Для чего нужны и как работают противоморозные добавки в бетон

Для чего нужны зимние добавки в бетон.

По строительным нормам заливать бетон можно только при температуре выше + 5°C. Если смесь будет находиться при минусовых температурах, она замерзнет вместо того, чтобы затвердеть за счет образования химических связей цемента с водой. Конструкция получится непрочной, после наступления теплой погоды разрушится. Это недопустимо даже для второстепенных элементов здания, не говоря уже о заливке фундамента или перекрытий.

ВАЖНО. Когда температура опускается ниже 0°C, вода превращается в лед, не успев вступить в реакцию с цементом. Поэтому единый монолит не образуется, внутри остаются пустоты.

В замороженном бетоне разрушаются кристаллы цементного клея. Особенно негативно влияет на бетонный раствор несколько циклов заморозки и размораживания. Если он замерзнет до начала схватывания, то после размораживания уже не затвердеет, потому что цементный клей полностью разрушится.

Менее опасно замерзание бетона после того, как он уже начал схватываться. В этом случае после оттаивания кристаллы льда снова станут водой, химические процессы продолжатся и смесь затвердеет. Но качество работ снизится – монолит будет непрочным даже при использовании качественной арматуры.

Чтобы вести зимнее бетонирование при температуре ниже + 5°С в смесь добавляют антиморозные добавки. Их используют при строительстве зданий, отливке элементов из железобетона, приготовления раствора для штукатурки и кладки кирпичей, заливке дорог.

ВАЖНО. Добавки позволяют бетону набрать 30% расчетной прочности уже в первые сутки после заливки.

Противоморозная добавка для бетона повышает морозостойкость, ускоряет схватывание, дает цементу возможность затвердеть до момента, когда произойдет замерзание воды. Используя добавки в бетон в зимнее время, строят как небольшие хозяйственные постройки, так и гигантские сооружения: мосты, плотины, дамбы, нефтедобывающие платформы. Благодаря противоморозным компонентам можно вести строительство в любое время года, в плохую погоду.

Полностью бетонная смесь застывает за 28 дней. Поэтому даже с противоморозными добавками зимой бетон не набирает расчетную прочность. Он только схватывается и застывает на 30% от расчетного значения. Окончательное затвердевание происходит весной, когда температура на улице поднимается выше 0°C.

Механизм действия

Благодаря добавкам можно вести бетонные работы при температуре до -50°C. Но это только в исключительных случаях. Обычно строители не занимаются бетонными работами, если на улице холоднее -20°С.

Антиморозные добавки по механизму действия делят на три группы:

• антифризы,
• ускорители твердения,
• составы комплексного действия.

Антифриз препятствует промерзанию воды, снижая температуру замерзания. Затвердители ускоряют набор прочности бетонной массы, благодаря им в бетон можно заливать меньше воды. Комплексные составы действуют как антифриз, пластификатор и ПМД.

Зимняя добавка в бетон GOODHIM (ФН-25%) снижает точку замерзания воды, поэтому монолит быстрее набирает прочность. Продукт содержит 23-27% формиата натрия, применяется при температуре до -15°С. Присадку вливают в воду для затворения или сразу в бетонную смесь в дозировке от 8 до 16 л на 100 кг цемента.

По форме выпуска добавки делят на сухие и жидкие. Какие противоморозные добавки выпускаются в сухом виде:

1. Нитрат натрия – используют при температуре от 0 до +25°С. Вещество представляет собой ядовитый порошок, требует аккуратного применения.
2. Хлорид натрия – снижает температуру замерзания воды. Его можно применять, если не предполагается использование металлической арматуры, потому что металл при соприкосновении с хлоридом натрия начинает ржаветь.
3. Формиат натрия (натриевая соль муравьиной кислоты) – одна из самых популярных добавок. Ее подмешивают в количестве от 2 до 6 % от массы цемента. Формиат натрия пожаро- и взрывобезопасен, не ядовит, не образует высолов. Выпускается в виде водного раствора и сухого кристаллического порошка, содержащего не менее от 70 до 90% действующего вещества.
4. Хлорид кальция – заставляет раствор быстрее затвердевать, повышает устойчивость залитой смеси к морозу.

Жидкие добавки используется как ускорители схватывания. Обычно они представляют собой электролиты. Самые популярные вещества этой группы: поташ, хлорид калия, раствор мочевины, аммиачная вода. В состав жидких добавок часто входят пластификаторы – это соединения, которые замедляют застывание и увеличивают подвижность песчано-цементной смеси.

Добавка INTERPLAST AT FAST имеет уникальный механизм действия. Она содержит нитрат кальция, который ускоряет твердение бетона. Кроме того, в ней есть углеродные нанотрубки – модифицированный молекулярный углерод, сплетенный в нити. Трубки делают раствор более пластичным, позволяют рекордно быстро набирать прочность. Смесь с добавкой уже в первые 2 суток набирает более 50% расчетной прочности. На 100 кг цемента потребуется 0,6-1,2 л INTERPLAST AT FAS. Половину вливают в воду комнатной температуры и добавляют в бетон, оставшуюся часть добавляют порционно при тщательном перемешивании.

Как применять

Использовать противоморозные смеси несложно. Их добавляют одновременно с песком, цементом, пластификатором и водой и тщательно перемешивают в смесителе до получения однородной смеси.

Подбирать добавку нужно в зависимости от того, при какой температуре будут идти работы. При выборе учитывают влажность воздуха на улице, какая будет использоваться арматура, тип возводимого объекта.

Особенности использования противоморозных добавок:

• сухие и жидкие присадки перед добавлением в бетон нужно развести в теплой воде;
• нельзя добавлять в раствор несколько ПМД;
• нужно учитывать, что добавка полностью растворяется только после 15-ти минутного перемешивания и настаивания;
• если противоморозную добавку планируется использовать массово, сначала нужно испытать ее на небольшом образце, чтобы проверить верность расчетов.

Зимой, также как и летом, бетон нужно поддерживать влажным на протяжении 48 часов, чтобы он хорошо схватился, потому что пересохшая смесь не превратится в крепкий монолит. Пока бетон не наберет максимальную прочность, по нему нельзя ходить и ездить. Обязательно нужно выждать положенное по технологии время, прежде чем давать конструкции полную нагрузку.

Сколько добавлять противоморозной добавки?

Чем ниже температура, тем больше добавки придется засыпать в бетоносмеситель. Обычно антифризы заливают в количестве около 10% от массы готового раствора, соли добавляют в размере около 3%, усилители отвердевания нужны в количестве от 3 до 5% от веса цемента.

Добавлять присадки в раствор нужно в количестве, указанном производителем. Чаще всего необходимое количество добавки указывается в граммах. В инструкции от производителя могут быть миллилитры, если средство жидкое. У специалистов есть формулы для расчета добавок.

Использовать противоморозные добавки можно только в холодное время года. Летом их не применяют. Дело в том, что в теплую погоду добавки делают раствор менее пластичным. Чтобы устранить этот дефект приходится дополнительно вводить замедлители схватывания, что приводит к лишним расходам.

Как выбирать качественный продукт

Характеристики противоморозных добавок указаны в ГОСТ 24211-2008. Документ перечисляет технические требования, область применения, правила приемки, методы испытания и контроля, правила транспортировки и хранения.

Согласно ГОСТ добавки для улучшения свойств бетонных смесей делятся на две группы:

• для холодного бетона – обеспечивают затвердевание при отрицательных температурах;
• для теплого бетона – обеспечивают жидкое состояние смеси во время ее изготовления, транспортировки и заливки.

Комплексная противоморозная добавка для зимнего бетонирования с пластификатором Frost Premium универсальна. Она увеличивает пластичность раствора во время транспортировки и укладки и обеспечивает быстрый набор прочности после заливки. Продукт рассчитан на температуру до -25°C. Его вливают в воду, предназначенную для затворения смеси. Дозировка дается в процентах от массы цемента.

Добавки могут изготавливаться по технологическому регламенту, который утверждает предприятие-изготовитель. ПНД может быть в виде водного раствора, эмульсии, суспензии, сыпучих и пастообразных продуктов.

Производители обязаны учитывать требования ГОСТ. Но и покупателям нужно подходить к выбору ПМД со всей ответственностью: обращать внимание на инструкцию, состав, температуру применения и назначение.

Преимущества и недостатки

Зимнее бетонирование с помощью противоморозных присадок имеет плюсы и минусы.

Плюсы добавок:

• способны снижать температуру замерзания воды до -10°С;
• защищают от осадков, ветра и других погодных факторов, затрудняющих схватывание;
• делают бетон более подвижным, что облегчает заливку;
• экономно расходуются;
• раствор с добавками можно заливать по сложной технологии, потому что он застывает медленнее;
• монолит быстрее набирает прочность;
• не уменьшают сцепление бетона с арматурой, а некоторые даже повышают этот показатель на 8-10%;
• происходит сокращение количества воды;
• бетон после застывания приобретает водонепроницаемые свойства.

У добавок есть и серьезные минусы. Например, противоморозная добавка расход цемента может увеличить настолько, что зимние работы станут невыгодными. Если неверно рассчитать количество присадки, на поверхности бетона образуются пятна из соли. Некоторые добавки несовместимы с металлической арматурой, поэтому их не используют, когда заливают фундамент и другие ответственные конструкции.

Противоморозная добавка для бетона незаменима в зимнем строительстве. Чтобы присадки работали, нужно правильно их выбирать, тщательно рассчитывать количество и использовать согласно инструкции.

Быстрые ответы