Химизация зимы. Противоморозные добавки в бетон: тенденции, рекомендации, мнения. Противоморозные добавки в бетон


что это такое и зачем нужна

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.

Виды

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:

Температура воздуха, °С Концентрация аммиачной воды затворения, 5%
< -10 5
от -10 до -20 10
от -20 до -35 15
< -35 20

Любые составы вносятся в подогретый (10-20°С) или холодный раствор. Подобрать способ добавления стоит с учётом технических средств реализации и поставленной цели.

Противоморозные присадки в бетон ускоряют схватывание, они сокращают время от изготовления до начального этапа схватывания к 3 часам. Времени достаточно для транспортировки состава на расстояния до 100 км. На удалённые объекты доставить раствор вряд ли удастся.

Они используются для монолитных, железобетонных конструкции и конструкций из бетона

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.

pobetony.expert

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 25oС.++++

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 15oС. ++

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

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.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

Советы по выбору противоморозной добавки в бетон 1

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.

Противоморозные добавки: плюсы и минусы

 

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.Как сделать состав своими руками

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

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

Противоморозные добавки в бетон: их разновидности и назначение

Вам необходимо проводить бетонирование, а на улице зима? Раньше это было достаточным поводом, чтобы перенести стройку на весенний сезон. Ведь общеизвестно, что цемент не схватится при минусовой температуре должным образом. Но сейчас есть возможность не останавливаться из-за такой неприятности, а всего лишь использовать противоморозные добавки в бетон своими руками. В этой статье мы разберём, что для этого нужно.

Противоморозные добавки для бетона в разных ёмкостях

Общие положения

Давайте более подробно рассмотрим, что происходит, если противоморозные добавки к бетону не применять, а просто продолжить строительные работы.

Дело в том, что данный раствор содержит в своём составе некоторую долю воды, поэтому:

  • Жидкость кристаллизуется, практически полностью останавливая процесс твердения бетонной смеси.
  • Н2О расширяется и создаёт в цельной структуре полости, разуплотняет её.
  • Уровень сцепления цементного камня резко падает.
  • Кладка обретает рыхлость и долго уже не прослужит.

Таким образом, бетон необходимо предохранить от замерзания до тех пор, пока он не наберёт некоторой критической массы, после чего процесс затвердевания уже не остановить.

Бетон с противоморозными добавками качественно твердеет даже в минусовую температуру

Описание

Противоморозные добавки в раствор бетона предоставляют множество плюсов:

Преимущества

  • Наделяет раствор морозостойкостью. Основной пункт, ради которого собственно и используется данный состав.

Совет: при критически низких температурах рекомендуется увеличить количество добавки.Так вы ускорите процесс застывания и успеете избежать кристаллизации водных соединений.

  • Увеличивают прочность монолита, так как способствуют лучшему сцеплению его компонентов. Следует отметить при этом, что алмазное бурение отверстий в бетоне либо другая схожая обработка вполне возможны.

Резка железобетона алмазными кругами доступна даже в случае применения модифицирующих добавок

  • Защищают используемую арматуру от возникновения процессов коррозии, которая вполне возможна из-за используемой воды при замесе цемента.
  • Добавляют бетону пластичности, что в свою очередь уменьшает возможность растрескивания застывшей поверхности.

Слабая пластичность цементного покрытия приводит к появлению трещин

  • Влагонепроницаемость. Поры заполняются пластифицирующими веществами, препятствуя проникновению воды.
  • Ускорение процесса застывания. Одним из моментов, которые помогают раствору не бояться холода – это быстрый набор прочности бетона с противоморозными добавками, поэтому эти две функции идут рука об руку.
  • Низкая цена относительно альтернативных методов защиты от гибельного воздействия мороза, таких как подогрев с помощью электрических элементов или создание теплоизоляционного внешнего слоя.

Электрический способ прогревания гораздо более расточителен

Совет: для ещё большей экономии в случае недостатка финансовых возможностей может использоваться соль — как противоморозная добавка в бетон.Её наличие понижает порог замерзания воды.

  • Увеличение эксплуатационного срока цементного образования. Как правило, добавление модернизирующих компонентов увеличивает долговечность стяжки или фундамента.

Показатели

Технические характеристики противоморозных добавок в бетон выглядят следующим образом:

  • Цвет обычно светло-голубой или схожего оттенка.

Фото голубоватой жидкости для защиты цемента от холода

  • Плотность составляет 1,220 г/см3.
  • Водородный показатель около девяти.
  • Примерный расход 2,5 л добавки на 50 кг цемента.

Остальные показатели могут отличаться и выбираются в соответствии с различными сопутствующими условиями: температурой и влажностью окружающей среды, контактирующим материалом, используемым цементом.

Примеры

Для примера рассмотрим несколько марок:

  • «Лидер» – упор делает конкретно на защиту бетона от пагубного воздействия минусовой температуры и отлично с этим справляется до тех пор, пока на градусник не начинает показывать ниже пятнадцати.
  • «С-3Р» – имеет также и пластифицирующий эффект, предназначенный для применения в комплексе с высокоподвижными блоками. Мороз выдерживает только до -10 градусов Цельсия.

Образец увеличивающей эластичность добавки

  • «Антифриз-ПК» – высокая стоимость вполне объяснима высокими показателями пластичности, прочности и морозостойкости, которыми данное вещество наделяет цемент. Образующийся раствор, к примеру, прекрасно выдерживает -20 градусов. Такие противоморозные добавки для газобетона также используются.

Противоморозные добавки в клей для газобетона помогают продолжать строительные работы в зимний период

  • «Антифриз FS, FSR» – не используется при очень низких температурах, зато обладает очень высокими ускоряющими схватывание раствора свойствами.
  • «Виртуоз» – универсальный раствор, прекрасно взаимодействующий абсолютно с любыми видами сцепляющих составов при температуре до двадцати градусов мороза. То есть подходят помимо бетона к любым клеям, штукатуркам, шпаклёвкам и битумным составам.
  • Аммиачная вода – обладает меньшим объёмом расширения и меньшей токсичностью.
  • Противоморозный гидрозим – усиливает антикоррозийные свойства, такой состав выгоден при использовании очень большого количества арматуры.

Технология эксплуатации

Применение противоморозных добавок в бетон допускается только с учётом соблюдения всех необходимых условий техники безопасности:

  • Хранение вдалеке от открытого огня и других пожароопасных мест, так как компоненты, участвующие в создании рассматриваемого раствора склонны к возгоранию и даже взрывоопасны.
  • Во время эксплуатации обязательно наличие средств индивидуальной защиты. Попадание капель или испарений модифицирующей смеси в ротовую полость или органы дыхания влечёт за собой отравление, а на открытые участки кожи и глаза – травмы.

Примеры подходящих средств индивидуальной защиты

Далее следует простая инструкция:

  • Начинаете замешивать в бетономешалке цемент, который не имеет никаких модификаций.
  • Пока машина работает, разбавляете с водой приобретённую смесь согласно сопутствующей аннотации.
  • Разведённый состав заливаете к общей массе бетона, где они приобретают однородное состояние.
  • После заливки получившегося раствора желательно всё-таки дополнительно закрыть его деревянными щитами. Ведь вы не знаете насколько сильные морозы могут ударить в ближайшие пару недель, и лишняя предосторожность не помешает.

Фундамент, возводимый при минусовой температуре благодаря наличию в своём составе противоморозных добавок

Заключение

Бывают случаи, когда заканчивать строительные работы необходимо в кратчайшие сроки, а зима уже «на носу». Если при этом использовать классическое приготовление бетона, то замерзающая вода в его составе разрушит прочность структуры. Поэтому следует использовать специальные противоморозные добавки, которые позволяют оставлять Н2О своё жидкое состояние до окончания момента схватывания. Кроме того, такие смеси увеличивают технические характеристики готовой конструкции.

При правильном подходе бетонирование возможно в любое время года

Видео в этой статье предоставит вашему вниманию на изучение дополнительное количество информации, имеющей непосредственное отношение к рассмотренной теме. Используя модифицирующие добавки, вы не только сможете производить бетонирование при минусовой температуре, но и улучшите качество заливки.

rusbetonplus.ru

Противоморозные добавки в бетон – виды и необходимость применения

В зимний период времени возведение объектов не прекращается, меняются лишь технологии работ и состав некоторых строительных материалов. Противоморозные добавки в бетон вводят для исключения кристаллизации и замерзания воды при температурах до -25…-30 градусов или для ускорения процесса качественного схватывания монолитного камня при отрицательных показателях столбика термометра. Подобный режим, в свою очередь, существенно расширяет временные границы проведения процесса бетонирования. Для большинства регионов это означает возможность осуществления непрерывного рабочего цикла на протяжении всего года, что ведет за собой сокращение сроков ввода объектов в эксплуатацию.

Противоморозные добавки в бетон

Зачем и когда применяют противоморозные добавки

Вода играет важную роль в гидратации цемента, во время которой происходит схватывание и твердение бетонного раствора. В идеальных условиях, при температуре окружающего воздуха в пределах +20 градусов, начальные признаки появляются уже через пару часов после заливки смеси в опалубку. Но при понижении температуры до +5 градусов время первоначального схватывания бетона увеличивается в 5-6 раз.

Хуже дело обстоит в зимний период, когда термометр показывает стабильный минус. Вода в растворе попросту замерзает, поэтому гидратация приостанавливается. Без противоморозных добавок здесь не обойтись. По сравнению с вариантами паро- или электропрогрева при бетонировании, способ введения в бетонную смесь специальных присадок является наиболее эффективным и экономически выгодным.

Противоморозные добавки подмешивают в бетон при условии проведения работ в температурном режиме ниже минус пяти градусов. Минимально допустимый уровень температуры окружающего воздуха указывается производителем продукции на упаковке или в сопроводительных документах. Без присадки можно обойтись при одновременном соблюдении нескольких требований:

  • используется морозостойкий бетон;
  • работы проводятся при показаниях термометра выше минус пяти градусов;
  • замес выполняется горячей водой;
  • строительная площадка располагается вблизи от бетономешалки;
  • применяются дополнительные меры по поддержанию тепла путем накрывания залитой массы тентом, пленкой или мешковиной.

Добавка в бетон (противоморозная) не позволяет присутствующей в смеси воде начать превращаться в лед ни во время ее транспортировки, ни в период гидратации цемента. Безобогревный метод бетонирования используется уже несколько десятков лет, в течение которых обобщались результаты и совершенствовались технологии. Сегодня с уверенностью можно говорить о том, что монолит с противоморозными присадками устойчив к трещинообразованию, марка бетона повышается на 2-3 позиции, а качество готового искусственного камня отвечает высоким эксплуатационным требованиям.

Нередко можно услышать мнение, что антиморозные добавки не только не помогают, но и отрицательно влияют на прочностные характеристики готового монолитного камня. Подобное предположение основано на том, что после заливки смеси в опалубку, процесс ее твердения в первые дни происходит более продолжительно по сравнению с бесприсадочным бетоном. Но следует учитывать факт дальнейшего набора камнем прочности, которая через 28 суток, принятых в качестве эталонного периода «взросления» цементного камня, приобретает требуемые для конкретной марки бетона показатели.

Бетонирование при отрицательных температурах

Виды противоморозных добавок

По способу воздействия на процесс схватывания и твердения бетонной массы в условиях отрицательных температур выделяют две группы присадок:

  • замедляющие – снижают температуру замерзания водной составляющей;
  • ускоряющие – уменьшают период гидратация цемента, но не в ущерб качеству готового монолита.

В первом случае используются как сильные электролиты (нитрит натрия или же хлорид натрия), так и их более слабые аналоги (аммиачные растворы, карбамид, специальная группа спиртов и т.д.). Во втором случае в бетон вводят смеси на основе хлорида кальция или так называемый поташ (соли калия). Иногда в процессе зимнего бетонирования в состав раствора включают противоморозные добавки, вызывающие на начальной стадии твердения монолита интенсивное тепловыделение. Благодаря им цементный камень обретает плотную внутреннюю структуру.

В регионах, где зимние температуры не опускаются ниже минус десяти градусов, в бетон часто добавляют карбамид, являющийся, одновременно, пластификатором.

Дозировка противоморозных добавок относительно цементной составляющей напрямую зависит от пропорции воды к цементу. Кроме того, во внимание принимается температура наружного воздуха. Довольно часто в таблицах встречается процент концентрации присадки в воде затворения. В любом случае, при самостоятельном замесе бетонного раствора необходимо следовать инструкциям производителя антиморозной добавки. Экономить, полагаясь на авось, здесь не рекомендуется, так как несоблюдение пропорций может привести к недобору монолитом прочностных характеристик. Такой же эффект будет получен при использовании некачественной присадки неизвестного производителя. Кстати, вводить в бетон противоморозный компонент в больших количествах не рекомендуется.

Специалисты предостерегают в том, что присадки в бетоне могут стать причиной появления на арматурных стержнях коррозийных процессов. Но подобная реакция произойдет лишь в случае присутствия в составе добавки хлоридов. Если же в ее основе находится нитрит натрия, то опасаться не следует. Эта соль, наоборот, способна замедлить ржавление, так как она является ингибитором.

Заказать

semidelov.ru