Противоморозная добавка в цементные растворы и бетоны. Формиат натрия. Рекомендована к применению НИИЖБ Госстроя РФ

Для чего нужны противоморозные добавки в бетон. Разновидности и свойства присадок.

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.

Качество противоморозных присадок (состав и свойства) устанавливается наряду с другими добавками стандартом ГОСТ 24211-2008. Чтобы защитить

железобетонные сооружения

от коррозии, применение отдельных компонентов регламентируется ГОСТ 31384-2008.

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.

Добавки в бетон

противоморозные добавки

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

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

  • ацетилацетона;
  • нитрохлорактинида;
  • ацетоуксусного эфира.

Примечательно, что данный состав используется при температуре до -25 °С. Из специальных модификаторов и раствора поташа изготавливается «Асол-К». Он способен выдержать температуру до -10 °С, тогда как при изменении температуры выше 0 °С ускоряется твердение бетона. Качественным антифризом для смесей выступает «Гидрозим», который обеспечивает гидратацию при температуре ниже -15 °С. Из газа NH3 и обычной воды изготавливается состав, который способен выдержать морозы до -30 °С. Пластифицирующими свойствами обладает гидробетон, который может применяться при температуре не ниже -15 °С.

Виды

бетон с противоморозными добавкамиСуществующие 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.

Противоморозные добавки

Противоморозные добавки

По своему действию противоморозные добавки делятся на три группы:

  1. Антифризы (поташ, нитрит натрия, хлориды кальция и натрия). Снижают температуру застывания воды. Время отвердевания немного уменьшают.

  2. Ускорители отвердевания (поташ, смеси хлорида кальция с карбамидом или нитритом кальция). Суть их работы в увеличении скорости растворения силикатных компонентов цемента, в результате чего образуются соли, снижающие точку замерзания раствора.

  3. Сульфаты. Эти соли выделяют тепло, благодаря чему ускоряют протекающие в растворе реакции.

Основные компоненты противоморозных добавок и их воздействие на бетон.

Противоморозные присадки бывают сухими и жидкими.

Сухие добавки:

  1. Поташ (карбонат калия). Ускоряет застывание бетона, снижает температуру замерзания смеси. Используется совместно с тетраборатом натрия (бурой), так как в чистом виде снижает прочность бетона. Смесь с добавлением поташа быстро схватывается, что усложняет укладку, поэтому нуждается в добавлении суперпластификатора.

Важно!

Карбонат калия относится к опасным веществам, требующим соблюдения мер безопасности.

  1. Тетраборат натрия. Может использоваться вместе с поташем либо как самостоятельная добавка, которая сохраняет структуру бетона после размораживания, уменьшает водопроницаемость бетона, увеличивает его прочность и предотвращает растрескивание.

  2. Формиат натрия (кальция). Ускоряет отвердевание бетона и работает как пластификатор. Применяется совместно с лигносульфнатом нафталина.

Важно!

В качестве противоморозной добавки формиат натрия или кальция применяется в концентрации не выше 6% от смеси.

  1. Нитрит натрия. Снижает точку замерзания воды в смеси. Может использоваться при температуре от 0° до минус 25° С.

Важно!

Вещество ядовито и пожароопасно; его применение требует осторожности. Его нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как продукт реакции – токсичный газ.

Прочность бетона с противоморозными добавками

Определить наличие этих компонентов в комплексной добавке можно по маркировке:

  1. М – мочевина (карбамид),

  2. НК – нитрит кальция,

  3. М НК – мочевина и нитрат кальция,

  4. ХК – хлорид кальция (не применяется в армированном бетоне, так как способствует коррозии),

  5. П – карбонат калия (поташ).

К жидким добавкам относится аммиачная вода, которую получают путем растворения в воде аммиачного газа. Эта присадка не только придает морозоустойчивость бетону, но и не способствует коррозии арматуры, в отличие от многих других противоморозных добавок. Кроме того, она замедляет застывание бетона, а не ускоряет его.

Использование аммиачной воды в зависимости от температуры воздуха

Типы добавок

Добавки промышленного производства обычно выполняют несколько функций:

  1. снижают температуру замерзания смеси;

  2. регулируют скорость набора прочности;

  3. ускоряют протекающие в растворе реакции;

  4. изменяют характеристики смеси.

Противоморозные добавки могут одновременно придавать бетонному раствору дополнительные характеристики:

  1. Увеличивают подвижность смеси, способствуя ее оптимальному распределению, уменьшают количество цемента в смеси, повышают влагостойкость бетона (пластификаторы). Изготавливаются на основе органических полиакрилатов либо сульфатов меламиновой смолы или нафталина.

  2. Повышают прочность бетона (упрочняющие добавки). Содержат сульфаты железа, алюминия, нитрит и хлорид кальция.

  3. Противодействуют коррозии арматуры, увеличивая срок службы изделий (коррозионностойкие).

  4. Регуляторы подвижности. Продлевают время работы с бетоном, препятствуя быстрому схватыванию.

Комплексные добавки обеспечивают воздействие по нескольким направлениям.

Расход добавок для бетона

Пропорции добавления присадок в бетонную смесь могут быть разными у разных добавок. Эту информацию необходимо уточнять в инструкции. Несоблюдение рекомендаций производителя влечет снижение качества бетона.

Обычно расход добавок невелик и варьируется в пределах 1-2%.

Антифризы добавляют в концентрации 10-15% от массы раствора; усилители отвердевания – 3-5% от массы цемента; соли-ускорители – 2-4% от общей массы.

Расход добавок для бетона

Расход добавок может зависеть от следующих факторов:

  1. температура воздуха;

  2. температура раствора;

  3. уход за бетоном во время набора прочности.

Важно!

Добавки предварительно растворяют в воде.

Области применения

Противоморозные добавки необходимы при работе с объектами, которые находятся на открытом воздухе или в неотапливаемом (строящемся) помещении:

  1. монолитных конструкций;

  2. фундаментов;

  3. стяжек.

Меры предосторожности

Большинство противоморозных присадок – агрессивные химические вещества; некоторые из них токсичны.

Правила работы с добавками:

  1. Надеть спецодежду и резиновые сапоги.

  2. Использовать респираторы, защитные очки, перчатки.

  3. При работе в помещении обеспечить проветривание.

  4. Избегать попадания добавок на кожу. Если это произошло, тщательно промыть водой и мылом.

  5. При попадании в глаза обильно промыть и немедленно обратиться к врачу.

  6. По окончании работ вымыть лицо и руки.

Из чего состоит бетон, и как он отвердевает при различных температурах

Бетон на основе цемента обычно включает цемент, воду, песок, гравий или щебень.

В результате взаимодействия воды с мельчайшими частицами минерал ов цемента образуются прочные соединения. Этот процесс состоит из двух стадий:

Для того, чтобы бетон отвердел, требуется время. При температуре плюс 20° Цельсия первые 28 дней бетон отвердевает быстро и к окончанию этого срока набирает расчетную прочность.

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.

Для работы в холодное время цистерны цементовозов иногда оснащаются дополнительной системой подогрева, улучшающей подвижность и однородность бетона после перевозки.

Заливка бетона происходит в опалубку и ничем не отличается от стандартной практики бетонирования. В зависимости от рекомендаций производителя добавки, верхнюю поверхность бетона может понадобиться утеплить, накрыв слоем полиэтиленовой пленки или присыпав опилками. Повышение температуры подготовленного таким образом бетона происходит за счет внутреннего выделения тепла во время схватывания.

Использование утепляющего слоя обычно требуется при небольшом количестве противоморозных добавок. Если их доля высока – смесь будет хорошо твердеть в допустимом диапазоне температур без дополнительного утепления или подогрева.

Про области использования противоморозных добавок в зимнем бетоне читайте ниже.

О процессе бетонирования с использованием противоморозных добавок расскажет следующее видео:

CemFrio

Универсальная комплексная противоморозная добавка для бетона.

protivomoroznie-dobavki-beton-40D269D.png

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 бетонПротивоморозные добавки в бетон нужно вводить максимально защищая руки и глаза

Области применения

Противоморозные бетоны широко распространены для строительства в северных регионах и зимой по всей территории России. Без специальных добавок не обходятся ремонтные работы, сопряженные с восстановлением аварийных конструкций, а также возведением дорог, взлетно-посадочных полос и гидротехнических сооружений.

Применение противоморозных добавок в бетон при небольших положительных температурах (от +1 до +5 ºС) улучшает структуру бетонного камня и повышает его прочность. О том, какой количество противоморозной добавки потребуется на 1 м3 бетона, то есть ее расход рассмотрен ниже.

Где применяют противоморозные добавки?

Без ПМД невозможно обойтись в регионах, где бывают низкие температуры. Они нужны практически для всех видов строительных работ, кладки кирпичей и клинкеров, оштукатуривания стен, укладки фасадных элементов, заливки фундаментов, стен и других монолитных конструкций, а также для выполнения ремонтных работ, где требуется восстановление бетонных конструкций.

Недостатки противоморозных добавок

Недостатки противоморозных добавок

Наряду с преимуществами, противоморозные добавки имеют ряд недостатков:

  1. увеличивают расход цемента;

  2. некоторые добавки могут быть токсичными;

  3. некоторые виды добавок могут способствовать коррозии арматуры;

  4. могут снижать скорость набора прочности бетона.

Как заливать бетон зимой?

Заливать бетон зимой труднее и дороже, чем летом.

Перед началом работы нужно убедиться в том, что стяжка бетона в принципе возможна при данной температуре. Зимой лучше использовать мелкофракционные смеси: они быстрее взаимодействуют с водой и выделяют больше тепла — а значит, вся конструкция будет остывать медленнее.

Смеси ни в коем случае нельзя дать замерзнуть. Однако подогревать можно только песок с щебнем (до 60°C), воду (до 90°C) или добавки, но не сам цемент: в противном случае он утратит свои свойства. Цемент нужно поместить в теплое помещение. Оптимальная температура вызревания смеси составляет от +20 до +30°C.

Использование ПМД требует соблюдения ряда правил.

Присадки нельзя добавлять в сухую смесь: их нужно вводить в раствор одновременно с последней третью воды. Расход и пропорции рассчитываются в зависимости от температуры воздуха и раствора, марки цемента и условий ухода за бетоном.

Важный момент!

В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные добавки.

Последовательность действий должна быть такой:

1) Сначала необходимо приготовить раствор из воды и добавок в нужной концентрации.

2) Все компоненты размешиваются в бетономешалке до исчезновения осадка; обычно это занимает около 15 минут.

3) Затем нужно засыпать щебень, песок и цемент в необходимых пропорциях.

4) Полученную смесь перемешивать не менее трех минут.

5) Можно начинать бетонирование.

При этом некоторые противоморозные присадки необходимо смешивать не с водой, а с цементом. После того как раствор смешан, нужно дать время компонентам добавок равномерно распределиться по всему объему цементного раствора. Лишь после этого он будет полностью готов к использованию.

Бетону с добавлением ПМД требуется около 18 часов для полноценного застывания.

Даже бетон с противоморозными добавками не рекомендуется лить при температуре ниже –15 °C. Также нельзя лить бетонную смесь, если пришла или ожидается внезапная оттепель.

Заливать зимой бетон частями нельзя: есть риск, что влага замерзнет, а на поверхности бетона появится пленка. Продлить время остывания бетона способно только тепло, поэтому нужно стараться его сохранить как можно дольше: использовать брезент, маты, солому — любые изолирующие материалы.

Если в бетонной конструкции применяется ненапрягаемая арматура с диаметром менее 5 миллиметров, то использовать противоморозные добавки с нитритом калия не рекомендуется. В случае использования выпускных и закладных элементов без защиты будут нужны карбонат калия (поташ), смесь мочевины и нитраты калия, натрия или кальция.

Расход добавки

бетон с противоморозными добавками процессРасход присадок в противоморозные бетоны для приготовления раствора зависит от сферы применения материала и регулируется производителем, а также нормативной документацией. Добавки антифризов обычно вводят в количестве 10-15 % от массы цемента. Повышение концентрации может привести к существенному снижению прочности затвердевшего бетона, вплоть до его полного разрушения.

Массовая доля ускорителей затвердевания в растворе составляет 3-5 % (в пересчете на цемент). Наиболее экономичным из солей-ускорителей является формиат натрия, оптимальное содержание которого колеблется в диапазоне 2-4 %.

Про прогрев бетона с противоморозными добавками расскажем далее.

Прогрев материала

Основные способы утепления противоморозного бетона – электрообогрев и термоизоляция, создающая эффект термоса. Применение электрических нагревателей оправдано лишь в больших масштабах строительства, поскольку удельные затраты на отопление снижаются при увеличении объемов залитого бетона.

Для прогрева твердеющего слоя в обычной строительной практике достаточно предотвратить испарение воды с поверхностей, которые контактируют с воздухом, и обеспечить термозащитный слой.

Испарение останавливается путем накрывания полиэтиленовой пленкой, а наибольшая термоизоляция достигается присыпкой опилками и обкладыванием сухими досками.

Применение противоморозных присадок – обязательное условие проведения зимних строительных и ремонтных работ. Использование обычных бетонов при низкой температуре снижает прочность сооружения и создает угрозу при его эксплуатации. Соблюдение рекомендованных пропорций и технологии применения специальных добавок позволяет получить бетонные постройки максимальной прочности и долговечности.

О том, как происходит зимняя заливка бетона, расскажет следующий видеоролик:

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, Facebook,Google Plus или Twitter.

Что это такое?

С понижением температурного режима воздуха у строителей появляются дополнительные сложности в работе с растворами. Связано это с тем, что смеси на основе цементного материала не выдерживают морозов и уже при пяти градусах ниже нулевой отметки перестают достигать требуемой прочности.

Сегодня специалисты часто пользуются особыми добавками, выдерживающими пониженные температуры, достигающие тридцати пяти мороза и ниже.

Противоморозная добавка в раствор для кладки кирпича - как приготовить

Специальные добавки для растворных смесей на песчано-цементной основе содержат химкомпоненты, понижающие температурный показатель замерзания воды, что дает возможность бетону затвердевать даже в суровые холода.

Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при использовании противоморозных добавок?

Поскольку большинство противоморозных добавок — это агрессивные химикаты, в работе с ними следует соблюдать следующие правила:

– работать в проветриваемом помещении;

–использовать защитную одежду, спецочки, респираторы, перчатки, резиновые сапоги;

–избегать попадания химикатов на открытые участки тела и в глаза, а в случае попадания — немедленно смыть средство / промыть глаз;

–для перемешивания смеси использовать технические средства.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...