Что добавляют в раствор при минусовой температуре: Работа с цементным раствором при минусовой температуре, какие есть нюансы?

18.02.2023

0 Comment

Содержание

Как при минусовой температуре заливать бетон: способы и советы специалистов

23 Февраля, 2020
Строительство
Маргаритка Ангел

Бетон — один из самых востребованных материалов в строительстве. Наиболее подходящими условиями для его затвердевания считается температура окружающей среды + 20 ˚С. Но иногда приходится заливать бетон при минусовой температуре. В этом случае лучше воспользоваться услугами специалистов.

Препятствием для качественного выполнения работы может стать вода. Она нужна в бетоне не только для текучести. Вода выполняет важную функцию в процессе затвердевания. При пониженных температурах окружающей среды она из жидкого состояния переходит в твердое (превращается в лед). Это останавливает процесс твердения и способствует разрушению связей, сформировавшихся до замерзания.

Бетон может застыть даже при температуре — 4 ˚С. Однако если она опустилась ниже + 5 ˚С, то процесс твердения замедляется, а набор прочности приостанавливается и возобновляется лишь тогда, когда на улице становится теплее. Чем дольше будет застой в процессе застывания, тем меньшую прочность наберет материал. Это означает, что при пониженной температуре нужно обеспечить такие условия, при которых бетон не будет замерзать и продолжит набирать прочность.

Технология заливки

Если вы собрались при минусовой температуре заливать бетон, то должны знать, что сделать это можно одним из нескольких способов. Первый заключается в том, что в материал добавляются противоморозные средства. Второй способ — это электроподогрев бетона. Кроме того, в отдельных случаях делают утепление заливки.

Использование добавок

Если вам интересно знать, как при минусовой температуре заливать бетон, то вы должны ознакомиться с технологией использования добавок. Противоморозные вещества стоят не очень дорого и повсеместно доступны. Если вы приобретаете готовый бетон, то все добавки в нем уже должны быть. При этом учитываются значения температуры в конкретной местности.

Добавки содержат химические примеси — соли монокарбоновых кислот, формиат натрия и нитрит. Они ускоряют процесс отвердевания, не дают воде замерзнуть, а также увеличивают конечную прочность материала. Главным минусом использования разных добавок является то, что такие вещества справляются со своей работой лишь при — 5 ˚С. Если вас интересует, при какой отрицательной температуре можно заливать бетон, то вы должны знать, что при больших морозах некоторые добавки хоть и будут работать, но твердение начнется не так скоро, как требуется по технологии. В конечном итоге недобор прочности может составить 30 %. Некоторые добавки отличаются агрессивностью к металлической арматуре. Они разрушают ее, из-за чего конструкция теряет прочность.

Преимущества использования добавок

Многие хотят знать, как при минусовой температуре заливать бетон. Чтобы не ошибиться, сначала нужно ознакомиться со всеми преимуществами и недостатками того или иного метода. Наиболее распространенной технологией является добавление присадок. У них есть одно весомое преимущество — такой подход позволяет выполнять бетонирование в любое время года.

Используя присадки, можно осуществлять транспортировку бетонного раствора при пониженных температурах. Чтобы обеспечить качественное схватывание материала, не требуется использовать дополнительные системы подогрева. Бетонный монолит при внесении противоморозных добавок получает дополнительную прочность, расход раствора снижается (если проводить сравнение с материалом, приготовленным по обычной рецептуре).

Основные недостатки противоморозных добавок

Чтобы при минусовой температуре заливать бетон без снижения качества материала, необходимо ознакомиться и с недостатками противоморозных добавок. Во-первых, они могут повлечь появление солевых кристаллов на поверхности, которые почти не поддаются удалению. Во-вторых, порой они снижают прочность бетонного камня. Это происходит в том случае, если пропорции рассчитаны неверно, а технология приготовления или схватывания нарушена. В-третьих, отдельные компоненты могут быть непригодными для использования в жилых помещениях, так как являются токсичными.

Технология подогрева

Многие начинающие мастера не знают, при какой температуре нужно греть бетон. Тут важно учитывать одно правило: если столбик термометра опускается ниже + 5 ˚С, то процесс твердения замедляется. Чтобы этого избежать, подогрев нужно начинать, когда температура окружающей среды опустилась ниже этой отметки. Действовать при этом можно следующим образом:

пропустить ток через бетон с помощью электрода;
пропустить ток через провод, заранее уложенный внутрь материала.

Первый способ обходится дешевле, так как в роли электродов могут выступать металлические прутья. Если следовать правилам, для этих целей потребуется специальное оборудование. Однако некоторые умельцы подключают к арматурным электродам сварочный аппарат, пропуская ток через раствор и нагревая его. Армированный бетон прогревается при напряжении до 127 В. Без металлической арматуры следует использовать напряжение до 380 В.

Второй способ предусматривает дополнительные затраты на нагревательный кабель. Его укладывают арматурным каркасом. К нему подключается ток через подстанции. Этот способ обходится дороже, но является более эффективным по сравнению с подогревом с помощью электродов.

Главным минусом вышеописанного метода можно назвать финансовые расходы. Кроме того, при подогреве нужно неустанно следить за температурой. Если она поднимется излишне, это станет причиной пересыхания материала и может нарушить прочность конструкции. Если морозы внушительные, следует дополнительно утеплять опалубку. Теперь вам известно, при какой температуре нужно греть бетон.

Утепление во время твердения

Допускается использовать обычные способы утепления. Это актуально, если температура окружающей среды имеет показатель не ниже — 5 градусов Цельсия. Утепляется чаще всего опалубка (если она есть), а также видимые части бетона. С этой целью можно использовать всевозможные материалы, например опилки или пенополистирол.

Одним из наиболее популярных способов выступает создание шатра вокруг объекта. Внутрь такого сооружения можно установить обогревательные пушки. Этот метод имеет недостаток, заключающийся в том, что бетон при подаче должен иметь заданную температуру. Кроме того, обычное утепление без дополнительного подогрева окажется малоэффективным, если на улице сильные морозы.

Разновидности противоморозных добавок

Чтобы залить бетон при минусовой температуре, какую добавку выбрать? На рынке представлены такие разновидности данных средств:

Антифризы.
Сульфаты.
Противоморозные добавки.

Антифризы — это вещества, которые снижают температуру кристаллизации жидкости и ускоряют время схватывания материала. Сульфаты — это добавки, которые максимально ускоряют застывание и выделяют тепло, благодаря чему компоненты раствора быстрее смешиваются и становятся однородной массой. Это понижает температуру замерзания. В продаже можно встретить противоморозные добавки, которые называются ускорителями. Данные компоненты способны повысить скорость растворения силикатных составляющих, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора. Это обеспечивает образование основных и двойных солей, снижающих температуру замерзания смеси.

Противоморозная добавка CemFrio

Среди недорогих предложений на рынке следует выделить средство CemFrio. Оно предназначено для увеличения прочности материала, заливаемого при минусовых температурах. Эта комплексная добавка используется не только для бетона, но и для других растворных смесей. Она ускоряет затвердевание и обеспечивает пластифицирующее воздействие. Бетонирование с ее использованием допускается осуществлять при температурах до — 20 ˚С.

Возводиться с ее помощью могут сборно-монолитные или монолитные бетонные, а также железобетонные конструкции. Добавка обеспечивает предотвращение вероятности их разрушения при воздействии отрицательных температур. Дозировать это вещество следует с запасом в большую сторону, ориентируясь на примерные показатели градусника в течение суток (не только днем, но и ночью) на всем этапе затвердевания раствора. Набор прочности бетона при минусовой температуре в данном случае будет обеспечиваться в диапазоне отметок от + 10 до — 20 ˚С. При этом потребность добавления воды в растворные смеси снижается на 5 %, прочностные характеристики увеличиваются на 10 %.

Как самостоятельно подогреть бетон

Теперь вам известно, что заливать бетон в мороз можно разными способами. Если вы не хотите применять соответствующие добавки, используйте метод подогрева раствора. Для этой цели чаще всего работают с электродами. Это связано с простотой и дешевизной метода, ведь нет необходимости задействовать нагревательные провода и трансформаторы. Такой способ основан на физических свойствах электрического тока, который проходит через проводник и выделяет определенное количество тепла.

Проводимым материалом выступает бетон. Когда ток проходит через водосодержащий раствор, он его нагревает. Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение больше 127 В. Если такая конструкция отсутствует, можно использовать и 220 В, и 380 В. Большее напряжение подавать не рекомендуется.

Если мы заливаем бетон в мороз, можно использовать разные материалы для подогрева, например стержневые электроды. Для их создания следует брать металлическую арматуру диаметром от 8 до 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на некотором расстоянии друг от друга и подключаются к разным фазам.

Если конструкция сложная, электроды для подогрева будут незаменимы. Для таких целей не подходит стеклопластиковая арматура, так как она является диэлектриком. Можно использовать электроды в виде пластин. В данном случае схема подогрева очень простая. Пластины нужно расположить на противоположных сторонах залитого раствора и подключить к разным фазам. Проходящий ток при этом будет нагревать бетон.

Иногда мастера используют узкие полосы. Принцип их действия такой же, как и пластин. Электроды могут быть еще и струнными. Они применяются при заливке колонн, столбов и балок. Принцип действия аналогичен. Струны при этом следует подключить к разным фазам. Прогрев электродами необходимо осуществлять переменным током, так как постоянный, проходящий через воду, способствует электролизу. При этом вода будет химически разлагаться, не выполняя свою роль в процессе твердения. Теперь вам известно, заливают ли бетон в минусовую температуру.

Подогрев опалубки

Этот способ предполагает изготовление опалубки с нагревательными элементами, которые будут отдавать бетону тепло. Метод используется довольно редко из-за сложности конструкции. Кроме того, опалубка будет соприкасаться не со всей массой раствора, что повлечет нагрев лишь ее части.

Инфракрасный и индукционный способы

Если вы задумались о том, как залить бетон в минусовую температуру, можете также использовать индукционный способ. В основном он применяется в ригелях, балках и прогонах. Этот способ не очень распространен из-за сложности устройства. Заключается он в том, что изолированный провод создает индукцию и нагревает арматуру, вокруг которой осуществляется обмотка элемента.

Прогрев с помощью инфракрасных лучей основан на способности последних нагревать поверхность прозрачных объектов с передачей тепла по объему. При использовании этого метода следует выполнять окутывание бетона прозрачной пленкой, которая будет пропускать лучи сквозь себя, не позволяя теплу быстро улетучиваться. Достоинство такого подогрева заключается в том, что можно не задействовать трансформаторы. Есть у метода и недостаток. Он выражен в неспособности инфракрасного излучения осуществлять равномерный обогрев больших конструкций.

Если вы планируете залить бетон в минусовую температуру, то должны знать, что описанный выше способ подходит лишь для тонких конструкций. Независимо от того, какой вид электропрогрева используется, нужно следить за температурой. Если она поднимется до отметки выше + 50 ˚С, это создаст опасные условия. Скорость нагрева (как и остывания) не должна превышать 10 ˚С в час.

Какие еще вещества можно использовать для подогрева бетонного раствора

Мы рассмотрели, до скольки градусов мороза можно заливать бетон. Следует сказать, что чаще всего используются противоморозные добавки. Среди прочих допускается применять карбонат кальция, который по-другому называется поташ. Этот кристаллический противоморозный компонент ускоряет застывание бетона и рекомендован к использованию исключительно вместе с тетраборатом натрия (сульфидно-дрожжевой бражкой). Многим она больше известна под названием «бура».

Карбонат кальция, добавленный в чистом виде, может привести к снижению прочности конструкции. Количество тетрабората натрия и бражки должно составлять не более 30 %. Выбирая добавки в бетон при минусовых температурах, вы должны учитывать, что поташ является опасным веществом. Его можно использовать только с соблюдением мер безопасности. В качестве самостоятельной добавки можно применить тетраборат натрия. Эта присадка является смесью солей натрия, аммония и кальция. Примесь из тетрабората натрия сохраняет структуру конструкции. Бура исключает возникновение трещин и снижает водопроницаемость бетона. Его прочность при этом увеличивается на 30 %.

Заключение

Перед тем как решить, что добавить в бетон в мороз, необходимо учесть особенности эксплуатации будущей конструкции. Если заливаете раствор в жилых помещениях, то добавки не должны быть токсичными. Для внутренних работ лучше применять электрический обогрев.

В любом случае прогрев должен осуществляться равномерно, иначе твердение будет происходить неправильно. В результате конструкция не наберет проектную прочность. Для неопытного строителя лучше всего подойдут специальные добавки. Они позволяют не только выполнять бетонирование при минусовых температурах, но и немного сократить расход раствора.

Правила перевозки и укладки бетона при минусовых температурах

Когда температура воздуха опускается ниже нуля, встает вопрос — можно ли продолжать бетонирование? И если да, то как нужно организовать процесс, чтобы обеспечить гарантированный набор прочности материала в процессе твердения? В этой статье мы собрали основные рекомендации по заливке бетонного раствора при отрицательных температурах.

Работа с бетоном при температуре чуть ниже нуля

Когда днем воздух прогревается до нуля, а ночью столбик термометра показывает до -5 °С, следует позаботиться, чтобы материал в опалубке успел набрать не менее 10% от прочности, заложенной в проекте, до ночного понижения температуры. Для этого заливку выполняют в первой половине дня, чтобы у смеси было время загустеть и схватиться до похолодания.

Для защиты опалубки от остывания поверхность укрывают полиэтиленовой пленкой, плитами пеноплэкса и другим теплоизоляционным материалом. Такой подход позволяет выстоять в холода без использования противоморозных добавок. Набор прочности происходит за счет сохранения внутреннего тепла залитой массы. Проверить качество заливки можно по нескольким признакам: при демонтаже опалубки материал не отваливается от заливки кусками, поверхность имеет ровный белый цвет и плохо царапается острыми предметами.

Как работают противоморозные добавки

Процесс набора прочности бетона делится на две стадии: схватывание (происходит в первые сутки) и твердение. На первой стадии в процессе гидратации в бетонной массе формируются кристаллы. Они постепенно соединяются в единую решетку, которая служит каркасом внутренней структуры материала. За 28 дней создается мелкопористая структура, в образовании которой участвую соединения кремния.

Если при схватывании температура наружного воздуха понизится настолько, что внутри бетонного раствора начнется кристаллизация воды, процесс гидратации приостановится. Появление кристаллов льда приводит к отслаиванию материала от армирующих элементов. Чтобы этого не случилось, для выполнения заливки при низких температурах используют противоморозные добавки (ПМД).

По принципу действия ПМД делятся на три категории:

антифризы. Их использование помогает снизить температуру образования ледяных кристаллов;
ускорители отвердевания. Стимулируют растворение силикатов и образование солей, благодаря которым точка замерзания раствора сдвигается к более низким температурам;

сульфаты. Вступают в экзотермические реакции с выделением тепла, что ускоряет процесс схватывания.

Какой именно тип противоморозных добавок использовать и в каком количестве, зависит от условий проведения работ, марки бетона и ряда других нюансов. Если самостоятельно определить тип нужной добавки не получается, менеджер компании «Бетон центр» поможет вам: при оформлении заказа попросите добавить в состав раствора ПМД, и специалист предложит нужный вариант в соответствии с предстоящими работами.

Как транспортировать бетонную смесь в зимний период

Транспортировка товарного бетона возможна при температуре воздуха не ниже -15 °С. Максимальная длительность доставки при температуре воздуха около -15 °С не должна превышать 1-го часа. Процесс разгрузки раствора необходимо уложить в 30 минут, иначе смесь начнет терять подвижность, даже если в составе содержится необходимое количество противоморозных добавок. Перегрузки материала требуется свести к минимуму. Уложить бетон также нужно за полчаса. Общий тайминг манипуляций с раствором при -15 °С от производства до завершения бетонирования и включения подогрева должен занимать не более двух часов. Если произойдет задержка на полчаса и более, в смеси начнутся необратимые изменения, которые отразятся на качестве строительства.

Доставка бетона по Тверской области в зимнее время происходит только в миксерах. В них раствор постоянно перемешивается, что не дает ему густеть во время поездки. После выгрузки материала чашу автобетоносмесителя следует очистить от остатков материала с помощью горячей воды под напором. Если этого не сделать, остатки раствора застынут на стенах чаши, и удалить их будет очень сложно.

Как проводить бетонирование при низких температурах

Первое условие успешной заливки бетонного раствора в холода — это защита опалубки и армирующего каркаса от снега. Для этого опалубку укрывают пленкой или геотекстилем. Если внутрь попал снег, его необходимо обязательно убрать с помощью ветродуйки.

Второе условие — предварительная подготовка к приемке раствора. Следует заранее подготовиться к приезду миксера, чтобы в процессе заливки не было задержек, ведь каждая минута влияет на подвижность бетона.

По завершении работ бетон необходимо прогреть. Плоские плиты греют методом электропрогрева с использованием проводов ПНСВ. Ленточный фундамент, ростверки и колонны прогревают с применением электродов. Также есть и другие способы прогрева бетонной массы после укладки, например, метод термоса (укрытие опалубки без дополнительного подогрева) и использование тепловых пушек.

Вам нужен качественный бетон со специальными противоморозными добавками для бетонирования при минусовой температуре — обращайтесь в компанию «Бетон Центр». Также у нас можно арендовать автобетононасос для подачи бетона и раствора на высоту и в труднодоступные зоны, приобрести рифленую арматуру и прочие товары для строительства в любых масштабах. Чтобы оформить заказ, позвоните нам.

Может ли вода оставаться жидкой при температуре ниже нуля градусов Цельсия?

Категория: Химия Опубликовано: 9 декабря 2013 г.

Температура замерзания воды падает ниже нуля градусов Цельсия при приложении давления. Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С. Бэрд.

Да, вода может оставаться жидкой при температуре ниже нуля градусов Цельсия. Есть несколько способов, как это может произойти.

Во-первых, фазовое состояние вещества (газообразное, жидкое или твердое) сильно зависит как от его температуры, так и от температуры

и давление. Для большинства жидкостей приложение давления повышает температуру, при которой жидкость замерзает до твердого состояния. Твердое тело образуется, когда свободные извилистые молекулы жидкости перемещаются достаточно медленно и достаточно близко, чтобы образовать прочные связи, удерживающие их на месте. Когда мы оказываем давление на жидкость, мы заставляем молекулы сближаться. Поэтому они могут образовывать стабильные связи и становиться твердыми, даже если их температура выше, чем точка замерзания при стандартном давлении.

Хотя вода уникальна. Молекулы воды распространяются, когда они связываются в твердую кристаллическую структуру. Это расширяющееся действие приводит к тому, что лед становится менее плотным, чем жидкая вода, в результате чего лед плавает. Это растекающееся действие молекул воды во время замерзания также означает, что приложение давления к воде снижает точку замерзания. Если вы приложите достаточное давление (что затрудняет распространение молекул воды в твердую структуру), вы можете получить жидкую воду на несколько градусов ниже нуля градусов по Цельсию.

Даже если вы не применяете давление, вы все равно можете получить жидкую воду при минусовых температурах с помощью добавок. Такие добавки, как соль, могут мешать химическому связыванию, необходимому для образования твердого вещества, и поэтому они могут снизить температуру замерзания воды. Соль состоит из сильных ионов натрия и хлора. При растворении в воде молекулы воды имеют тенденцию прилипать к ионам соли, а не друг к другу, и поэтому они не так легко замерзают.

Когда вы добавляете больше соли в воду, ее точка замерзания продолжает падать, пока вода не достигнет насыщения и больше не сможет удерживать соль. Если вы добавите достаточное количество соли, температура замерзания воды может снизиться до -21 градуса по Цельсию. Этот факт означает, что вода при -21 градусе Цельсия все еще может оставаться жидкой, если добавить достаточное количество соли. Вместо того, чтобы удерживать жидкую воду от замерзания, это мощное свойство соли также можно использовать для превращения льда обратно в воду. Посыпание солью обледенелых тротуаров снижает температуру замерзания льда ниже температуры окружающей среды, и лед тает. Но посыпать солью обледенелые дорожки не поможет, если температура окружающего воздуха ниже -21 градуса по Цельсию. Влияние соли на температуру замерзания воды также оказывает сильное влияние на земные океаны.

Даже если вы не применяете давление и ничего не добавляете в воду, вы все равно можете получить жидкую воду при температуре ниже нуля градусов по Цельсию.

Чтобы вода превратилась в лед, ей нужно на что-то замерзнуть, чтобы начать процесс. Мы называем эти отправные точки «центрами зарождения». В большинстве случаев небольшое количество пыли, примесей или даже небольшая вибрация в воде создают центры зародышеобразования, на которых вода замерзает. Но если ваша вода очень чистая и очень спокойная, молекулам воды не на чем кристаллизоваться. В результате вы можете охлаждать очень чистую воду значительно ниже нуля градусов Цельсия, не замерзая. Вода в таком состоянии называется «переохлажденной». При нормальном давлении чистая вода может быть переохлаждена примерно до -40 градусов по Цельсию. Переохлажденную воду удерживает от замерзания только отсутствие центров зародышеобразования. Следовательно, как только образуются центры зародышеобразования (которые могут быть такими же простыми, как вибрация), переохлажденная вода быстро замерзает. Ледяной дождь является естественным примером переохлажденной жидкой воды. Как только ледяной дождь попадает на объект на поверхности земли, этот объект обеспечивает центры зарождения, и дождь замерзает, превращаясь в лед.

Темы: замерзание, точка замерзания, ледяной дождь, лед, фазовая диаграмма, давление, переохлаждение, температура, вода

Наука кулинарии: спросите любознательных поваров!

» Ар продукты в нашем домашнем морозильнике на самом деле находятся в разных температуры? »

Уважаемый Энн и Сью,

Действительно ли продукты в нашем домашнем морозильнике находятся в разных температуры? Я прочитал статью, в которой говорилось о мороженом и шербеты на самом деле физически холоднее, чем просто обычная замерзшая ледяная вода.

Это правда? Разве это не все что выходит из того же морозильника при той же температуре? Или, возможно, жидкость перестает остывать, как только она находится внутри. твердое состояние?
С уважением,
Брайан In Victoria BC (остров Ванкувер)

Неподвижный есть еще вопросы? Вы найдете больше ответов в нашем архивном ежемесячнике тематические статьи Inquisitive Cooks.

(Знакомство Любознательные повара)

Привет Брайан — и добро пожаловать в науку о кулинарии.

Ваш вопрос вызвал интересную дискуссию — именно тот диалог, который мы поощряем на Науке кулинарного сайта. Нам (по праву) бросили вызов на наш первоначальный ответ члена аудитории Сами, поэтому мы обратился к Полу Доэрти, старшему научному сотруднику Exploratorium. в целях разъяснения. Следующий пересмотренный ответ включает опыт Сами и Пола. Спасибо вам обоим за ваш ценный вклад.

Замораживание точка – это температура, при которой жидкость переходит в твердый. Как только вы добавляете вещество (или растворенное вещество) растворяется в жидкой части (или растворителе) пища, растворенное вещество физически прерывает структуру и изменяет точку замерзания. Обратите внимание, что для того, чтобы изменить точку замерзания, растворенное вещество должно стать равномерно распределяется по всей жидкости. не выпадает в осадок вне, и это не может быть отфильтровано. Два самых распространенных ингредиенты в кулинарии, которые влияют на температуру замерзания, соль и сахар.

Сахар снижает температуру замерзания воды, что делает замороженные десерты честная игра для изменения температуры замерзания. Большинство десертов замерзают при температуре от 29,5 до 26,6 градусов по Фаренгейту. (от -1,4 до -3,0 С) в зависимости от концентрации сахара. Чтобы сбалансировать их более высокую долю кислот (которые дают ароматизаторы, такие как лимон, малина и т. д. их резкий запах) шербеты и мороженое обычно содержит более высокую долю сахара чем мороженое и мороженое. И, конечно же, оставаться замороженные они должны оставаться при этих более низких температурах.

Но это не проблема, так как рекомендуемая температура для бытовых морозильных камер 0 F (-18C), ниже точки замерзания точка обоих. Предположим, что все части морозильной камеры имеют одинаковую температуру, как мороженое, так и сорбет в конечном итоге достигнет той же температуры, что и морозильник.

Поскольку они нагреваются вне морозильной камеры, это имеет смысл что в очень жаркий день шарик шербета освежает чем шарик мороженого, потому что он остается замороженным дольше.