаткам можно отнести увеличение стоимости цементного раствора за счет приобретения противоморозных добавок.

Противоморозные добавки в бетон позволяют не останавливать строительство на зимний период времени и улучшают морозостойкость готового бетона

Однако, по общим результатам строительства, с учетом круглогодичных работ, увеличения прочности и долговечности готовой конструкции, в результате получается значительная экономия.

Так же из недостатков можно выделить:

• токсичность и ядовитость некоторых компонентов, что требует максимальной внимательности и осторожности в процессе работы своими руками;
• использование таких присадок может привести к некоторому снижению заявленных характеристик марки цемента;
• во избежание снижения прочности бетона приходится увеличивать расход цемента.

к меню ↑

Рекомендации по использованию

Противоморозную добавку рекомендуется добавлять в раствор своими руками вместе с водой. Желательно добавлять ее в последнюю часть вводимой в цемент воды. После замешивания раствора с морозостойким компонентом, нужно выждать около 10-15 минут для распределения добавки по всей смеси.

Бетон с противоморозными добавками качественно твердеет даже в минусовую температуру

Для обеспечения максимальной прочности бетонной конструкции при строительстве в зимний период нужно придерживаться следующих правил:

1. В случае снегопада нужно своими руками соорудить накрытие над строительной площадкой. Снег, попадая в раствор, превратится в воду, изменив пропорции компонентов бетона.
2. Раствор должен мешаться миксером с подогревом. Температура готового цементного раствора перед началом заливки должна находиться в пределах между +15ºC и +25 ºC.
3. Для увеличения прочности бетона, для его приготовления нужно использовать теплую воду.

Все остальные рекомендации, касающиеся заливки бетона в условиях отрицательных температур окружающей среды для получения максимальной прочности, прописаны в правилах СНиП 3.03.01.

Противоморозная добавка в бетон: описание и свойства

Возведение сборных бетонных и железобетонных конструкций, а также строительство монолитных конструкций не перестает наращивать свои темпы, но зачастую мастерам приходится столкнуться со спешкой, обусловленной приближающимся окончанием строительного сезона.

Это объясняется эксплуатационными характеристиками цементного раствора, одной из которых является наличие жидкой фазы, способствующей непрерывному процессу гидратации и созревания состава.

Если температура опускается ниже 5 градусов, происходит торможение фазы созревания бетона, а в случае достижения отрицательных значений он прекращается, что обусловлено кристаллизацией воды, входящей в состав цементного раствора.

Это приводит к разрушению структуры бетона, который становится непригодным к использованию.

Несмотря на это, большинство мастеров, имеющих опыт работ в сфере монолитного строительства, сталкиваются с необходимостью продолжения цикла бетонных работ в зимнее время, в связи с чем, перед ними встает вопрос: «Как продлить жидкую фазу бетона, а, следовательно, и его жизнедеятельность. Для решения этой проблемы специалисты предлагают использовать противоморозные добавки в бетон, технические характеристики и основные разновидности которых будут рассмотрены в настоящей статье.

Содержание

1. Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности
2. Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона
3. Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон
4. Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон
5. Противоморозная добавка в бетон своими руками
   • Преимущества противоморозной добавки на основе хлоридов
   • Недостатки противоморозной добавки на основе хлоридов
   • Как влияет температура окружающей среды на расход хлоридов?
6. Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности

Противоморозные добавки в бетон представляют собой химическое вещество в виде сухой смеси или раствора, которые, посредством вовлечения в процесс кристаллизации бетона максимального количества воды, ускоряют процесс гидратации бетонной смеси, способствуя затвердеванию бетона в условиях отрицательных температур. Однако основное предназначение противоморозной добавки заключается в поддержании жидкого состояния бетонного раствора и последующем ускорении его гидратации, существенно замедляющейся при отрицательных температурах.

В соответствии с химической основой различают следующие виды противоморозных добавок в бетон:

• Антифриз;
• Сульфаты;
• Противоморозные добавки-ускорители.

Рассмотрим более подробно характеристики каждой представленной разновидности.

• Антифриз представляет собой противоморозную добавку в бетон, способствующую уменьшению температуры кристаллизации жидкости, входящей в состав раствора, а также увеличивает или незначительно уменьшает скорость схватывания раствора. При этом он не оказывает никакого влияния на скорость формирования структур.
• Добавки в бетон на основе сульфатов являются еще одним популярным противоморозным компонентом, обеспечивающим максимальную скорость образования плотного раствора. Характерной особенностью противоморозных добавок на основе сульфатов является активное выделение тепла, начинающееся после их добавления в раствор и сопровождающееся взаимодействием бетонного раствора с продуктами гидратации. В связи с тем, что добавки на основе сульфатов характеризуются прочным связыванием с труднорастворимыми соединениями, их нельзя использовать с целью понижения температуры замерзания рабочей смеси.
• В основе действия противоморозных добавок-ускорителей лежит повышение степени растворимости силикатных компонентов цемента, которые, вступая в реакцию с продуктами его гидратации, образуют двойные и основные соли, снижающие температуру замерзания жидкостного компонента бетонного раствора.

Читать еще:  Как проверить качество фундамента

Существует несколько разновидностей добавок-ускорителей, каждая из которых обладает определенным набором химических и эксплуатационных свойств. Рассмотрим их более подробно.

Поташ или карбонат кальция, представляющий собой кристаллическое вещество, является сильным противоморозным компонентом, существенно ускоряющим процесс схватывания и последующего затвердевания бетона.

Как и любая противоморозная добавка, карбонат кальция снижает прочность бетонной конструкции, и чтобы максимально снизить это негативное влияние на постройку, специалисты рекомендуют сочетать поташ с тетраборатом натрия или сульфидно-дрожжевой бражкой, концентрация которых не должна превышать 30 %.

В связи с тем, что карбонат кальция является потенциально опасным веществом, в процессе его эксплуатации необходимо соблюдать определенные меры безопасности;

Тетраборат натрия, также называемый бурой или сульфатно-дрожжевой бражкой, представляет собой смесь солей натрия, кальция, аммония или лигносульфоновых кислот.

Специалисты рекомендуют добавлять данное вещество в качестве примеси при использовании карбоната кальция, что позволяет предотвратить потерю прочностных характеристик бетонных конструкций после их оттаивания.

В противном случае можно наблюдать не только появления трещин в конструкциях, но и снижение их водонепроницаемости и морозостойкости. Таким образом, использование в качестве противоморозной добавки поташа без добавления тетрабората натрия снизит прочностные характеристики конструкции на 20-30 %;

Нитрит натрия – кристаллический порошок, используемый в качестве противоморозной добавки к бетонному раствору.

Учитывая, что нитрит натрия представляет собой пожароопасное ядовитое вещество, в процессе его эксплуатации важно соблюдать предельно-допустимую концентрацию вещества, которая определяется опытным путем и обычно не выходит за пределы 0,1 – 0,42 л/кг цементного раствора, при условии, что температура окружающей среды составит от 0 до -25 градусов. На предприятии в процессе работы с нитритом натрия предельно-допустимая концентрация вещества на рабочем месте не должна превышать 0,005 мг/л. В соответствии с требования научно-исследовательского института бетона и железобетона, тара, которая использовалась для транспортировки, хранения и изготовления нитрита натрия, должна быть снабжена отметкой «ЯД». Запрещается совместное использование нитрита натрия и лигносульфоновых кислот, так как их взаимодействие сопровождается образованием отравляющих газов;

Формиат натрия – белый кристаллический порошок, также выполняющий функцию противоморозного ускорителя. В большинстве случаев используется совместно с лигносульфонатом нафталина для повышения водоредуцирующих и пластифицирующих характеристик. Формиат натрия является противоморозной добавкой в бетон, расход которой не превышает 2-6 % от общей массы цемента.

Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона

Преимущества противоморозных добавок в бетон

• Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени;
• В связи с тем, что противоморозные добавки повышают степень сцепления компонентов раствора, они значительно увеличивают прочность монолита;
• Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях;
• Оказывают положительное влияние на долговечность смеси, продлевая срок эксплуатации здания;
• Повышает пластифицирующие и стабилизирующие характеристики цементной смеси – использование бетона, обладающего повышенной пластичностью, позволяет изготавливать конструкции, которые не растрескаются после застывания рабочего состава;
• Повышает морозостойкость бетонной смеси. Данный показатель особенно важен для бетона, предназначенного для возведения ответственных конструкций, например, опор мостов. В большинстве случаев он находится в прямой зависимости от плотности бетона. Более плотные марки бетона характеризуются большим количеством возможных циклов заморозки и оттаивания;
• В отличие от альтернативных методов повышения морозостойкости бетона, использование противоморозных добавок характеризуется относительно низкой стоимостью;
• Используя противоморозные добавки, вы значительно снизите риск усадочных деформаций бетонной монолитной конструкции;
• Повышение влагонепроницаемости бетонных конструкций за счет заполнения пор пластифицирующими веществами, препятствующими проникновению воды;
• Ускорение процесса застывания бетонного раствора – основной момент, благодаря которому раствор может «не бояться» холода;
• Отдав предпочтение противоморозной добавке в бетон, вы надежно защитите используемую арматуру от коррозионных процессов, которые имеют места из-за воды, входящей в состав бетонного раствора.

Читать еще:  Как крыть крышу мягкой черепицей

Недостатки противоморозных добавок в бетон

• Стремление увеличить надежность прочностных характеристик бетона, необходимо увеличивать расход цемента;
• Отдельные компоненты, входящие в состав присадок, являются ядовитыми;
• В некоторых случаях снижается заявленная мощность бетона;
• В случае использования противоморозных добавок в бетон, снижается скорость набора прочностных характеристик бетонной конструкции.

Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон

Специалисты советуют вводить противоморозную добавку в раствор бетона вместе с водой. Важно отметить, что желательно это делать с последней третью жидкости. Не рекомендуется добавлять присадки в сухую смесь. Добавив в раствор противоморозную присадку, выждете определенный промежуток времени, в течение которого произойдет равномерное распределение компонентов.

Проводя монтажные мероприятия в условиях отрицательных температур, следуйте предписаниям, представленным ниже:

• Если вы работаете в условиях снегопада, позаботьтесь об организации соответствующих укрытий;
• Температура раствора, вышедшего из смесителя, не должна выходить за пределы рекомендуемого диапазона от +15 до +25 градусов;
• Для приготовления рабочей смеси специалисты рекомендуют использовать подогретую воду;
• Что касается обогрева заполнителей, его рекомендуется производить перед непосредственным использованием.

Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон

Дозировка противоморозной добавки в бетон, расход которой является крайне вариабельным параметром, подбирается с учетом каждой конкретной ситуации посредством проведения испытаний в условиях производства и лаборатории.

Расход противоморозной добавки зависит от следующих факторов:

• Температура окружающей среды, в условиях которой будут производиться монтажные мероприятия;
• Заявленная марочная прочность используемого цемента;
• Химико-минералогический и вещественный состав цемента используемого в процессе работ, а также его предполагаемая скорость набора прочности;
• Температура раствора, которой он достигнет на выходе из смесителя;
• Условия ухода за бетонными конструкциями.

Противоморозная добавка в бетон своими руками

Если теплые деньки уже прошли, но вы неожиданно столкнулись с необходимостью заливки монолитной конструкции, вам не обойтись без использования противоморозной добавки в бетон.

Наиболее предпочтительным вариантом, в данном случае, станет приобретение противоморозной добавки в специализированном магазине, что объясняется их относительной дешевизной, небольшим расходом и способностью существенно повышать свойства бетонного раствора при условии минимальных негативных последствий.

Если предполагаемый фронт работ небольшой, а выполнение монтажных мероприятий вы планируете осуществить при температуре не ниже -10 градусов, данный вариант является наиболее оптимальным.

Читать еще:  Вальмовая крыша. Устройство, узлы и усиление вальмовой крыши

Однако если у вас нет возможности приобрести готовую противоморозную добавку в бетон, вы можете без проблем ее изготовить самостоятельно, так как единственным материалом, которой вам потребуется в процессе работ, это хлориды (соли).

Хлористые соли снижают температуру замерзания раствора, сокращают сроки его первичного схватывания и уменьшают расход цемента.

Однако специалисты уверены, что противоморозная добавка на основе хлоридов, изготовленная самостоятельно, может использоваться только для неармированных конструкций, что обусловлено коррозионными процессами, развивающимися под действием хлоридов.

Преимущества противоморозной добавки на основе хлоридов

• Низкая стоимость;
• Отсутствие влияния на скорость застывания бетона, благодаря чему, приготовление раствора можно осуществлять заранее;
• Отсутствие влияние на структуру цементного раствора;
• Увеличение подвижности частиц, благодаря которой, вы сможете придать цементному раствору желаемую форму.

Недостатки противоморозной добавки на основе хлоридов

• Высокий уровень коррозийной активности, вследствие чего, противоморозная добавка на основе хлоридов не может использоваться для изготовления конструкций, в структуре которых присутствует металл и арматура. Последние окислятся под воздействием хлоридов и отслоятся от бетонной конструкции, нарушив ее целостность.

Как влияет температура окружающей среды на расход хлоридов?

• Расчет доли хлоридов в готовом растворе производится по следующей схеме:
• Если монтажные мероприятия осуществляются при среднесуточной температуре ни ниже – 5 градусов, оптимальная доля хлоридов в готовом растворе не должна превышать 2 %;
• Если работы проводятся в условиях более низких температур (-6 до -15 градусов), оптимальная доля хлоридов должна составлять 4 % от общей массы раствора.

Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

• В процессе работы с противоморозными добавками необходимо использовать защитные перчатки;
• В случае попадания на открытые участки кожи, промойте ее водой с мылом. Исключите попадание противоморозной добавки в глаза, если этого не удалось избежать, промойте глаза большим количеством воды и незамедлительно обратитесь к врачу.
• Утилизация добавки осуществляется в соответствии с местными правилами, что объясняется присутствием в составе противоморозных добавок вредных компонентов. Вследствие этого запрещается выливать смесь в почву, водоемы или канализацию.

Противоморозные добавки в бетон: применение и расход :

Зимой, когда температура на улице опускается ниже нуля, возведение железобетонных, монолитных и бетонных конструкций усложняется. Жидкость, входящая в состав цементного раствора, начинает кристаллизоваться, в результате почти полностью останавливается процесс затвердевания бетона.

Как только наступает теплая пора, гидратация цемента возобновляется, и раствор, который замерз на этапах строительства, имеет высокую теплопроводность и низкую прочность.

Это обусловлено тем, что замерзшая вода расширяется, делая бетон рыхлым. Для того чтобы исключить такие последствия, принято использовать противоморозные добавки.

Они противостоят кристаллизации жидкости при минусовой температуре.

Добавки в бетон

Посетив строительный магазин, вы сможете отыскать добавки в бетон в большом ассортименте. Например, нитрит натрия имеет вид жидкости или белых кристаллов. Карбамид известен под вторым названием – мочевина – и изготавливается в виде бесцветных кристаллов. Можно встретить соединения нитрата кальция и мочевины. Вид белого порошка имеет формиат натрия.

Жидкость тёмно-коричневого цвета представляет собой соединение, которое предполагает наличие:

• ацетилацетона;
• нитрохлорактинида;
• ацетоуксусного эфира.

Примечательно, что данный состав используется при температуре до -25 °С. Из специальных модификаторов и раствора поташа изготавливается «Асол-К». Он способен выдержать температуру до -10 °С, тогда как при изменении температуры выше 0 °С ускоряется твердение бетона.

Качественным антифризом для смесей выступает «Гидрозим», который обеспечивает гидратацию при температуре ниже -15 °С. Из газа NH3 и обычной воды изготавливается состав, который способен выдержать морозы до -30 °С.

Пластифицирующими свойствами обладает гидробетон, который может применяться при температуре не ниже -15 °С.

Добавки к цементным растворам

Противоморозная добавка в раствор позволяет использовать последний при возведении монолитных конструкций, зданий и изготовлении железобетонных элементов.

Сегодня такие добавки представлены в широком ассортименте, однако наиболее популярными являются электролитные составы и их соединения. Они обеспечивают противоморозное воздействие и ускоряют затвердевание раствора.

Среди наиболее распространенных следует выделить:

Формиат натрия

Формиат – противоморозная добавка, которая обладает видом кристаллизованного белого порошка, хорошо растворяющегося в воде. Изготавливается добавка из натриевых солей муравьиной кислоты. Основные действия направлены на снижение температуры воды в растворе и продление гидратации бетона.

Добавка не обладает пластифицирующими свойствами и способна создавать напряжение в структуре из-за кристаллизации солей. Для того чтобы этого избежать, следует дополнительно использовать пластификатор С-3, который выпускается в виде жидкости и порошка.

Расход

Расход противоморозной добавки необходимо знать, чтобы приобрести нужное количество средства.

При изготовлении раствора с противоморозной добавкой ФН + С-3 применяют теплую воду, в которую следует влить формиат натрия и пластификатор. Объем добавки определяется в зависимости от погодных условий.

Если температура изменяется в пределах от 0 до -5 °С, то расход составит 3% от общей массы цемента.

При изменении температуры в пределах от 0 до -10 °С следует использовать добавку в объеме 4% от массы цемента. Количество добавки увеличивается до 6%, если температура окружающего воздуха понижается до -15 °С.

Объем пластификатора С-3 всегда остается на уровне 0,8-1% от массы цемента, что не зависит от температуры воздуха. Для противоморозного вещества расход окажется разным.

На этот параметр будут влиять свойства добавки и температура воздуха.

Применение добавок

Противоморозные добавки должны доливаться в раствор вместе с жидкостью. Сделать это желательно с последней третью воды. Не следует добавлять в сухую смесь присадки. Как только присадка будет добавлена, следует выждать определённое время, которое необходимо для распределения компонентов. Противоморозные добавки используются при минусовых температурах по определённым правилам.

Если приходится работать в условиях снегопада, то важно позаботиться об укрытии. При выходе раствора из смесителя важно удерживать его температуру в пределах от +15 до +25 °С. Рабочая смесь должна подготавливаться с использованием подогретой воды. Заполнители подогреваются перед непосредственным использованием.

Ограничения в применении

Противоморозные добавки некоторых видов могут использоваться с учетом ограничений. Они распространяются на предварительно напряженные конструкции и изделия, которые будут подвергаться динамическим нагрузкам.

Использовать при замоноличивании стыков железобетонных конструкций не разрешается растворы хлористых солей. Это относится к изделиям, которые обладают закладными деталями и выпусками арматуры.

Правило актуально, если не была проведена химзащита.

Рекомендации по использованию

Смеси противоморозных добавок должны применяться после предварительного испытания образцов на коррозионное воздействие. Описываемые средства могут стать причиной высолов на поверхности бетона, а также снижения прочностных характеристик конструкций. Бетон с добавками должен иметь положительную температуру к началу выдерживания.

Этот параметр должен оказаться выше температуры внешнего воздуха на 5 °С или больше со знаком плюс. Например, если температура воздуха составляет -13 °С, то температура бетона должна быть равна +18 °С. Незаглубленные поверхности конструкций следует теплоизолировать, чтобы исключить вымораживание воды из этих участков.

Применение противоморозных добавок предполагает соблюдение пределов температуры внешнего воздуха. Если используются хлористые соли (нитрат натрия), то температура должна составить -15 °С или выше. Что касается поташа, то этот предел составит -25 °С.

Технология использования описываемых добавок обладает одним важным достоинств, которое заключается в минимальных материальных и физических затратах на реализацию. Минусом технологии является длительный период приобретения конструкцией критической прочности.

Если будут нарушены правила использования добавок, могут возникнуть некоторые проблемы по типу высолов на поверхности и коррозии арматуры.

Когда используется противоморозная добавка в бетон, довольно часто применяются комплексные способы выдерживания конструкций. Для сокращения сроков твердения применяют технологию термоса. Для этого смесь подготавливается на подогретых составляющих из жидкости с теплоизоляцией бетона.

Почему стоит использовать добавку на основе хлоридов и когда стоит от неё отказаться

Противоморозные добавки, изготавливаемые на основе хлоридов, обладают множеством преимуществ, среди них следует выделить:

• низкую стоимость;
• отсутствие влияния на структуру раствора;
• отсутствие влияния на скорость застывания, благодаря чему приготовить раствор можно заранее;
• увеличение подвижности частиц, благодаря чему можно придать раствору желаемую форму.

Вышеупомянутая добавка обладает минусом, который выражен в высоком уровне коррозионной активности. Вследствие чего использовать такое средство можно лишь для тех конструкций, которые не имеют арматуры и металла в структуре. Последний начинает окисляться, отслаиваться от конструкции, тем самым нарушая целостность.

Меры предосторожности при использовании

При работе с добавками следует применить защитные перчатки. Если средство попало на открытые участки кожи, то их следует промыть водой с мылом.

Добавка не должна попасть в глаза, но если избежать этого не удалось, то их следует промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Добавки должны утилизироваться с учетом местных правил, ведь данные составы содержат вредные компоненты.

Это указывает на то, что смесь нельзя выливать на почву, сбрасывать в канализацию или в водоемы.

Заключение

Используя противоморозные добавки, можно повысить прочность конструкции практически в 2 раза. Эти ингредиенты позволяют экономить на цементе, ведь он может быть более низкого класса, а значит, стоить будет дешевле. Конструкции можно изготавливать менее внушительной толщины, при этом прочность и остальные свойства не будут потеряны.