Характеристики и применение противоморозных добавок в бетон
Бетон является наиболее популярным материалом в строительстве любых конструкций. Благодаря высокой прочности, его используют как связующее для кладки, из него заливают монолитные железобетонные конструкции, фундаменты и многое другое.
Противоморозная добавка в бетон
Данный материал в оригинале состоит из цемента, песка и воды. При строительстве в нестандартных условиях в раствор добавляют другие компоненту или присадки. Одной из таких ситуаций является необходимость строительства в условиях отрицательных температур.
1 Использование морозостойких добавок
В набор компонентов для цементного раствора обязательно входит вода. Она нужна для придания вязкости смеси и обеспечения прочности будущей конструкции.
Однако у воды есть большой недостаток: в условиях отрицательных температур (ниже -3ºC) она замерзает и перестает выполнять возложенные на нее функции. Если же существует необходимость проведения строительных работ в указанных выше условиях, применяются морозостойкие добавки в бетон. Они сохраняют его структуру и позволяют застыть до правильного состояния.
Кроме этого, несомненным положительным качеством таких примесей является то, что они не дают разрушаться структуре материала под воздействием низких температур в дальнейшем и повышают его эксплуатационные качества.
Противоморозные добавки характеризуются тем, что они вступают в реакцию с водой, значительно понижая температуру ее замерзания. Чтобы было понятно отметим, что морская соленая вода заерзает при температурах намного ниже, чем пресная.
Чтобы используемые противоморозные примеси не отразились на прочности конечного продукта, набор химических компонентов подобран так, чтобы не происходило изменений самой структуры воды.
к меню ↑1.1 Способ применения
Расход противоморозных компонентов напрямую зависит от температуры окружающей среды. Они растворяются в воде, которая войдет в набор составляющих цементного раствора.
Противоморозная добавка добавляется в бетон во время его замешивания
Если пиковая температура окружающей среды не ниже -10ºC, противоморозная добавка вливается в пропорции 1/20. Если температура находится в пределах -10ºC до -20ºC, расход примеси увеличивается в два раза, то есть пропорционально увеличивается до 1/10.
При дальнейшем понижении температуры окружающей среды расход будет увеличиваться. На каждые 10ºC добавляется еще 5 % противоморозной жидкости от общего объема воды.
Не рекомендуется применять противоморозные добавки при температуре ниже -50ºC!
Это объясняется тем, что мы получим водный раствор с очень высоким содержанием химических веществ. В итоге, недостаток воды может негативно сказаться на прочности конструкции.
к меню ↑1.2 Типы противоморозных компонентов
В зависимости от производителей и назначения состав раствора может быть разным. Однако любые противоморозные добавки характеризуются либо наличием каких-либо солей, либо получением солей вследствие реакции химических компонентов, входящих в набор добавки.
Все противоморозные добавки можно условно разделить на три подгруппы:
- антифриз;
- сульфаты;
- зимние добавки-ускорители.
1.3 Антифриз
Данная примесь снижает температуру замерзания воды и в некоторой степени ускоряет или притормаживает схватывание бетона.
Антифриз для бетона-25С Frost
Однако антифриз не оказывает никакого влияния на скорость формирования структуры и прочности готовой конструкции.
к меню ↑1.4 Сульфаты
Сульфат ферума, алюминия, натрия и прочих металлов – противоморозные компоненты, призванные максимально быстро формировать готовую структуру бетона.
Реакции, возникающие при добавлении сульфатов, нагревают раствор, что положительно влияет на скорость и качество формирования прочности готовых конструкций. Данный тип не понижает температуру замерзания, а, наоборот, нагревает раствор.
к меню ↑1.5 Зимние добавки-ускорители
Такие противоморозные добавки, в результате химической реакции образуют основные или двойные соли.
Ускорение твердения бетона с применением данной добавки вызывается главным образом тем, что формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих
Они способствуют повышению уровня селикатизации, а, следовательно, прочности материала. Кроме этого, такие компоненты обычно снижают температуру замерзания жидкости.
к меню ↑1.6 Разновидности и особенности применения популярных добавок
- поташ – очень сильная противоморозная добавка для бетона, которая ускоряет процесс затвердевания раствора. В чистом виде она привести к уменьшению прочности готовой конструкции, поэтому добавлять ее в раствор своими руками рекомендуется в сочетании с сульфитно-дрожжевой бражкой, натрия тетраборатом или другими замедлителями схватывания раствора. Технические характеристики говорят о том, что процент добавки не должен превышать 30%;
- нитрит натрия – токсичная, ядовитая, пожароопасная примесь. При добавлении своими руками, нужно пользоваться респиратором и резиновыми перчатками. Не рекомендуется использовать вместе с лигносульфонатами, поскольку такое сочетание может привести к образованию отравляющих газов. Применяется при температуре окружающей среды от 0 до -25ºC. Расход определяется «методом научного тыка», но не ниже 0,1 и не выше 0,42 литра на 1 кг раствора;
- формиат натрия применяется как морозный ускоритель. Технические характеристики говорят о применении его как пластифицирующее и водоредуцирующее средство. В случае использования вместе с лингосульфонатом нафталина, технические характеристики добавки значительно повышаются. Применяется в количестве от 2 до 6 % от общей массы раствора.
Кроме выше перечисленных, противоморозные добавки в бетон могут быть изготовлены на основе солее, спиртов, формиата натрия, хлорида кальция, аммиачной воды или мочевины.
к меню ↑2 Преимущества и недостатки
К преимуществам использования противоморозных компонентов для бетона можно отнести:
- позволяют не останавливать строительство на зимний период времени;
- улучшает морозостойкость готового бетона;
- стабилизирует и придает пластичности готовым цементным растворам;
- увеличивает степень прочности и эксплуатационные характеристики готового строения, противостоит усадочным деформациям;
- уменьшает процент выделения воды из раствора и противостоит процессу расслаивания;
- не допускает коррозии арматурных прутьев.
К недостаткам можно отнести увеличение стоимости цементного раствора за счет приобретения противоморозных добавок.
Противоморозные добавки в бетон позволяют не останавливать строительство на зимний период времени и улучшают морозостойкость готового бетона
Однако, по общим результатам строительства, с учетом круглогодичных работ, увеличения прочности и долговечности готовой конструкции, в результате получается значительная экономия.
Так же из недостатков можно выделить:
- токсичность и ядовитость некоторых компонентов, что требует максимальной внимательности и осторожности в процессе работы своими руками;
- использование таких присадок может привести к некоторому снижению заявленных характеристик марки цемента;
- во избежание снижения прочности бетона приходится увеличивать расход цемента.
2.1 Рекомендации по использованию
Противоморозную добавку рекомендуется добавлять в раствор своими руками вместе с водой. Желательно добавлять ее в последнюю часть вводимой в цемент воды. После замешивания раствора с морозостойким компонентом, нужно выждать около 10-15 минут для распределения добавки по всей смеси.
Бетон с противоморозными добавками качественно твердеет даже в минусовую температуру
Для обеспечения максимальной прочности бетонной конструкции при строительстве в зимний период нужно придерживаться следующих правил:
- В случае снегопада нужно своими руками соорудить накрытие над строительной площадкой. Снег, попадая в раствор, превратится в воду, изменив пропорции компонентов бетона.
- Раствор должен мешаться миксером с подогревом. Температура готового цементного раствора перед началом заливки должна находиться в пределах между +15ºC и +25 ºC.
- Для увеличения прочности бетона, для его приготовления нужно использовать теплую воду.
Все остальные рекомендации, касающиеся заливки бетона в условиях отрицательных температур окружающей среды для получения максимальной прочности, прописаны в правилах СНиП 3.03.01.
