Противоморозные добавки в бетон: преимущества и недостатки

Противоморозные добавки в бетон: преимущества и недостатки

Что такое противоморозная добавка в бетон?

Для высыхания бетонной смеси обязательным фактором является высокая температура, оптимальное значение 10-25°С. Если работать с цементом на улице зимой, влага кристаллизуется и раствор будет безнадёжно разрушен. Противоморозная добавка (ПМД) в бетон поможет заливать бетон даже зимой. В ассортименте представлены составы с различной устойчивостью к минусовым температурам, отдельные виды позволяют продолжать строительство в -30°С. Противоморозные добавки предотвращают замерзание смеси.

Что такое бетон с противоморозными добавками?

В составе добавки для бетона присутствуют специальные присадки или их комплексы, которые соединяются с водой и понижают температуру перехода влаги в другую форму. Другая функция ПМД в бетоне – это ускорение схватывания, процесс набора прочности зависит от температуры, в холодное время приходилось бы ожидать по 2 месяца и больше. Бетон с ПМД имеет ускоренную кинетическую реакцию.

Стандарты не устанавливают отдельных требований к качеству добавок, нормы действуют такие же, как и к остальным составам согласно ГОСТу 21411-2008. Для защиты металлических элементов в бетоне применяются специальные добавки, которые регламентируются ГОСТом 31384-2008.

Противоморозная добавка – это вещество, которое понижает температуру замерзания воды в веществах, в которые добавляется добавка

Достоинства

Цементным растворам полезна противоморозная добавка благодаря ряду преимуществ:

  • возможности строительства без простоев в зимнее время года;
  • лёгкости транспортировки жидкого состава при низкой температуре;
  • уменьшению необходимости в подогреве бетона для схватывания смеси;
  • повышению прочности бетонной конструкции;
  • снижению расхода цементного раствора в сравнении со стандартным составом.

Недостатки

Минусы ПМД:

  • приводят к формированию солевых разводов сверху материала, их крайне сложно удалить;
  • значительно снижается прочность материала, если нарушить технологию приготовления: добавить избыточное или недостаточное количество противоморозной присадки в бетон или игнорировать уход за ним до схватывания;
  • некоторые компоненты носят токсичный характер, они непригодны для применения в помещениях жилого типа.

Каждая противоморозная добавка для бетона различным образом влияет на физические и химические свойства раствора.

Данное свойство позволяет твердеть бетону и различным смесям при температуре ниже нуля

Современные составы изготавливаются с учётом одного из трёх механизмов:

  • антифризы. Снижают температуру замерзания воды. Помогают нормализовать течение процесса застывания;
  • ускорители схватывания. Снижают время до минерализации и приобретения максимальной прочности состава;
  • растворители. Помогают растворить в воде частицы бетона, которые изначально не поддавались растворению. По конечному результату группа сопоставима с влиянием антифризов, но оказывает меньшее негативное влияние на прочность бетонного камня.

Чаще всего используются противоморозные присадки в бетон из группы ускорителей схватывания и антифризов. В составе ПМД присутствуют соли неорганической (нитраты, карбонаты, хлориды, сульфаты, формиаты) и органической (мочевина) природы происхождения. Одними из самых распространённых материалов являются хлорид кальция и аммиачная вода.

Перечисленные группы дополнительно разделяются на подгруппы. Без знания их свойств невозможно сделать правильный выбор.

Пластификаторы

В основе антиморозных пластификаторов используются сульфаты меламиновой смолы и нафталина, а также полиакрилаты органической природы. Оказывают пластифицирующее влияние на бетон, снижают расход воды, увеличивают прочность конструкции и делают её влагонепроницаемой.

Пластификатор не только делает бетон морозоустойчивым, но и придает ему пластичность

После использования противоморозной добавки бетон легче укладывать и разравнивать. Смесью проще заполнить любую форму и удалить из неё пустоты. Цемент дольше удерживает влагу. ПМД снижают затраты на электроэнергию и воду.

Упрочняющие

Применяют для ускорения затвердевания бетона. В составе присутствуют сульфаты алюминия, железа, нитрат кальция и хлорид кальция. Их основная задача – снижение времени застывания раствора. Они действуют на протяжении первых 3 суток, в это время наибольшая концентрация противоморозной присадки и она более эффективна. После внесения упрочняющих добавок работа с готовым цементным раствором может выполняться с учётом повышения классовой прочности.

Коррозионностойкие

Применяют противоморозные коррозионностойкие присадки для защиты железобетонных конструкций от морозов и окисления. Они позитивно сказываются на сроке службы изделия, улучшая долговечность. С такими добавками бетон более устойчив агрессивным веществам.

Регуляторы подвижности

В условиях тёплого воздуха на стройплощадке цементный раствор быстро схватывается, а вещества данной группы продляют возможность использования смеси.

В последнее время спрос на строительные добавки значительно вырос, и теперь в этой сфере имеются добавки с широким спектром действий

Представляют собой химические присадки и бывают двух видов:

  1. Добавки, которые вводятся в смесь небольшим количеством (0,1–2% от массы цемента)и регулируют свойства бетона.
  2. Тонкомолотые лигатуры (5–20%) – применяются для сокращения расхода цемента, при этом не меняя качества изделий.

Морозоустойчивые

Морозоустойчивая присадка – это антифризы, позволяющие проводить строительные работы при отрицательных значениях термометра.

Определить состав средства можно по маркировке:

  • НК – нитрат кальция;
  • М – мочевина;
  • М НК – соединение предыдущих веществ;
  • П – карбонат кальция, сокращает время затвердения состава при -30°С;
  • ХК – смесь кальция и соляной кислоты. Не применяется для железобетонных конструкций, так как ускоряет коррозию металла.

Комплексные

Строительство домов, бани, сауны и бассейна в холодное время года требует одновременно несколько из перечисленных эффектов. Комплексные добавки ускоряют твердение бетонов и растворов цемента, упрочняют ЖБ-конструкции и защищают металл от разрушения.

При их правильной эксплуатации строители получают ожидаемый результат

Как происходит бетонирование?

Изначально стоит подобрать правильную ПМД. Существуют составы своего приготовления, которые оказывают аналогичный эффект производственным средствам. Одной из простых и универсальных противоморозных добавок является аммиачная вода. Вещество отличается низкой стоимостью и отсутствием влияния на каркас стены.

Её концентрацию определяют в зависимости от температуры окружающей среды:

Для улучшения подвижности состава и его однородности в цистерны цементовозов могут встраиваться системы подогрева.

Процедура заливки бетона выполняется в стандартную опалубку, которая не имеет отличий от традиционной практики. Изменения могут наступать на этапе ухода за составом, но процедура зависит от типа ПМД. Отдельные производители и типы требуют утепление поверхности раствора с помощью накрывания слоем опилок или полиэтиленовой плёнкой. Внутри бетона увеличивается температура за счёт сохранения внутреннего тепла.

Утепление требуется при внесении низкой концентрации ПМД. Если доля присадок относительно высока, затвердение происходит без дополнительного утепления и подогрева, но при условии соблюдения температуры окружающей среды.

Области применения

Активное применение противоморозных добавок в бетон требуется в регионах с низкой температурой: зимой на всей площади России, в различные периоды года – в северных областях. ПМД используются при необходимости выполнения ремонтных работ, которые требуют восстановления бетонных конструкций: жилых зданий, дорог, взлётно-посадочных полос, гидротехнических сооружений.

ПМД для бетона при плюсовой температуре в диапазоне 1-5°С помогает улучшить показатели прочности и однородности монолитной плиты.

Делают гораздо проще укладку бетона, повышает его прочность и т.д

Расход добавки

Расход ПМД в бетон напрямую зависит от предназначения материала и норм внесения, заложенных производителем или техническими документами. Преимущественно антифризы добавляются в концентрации 10-15% от общего веса раствора. При увеличении дозировки состав может потерять часть прочностных показателей, а иногда полностью разрушается.

Ускорители затвердевания применяются в меньшей концентрации – 3-5% от доли цемента. При выборе экономически выгодной добавки стоит обратить внимание на соли-ускорители, а именно формиат натрия, его концентрация составляет 2-4% к бетону.

Прогрев материала

Выделяют 2 основных способа поддержания тепла в противоморозном бетоне:

  • обогрев электрическим оборудованием. Процедура оправдана только при выполнении масштабных строительных работ, так как удельные затраты на обогрев увеличиваются при снижении объёма бетона;
  • утепление. Чтобы обеспечить нужную температуру, чаще используется покрытие бетона теплоизоляционным материалом. Он предотвращает испарение влаги и снижает тепловые потери. Для остановки испарения выгодно накрывать бетон полиэтиленовой плёнкой. Более эффективная теплоизоляция обеспечивается слоем опилок или покрытием сухими досками.

Рекомендации

Работа с цементным раствором относительно простая, но имеет ряд подводных камней:

  • при необходимости просверлить отверстие, важно правильно подобрать инструмент и сверло. Самая эффективная процедура – алмазное бурение отверстий в бетоне или использование победитового сверла;
  • для создания высокопрочных, нагруженных строений обязательно укладывается металлический каркас. Важно понимать, как работает арматура в бетоне, чтобы создать максимально прочное сооружение. Наилучшие технические характеристики обеспечивает арматурный каркас и фибра для бетона;
  • декоративные качества цемента довольно низкие, чаще всего его сверху обрабатывают финишным покрытием. Существует альтернативный вариант – шлифовка, она помогает устранить выступы и улучшить внешний вид материала. Разработано несколько эффективных способов, как отшлифовать бетон;
  • теплоизоляционные характеристики любого монолитного основания уступают пористым материалам. Блоки из пористого бетона сохраняют тепло, создают меньшие нагрузки на основание и проще укладываются, но не подходят для возведения многоэтажных зданий.

В заключении

Использование противоморозных добавок в холодное время года является обязательным условием создания качественного бетонного покрытия. Применяя стандартный состав бетона, существенно нарушается прочность конструкции и есть риск быстрого выхода из строя. Максимальную надёжность и прочность удаётся получить при соблюдении пропорций и технологии внесения морозостойких присадок.

Как использовать противоморозные добавки для бетона: виды, изготовление своими руками

Бетон является основным материалом, который применяют в частном и промышленном строительстве. Благодаря морозостойким добавкам для бетона, его используют при холодных климатических условиях. В стандартный рецепт смеси добавляют воду, которая обеспечивает вязкость при плюсовых температурных показателях.

Если температура составляет от нуля градусов и ниже, то вода превратится в кристаллы льда, соответственно гидратация затормозится и при дальнейшем понижении температуры остановится вовсе. Если строительная смесь снова нагреется, то она потеряет качества.

Противоморозные добавки в бетон имеют технические характеристики, которые способны минимизировать негативно влияющие процессы при его застывании зимой.

Принцип действия

Морозостойкие добавки для бетона рекомендуется вводить при температуре не ниже -15/-25 градусов С.

Для получения максимального результата, поверхностный слой нужно увлажнять в течение двух дней через 6-7 часов.

Все реагенты, входящие в состав добавки делят на такие типы:

  1. Слабодействующий ускоритель, который замедляет затвердевания бетона и снижает температуру кристаллизации воды в растворе. Такими действиями обладают некоторые виды электролитов, раствор аммиака на воде, многоатомные спиртовые составы, карбамид, нитрит и хлорид натрия.
  2. Вещества, в составляющую часть которых входит антифриз обладают качествами активизирующими процесс затвердевания и схватывания цемента. Туда входят компоненты хлорид кальций и нитрит нитрат кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, мочевина.
  3. Противоморозная добавка в бетон имеющая слабовыраженные антифризные качества, которые активизируют схватывание и твердение бетона. Сульфаты трехвалентного железа с алюминием способны активировать формирование микрокапсул.
Читать еще:  Кто изобрел бетон: кто придумал и когда, история изобретения

Как использовать

На стройплощадках применяется такая методика — вокруг опалубочного каркаса сооружают деревянный короб, и воздух в нем подогревают тепловыми пушками до застывания бетонной конструкции. Эта методика довольно затратная и малоэффективная.

Для проведения строительных работ в зимний сезон в бетон лучше добавлять противоморозные средства хтп, они вступают во взаимодействие с водой и понижают показатель ее замерзания. При этом вода и бетон не изменяются в своих характеристиках.

Например, если показатель от -10 градусов, следует добавить 5% противоморозного вещества от общей массы рабочего состава в пропорции 1 к 20. При значениях от -10 до -20 градусов 10% в соотношении 1 к 10. Один ограничитель – при морозе ниже -50 морозоустойчивые средства не эффективны. В основную составляющую противоморозные добавки входят такие компоненты:

  1. Поташ (углекислый калий);
  2. Пищевая добавка Е509 (хлорид кальция);
  3. Пищевая соль;
  4. Нитрит натрия;
  5. Органическая соль.

Добавки в бетон для морозостойкости вводят лишь при минусовых температурах. В соответствии с нормативами ГОСТ, где указаны инструкции по применению разных составов веществ, которые обеспечивают различные эксплуатационные особенности – водонепроницаемость, плотность, пластичность, вязкость, прочность.

Преимущества и недостатки присадок

  • средство повышает уровень сцепления компонента раствора, прочность монолита увеличивается. Такие высокопрочные изделия применяют в промышленных целях;
  • введенная противоморозная добавка в бетонную смесь позволит производить бетонирование на стройплощадках в зимний период. Такая особенность важна для бетона, который переназначен для постройки сложных конструкций;
  • благодаря добавкам строительная смесь обладает долговечностью, соответственно продлевая срок службы эксплуатации построек. Риски усадки монолитных конструкций из бетона снижены;
  • повышаются пластифицирующие и стабилизирующие качества цементного состава. Уменьшается риск растрескивания рабочей смеси после застывания;
  • процесс застывания бетона будет ускорен;
  • влагоустойчивость конструкции повышена. Нет необходимости покрывать затвердевшую поверхность гидроизоляционными средствами;
  • противоморозная добавка, входящая в состав раствора обеспечит надежную защиту армирующим элементам от коррозии.
  • расход цемента увеличиться;
  • некоторые компоненты, которые входят в составляющую часть присадок, являются ядовитыми и токсичными. Есть риск получения ожогов и прочих негативных влияний на здоровье человека;
  • при несоблюдении дозировки, имеется риск уменьшения нормативной мощности бетона;
  • когда противоморозные добавки вводят в бетонный раствор, понижается скорость образования свойств прочности бетонных конструкций.

При затвердевании бетона присадки могут переместиться по смеси и скопиться в одном месте, часто это ребра бетонных сооружений. В процессе кристаллизации этих компонентов, наблюдается множественные перепады температуры, которые локализованы в конкретных зонах бетонного монолитного сооружения. По этой причине добавлять поташ и нитрат кальция следует с соблюдением всех правил безопасности.

Разновидности

Производители выпускают три вида антиморозных добавок для бетона, которые действуют пропорционально с основным веществом:

  1. Антифриз. Использование в составе бетона химических реактивов дает образование солевых растворов понижающих температуру замерзания воды. Жидкое состояние необходимое для схватывания и застывания цементного состава сохраниться на более длительное время. Антифризы не оказывают воздействие на формирование бетона, а только способствуют возможности поглощения жидкости минералами вяжущих веществ.
  2. Ускоряющая противоморозная добавка действует на расщепление цементных зерен. При влиянии реактива, процесс растворения силикатных компонентов становиться быстрее. Начальное схватывание бетона ускоряется, а марочная прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость и плотность увеличивается.
  3. Добавки для работ в условиях отрицательных температур на основе сульфатов. На начальной стадии застывания они вступают во взаимодействие с цементным раствором, образуя сгустки большой плотности, бетон быстро набирает прочность. Во время реакции образовывается тепло, которое ускоряет застывание бетона.
  4. Карбонат кальция

Когда применяют поташ, бетонная смесь начинает твердеть при – 30 градусах и мгновенно схватываться. Присутствие мелких частиц карбонат кальция связываются в труднорастворимые соединения. Условия для образования коррозии отсутствуют. Применяют при возведении конструкций и замоноличивании стыков в зимний период.

Тетраборат натрия

Является противоморозным веществом, которое вводят в раствор для замедления схватывания и твердения. Добавка повышает защитные свойства бетона к арматуре, ингибитор коррозии.

Нитрит натрия

Выпускается многими химическими комбинатами в виде порошков либо растворов. Используется при возведении многоэтажных зданий — монолитные стены, блоки и перекрытия. Имеет такие положительные особенности:

  • легко растворимый;
  • не оказывает негативное влияние на коррозию металла;
  • скорость застывания увеличивается в полтора раза.

К минусам относятся:

  • взрыво- и пожароопасность;
  • вещество ядовито;
  • при щелочных реакциях возникает коррозия бетонных элементов. На поверхности железобетонных конструкций появляются солевые пятна.

Формиат натрия или кальция

Получают компонент от производства из отходов нефтепереработки. Растворимость в воде происходит с процессом поглощения тепла. Используется вместе с пластификатором. Допустимо вводить концентрат вещества 2-6% от массы цементного состава. Спиртовые растворы формиата натрия добавляются в воду при замесе цемента и имеют вид прозрачной коричневой жидкости.

Аммиачная вода

Представляет собой 10-12 % раствор аммиака в воде с резким запахом. Добавка имеет широкую сферу использования в строительстве, эффективная и недорогая. Не провоцирует образование коррозии металлических элементов и солевых выступов.

Специализированные антиморозные добавки

Добавки в бетон для морозостойкости представляют собой целый ряд химических модификаторов. По составу вещества разделяются на неорганические соединения:

  • хлоридные;
  • нитратные;
  • нитритные;
  • тиосульфитные;
  • формиатные;
  • различные смеси всех вышеперечисленных компонентов.

Все противоморозные добавки в бетон имеют свои достоинства, противопоказания, минусы и ограничения. Для индивидуального варианта они свои.

Антиморозные добавки своими руками

Чтобы получить качественное бетонирование в зимний сезон потребуются компоненты для ускорения схватывания и предотвращения образования льда в составе.

В продаже имеется разнообразие промышленных добавок, но не всегда есть возможность их приобрести.

Для самостоятельного изготовления рекомендуется рассмотреть вариант с применением хлоридов (солей) , этот компонент наиболее распространен и доступен. Хлористая соль способна существенно понизить показатели температуры замерзания строительной смеси, уменьшит время схватывания и сократит расходы цемента. Единственный недостаток — хлориды способствуют развитию коррозии металла и по этой причине их лучше применять для неармированных элементов строения.

Опытные строители и частные мастера советуют в качестве самой доступной, и эффективной добавки применять хлорид кальция . Этот компонент хорошо сочетается с технической солью. Для предотвращения коррозионного процесса в раствор вводят нитрит-нитрат кальция в пропорции один к одному с солями.

Возможны такие соединения:

  1. Смесь нитрита натрия или натрия азотистокислого 2% CaCl2 + 1% NaNO2.
  2. В аналогичном соотношении применяется нитрит кальция.
  3. ННК плюс карбамид и ННХК с добавлением карбамида также применяют.

Наиболее подходящие добавки вносят в процессе смешивания составляющих компонентов бетона с водой затворения.

Добавка для зимнего бетонирования: особенности и преимущества

Самый грандиозный за всю историю FORUMHOUSE проект «ДОМ ЗА ГОД» завершен, и счастливая семья уже въехала в комфортабельный загородный дом, который мы с нашими партнерами строили с использованием самых современных материалов и технологий. Стройка начиналась в феврале, и бетонировать фундамент УШП нам пришлось в холодное время – это стало возможным благодаря добавке для зимнего бетонирования ТЕХНОНИКОЛЬ. О свойствах противоморозных добавок и о правилах ее применения в формате мастер-класса вам расскажет Василий Шрамко, региональный технический специалист по строительной химии для бетона корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ.

Содержание:

  • Как работают противоморозные добавки.
  • Как правильно применять противоморозные добавки.
  • Как рассчитать дозировку.
  • На что обратить внимание при применении противоморозных добавок.

Принцип работы противоморозной добавки

Большинство застройщиков стараются начинать возведение фундамента в теплое время года, потому что оптимальная температура для гидратации, химической реакции между цементом и водой, в результате которой и происходит схватывание — +15 — +20 градусов.

Но часто обстоятельства вынуждают начинать строительство в холодное время года, к тому же, в зимней стройке есть свои выгоды и преимущества. Когда среднесуточная температура опускается до +5 градусов, строительные нормы регламентируют переход на зимний вариант работ, и здесь уже необходимо использование противоморозных добавок.

Применение добавки целесообразно при снижении температуры окружающей среды ниже +5 градусов, т.к. при низких температурах химическая реакция цемента с водой практически останавливается.

Кроме того, что реакция между цементом и водой останавливается и, соответственно, ухудшается, а в некоторых случаях прекращается схватывание раствора, вода, замерзая, расширяется в объеме и разрушает структуру бетона. Если после укладки в опалубку бетонная смесь замерзнет, то ждать набора требуемой прочности после оттаивания бессмысленно. Его структура будет рыхлой, а прочность – значительно ниже прочности бетона такого же состава, но не подвергшегося замерзанию.

Поэтому при возведении железобетонных конструкций и монолитных сооружений при температуре ниже 0 градусов применяют противоморозные добавки. Они обладают противоморозным эффектом и ускоряют схватывание и твердение растворов при отрицательных температурах.

Действие противоморозной добавки направленно на то, чтобы вода, входящая в состав бетонной смеси, не замерзла, и бетонная конструкция после укладки набрала свою прочность.

По принципу действия все противоморозные добавки можно разделить на две группы:

  • Добавки, которые понижают температуру замерзания жидкой фазы бетона, вода не переходит в твердое состояние при -10 градусах и ниже.
  • Добавки, которые убыстряют процесс схватывания.

При использовании добавок каждой из этих категорий необходимо внимательно читать инструкцию производителя, а также обращать внимание на ценник. Дешевая, некачественная противоморозная присадка может ухудшить характеристики бетона.

В состав качественных противоморозных добавок входят специальные компоненты – ингибиторы коррозии, которые не содержат агрессивных солей, корродирующих арматуру. Их можно применять в железобетоне, в т.ч. густоармированном. К сожалению, такое можно сказать не о всех ПМД, представленных на рынке строительной химии. Все зависит от состава.

Как использовать противоморозную добавку

Производитель присадки рекомендует следующую последовательность действий для приготовления бетонной смеси:

  1. Засыпать цемент, песок и щебень в емкость для замешивания, перемешать компоненты.
  2. Развести требуемое количество добавки в бетон в 5 литрах воды.
  3. Вылить добавку в бетонную смесь, тщательно перемешать.
  4. При необходимости в смесь добавить воды (не более 4 литров).
Читать еще:  Усадка бетона: виды и причины

Некоторые застройщики считают, что противоморозную жидкость можно добавить и в миксер на объекте, но эксперт рекомендует подстраховаться.

Лучше заказывать на объект миксер с противоморозной добавкой.

Потому что правильно – добавлять противоморозную жидкость с водой и во время приготовления бетонной смеси.

Добавка растворяется в воде, которая необходима для приготовления бетонной смеси. Этим мы минимизируем риски введения в бетон лишней воды, которая может снизить прочностные показатели бетона. При приготовлении смеси к качеству воды особые требования не предъявляются. Обычно на бетонном заводе в зимний период включают парогенераторы, которые греют инертный материал. Воду для изготовления бетона тоже прогревают (от 20 до 40С), так как температура укладываемой бетонной смеси должна быть не ниже +10 градусов.

Как рассчитать дозировку противоморозной жидкости

При подборе состава бетонной смеси необходимо учитывать технические характеристики используемых материалов. От качества инертных материалов будет зависеть количество расхода цемента, соотношение песка и щебня, возможность проектирования высокомарочных бетонов. Огромное значение для бетона имеет цемент: его активность, тонкость помола, скорость твердения и т.п. Но неправильно рассчитанная дозировка противоморозной присадки может отрицательно повлиять на качество бетона, злоупотреблять добавками не следует.

Количество противоморозной жидкости в растворе зависит от количества цемента и температуры воздуха.

Дозировки нашего продукта очень просты: на каждые -5 градусов надо добавлять примерно 3 л добавки на куб бетона (более подробно о дозировке можете узнать в инструкции по применению на этикетке). Таким образом, потребитель страхует свою конструкцию от промерзания и может быть уверен, что бетон, который он уложил в конструкцию, покажет нужную прочность.

Бетоны с противоморозными свойствами: принцип действия и расход компонентов

Бетонные работы при низких температурах основаны на применении особых составов, содержащих противоморозные добавки. Широкий ассортимент последних позволяет проводить строительство даже в сильные морозы (до -30 ºС). Использование незамерзающих растворов приводит к упрочнению бетонного камня и продлению срока его эксплуатации.

Что такое бетон с противоморозными добавками?

Специальные присадки или цельные комплексы компонентов вводят в состав противоморозных бетонов на этапе приготовления раствора. Наличие одних соединений препятствует замерзанию воды, присутствие других изменяет кинетику реакций схватывания и ускоряет процесс набора критической прочности.

Достоинства

Достоинства противоморозных присадок:

  • открывают возможность бетонированию в любое время года;
  • упрощают транспортировку жидкого бетона при отрицательной температуре;
  • снижают востребованность систем подогрева для качественного схватывания раствора;
  • увеличивают прочность бетонного монолита;
  • снижают расход раствора, по сравнению с обычной рецептурой.

О достоинствах противоморозных присадок можно судить из следующего видео:

Недостатки

Недостатки специальных добавок:

  • способствуют появлению солевых разводов на поверхности бетона, практически не поддающихся удалению;
  • существенно уменьшают прочность бетонного камня при неправильно рассчитанных пропорциях, нарушении технологии приготовления или схватывания;
  • отдельные компоненты могут быть токсичными и непригодными для использования в жилых помещениях.

Существующие добавки по-разному влияют на физико-химические свойства бетона. Всего можно выделить три механизма их противоморозного действия:

  • понижение температуры кристаллизации воды, способствующее нормальному протеканию реакций схватывания (антифризы);
  • ускорение процесса затвердевания и уменьшение времени до набора бетоном критической прочности (ускорители схватывания);
  • растворение изначально нерастворимых компонентов бетона в воде. Итоговый результат аналогичен действию антифризов, однако пагубное влияние на целостность и эстетичность бетонного монолита оказывается значительно меньшим.

Наиболее распространены первые два типа присадок – антифризы и ускорители схватывания. В качестве противоморозных добавок применяются неорганические и органические соли (хлориды, нитраты, сульфаты, карбонаты и формиаты щелочных и щелочноземельных металлов), а также органические соединения (мочевина).

О том, как происходит/работает зимнее бетонирование с применением противоморозных добавок, нужно ли греть такой бетон — обо все этом мы расскажем далее.

Как происходит бетонирование?

Противоморозные компоненты могут вводиться в холодный или предварительно разогретый до комнатной температуры раствор. Выбор конкретного способа зависит от поставленной задачи и возможности доставки смеси в жидком виде к месту применения.

Среднее время от приготовления бетона до начала схватывания составляет около трех часов. Этого достаточно для транспортировки на небольшое расстояние, однако может не хватить для доставки в удаленные регионы.

Противоморозные добавки в бетон

Противоморозные добавки в бетон способствуют его отвердеванию при минусовых температурах.Основная задача, решаемая противоморозными добавками – уменьшить период схватывания и затвердевания бетона. Добавки снижают температуру кристаллизации воды в цементном растворе, что приводит к увеличению длительности рабочего периода и возможности ведения строительных работ зимой.

Характеристики и принцип действия

Ввод противоморозных добавок рекомендуется при температуре среды не ниже 5 °С при строительстве монолитных фундаментов, стен или сложных конструкций. В ноль градусов процесс достижения рабочей прочности у бетона замедляется, в мороз она не достигается. Происходит естественная кристаллизация воды в цементной смеси. Застывшая вода провоцирует возникновение микротрещин, что со временем приводит к разрушению готовых конструкций. Для решения проблемы замерзания добавляют специальные вещества, которые по принципу действия подразделяют на три группы:

  1. Антифризы. При их введении минеральные вещества цемента гидратируются и обеспечивают затвердевание бетона.
  2. Сульфаты. Способствуют созреванию бетонной смеси через выделение тепла в процессе химической реакции.
  3. Комплексные добавки – пластификаторы.

Добавление специальных веществ в раствор позволяет бетону схватываться быстрее, но свою полную проектную мощность он наберет только при плюсовой температуре.

Виды противоморозных добавок

Противоморозные добавки выпускаются в виде сухих смесей и концентрированных жидких составов.

Сухие смеси

Наиболее распространенные сухие добавки:

  1. Строительная соль, коммерческое название – натрия хлорид. Применяется в минусовых условиях, снижает скорость кристаллизации воды в рабочем растворе.
  2. Хлорид кальция ускоряет время застывания раствора, повышает устойчивость к перемене погоды. Монтажное время снижается, и работы в зимний период могут продолжаться в обычном режиме.
  3. Нитрит натрия – ядовитый кристаллический порошок, который применяется с осторожностью в концентрации 0,1-0,4 л/кг бетонного раствора. Температура окружающей средыможет быть в диапазоне от 0 до 25°C.
  4. Натрия формиат. Ускоряет застывание раствора. Добавляется в количестве от 2 до 6% к массе цемента. Для придания раствору пластифицирующих свойств применяется вместе с лигносульфанатом нафталина.
  5. Есть комплексные смеси, которые можно применять до минус 20°C. К ним относят ННК (нитрит с нитратом кальция), НКМ (нитрит кальция с мочевиной) и более сложные смеси на основе нитритов, хлорида кальция и мочевины. Эти смеси не окисляют металл, но имеют ограничение: пролетные конструкции не должны быть более 6м.

Жидкие растворы

К жидким растворам относят:

  1. Аммиачную воду. Это водный раствор 25% концентрации. Состав применяется в любых температурных условиях, даже минус 100°C. На арматуру действует как защитная пленка.
  2. Жидкие пластификаторы, работают как замедлители застывания и способствуют увеличению подвижности смеси. Добавки равномерно распределяются без риска отверждения только части конструкции.

Жидкие противоморозные добавки в бетон

Плюсы и минусы

Введение противоморозных добавок в бетон приносит следующие преимущества:

  • Снижается температура замерзания воды, она не кристаллизуется уже при нуле градусов, а может оставаться жидкой до минус 10°C и более.
  • Бетон твердеет медленно, что позволяет вести сложную заливку.
  • Добавки противостоят коррозии арматуры.
  • Противоморозные компоненты защищают конструкции от растрескивания, осадки, придают влагозащитные свойства.
  • Увеличивают срок эксплуатации монолита.
  • Имеют экономичный расход.

Минусы введения противоморозных добавок:

  • Нужная прочность бетона при зимних работах не достигается, она составляет только 30% от проектной. Окончательную прочность бетон набирает в теплое время года.
  • Некоторые добавки приводят к увеличению расхода цемента.
  • Ряд добавок включает опасные для здоровья компоненты.

Критерии выбора

При выборе противоморозной добавки также нужно учитывать следующие параметры:

  • ограничения ее применения;
  • рабочую температуру действия добавки;
  • условия работы (температуру окружающей среды, влажность);
  • тип возводимых конструкций;
  • требования к арматуре;
  • применяемый цемент и его совместимость с добавкой.

Выбор противоморозной добавки для возведения сложных конструкций должен производиться при помощи профессионалов с учетом условий проектных норм. Для работ, не требующих высокой степени ответственности, выбор должен быть обусловлен минимальными необходимыми параметрами: условиями работы и ограничениями по работе с компонентом.

Особенности применения

При применении противоморозных добавок есть некоторые особенности:

  1. Добавку разводят в теплой воде прямо перед заливкой в цементный раствор. Это правило касается сухих и жидких добавок.
  2. Для полного растворения вещества требуется 15 минут, после чего рабочий раствор с добавкой добавляют к бетонной смеси.
  3. Подготовку бетонной смеси в открытой емкости во время осадков производить нельзя.
  4. В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные вещества и дополнять прочими ингредиентами.
  5. Обязателен последующий прогрев забетонированной конструкции.
  6. До достижения бетоном проектной мощности нельзя нагружать и интенсивно эксплуатировать готовые конструкции.

Дозировка и расход

Добавки в бетон нужно вводить в жидком виде, делают рабочий раствор для сухих и жидких противоморозных компонентов. Есть формула для определения расхода противоморозного вещества:

где В – требуемый расход воды, л/м 3 ;

Дт.п. — количество сухой добавки в литре воды, зависящее от температуры схватывания смеси, кг/л.

Расход сопоставляется с существующими нормативами С по формуле:

где Ц – расход цемента на 1 м 3 бетона, кг.

Если С выше предельной нормы, то необходимо вводить ингибиторы коррозии.

Общие нормативы следующие

Дозировка и расход противоморозных добавок в бетон

Примечание: ХН – хлорид натрия, ХК-хлорид кальция.

Если добавка жидкая, то в нее добавляется необходимое количество воды до достижения необходимой концентрации раствора. Если добавка сухая, из нее делается концентрат или сразу готовый водный раствор.

Читать еще:  Нужно ли поливать бетон водой после заливки

Меры предосторожности

Противоморозные добавки содержат ядовитые компоненты, поэтому работа с ними требует осторожности:

  • Ввод добавок в раствор надо осуществлять, максимально защищая глаза и руки средствами специальной защиты.
  • При попадании состава в глаза или в рот нужно быстро промыть их водой. При случайном контакте с кожей – вымыть ее водой с мылом.
  • При наличии аллергии никакие действия с компонентами осуществлять нельзя.
  • Излишки противоморозного раствора нужно утилизировать строго по инструкции.

Противоморозные добавки в бетон нужно вводить максимально защищая руки и глаза

Обзор марок и характеристики

Рынок предлагает огромное количество разнообразных отечественных добавок, доступных по цене и в небольшой и крупной фасовке.

Основные марки противоморозных добавок и их технические характеристики:

  1. Добавка ускоритель УДПМ. В составе есть эфир ацетоуксусный, ацетилацетон,нитрохлорактинид. Это темно-коричневый раствор, добавляемый к цементу в дозировке до 0,4л/кг. Активен при температуре воздуха до – 25 °С.
  2. Спиртовой фоамират натрия ФНС. Жидкий раствор муравьиной, серной кислоты и солей натрия. Вносят в пропорции 6% от бетонной массы.
  3. Асол – К. Сложная добавка из водного раствора нитрата кальция, модификаторов и элементов защиты от коррозии. Рабочая температура до 10°С. Нельзя применять в теплую погоду, смесь схватится слишком быстро.
  4. Гидробетон — С-ЗМ-15. Жидкая концентрированная смесь, отверждающая бетон при температуре до минус 15 °С.
  5. Антифриз Гидрозим. Высококонцентрированный 50% раствор для отверждения бетона при температуре до минус 15 °С. Безопасен для арматуры.
  6. Лигнопан-4. Пластификатор в виде 40% раствора, работает до – 18 °С в дозе от 2% до 4% от цементной массы.
  7. ПОБЕДИТ-Антимороз.Работает как ускоритель отвердения.
  8. Бетонсан (Betonsan). Сухой модификатор ускоритель. Рабочая температура воздуха до- 10 °С в дозе до 2% массы цемента.
  9. КФС -25. Выпускается в сухом и жидком виде. Работает как пластификатор, защищает от коррозии.Работает при температуре до – 25 °С.
  10. Гермес, является комплексной пластифицирующей добавкой, работает до -30°C. Сокращает расход цемента на 10%, а прочность конструкций увеличивает на 14%.

Противоморозная добавка в бетон Антимороз

Противоморозные добавки в бетон своими руками

Противоморозную добавку можно сделать своими руками, при соблюдении определенной технологии приготовления. Работать она в бетоне будет немного хуже, но вполне подойдет для несложных сооружений без применения армирования.

Необходимые ингредиенты

Для изготовления противоморозной добавки самостоятельно необходим хлорид натрия, он продается в мешках в виде сухой смеси. Кроме хлористой соли потребуется вода и цемент нужной марки.

Хлориды снижают температуру замерзания готового раствора, бетон быстрее схватывается, экономится его расход.

Нюансы приготовления

Рассчитать расход добавки можно, исходя из следующего:

  • если температура среды не ниже -5°С, то доля добавки должна быть 2%.При такой норме расхода рабочая прочность бетона будет достигнута через 3 месяца, до этого времени нагружать конструкции нельзя.
  • при более низких температурах рабочая доля хлорида повышается до 4%. Рабочая прочность бетона в этом случае будет достигаться медленно, через месяц будет 35% от нормы, а через три месяца -50%.

Преимущества и недостатки

Плюсы применения хлорида натрия:

  • низкая цена хлористой соли;
  • добавка увеличивает время укладки раствора;
  • улучшается подвижность бетонного раствора.
  • Хлорид натрия провоцирует появление ржавчины на арматуре. Это требует ввода в смесь антикоррозионных компонентов, либо исключения применения армирования.
  • Перерасход солей в цементной смеси приведет к растрескиванию бетона.

Добавление в раствор заводских или самостоятельно сделанных противоморозных компонентов способствует ускорению и упрощению зимних строительных работ. Выбор добавки нужно осуществлять в первую очередь в зависимости от сложности проводимых работ и температуры окружающей среды.

Обзор противоморозных добавок в бетон — описание и свойства

Промышленное строительство не прекращается в холодное время года, но затвердевание бетона при отрицательных температурах проблематично. Кристаллизация воды приводит к снижению прочности, что негативно сказывается на качестве конструкций. Решить проблему поможет применение противоморозных добавок в бетон, широкий выбор которых сегодня предлагает промышленность.

Принцип действия

Использование противоморозных добавок позволяет заливать строительные растворы при температурах до -50ºС. Они представляют собой жидкие или порошкообразные составы, добавляющиеся в смесь. Важно знать, что присадки к бетону, добавляемые при морозе, обеспечивают твердение всего на 30%. Окончательное отвердевание происходит после размораживания монолита.

Существует несколько типов противоморозных добавок, отличающихся по принципу действия:

  • Составы, понижающие температуру замерзания жидкости, в результате процесс гидратации цемента продолжается, схватывание идет по стандартному механизму;
  • Присадки на основе сульфатов ускоряют уплотнение бетона, при этом выделяется избыточное тепло, повышающее скорость гидратации цемента;
  • Комплексные добавки повышают растворимость и активность цементного молочка, при этом соединения, появляющиеся в результате реакции с водой, снижают температуру ее кристаллизации.

Разновидности

Существуют различные антиморозные добавки, каждая из которых имеет свой механизм воздействия. Популярная присадка – карбонат натрия, иначе именуемый поташ. Это порошкообразный кристаллический состав, ускоряющий затвердевание бетонной смеси. Применение присадки такого типа снижает технические характеристики материала, в том числе прочность. Чтобы уменьшить этот эффект в поташ добавляют тетраборат натрия.

Внимание! Поташ относят к опасным веществам, поэтому при работе с ним соблюдают требования безопасности.

Тетраборат натрия комплексное вещество, состоящее из солей натрия и кальция, с добавкой аммония. Это дополнительная противозамерзающая присадка, применяемая с карбонатом натрия. Без нее конструкция может потерять до 30% прочности после оттаивания и полного отвердевания.

Нитрит натрия – эффективная противоморозная добавка, снижающая температуру кристаллизации воды, ускоряет затвердевание состава, обладает антикоррозионным действием. Его применение опасно, поскольку порошок нитрита натрия – пожароопасное, взрывоопасное, токсичное вещество. Применяется при морозах до -25ºС. Не может смешиваться с лигносульфоновыми кислотами, поскольку при взаимодействии с ними выделяет токсичный газ. Аналогичными свойствами обладает нитрит-нитрат кальция.

Формиат натрия – противоморозная добавка для бетона, снижающая температуру кристаллизации воды и ускоряющая гидратацию цемента. Добавляется в пропорции не более 6% от общей массы бетона. Для улучшения пластификации в присадку добавляется лигносульфонат нафталина.

Мочевина – ПМД, продлевает жидкую фазу воды, практически не влияет на скорость схватывания.

Хлориды кальция и натрия, аммиачная вода снижают температуру замерзания, но обладают повышенным коррозионным воздействием. Они сильно влияют на металлические элементы, поэтому не рекомендуются для использования в железобетонных изделиях.

Как использовать

Выбор присадки и способ ее применения зависит от условия и материала, куда она будет введена. Любые добавки в бетон, применяемые при минусовых температурах вводятся в раствор с водой, по инструкции от производителя. После тщательного перемешивания рекомендуется подождать некоторое время, чтобы этот компонент диффундировал в составе.

Согласно СП 70.13330.2012 для достижения составом нужной прочности, важно, чтобы до того момента, когда температура состава достигла отметки, на которую рассчитана присадка, он набрал не более 20% от запланированной прочности.

Расход противоморозной добавки на 1 кубический метр материала зависит от среднесуточной температуры окружающего воздуха. До -5 градусов рекомендовано добавлять до 2% присадки от массы раствора, до -10 градусов этот показатель возрастает до 3%, до -15 градусов не более 4%. При сильных морозах расчет производится индивидуально по каждому типу. Скорость затвердевания раствора снижается, а максимальная прочность достигается после окончания морозов.

При добавках пластификаторов и ПМД, необходимо соблюдать определенные правила работы. Рекомендованный диапазон заливаемого раствора – в пределах от +15 до +25ºС. Для растворения присадок требуется определенное количество воды, которая должна быть подогрета, это обеспечивает полное растворение веществ. Песок и щебень, применяемые в растворе, тоже подогреваются непосредственно перед добавлением. Цемент подогревать нельзя, поскольку он потеряет свои вяжущие свойства. Залитый раствор нужно укрыть, особенно это актуально при снегопаде.

Преимущества и недостатки присадок

Главным преимуществом бетона с противоморозными добавками является возможность выполнения работ круглый год. Подобранные в правильной пропорции, они улучшают адгезию компонентов, повышая качество раствора. У них есть и другие плюсы:

  • повышение срока эксплуатации за счет уплотнения бетона;
  • повышают пластичность смесей, облегчая работу с ними;
  • повышается морозоустойчивость готового бетона, что важно для элементов несущих конструкций;
  • применение ПМД – самый дешевый способ заливки при отрицательных температурах;
  • применение добавок уменьшает усадку при застывании, сохраняя целостность конструкции;
  • противоморозные добавки заполняют поры бетона, тем самым существенно повышая его водонепроницаемость;
  • некоторые составы существенно повышают коррозионную устойчивость монолита, продлевая срок службы конструкций, зданий и сооружений в разы.

Использование противоморозных добавок имеет и свои недостатки. При неправильном применении снижаются прочностные характеристики бетона, поэтому при работе необходимо строго придерживаться инструкций. Некоторые присадки являются пожароопасными и ядовитыми, что необходимо учитывать при работе с ними. Даже с добавками, при морозах скорость твердения будет относительно низкой. Чтобы достигнуть нужной прочности при укладке зимой требуется большее количество цемента, что удорожает строительство.

Антиморозные добавки своими руками

В частном строительстве, если не удалось провести все работы в теплое время года, приходится продолжать в зимний период. Поэтому допускается приготовление противоморозных добавок для бетона своими руками в домашних условиях. Для этого понадобится только поваренная соль или хлорид натрия. Такая присадка снижает температуру замерзания воды и уменьшает время критичного затвердевания смеси.

Чтобы сделать противоморозную добавку в бетон своими руками, соль растворяется в воде и добавляется в раствор. Концентрация до -5 градусов составляет 2% от массы раствора, до -15 градусов, массовая доля хлорида достигает 4%.

Недостатком этой добавки является коррозионная активность по отношению к металлу, поэтому она не подходит для железобетонных конструкций. Нужно учитывать, что скорость затвердевания раствора при отрицательных температурах будет, в среднем, в 3 раза ниже, чем в обычных условиях.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector