Противоморозная добавка в бетон: технические характеристики. Противоморозные присадки в бетон
Применение противоморозных добавок для бетона: применение
Строительство в современном мире можно начинать не только весной, летом и ранней осенью, но теперь и поздней осенью и даже зимой.
А возможным это стало с изобретением противоморозных добавок.Об этой интересной добавке расскажем далее.
О противоморозных добавках для бетона
Условия применения
Когда на улице настаёт холодное время года, то процесс заливки бетона усложняется, так как при отрицательной температуре бетон затвердевает медленнее. При минусовых температурах вода замерзает, и процесс гидратация вяжущего вещества прекращается.
Свежий бетон при таких процессах теряет свою прочность, становится рыхлым и с очень низким показателем морозостойкости. Как правило, жидкость при замерзании расширяется, это не даёт нормального сцепления цемента и заполнителя.
Чтобы обеспечить прочность и долговечность бетона при температурах со знаком минус строители вынуждены предпринимать меры, чтобы сохранить жидкую фазу воды. Для этого применяют противоморозные добавки.
Эти добавки обеспечивают снижение температуры замерзания жидкости, тем самым обеспечивают нормализации процесса отвердевания смеси. А это значит что, твердение бетона с противоморозными добавками происходит быстрее.
Состав
Противоморозная добавка представляет собой светло- серую, желтоватую, бесцветную жидкость и в редких случаях темно-коричневую.
Данная жидкость обладает следующими параметрами, которые могут изменяться, в зависимости от видов:
- плотность 1,4 кг/л;
- азотнокислого кальция примерно 42-45%;
- активность водородных ионов от 5 до 8 (рH).
Достоинства
Противоморозные добавки имеют свои плюсы:
- Они способствуют снижению температуры для замерзания жидкости, увеличивают время схватывания бетона;
- Увеличивают, подвижность бетона это облегчает формирование элементов;
- Ингибитор коррозии, который содержится в противоморозных добавках, ограждает арматуру от окисления;
- Увеличивает водонепроницаемость и ускоряет затвердевание бетона.
Принцип действия
При применении добавок возникает уплотнение бетона при помощи заполнения пор, карбонизированной гидроокисью кальция. Увеличивается прочность готового изделия, это позволяет извлекать изделие или снимать опалубку через 18 часов, без различных нарушений целостности поверхности.
Такие добавки позволяют использовать низкую марку бетона вместо дорогих высокомарочных, и это позволяет снизить стоимость бетонных изделий. Ещё за счёт этого есть возможность уменьшить толщину изделия, например, плит перекрытия, причём, без ухудшения качества.
О применении противоморозных добавок
Порядок использования
Как приготовить бетонный раствор, содержащий специальную добавку?
Противоморозная добавка вносится в бетон вместе с другими ингредиентами (песок, цемент, вода, пластификатор). Лучше добавку вносить вместе с водой, потому что добавка может заменить собой воду. Всё нужно хорошо перемешать при помощи бетономешалки в течение часа, до однородной массы.
Добавку вводят в смесь согласно инструкции на упаковке. Это количество составляет примерно 0,2% от количества цемента при температуре воздуха, не превышающего и не понижающему значению, указанному на упаковке.
В случае понижения температуры, дозировку добавки следует увеличить из расчёта 0,05% на градус. На упаковке дозировка указывается в граммах.
В том случае, если дозировка добавки указана в миллилитрах, то для того чтобы определить количество вещества, его массу делят на 1,45. Полученный результат и будет объёмом в миллилитрах. Затем отмеряем нужное количество и добавляем в смесь.
Противоморозные добавки используют только при минусовой температуре окружающей среды. Применять при других условиях их нельзя! После заливки бетона, конструкции из этого материала увлажняют примерно два дня.
Объекты строительства
Использование противоморозных добавок даёт возможность вести строительство в любое время года и при любых метеорологических условиях. За счёт этого уменьшаются сроки строительства объектов, так же уменьшается стоимость за счёт рациональной эксплуатации строительной техники и рабочей силы.
Противоморозные добавки используют:
- при изготовлении тяжелых и легких железобетонных конструкций,
- при возведении монолитных железобетонных конструкций,
- ее добавляют в штукатурные смеси,
- при укладке дорожного покрытия и изготовлении дорожных элементов,
- строят мосты, нефтегазодобывающие платформы, различные здания, плотины, дамбы и много чего ещё.
Противоморозные добавки применимы при температуре воздуха от -15 и примерно до -25°С, в зависимости от используемого вещества.
В магазины, розничной сети противоморозные добавки доставляют в ёмкостях объёмом 1 м3 или по 5 литров.
Если вы задумали строительство в холодное время года, мы рекомендуем вам использовать противоморозные добавки и обязательно прочитайте внимательно инструкцию, располагающуюся на упаковке добавок.
Соблюдайте все дозировки и рекомендации, дабы избежать ошибок.
Надеемся, что данная статья была вам полезной. Желаем вам удачи в начинаниях!
9 лучших строительных и мебельных магазинов!
- Parket-sale.ru- Огромный ассортимент ламината, паркета, линолеума, ковролина и сопутствующих материалов!
- Akson.ru- это интернет-гипермаркет строительных и отделочных материалов!
- homex.ru- HomeX.ru предлагает большой выбор качественных отделочных, материалов, света и сантехники от лучших производителей с быстрой доставкой по Москве и России.
- Instrumtorg.ru – это интернет – магазин строительного, автомобильного, крепежного, режущего и другого инструмента, необходимого каждому мастеру.
- Qpstol.ru - "Купистол" стремится предоставить лучший сервис своим клиентам. 5 звёзд на ЯндексМаркет.
- Lifemebel.ru- гипермаркет мебели с оборотом более 50 000 000 в месяц!
- Ezakaz.ru- Представленная на сайте мебель изготавливается на собственной фабрике в Москве, а так же проверенными производителями из Китая, Индонезии, Малайзии и Тайваня."
- Mebelion.ru- – крупнейший интернет-магазин по продаже мебели, светильников, интерьерного декора и других товаров для красивого и уютного дома.
domsdelat.ru
Противоморозная добавка в бетон: технические характеристики
Противоморозная добавка в бетон – это сухая смесь или раствор из химических веществ, для которых характерен довольно продолжительный срок хранения. Основным предназначением такой добавки является обеспечение работ по бетонированию в зимний период времени.
Новые комплексные противоморозные добавки, помимо корректировки процессов набора прочности бетонного раствора, регулируют целый ряд его реологических свойств. В результате понижения температуры уменьшаются сроки схватывания, ускоряется процесс твердения цементного камня, и его марочная прочность повышается на 2 класса.
Классификация
Противоморозные добавки в раствор (бетон) по химической основе можно условно разделить на три основные группы:
- Антифриз.
- Сульфаты.
- Противоморозные зимние добавки-ускорители.
Рассмотрим их более подробно.
Антифриз
Данная противоморозная добавка в бетон уменьшает температуру замерзания жидкости, ускоряет или слабо тормозит схватывание раствора. При этом антифриз совершенно не меняет скорость формирования структур.
Сульфаты
Сульфат железа, алюминия или других металлов является противоморозным компонентом, добавление которого обеспечит максимально быстрое образование плотного раствора. На набор прочности также положительно влияет активное выделение тепла, которое сопровождается взаимодействием бетона с продуктами гидратации. Такую добавку нельзя использовать для понижения температуры замерзания, так как она полностью связывается с труднорастворимыми соединениями.
Противоморозные зимние добавки-ускорители
Противоморозные добавки в раствор (бетон) данного типа способствуют повышению степени растворимости силикатных компонентов цемента, в результате образуются двойные или основные соли с продуктами гидратации. Большинство из них одновременно уменьшают температуру замерзания.
Разновидности
- Поташ – это сильная противоморозная добавка в бетон, ускоряющая процесс твердения. С целью предупреждения уменьшения прочности поташ рекомендуется сочетать с сульфитно-дрожжевой бражкой, тетраборатом натрия или иными замедлителями схватывания. Концентрация в смеси не должна превышать 30 %.
- Нитрит натрия – пожароопасная ядовитая противоморозная добавка в бетон. В случае совместного применения с лигносульфонатами возможно образование отравляющих газов. Дозировка должна определяться опытным путем и находиться в пределах 0,1-0,42 л/кг цементного раствора при температуре окружающей среды от 0 до -25 ºC.
- Формиат натрия является противоморозным ускорителем. Используется с целью повышения пластифицирующих, водоредуцирующих свойств. Рекомендуется применять совместно с лигносульфонатом нафталина. Данная противоморозная добавка в бетон расход от массы цемента в среднем имеет 2-6 %.
Чтобы организовать бетонные работы в зимний период времени, помимо вышеперечисленного, можно выбрать противоморозную добавку на основе формиата натрия на спирту, мочевины, аммиачной воды или хлорида кальция.
Преимущества
- Пластифицирует и стабилизирует готовые цементные смеси.
- Позволяет выполнять бетонные работы в зимний период времени.
- Способствует увеличению долговечности смеси в процессе эксплуатации здания.
- Улучшает конечную морозостойкость раствора.
- Уменьшает усадочные деформации.
- Уменьшает выделение воды и процесс расслаивания.
- Сокращает затраты по укладке.
- Исключает коррозию внутренней арматурной сетки.
Применение противоморозных добавок в бетон в целом приведет к значительной экономии.
Недостатки
- Некоторые компоненты присадок считаются ядовитыми.
- С целью надежного обеспечения прочностных характеристик увеличивается расход цемента.
- Иногда падает регламентированная мощность марки бетона.
Рекомендации по применению
Противоморозная добавка вводится в бетонный раствор вместе с водой, желательно с последней третью жидкости. Нежелательно вводить средство в сухую смесь. После того как добавка была введена в раствор, необходимо выждать определенное время, чтобы обеспечить ее равномерное распределение.
Очень важно придерживаться предписаний для проведения монтажных работ в зимний период времени:
- Во время снегопада необходимо выполнить специальные укрытия.
- Рекомендуемая температура раствора на выходе из смесителя: от +15 ºC до +25 ºC.
- Для приготовления смеси желательно брать подогретую воду.
- Обогрев заполнителей следует выполнять непосредственно перед использованием.
Чтобы получить раствор с необходимыми прочностными характеристиками, рекомендуется соблюдать требования по уходу за бетоном в зимний период года в соответствии со СНИП 3.03.01. Желательно выполнить мероприятия для достижения прочности не менее 20 % от проектной к моменту охлаждения раствора до температуры, на которую был выполнен расчет дозировки.
Противоморозные добавки в бетон: технические характеристики
Цвет | Серый |
Жизнеспособность раствора | Не менее 3 часов |
Насыпной вес | 1300-1400 кг/м3 |
Крупность заполнителя | Не более 0,3 мм |
Температура использования | От +5 ºC до +30 ºC |
Плотность при сжатии в возрасте 28 суток | Не менее 10 МПа |
Адгезионная прочность | Не менее 0,5 МПа |
Оптимальный слой нанесения | 2-4 мм |
Расход | 26-37 кг/м3 кладки |
Марка по морозостойкости | F 50 |
Дозировка
Дозировка противоморозной добавки должна подбираться для каждого конкретного случая путем проведения испытаний в производственных и лабораторных условиях. Она зависит от следующего:
- Условия ухода за бетоном.
- Температура раствора на выходе из смесителя бетона.
- Температура окружающей среды.
- Вещественный и химико-минералогический состав раствора и скорость набора прочности.
- Марочная прочность цемента.
При длительном хранении или использовании большого объема добавки рекомендуется периодически проводить гомогенизацию раствора посредством перемешивания или барботирования сжатым воздухом. Дозирование следует выполнять с погрешностью ±2 %.
Температура твердения раствора | Расход противоморозной добавки для теплого раствора в пересчете на сухую консистенцию | Расход противоморозной добавки для холодного раствора в пересчете на сухую консистенцию |
до -5 ºC | 0,8-1 % от массы раствора | 1-1,2 % от массы раствора |
от -5 ºC до -10 ºC | 1-1,2 % от массы раствора | 1,2-1,4 % от массы раствора |
от -10 ºC до -15 ºC | 1,2-1,5 % от массы раствора | 1,4-1,8 % от массы раствора |
от -15 ºC до -20 ºC | 1,5-1,8 % от массы раствора | 1,8-2,5 % от массы раствора |
от -20 ºC до -25 ºC | 1,8-2,2 % от массы раствора | 2,5-3,5 % от массы раствора |
Противоморозная добавка в бетон своими руками
Стоит обратить внимание, что наиболее предпочтительным вариантом будет приобрести уже готовую добавку в бетонный раствор в любом специализированном магазине. Они не так дорого стоят, имеют небольшой расход и при этом обеспечивают в зимнее время значительное улучшение свойств раствора при минимальных негативных последствиях.
При небольшом фронте работ и температуре воздуха не менее 10 ºC данный способ будет оптимальным.
Однако случается так, что противоморозная добавка в бетон, своими руками изготовленная, – это единственный вариант. При таком раскладе следует обратить внимание на хлориды (соли). Хлористые соли способны значительно уменьшить температуру замерзания раствора, сократить время схватывания и снизить расход цемента. Но такая противоморозная добавка в бетон (отзывы специалистов подтверждают это) может применяться только для неармированных конструкций.
Меры предосторожности
При работе с веществом данного типа рекомендуется использовать защитные перчатки.
При попадании на открытые участки кожи нужно смыть водой с мылом. Недопустимо попадание противоморозной добавки в глаза. В подобном случае необходимо незамедлительно смыть средство большим объемом воды и обратиться к врачу.
Утилизируется добавка в соответствии с местными правилами, категорически запрещено ее выливать в канализацию, водоемы и почву.
fb.ru
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
- Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности
- Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона
- Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон
- Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон
- 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?
- 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.
Важно! Используя противоморозные добавки в бетон, важно помнить о том, что прочность бетона с противоморозными добавками в условиях отрицательных температур не превышает 30 % от максимально возможной проектной прочности, остальные 70 % прочности бетон набирает в процессе оттаивания. В связи с этим, конструкции, бетонирование которых происходило в зимний период времени, не должны подвергаться высоким нагрузкам.
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.
Важно! Современные комплексные противоморозные добавки для бетона не только регулируют кинетику набора его прочности, но и корректирует его реологические свойства. Понижая температуру кристаллизации жидкостного компонента раствора, они сокращают сроки его первичного схватывания, оказывая влияние на затвердевания цементного камня и повышая его марочную прочность.
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.
Важно! Кроме вышеперечисленных веществ, в качестве противоморозных добавок в условиях отрицательных температур могут использоваться формиат натрия на спирту, хлорид кальция, аммиачную воду и мочевину.
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.
Важно! Специалисты в строительной сфере рекомендуют обратить внимание на СНИП 3.03.01, в соответствии с которыми, для достижения необходимых прочностных характеристик раствора бетона, нужно соблюдать требования по уходу за бетоном в зимнее время. В процессе выполнения этих мероприятий к моменту достижения температуры, на которую был выполнен расчет дозировки присадки, не рекомендуется достигать прочности конструкции, превышающей 20 % от заявленной проектной прочности.
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.
Важно! В случае длительного использования или хранения раствора, в который вносились присадки, необходимо проверять его гомогенизацию, периодически перемешивая. Расчет необходимого количества противоморозной добавки производится с учетом погрешности 2 %.
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.
Важно! В этом случае схема набора ожидаемой прочности конструкции при высыхании в условиях отрицательных температур будет выглядеть следующим образом:
Для первого варианта, где концентрация соли составляет 2 %:
- 30 % по истечении недельного срока;
- 80 % по прошествии месяца;
- 100 %-ой прочности конструкция достигнет только через 3 месяца.
Для второго варианта (концентрация соли составляет 4 %) эти цифры будут составлять 15%, 35%, 50% соответственно.
Важно! Несмотря на то, что соль является самостоятельной противоморозной добавкой, специалисты рекомендуют ее использовать совместно с хлоридом кальция, массовая доля которого при использовании в условиях температуры до – 5 градусов составляет 0,5 % от массы раствора, и 2 % — в случае использования при температуре от -6 до -15 градусов.
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.
tolkostroyka.ru
виды и состав, варианты использования, преимущества и недостатки
Прочность сооружений, возводимых из бетона, не подлежит сомнению. Такие здания выдерживают любую непогоду и имеют долгий срок эксплуатации. Единственное, что может ухудшить их качество и усложнить строительство — низкая температура воздуха. Но появление противоморозных добавок в бетон и их применение позволило разрешить эту проблему.
Для чего нужны добавки
Процесс затвердевания бетона требует определенного времени, а его скорость зависит от температуры воздуха. Это связано с тем, что в составе цементного раствора присутствует вода, которая имеет обыкновение кристаллизоваться уже при 5-градусной отметке.
Чем ниже температурное значение, тем сильнее процесс кристаллизации. В итоге он приводит к увеличению времени, которое требуется для созревания бетона. При наступлении морозов бетон перестает схватываться и его образование полностью прекращается.
Из-за этого сооружения, возведение которых пришлось на зимний период, могут оказаться недостаточно крепкими. Это объясняется тем, что структура такого бетона не соответствует норме. Спасти ситуацию могут противоморозные добавки в раствор бетон, продляющие его жидкую фазу. Они способствуют ускорению гидратации цементной смеси при низких температурах.
Разновидности противоморозных смесей
Такие добавки являются химическим веществом и могут быть как сухими, так и жидкими. Они действуют на бетонный раствор по-разному. По виду воздействия выделяют следующие группы добавок:
- Антифризы. Такой тип добавок снижает температуру кристаллизации жидкости и заставляет раствор схватываться чуть быстрее обычного.
- Сульфаты. Эти присадки многократно увеличивают скорость образования бетона, а еще выделяют тепло, благодаря которому все части раствора начинают активнее взаимодействовать друг с другом, становясь однородной массой.
- Противоморозные присадки-ускорители. Делают силикатные компоненты цемента более растворимыми, заставляя их вступать в реакцию с продуктами гидратации и образовывать как двойные, так и основные соли. За счет этого температура, при которой бетон замерзает, значительно понижается.
От вида присадки зависит как степень снижения температуры замерзания жидкости, так и то, как быстро конструкция будет набирать прочность. На это влияют компоненты, входящие в состав присадки, к которым относятся:
- Карбонат кальция (поташ). Представляет собой вещество с кристаллической структурой. Оно отлично справляется с задачей ускорения процесса схватывания и последующего затвердевания бетона. Проблема в том, что если использовать только поташ, конструкция потеряет значительную часть прочности. Поэтому этот компонент необходимо соединять с тетраборатом натрия. Общая доля веществ в растворе не должна превышать 30% от всей массы. При работе с карбонатом кальция не следует забывать о его опасности и соблюдать осторожность.
- Тетраборат натрия. Другие его названия — бура и сульфатно-дрожжевая бражка. В состав компонента входят соли натрия, кальция, аммония или лигносульфоновые кислоты. Его добавление к поташу позволяет усилить прочность бетонных сооружений после оттаивания на 20−30% и защитить их от появления трещин.
- Нитрит натрия. Это порошок, состоящий из многочисленных кристаллов. Он способствует затвердеванию бетона при температуре от 0 до -25 градусов, но очень ядовит и пожароопасен. Его ни в коем случае нельзя соединять с лигносульфоновыми кислотами, так как это ведет к образованию опасного отравляющего газа. Чтобы избежать неприятных последствий, концентрация этого вещества не должна быть выше 0,005 мг/л, а тара для его использования — промаркирована особым образом и иметь надпись «Яд».
- Формиат натрия или кальция. Обычно используются в комплексе с лигносульфонатом нафталина, что приводит к улучшению водоредуцирующих и пластифицирующих свойств бетона. Общий расход вещества при его добавлении в раствор не должен быть больше 2−6% от общего количества.
- Аммиачная вода. Ее получают в результате добавления в воду аммиачного газа. Такая жидкость не только положительно влияет на схватывание бетона, но и защищает армирующую сетку от коррозии. К тому же при ее применении процесс затвердевания замедляется, что позволяет делать работу более качественно. Что касается требуемой концентрации аммиачной воды, то она зависит от температуры воздуха и с ее понижением должна быть увеличена.
Кроме вышеперечисленных компонентов, для улучшения затвердевания цементного раствора могут быть использованы и такие вещества, как мочевина, формиат натрия на спирту и хлорид кальция.
Достоинства и недостатки присадок
Противоморозные присадки в бетон широко используются в холодное время года. При применении каждой из них необходимо учитывать все положительные и отрицательные стороны.
Такие вещества облегчают работу при отрицательных температурах и обладают множеством достоинств. К преимуществам применения таких субстанций можно отнести следующие моменты:
- возможность продолжать строительство в зимний период;
- усиление прочности бетонной конструкции;
- удлинение эксплуатационного периода сооружения;
- допустимость использования в промышленных масштабах;
- повышение пластичности и морозостойкости бетона;
- невысокая стоимость;
- снижение риска деформации объекта;
- усиление водонепроницаемости бетона;
- защита от коррозии.
Нельзя забывать и о том, что присадки имеют и некоторые недостатки. Их необходимо учитывать для того, чтобы возводимая конструкция сохраняла все свои заявленные свойства.
При работе с присадками нельзя забывать о правилах их использования и соблюдать все инструкции. В противном случае может произойти ухудшение качества бетона. Нужно помнить и об отрицательных сторонах добавок:
- повышение расхода портландцемента;
- наличие ядовитых веществ в составе смесей;
- замедление скорости набора прочности;
- существование вероятности повреждения арматуры отдельными компонентами, входящими в состав присадки.
Применение и техника безопасности
Все присадки подобного рода вносятся в раствор бетона только вместе с водой. Обычно это делается при добавлении ее последней трети. Нельзя вводить добавки в сухую смесь, так как это отрицательно скажется на качестве бетона. После добавления противоморозных компонентов рекомендуется подождать, чтобы они распределились по всему раствору, образуя однородную массу. При работе с добавками необходимо следовать следующим рекомендациям:
- работать под укрытием во время снегопада;
- в рабочую смесь добавлять подогретую воду;
- температура готового раствора должна быть между отметками от +15 до +25 градусов;
- разогрев смеси проводить только перед самым началом внесения.
При работе с такими добавками необходимо соблюдать осторожность, ведь некоторые их компоненты ядовиты. Чтобы избежать нанесения вреда здоровью, нужно принимать такие меры, как:
- Использование защитных перчаток.
- Нужно избегать попадания компонентов добавок на кожу и слизистые оболочки. Если это произошло, требуется тщательно промыть участок водой. При контакте вещества с глазами следует обратиться к врачу.
- Следует соблюдать правила утилизации, чтобы не навредить окружающей среде.
Применение противоморозных добавок в бетон позволяет улучшить его прочностные характеристики в холодное время. Но использовать их нужно с осторожностью и не отступать от инструкции.
tvoidvor.com
Описание и свойства противоморозной добавки в бетон: советы
Цемент нельзя использовать, когда на улице холодно. Ограничение вызвано тем, что в составе материала имеются жидкие фазы. Когда температура падает ниже пяти градусов, созревание бетона прекращается. От низкой температуры вода в цементном растворе кристаллизуется. Сам материал при этом становится очень твердым.
От низких температур разрушается структура строительного материала. Тогда цемент уже непригоден для строительных работ. Однако, мастера, осуществляющие работы в области строительства монолитных сооружений, вынуждены продолжать работы даже в зимний сезон. Строительство должно идти круглый год, чтобы соблюдать сроки сдачи жилья. Жидкую фракцию, которая находится в бетоне, необходимо сохранить. Решение проблемы — противоморозные добавки. В статье будет рассказано о технических характеристиках и основных видах данного материала. Будут перечислены плюсы и недостатки противоморозных составов.
В противоморозных добавках для бетона находится химическое вещество, которое выпускается в двух формах, сухая смесь и раствор. При использовании противоморозного состава для цемента ускоряется процесс гидратации. В результате бетон остается относительно мягким и при низких температурах.
Процесс присоединения молекул воды к молекулам вещества естественным образом замедляется, когда температура отрицательная.
Противоморозные добавки в зависимости от химической основы делятся на сульфаты, противоморозные добавки, которые ускоряют процесс, и антифриз. О каждой противоморозной добавке будет рассказано подробнее в статье.
Антифриз является противоморозной добавкой, которая снижает температуру и замедляет процесс схватывания рас
твора. Скорость образования структур при этом не изменяется.
Сульфаты — еще один известный противоморозный компонент. Сульфаты активно продуцируют тепло. Состав прочно связывает труднорастворимые соединения. Поэтому противоморозные добавки не следует использовать в качестве средства понижения температуры рабочей смеси.
Работа противоморозных добавок с ускоряющим эффектом осуществляется посредством силикатных компонентов. Когда силикатные составляющие добавки вступают в реакцию с компонентами бетона, формируются двойные соли. Двойные соли понижают температуру, при которой замерзает жидкостная фракция бетона.
Поташ – разновидность добавки-ускорителя. Состав быстрее аналогов способствует схватыванию и затвердеванию бетона. Негативное воздействие вещества на материал можно снизить, если добавить тетраборат натрия. При добавлении тетрабората натрия разрушение материала удается избежать.
Нитрит натрия – очень опасное вещество. При использовании нитрита натрия в качестве компонента в борьбе с холодом, следует строго придерживаться рекомендаций.
Еще одно вещество, препятствующее замерзанию бетона, — формиат натрия. Потребуется 2-6% от массы цементного состава. Именно таков расход формиата натрия.
Содержание статьи
Противоморозные добавки: плюсы и минусы
Обрабатывать цемент противоморозным составом можно и в зимнее время. Компоненты в растворе сцеплены сильно, что гарантирует высокую прочность монолитных конструкций.
Изделия, которые были обработаны данным составом настолько крепкие, что их можно использовать даже в промышленном
строительстве. Морозоустойчивость конструкции с противоморозной добавкой увеличивается в разы. Для опор мостов этот показатель имеет первостепенное значение.
В сравнении с альтернативными вариантами противоморозный состав дешевле. Постройка с противоморозным составом меньше
усаживается. Поры материала заполняются, препятствуя попаданию влаги. Это в свою очередь снижает коррозию.
Но, если требуется более прочная конструкция, то потребуется больше цемента. Некоторые составляющие противоморозных смесей ядовиты. Мощность бетона при использовании противоморозных добавок уменьшается, если не были соблюдены рекомендации по применению добавки.
Советы при использовании противоморозных добавок
Противоморозную добавку, как правило, добавляют с водой. Присадку в сухую смесь добавлять не рекомендуется. Компоненты в цементе должны рассредоточиться.
Работы в снежное время потребуют специальных укрытий. Раствор, который выходит из смесителя, должен иметь температуру в районе 15-20 градусов. Нагретая вода — лучшее средство для производства смеси. Заполнители обогревают непосредственно перед использованием.
Доза и степень расхода противоморозного состава
То, сколько брать противоморозной добавки, решается в каждом случае индивидуально. Для того, чтобы иметь представление о расходе противоморозной добавки проводят опытные работы. Что влияет на уровень расхода добавки?
При определении дозы состава учитывают температуру воздуха, степень прочности цемента, состав цемента и условия, в которых находятся бетонные конструкции.
Как сделать состав своими руками?
Противоморозный состав будет необходим тем, кто решил залить монолитную конструкцию в зимнее время. Холод способствует быстрому твердению цемента, а состав призван снизить скорость процесса. Специализированные магазины предлагают противоморозные составы по оптимальным ценам. Но бывают случаи, когда бюджет сильно ограничен. Если работы будут проводиться на улице, где воздух не падает ниже десяти градусов ниже нуля, то можно сделать состав самостоятельно.
Для производства противоморозной добавки не понадобится ничего кроме солей. С хлористыми солями уменьшается температура, при которой замерзает раствор цемента. Материал схватывается гораздо быстрее, расход материала при этом уменьшается.
Чем выгодно отличаются противоморозные составы с хлоридами
Противоморозные добавки, которые основаны на хлоридах, не потребуют больших финансовых вложений. Противоморозные составы доступны по цене. Структура раствора цемента и скорость застывания остается неизменной. Частицы материала сохраняют подвижность, благодаря чему форму бетона можно легко поменять. Это большое преимущество для тех, кто использует противоморозные добавки для бетона.
О недостатках противоморозного состава на основе хлоридов
Конструкции с металлом таким составом обрабатывать нельзя. Состав отличается высокой коррозийной активностью и быстро разъест поверхность.
Как связана температура воздуха и расход хлоридов
Если температура превышает – 5 градусов Цельсия оптимально добавлять 2% хлоридов от раствора. Если же воздух имеет более низкую температуру, то берут 4% от объема состава.
О чем нужно помнить при работе с противоморозными добавками для бетона?
Надо помнить, что большинство составов оказывают разрушительное воздействие на кожу. Поэтому, без специализированных перчаток в таком деле не обойтись. Если состав все-таки оказался на коже, кожный покров следует тщательно промыть. Осмотр медицинского специалиста в данном случае обязателен.
При утилизации добавок следует строго придерживаться местных правил по утилизации строительных отходов. В противоморозном составе для бетона содержится множество опасных и вредных компонентов. Поэтому почва, канализация и водоемы — далеко не лучшее место для таких вредных веществ.
postroimdomsami.ru
Как и зачем использовать противоморозные добавки в бетон
Бетон представляет собой один из наиболее популярных стройматериалов. Сооружения, в возведении которых использовался бетон, отличаются высокой прочностью и долговечностью. Однако данный материал обладает определенной спецификой – продолжительной жидкой фазой, которая необходима для того, чтобы получить бетон высокого качества. Благодаря этой фазе происходит непрерывный процесс твердения и гидратации. Однако если температура опускается ниже +5°С, то процесс созревания бетона притормаживается, а при отрицательных температурах останавливается, т.к. вода в его составе начинает замерзать. С этой проблемой достаточно часто сталкиваются многие строители, которые проводят различные работы в холодное время года.
Противоморозные современные добавки предназначены для того, чтобы обеспечить процесс непрерывной жидкой фазы при минусовых температурах. Также они способствуют ускорению твердения и увеличению долговечности материала. Отмечается, что первоначальная прочность бетона повышается в среднем на 10-20 процентов. Период полного высыхания раствора длится 28 дней, однако с применением некоторых присадок (одна из них – «АрмМикс Нордпласт») это время значительно сокращается. С использованием противоморозных добавок понижается температура замерзания воды, а также предотвращается возможность появления расслоений и трещин впоследствии. Они предоставляют возможность работать с бетонным раствором даже при температуре 10-15°C ниже нуля. Стоит отметить, что если раствор готовится без их добавления при условии низких температур, то бетон теряет свои свойства, становясь рыхлым и недолговечным. Дополнительно среди достоинств добавок следует выделить водонепроницаемость и снижение пылеобразования. Еще одним немаловажным фактором их использования является свойство не вызывать коррозийные процессы в металле.
Особенности и характеристики
Противоморозные современные добавки отличаются широким ассортиментным рядом, в частности:
Формиат натрия
Это кристаллический порошок белого цвета, который является ускорителем твердения. Стоит отметить, что добавка не характеризуется свойствами пластифицирующего и водоредуцирующего вещества. По этой причине она применяется вместе с пластификатором С-3, который может быть как жидким, так и порошкообразным. Такой компонент обеспечивает увеличение подвижности бетонного раствора, а также уменьшения водоцементного соотношения.
Поташ
Представляет собой кристаллический порошок, который обладает свойствами существенно ускорять процесс твердения и схватывания бетонной смеси. Важно соблюдать все правила использования поташа, так как это достаточно опасный компонент, учитывая, небольшие сроки схватывания смеси и появление в ней внутренних значительных напряжений при оттаивании. Противоморозную добавку необходимо вводить только вместе с одним из следующих химических веществ, которые являются замедлителями схватывания:
- Жидкое стекло, которое является растворимым силикатом натрия. ЖС следует использоваться вместе с ПАЩ-1, который представляет собой адипиновый пластификатор.
- Тетраборат натрия. Также этот компонент известен как бура.
- Сульфатно-дрожжевая бражка. Она представляет собой смесь из таких солей лигносульфоновых кислот, как аммониевые, натриевые, кальциевые и кальциево-натриевые.
При соблюдении этого условия поташ не ухудшит свойства бетона после оттаивания. Если же не следовать этому правилу, то в бетоне появятся микро- и макротрещины. Также значительно снизится морозостойкость и водопроницаемость материала. Несоблюдение вышеуказанного условия обеспечит потерю прочности бетонной смеси при ее оттаивании и последующем твердении на 20-30 процентов.
Нитрит натрия
Противоморозная добавка олицетворяет собой кристаллический порошок, который обладает свойствами ускорителя твердения бетонной смеси. Также нитрит натрия можно использовать и в виде водного раствора. При работе с данным веществом важно соблюдать предельно допустимую норму концентрации, поскольку оно отличается ядовитостью и пожароопасностью. В воздухе рабочей зоны промышленного предприятия ПКД вещества не должна превышать 0,005 мг/л. Стоит отметить, что емкости, в которых готовился, хранился и транспортировался порошок или водный раствор, нужно в обязательном порядке обозначить такой надписью, как «Яд». Данное условие зафиксировано в Руководстве НИИЖБ, касающееся применения бетона вместе с противоморозными добавками. Если нитрит натрия соединить с сульфатно-дрожжевой бражкой, то вещество начнется разлагаться. Также следует учесть, что совместное применение данной добавки и лигносульфонатов приведет к выделению таких окислов азота, как NO2 и NO, которые являются отравляющими газами.
Комплексная противоморозная добавка АрмМикс НОРДПЛАСТ
Это современная противоморозная добавка, обладающая следующими характеристиками:
- Увеличивает скорость твердения бетона и цементного раствора.
- Является пластификатором.
- Повышает уровень плотности раствора и его прочности.
Стоит отметить, что она полностью безопасна для человеческого здоровья, а также не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. Это низковязкая пожаробезопасная жидкость на водной основе, которая абсолютно не замерзает при температурных показателях до -40°С. В ее состав входит микрогелевый осадок и взвесь. Жидкость не обладает раздражающим запахом и не выделяет опасных паров и газов. Это взрывобезопасное вещество, которое отличается нетоксичностью. Добавка разрешена для введения в бетоны и цементные растворы, необходимые для проведения работ наружного и внутреннего характера на строительных объектах.
Преимущества АрмМикс НОРДПЛАСТ:
- Способствует повышению прочности смеси на один или два класса.
- Гарантирует ускорение твердения раствора после ТВО или в течение суток на 30-50 процентов.
- Осуществляет пластифицирование бетонной смеси.
- Способствует увеличению подвижности раствора от П1 до П4.
- Защищает раствор от высолообразования.
- Обеспечивает повышение уровня водонепроницаемости бетонной смеси от двух до четырех ступеней, в частности до W4–W8.
- Может храниться и транспортироваться в контейнерах и складских помещениях, которые не отапливаются, ведь при температуре до -40°С добавка не замерзает.
- Гарантированное твердение раствора при падении температурных показателей до -15°С.
- Показывает высокую эффективность не только для высокомарочных, но и для низкомарочных цементов.
- Отличается стабилизирующим эффектом, устраняя расслаиваемость раствора, а также его водоотделение.
- Раствор с использованием данной добавки отличается легкостью в работе. Он не загрязняет кладку и не стекает со стен.
- Обеспечивает снижение энергозатрат во время тепловлажностной обработки бетона, а также предотвращает замерзание раствора не только во время укладки, но и при уплотнении или транспортировке смеси.
best-stroy.ru
Химизация зимы. Противоморозные добавки в бетон: тенденции, рекомендации, мнения
Текст: Денис Банников
Наступает зима и Россия обречена. В условиях, когда большая часть страны по полгода пребывает в зоне отрицательных температур – она просто обречена строить зимой, вести зимнее бетонирование. Других шансов оптимизировать инвестиционный цикл – у строителей нет.
По разным оценкам и в зависимости от состояния рынка за последние пять лет доля зимнего бетонирования в общем объеме строительства колеблется от 10 до 17%. Это солидный куш для производителей и поставщиков строительной химии, и, в частности, тех добавок, которые должны обеспечить эффективность процесса при отрицательных температурах. С другой стороны, именно производители повлияли на рост зимнего строительства. Интерес тут взаимный.+
Отметим, что сам по себе термин "зимнее бетонирование" - условен, так как не определяет температуру окружающей среды, в которой твердеют бетоны. Более точная терминология «условий бетонирования при пониженных температурах» определена в СНиП 3.03.1 1 -87 на несущие и ограждающие конструкции.+
Исследования химических и физических способов обеспечения твердения конструкций при пониженных и отрицательных температурах проводились в СССР еще с 30-40-х годов прошлого века. Но в итоге использование противоморозных добавок в бетонных смесях либо было ограниченно, либо вообще находилось под запретом нормативными документами, защищающими как долговечность, так и другие качественные показатели бетонных конструкций. Для объектов транспортного строительства СНиП 3.06.04-91 и вовсе запрещает применение противоморозных добавок практически повсеместно.+
Активизация процесса зимнего бетонирования началась только в 90-х годах, когда на рынке появились совершенно новые продукты, которые позволяли регулировать не только кинетику набора прочности бетона при низких и отрицательных температурах, но и ряд других реологических свойств бетонной смеси.+
Сегодня добавки в бетоны с противоморозным эффектом позволяют проводить бетонирование даже при -25°С, обеспечивая процесс образования цементного камня и, как следствие, твердения бетона. Таким образом, главная задача современных противоморозных добавок - сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона, понизить температуру замерзания воды.+++++
Однако процесс бетонирования в зимний период - это целый комплекс мер, включающий в себя не только приготовление бетонной смеси, но и способ укладки и мероприятия по уходу за уложенным бетоном. Так что применение добавок призвано облегчить процесс приготовления и укладки бетонной смеси, но ни в коем случае не отменяет весь комплекс необходимых мероприятий.+
ХИМИЯ СОСТАВА
На сегодняшний в мире производится около 800 видов добавок в бетон, каждая добавка имеет определенные свойства и конкретное назначение, и зачастую могут работать в комплексе, в том числе в условиях зимнего строительства:+
- Пластификаторы;
- Суперпластификаторы;
- Армирующие добавки;
- Замедлители схватывания;
- Ускорители твердения;
- Пигменты;
- Воздухововлекающие добавки;
- Противоморозные добавки для бетона.
Согласно ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» противоморозные добавки подразделяют на противоморозные для «холодного» и для «теплого» бетона и раствора, что сильно влияет на выбор как самой добавки, так и технологии бетонирования, частенько ставя в затруднительное положение производителей и потребителей бетона.+
В целом, традиционными и широко применяемыми противоморозными добавками являются целый ряд солей технической квалификации: поваренная соль NaCl, хлористый кальций CaCl2, нитрит натрия NaNO2, натриевая селитра NaNO3, кальциевая селитра Ca(NO3)2, поташ K2CO3, кальцинированная сода Na2CO3, формиат натрия NaCOОН, мочевина.+
Поташ значительно ускоряет схватывание и твердение бетона и применяется при строительных работах в зимний период, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже 25°С.+
К недостаткам поташа можно отнести:+
- Бетонные смеси с поташом характеризуются весьма короткими сроками схватывания.
- Кристаллизация солей (гидрокарбоалюмиата, гидрокарбоната и карбоната кальция), образующихся при взаимодействии поташа с продуктами гидратации цемента, происходит с увеличением объема, что может существенно снижать морозостойкость бетона.
- Едкие щелочи, образующиеся при твердении бетона с добавкой поташа могут вызвать щелочную коррозию бетона.
- В результате взаимодействия аморфной или плохо закристаллизованной кремнекислоты с едкими щелочами в бетоне появляются внутренние напряжения, которые могут превзойти по величине прочность на растяжение заполнителя или цементного камня и вызвать появление микро- и макротрещин вплоть до разрушения конструкции.
- Бетоны с добавкой поташа, подвергаемые электропрогреву, теряют до 30% прочности по сравнению с непрогретыми бетонами и имеют низкую морозостойкость и водонепроницаемость.
- Нитрит натрия используется в качестве противоморозной добавки, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона, с максимально допускаемой дозировкой добавки, не опустится ниже 15°С.
+
Нитрит натрия является солью азотистой кислоты, все соли которой весьма ядовиты. По степени воздействия на организм технический нитрит натрия относится к веществам 3-го класса опасности. Предельно допустимая концентрация окислов азота в пересчете на NO2 в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м3 (0,005 мг/л). Это определяет необходимость производить подачу раствора нитрита натрия в расходные емкости и бетоносмесители только по трубопроводам, а емкости для приготовления, хранения и переноски порошка и растворов на заводах ЖБИ и на строительной площадке, необходимо обозначать предупредительной надписью "Яд!".+
Поэтому, несмотря на удовлетворительные технические показатели бетонов с добавкой нитрита натрия, основным и очень серьезным недостатком является его физиологическая и экологическая опасность.+
При проведении бетонных работ также необходимо учитывать, что нитрит натрия является окислителем и, например, при его совместном использовании с лигносульфонатами ЛСТ, лигносульфонатом нафталина С-3 и добавкой СДБ, могут выделяться отравляющие газы – окислы азота NO и NO2.+
Формиат натрия применяется в случаях, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже 15°С.+
Формиат натрия относится к веществам 3-го класса опасности с предельно допустимой концентрацией в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3 и так же, как и нитрит натрия, является добавкой, к применению которой нужно относиться с осторожностью. Существенным технологическим недостатком формиата натрия является необходимость его растворения в теплой воде перед употреблением.+
Формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих цемента и образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли, кристаллизация которых происходит с увеличением объема, накоплением в отдельных зонах конструкций локальных дефектов и разрушению этих зон.+
Общим недостатком поташа, нитритом натрия и формиата натрия и других используемых противоморозных и ускоряющих твердение добавок, не обладающих пластифицирующим и водоредуцирующим эффектом, является то, что для повышения подвижности бетонных смесей, уменьшения соотношения воды/цемента и снижения внутренних напряжений в бетоне их традиционно используют совместно с пластифицирующими добавками, что повышает стоимость бетонирования.+
Однако на рынке строительных материалов сегодня представлен целый ряд комплексных противоморозных добавок для бетонов и строительных растворов. Перспективность комплексных модификаторов современных производителей очевидна, поскольку они позволяют воздействовать на несколько свойств бетонных смесей и бетонов, и получать высокий синергетический эффект.+
Добавки в бетон нового поколения совмещают в себе свойства пластификаторов, ускорителей твердения и противоморозных добавок. Они стабилизируют, пластифицируют смесь, ускоряют набор прочности бетона на начальных этапах. При этом их применение увеличивает и тиксотропность смеси, и марочную прочность бетона (на 2 класса).+
Например, воздухововлекающие добавки способствуют образованию воздушных микропузырьков, что существенно повышает морозостойкость бетона — благодаря пространству, которое может занимать расширяющаяся при замерзании вода, проникшая в бетон. В результате вовлечения воздуха (примерно 4,5±1,5%) незначительно снижается прочность бетона на сжатие (1% вовлеченного воздуха снижает прочность бетона на сжатие на 3%), но в то же время улучшается его удобообрабатываемость.+
Содержание вовлеченного воздуха составляет обычно 4-5%. В этом случае прочность бетона практически не снижается, так как отрицательное влияние вовлеченного воздуха нейтрализуется повышением прочности цементного камня вследствие уменьшения водоцементного отношения за счет пластифицирующего эффекта добавки. Воздухововлекающая добавка гидрофобизирует поры и капилляры бетона, а воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без возникновения больших внутренних напряжений. В результате значительно повышаются водонепроницаемость и морозостойкость бетонов. Воздухововлекающие добавки более эффективны в бетонах с малым расходом цемента.+
Кстати, в начале, когда воздухововлекающие присадки вводили в бетон для придания ему морозостойкости, было замечено, что эти вещества придают бетонной смеси и прочие полезные свойства: уменьшают (а при благоприятных обстоятельствах могут полностью исключать) образование трещин при пластической усадке, уменьшают размывание водой, улучшают удобоукладываемость.+
Ускоритель твердения бетона – комплексная добавка, которая относится к суперпластификаторам. Обычно это водные растворы хлористых солей (например, хлористого кальция, натрия и др.) Они оказывают воздействие на раствор, активируя процесс гидратации клинкера, что ведет к более быстрому затвердеванию бетона. Добавки-ускорители применяются для получения быстросхватывающихся бетонов, повышения прочности бетона в раннем возрасте и при производстве работ в зимнее время.+
Регуляторы пластичности значительно продлевают время использования уже готовой бетонной смеси, при ее длительной транспортировке.+
Оптимальная дозировка добавки зависит от вида цемента, состава бетонной смеси, технологии изготовления конструкции. Обычно применяют (% от массы цемента): пластифицирующих добавок - 0,1-0,3; суперпластификаторов - 0,5-1; воздухововлекающих добавок - 0,01-0,05; ускорителей твердения – 1-2. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.+
В свое время Александр Гальцев, ведущий инженер-технолог ЦСЛ «Элгад-ТОП» (Москва), ныне главный технолог «Евробетон» обратил внимание на то, что проспекты ряда производителей противоморозных добавок обещают необыкновенную легкость в выполнении зимних работ и улучшенные свойства конечного продукта - железобетонных конструкций. "Смелость создателей добавок нового поколения и темпы расширения предлагаемого ассортимента одновременно удивляют, вдохновляют и настораживают. Но не раскрывается основное для потребителя: для чего и когда годится та или иная добавка? Ведь добавки для «теплых» и «холодных» бетонов (по классификации ГОСТ 24211-2008) различны принципиально.+
Но разве эти тонкости знают потребители? А все ли производители бетонных смесей знают об этом, покупая восхваляемые добавки для своего товара? И зачастую люди попадают в безвыходные ситуации, когда, надеясь на скорое завершение бетонных работ при отрицательных температурах, покупают бетоны с противоморозной добавкой, не зная, что такая добавка работает всего-навсего при транспортировке и укладке бетонной смеси.+
Но прогрев забетонированного массива обязателен, как и для бетонов без добавок. Иначе получится замороженный кусок бетона, который никогда не наберет проектную прочность при оттаивании. Ни одну добавку сегодня нельзя пускать в производство, не исследовав ее действие всеми доступными средствами в лабораториях потребителей на применяемых ими конкретных материалах. Начало всякого исследования - элементарное соединение предлагаемой добавки с небольшим количеством цемента и воды. Через минуту уже можно определить, стоит ли работать с этой добавкой далее. Если чувствуется выраженный запах аммиака, эту добавку в дальнейшую разработку лучше не пускать" - отмечает эксперт.+
Как отмечает в публикации журнала «Технологии бетонов» Александр Власенко, генеральный директор ООО «УК «Группа предприятий «СКТ-Стандарт» (Московская область): "... Для различных строительных процессов пути решения проблемы различны. Так, для цементных растворов важно понизить точку замерзания воды, т.е. сохранить их работоспособными и не дать замерзнуть при кладке.+
Для монолитных работ к бетонной смеси выдвинуты требования: доставить материал на объект, уложить в бортоснастку, осуществить обогрев и обеспечить набор прочности при положительной температуре до необходимой критической прочности. И применение противоморозных добавок здесь не панацея, но одна из мер комплексного подхода к решению вышеуказанных задач в этой области. Отношение к применению этих добавок можно охарактеризовать фразой «помоги, не навредив».+
ХИМИЯ РЫНКА
По оценкам разных экспертов, доля использования противоморозных добавок, в т.ч. комплексных, при бетонировании в зимний период составляет от 60 до 80%: «Сейчас в России добавки используются менее чем в 60% случаев, в то время как в Европе этот показатель достигает 90%», – считает аналитик агентства «Инвесткафе» Дарья Пичугина. По ее мнению, спрос на этот вид товара в России будет постоянно расти.+
На рынке действительно представлено большое количество компаний - производителей добавок. Например, на интернет-ресурсе http://beton.ru/ представлена классификация из примерно 200 специализированных компаний. На ресурсе http://mirmonolita.ru/specialization/all/dobavki-i-pigmenty – более 450. Хотя в обоих случаях выделить именно производителя и просто поставщика довольно сложно. Тем более сами производители, чаще всего, предлагают большую линейку строительной химии вообще, а не только противоморозных добавок.+
По мнению специалистов, рынок добавок весьма насыщен, и конкуренция между участниками достаточно высокая. Доля основных игроков занимает до 80% от общего объема. К примеру, по оценке «Инвесткафе», наибольшую долю на рынке Санкт-Петербурга (около 52%) занимает компания «Полипласт», за ней идет «Цемактив» (по разным оценкам, доля на рынке составляет от 15 до 20%). Из зарубежных компаний лидируют немецкие производители MC‑Bauchemie, BASF, швейцарская Sika – по 6% от общей доли на рынке.+
По словам генерального директора «Агентства эффективных закупок «ЭксПро» Олега Солтанова, основной тенденцией последних лет на рынке добавок является, с одной стороны, улучшение качества продуктов отечественного производства, в том числе за счет использования импортных составляющих.+
С другой стороны, освоение многими импортерами производства в России идет по той же схеме: основа импортируется, а сама добавка смешивается на местном производстве. За счет этого импорт готовых добавок значительно снизился, отмечает аналитик.+++++
ХИМИЯ ПРОБЛЕМ
Одна из проблем – отношения зарубежных и отечественных добавок на местном уровне. Результаты многочисленных исследований зарубежных добавок, проведенных российскими лабораториями, показали - как хорошо они себя не зарекомендовали на Западе, это не значит, что в России, на отечественных инертных материалах и цементе, они покажут хорошие результаты.+++++
Надо иметь в виду, что за рубежом очень высокое качество цемента и остальных компонентов бетона. В частности, огромное внимание уделяется зерновому составу щебня и даже песка.+
Опыт производственников показал, что импортные добавки в ряде случаев плохо работают, как с отечественными цементами, так и в сочетании с отечественными добавками. Например, некоторые шведские суперпластификаторы несовместимы с теми отечественными, которые обеспечивают морозостойкость бетона. То есть, выбрав одну добавку иностранной фирмы, производственники, как правило, вынуждены использовать и другие добавки того же производителя. А это не выгодно с экономической точки зрения.+
Александр Богза, бывший коммерческий директор компании «Евробетон», ныне генеральный директор АНО "Московский центр структурных преобразований промышленности" выделил в данной сфере ещё несколько актуальных проблем:+
Отсутствие подробных рекомендаций по использованию и дозировке противоморозных добавок. Для небольших и мобильных производителей не представляется возможным иметь собственную испытательную лабораторию, проводить дорогостоящие разработку рецептур и исследования, поэтому для них высокую важность представляет наличие подробных рекомендаций по дозировке противоморозной добавки при производстве бетона.+
Добавка ведет себя по-разному, вступая в реакцию с другими компонентами бетонной смеси. Это во многом зависит от марки и производителя цемента и вида наполнителя (гранит, гравий, известняк, кварцито-песчаник и др.) В связи с этим возникает необходимость владения информацией по вариантам, дозировкам и возможности сочетания противоморозной добавки с другими модификаторами и сырьем.+
Снижение необходимой дозировки противоморозной добавки. Снижение дозировок, с одной стороны, увеличивает производительность предприятия, а с другой - способствует снижению издержек не только на саму противоморозную добавку, но и на ее транспортировку и, как следствие, стоимость конечного продукта, что в условиях здоровой конкуренций является значительным преимуществом.+++++
Разработка противоморозных добавок, позволяющих сохранить бетон на более длительное время при транспортировке на строительный объект в условиях зимнего бетонирования+
Противоморозные добавки могут вызывать коррозию арматуры, отрицательно влияя на долговечность железобетонной конструкции. В связи с этим противоморозные добавки не используются в транспортном строительстве. Снижение отрицательного влияния на арматуру является еще одним направлением в области повышения качественных характеристик противоморозных добавок.+
Внедрение экологических свойств для противоморозных добавок. Об экологичности бетона не может быть и речи, пока используются добавки, содержащие соединения хлора, который имеет вредное воздействие, как на организм человека, так и на окружающую среду.+
Были использованы материалы журнала «Технологии бетонов» и других открытых источников
ardexpert.ru