Добавки к бетону противоморозные: Свойства и применение противоморозных добавок для бетона

Содержание

Противоморозные добавки в бетон — виды и температурные режимы

Независимо от того, для каких целей готовится строительная смесь, для заливки фундамента, стяжки или кирпичной кладки, в раствор всегда добавляется определенное количество воды. При пониженных температурах жидкость начинает замерзать, что негативно сказывается на прочностных характеристиках раствора. Чтобы бетон успел набрать прочность до того, как вода в нем замерзнет, в замес добавляют специальные жидкие компоненты – пластификаторы. Противоморозная добавка в бетон улучшает диспергирование (рассыпчатость) твердых составляющих раствора, благодаря чему он преобразуется в суспензию устойчивую к замерзанию. Помимо этого некоторые типы подобных присадок ускоряют застывание бетонной массы.

Сегодня существует огромное количество морозостойких добавок для бетона от разных производителей способных сохранять качества строительной смеси даже в условиях сильного мороза (до -35 градусов).

Типы противоморозных добавок для бетона

Все противоморозные добавки в раствор для кладки бетона бывают трех видов:

  • Антифризы. Такие противоморозные добавки в бетоне снижают температуру кристаллизации воды и незначительно ускоряют время схватывания раствора.
  • Сульфаты. Добавки на основе сульфатов позволяют максимально ускорить застывание бетонной массы. Помимо этого присадки этого типа активно выделяют тепло, благодаря чему все компоненты раствора быстрее смешиваются и превращаются в однородную субстанцию, что, в свою очередь, понижает температуру замерзания состава.
  • Антиморозные добавки-ускорители в бетон. Компоненты этого типа повышают скорость растворения силикатных составляющих в цементе, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора, благодаря чему образуются основные и двойные соли, провоцирующие снижение температуры промерзания смеси.

Большинство комплексных антиморозных добавок, попадая в раствор, выполняют сразу несколько функций: понижают температуру кристаллизации жидкостных компонентов смеси и осуществляют регулировку набора прочности. Современные морозостойкие добавки бывают разных типов в зависимости от их химических и эксплуатационных характеристик. Исходя из этого, выделяют следующие основные компоненты присадок.

Карбонат кальция

Карбонат кальция (или как его еще называют поташ) – это противоморозный кристаллический компонент, значительно ускоряющий застывание бетонной массы.

Поташ рекомендуется использовать только вместе с тетраборатом натрия (который также называют сульфидно-дрожжевая бражка или бура), так как карбонат кальция в чистом виде приведет к снижению прочности бетона.

Важно! Концентрация тетрабората натрия и бражки должна быть не более 30%.

Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности.

Тетраборат натрия

Бура также может использоваться в качестве самостоятельной добавки для бетона противоморозного типа. Эта присадка является смесью кальция, аммония и солей натрия.

Примесь из тетрабората натрия сохраняет целостную структуру бетонной конструкции после ее отмерзания. Кроме этого бура исключает появление трещин в монолите, снижает водопроницаемость бетона и повышает его прочность на 20-30%.

Нитрит натрия

В антиморозные добавки часто добавляют кристаллический порошок – нитрит натрия. Этот компонент также позволяет заливать бетон при пониженных температурах. Однако стоит учитывать, что нитрит натрия является пожароопасным и очень ядовитым веществом, которое необходимо использовать крайне осторожно. Концентрация НН не может превышать 0,42 л/кг, а его добавление в раствор допускается при температурном диапазоне от 0 до -25 градусов.

Важно! Этот химикат ни в коем случае нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как такая смесь образует опасный отравляющий газ.

Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд».

Формиат натрия или кальция

Еще один компонент, являющийся противоморозным ускорителем – формиат натрия или кальция, используется вместе с лигносульфонатом нафталина. Это вещество повышает водоредуцирующие и пластифицирующие характеристики портландцементного раствора.

Расход формиата кальция, как противоморозной добавки не должен превышать 2-6% от общего объема смеси.

Аммиачная вода

Аммиачная вода получается путем растворения в воде аммиачного газа. При этом образуется качественная добавка, которая не только наделяет бетонный раствор противоморозными свойствами, но и не вызывает коррозии армирующей сетки. Присадка этого типа также не влияет на сцепление армокаркаса и бетонного раствора. Однако, в отличие от аналогов аммиачная вода не ускоряет процесс затвердевания бетона, а наоборот замедляет его. Благодаря этому свойству укладывать бетон можно без лишней спешки.

Концентрация этого компонента зависит от температуры воздуха:

  • при температуре до -10 °С рекомендуется использовать 5% раствор аммиачной воды;
  • от -10 до -20 °С – 10%;
  • от -20 до -35 °С – 15%;
  • ниже -35 °С – 20%.

В продаже можно встретить множество готовых добавок, рассмотрим самые лучшие из них.

Специализированные антиморозные добавки

Для повышения морозостойкости бетона используются следующие присадки:

НазваниеДействиеТемпературный режимДозировка раствора
Асол – КИнгибитор коррозии и модификатордо -10 °С(при плюсовых температурах схватывание смеси занимает от 5 до 30 минут)2-6%
Гидробетон С-ЗМ-15Противоморозная присадка, пластификатордо -15 °С34-36%
ГидрозимАнтифриз (не вызывает коррозии металлических элементов)до -15 °С50%
Лигнопан – 4Противоморозная присадка, пластификатордо -15 °Сдо -10 °Сдо -5 °С4%3%2%
Победит – АнтиморозПротивоморозная, ускоритель (для сухой смеси)до -15 °С2-8%
БитумастПротивоморозная, ускорительдо -15 °Сдо -10 °Сдо -5 °С2%1,5%1%
BetonsanУскоритель, модификатордо -10 °С1-2%
Cementol BПротивоморознаядо -5 °С0,2-0,8%

Благодаря такому разнообразию всевозможных компонентов можно получить портландцемент с минеральными добавками, который останется прочным независимо от того, какое на улице время года.

Также стоит рассмотреть плюсы и минусы таких добавок.

Преимущества и недостатки противоморозных присадок для бетона

Помимо уже описанных положительных свойств присадок, можно выделить:

  • возможность использования бетона с противоморозными добавками в промышленных целях;
  • увеличение срока эксплуатации бетонной конструкции;
  • улучшение пластичности бетона;
  • снижение риска усадки монолитной бетонной конструкции;
  • повышение влагоустойчивости конструкции.

Однако, не стоит сильно «увлекаться» такими присадками, так как они обладают определенными недостатками. При использовании добавок:

  • расход портландцемента значительно увеличивается;
  • вы рискуете получить ожоги и другие повреждения, из-за того, что большая часть добавок ядовиты и токсичны;

Также, существует мнение, что некоторые компоненты присадок могут снизить скорость набора прочности монолитной конструкции. Отчасти эта теория верна, так как первые несколько дней бетонный раствор действительно может прочнеть чуть медленнее, однако после 28 суток упрочнение, наоборот, происходит быстрее.

Кроме этого некоторые вещества способствуют образованию коррозии на железных прутках армирующего каркаса. Если вы используете арматуру, то стоит отказаться от присадок с хлоридами. Такие вещества, как нитрит натрия или аммиачная вода, напротив, предотвращают появление ржавчины.

В процессе затвердевания бетонного раствора добавки могут перемещаться по смеси и скапливаться в одном месте (чаще всего на ребрах бетонных конструкций). В процессе того, как эти «очаги» кристаллизуются, наблюдаются многократные перепады температуры в отдельных участках бетонного монолита. Поэтому использовать поташ и нитрат кальция рекомендуется очень осторожно.

Также стоит учитывать, что добавки, образующие двойные соли не подходят для эксплуатации бетонных конструкций в агрессивной водной среде.

В заключении

Применение специальных добавок в зимний период, безусловно, поможет сохранить прочностные характеристики бетона, однако добавлять такие компоненты необходимо в разумных приделах. Если есть возможность, то лучше использовать специальные провода для прогрева бетонной смеси.

Противоморозная добавка в бетон: описание и свойства

Возведение сборных бетонных и железобетонных конструкций, а также строительство монолитных конструкций не перестает наращивать свои темпы, но зачастую мастерам приходится столкнуться со спешкой, обусловленной приближающимся окончанием строительного сезона. Это объясняется эксплуатационными характеристиками цементного раствора, одной из которых является наличие жидкой фазы, способствующей непрерывному процессу гидратации и созревания состава. Если температура опускается ниже 5 градусов, происходит торможение фазы созревания бетона, а в случае достижения отрицательных значений он прекращается, что обусловлено кристаллизацией воды, входящей в состав цементного раствора.  Это приводит к разрушению структуры бетона, который становится непригодным к использованию. Несмотря на это, большинство мастеров, имеющих опыт работ в сфере монолитного строительства, сталкиваются с необходимостью продолжения цикла бетонных работ в зимнее время, в связи с чем, перед ними встает вопрос: «Как продлить жидкую фазу бетона, а, следовательно, и его жизнедеятельность. Для решения этой проблемы специалисты предлагают использовать противоморозные добавки в бетон, технические характеристики и основные разновидности которых будут рассмотрены в настоящей статье.

Содержание

  1. Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности
  2. Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона
  3. Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон
  4. Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон
  5. Противоморозная добавка в бетон своими руками
  6. Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

 

Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности

Противоморозные добавки в бетон представляют собой химическое вещество в виде сухой смеси или раствора, которые, посредством вовлечения в процесс кристаллизации бетона максимального количества воды, ускоряют процесс гидратации бетонной смеси, способствуя затвердеванию бетона в условиях отрицательных температур. Однако основное предназначение противоморозной добавки заключается в поддержании жидкого состояния бетонного раствора и последующем ускорении его гидратации, существенно замедляющейся при отрицательных температурах.

Важно! Используя противоморозные добавки в бетон, важно помнить о том, что прочность бетона с противоморозными добавками в условиях отрицательных температур не превышает 30 % от максимально возможной проектной прочности, остальные 70 % прочности бетон набирает в процессе оттаивания. В связи с этим, конструкции, бетонирование которых происходило в зимний период времени, не должны подвергаться высоким нагрузкам.

В соответствии с химической основой различают следующие виды противоморозных добавок в бетон:

  • Антифриз;
  • Сульфаты;
  • Противоморозные добавки-ускорители.

Рассмотрим более подробно характеристики каждой представленной разновидности.

  • Антифриз представляет собой противоморозную добавку в бетон, способствующую уменьшению температуры кристаллизации жидкости, входящей в состав раствора, а также увеличивает или незначительно уменьшает скорость схватывания раствора. При этом он не оказывает никакого влияния на скорость формирования структур.
  • Добавки в бетон на основе сульфатов являются еще одним популярным противоморозным компонентом, обеспечивающим максимальную скорость образования плотного раствора. Характерной особенностью противоморозных добавок на основе сульфатов является активное выделение тепла, начинающееся после их добавления в раствор и сопровождающееся взаимодействием бетонного раствора с продуктами гидратации. В связи с тем, что добавки на основе сульфатов характеризуются прочным связыванием с труднорастворимыми соединениями, их нельзя использовать с целью понижения температуры замерзания рабочей смеси.
  • В основе действия противоморозных добавок-ускорителей лежит повышение степени растворимости силикатных компонентов цемента, которые, вступая в реакцию с продуктами его гидратации, образуют двойные и основные соли, снижающие температуру замерзания жидкостного компонента бетонного раствора.

Важно! Современные комплексные противоморозные добавки для бетона не только регулируют кинетику набора его прочности, но и корректирует его реологические свойства. Понижая температуру кристаллизации жидкостного компонента раствора, они сокращают сроки его первичного схватывания, оказывая влияние на затвердевания цементного камня и повышая его марочную прочность.

Существует несколько разновидностей добавок-ускорителей, каждая из которых обладает определенным набором химических и эксплуатационных свойств. Рассмотрим их более подробно.

Поташ  или карбонат кальция, представляющий собой кристаллическое вещество, является сильным противоморозным компонентом, существенно ускоряющим процесс схватывания и последующего затвердевания бетона. Как и любая противоморозная добавка, карбонат кальция снижает прочность бетонной конструкции, и чтобы максимально снизить это негативное влияние на постройку, специалисты рекомендуют сочетать поташ с тетраборатом натрия или сульфидно-дрожжевой бражкой, концентрация которых не должна превышать 30 %. В связи с тем, что карбонат кальция является потенциально опасным веществом, в процессе его эксплуатации необходимо соблюдать определенные меры безопасности;

Тетраборат натрия, также называемый бурой или сульфатно-дрожжевой бражкой, представляет собой смесь солей натрия, кальция, аммония или лигносульфоновых кислот. Специалисты рекомендуют добавлять данное вещество в качестве примеси при использовании карбоната кальция, что позволяет предотвратить потерю прочностных характеристик бетонных конструкций после их оттаивания. В противном случае можно наблюдать не только появления трещин в конструкциях, но и снижение их водонепроницаемости и морозостойкости. Таким образом, использование в качестве противоморозной добавки поташа без добавления тетрабората натрия снизит прочностные характеристики конструкции на 20-30 %;

Нитрит натрия – кристаллический порошок, используемый в качестве противоморозной добавки к бетонному раствору. Учитывая, что нитрит натрия представляет собой пожароопасное ядовитое вещество, в процессе его эксплуатации важно соблюдать предельно-допустимую концентрацию вещества, которая определяется опытным путем и обычно не выходит за пределы 0,1 – 0,42 л/кг цементного раствора, при условии, что температура окружающей среды составит от 0 до -25 градусов. На предприятии в процессе работы с нитритом натрия предельно-допустимая концентрация вещества на рабочем месте не должна превышать 0,005 мг/л. В соответствии с требования научно-исследовательского института бетона и железобетона, тара, которая использовалась для транспортировки, хранения и изготовления нитрита натрия, должна быть снабжена отметкой «ЯД». Запрещается совместное использование нитрита натрия и лигносульфоновых кислот, так как их взаимодействие сопровождается образованием отравляющих газов;

Формиат натрия – белый кристаллический порошок, также выполняющий функцию противоморозного ускорителя. В большинстве случаев используется совместно с лигносульфонатом нафталина для повышения водоредуцирующих и пластифицирующих характеристик. Формиат натрия является противоморозной добавкой в бетон, расход которой не превышает 2-6 % от общей массы цемента.

Важно! Кроме вышеперечисленных веществ, в качестве противоморозных добавок в условиях отрицательных температур могут использоваться формиат натрия на спирту, хлорид кальция,  аммиачную воду и мочевину.

Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона

Преимущества противоморозных добавок в бетон

  • Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени;
  • В связи с тем, что противоморозные добавки повышают степень сцепления компонентов раствора, они значительно увеличивают прочность монолита;
  • Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях;
  • Оказывают положительное влияние на долговечность смеси, продлевая срок эксплуатации здания;
  • Повышает пластифицирующие и стабилизирующие характеристики цементной смеси – использование бетона, обладающего повышенной пластичностью, позволяет изготавливать конструкции, которые не растрескаются после застывания рабочего состава;
  • Повышает морозостойкость бетонной смеси. Данный показатель особенно важен для бетона, предназначенного для возведения ответственных конструкций, например, опор мостов. В большинстве случаев он находится в прямой зависимости от плотности бетона. Более плотные марки бетона характеризуются большим количеством возможных циклов заморозки и оттаивания;
  • В отличие от альтернативных методов повышения морозостойкости бетона, использование противоморозных добавок характеризуется относительно низкой стоимостью;
  • Используя противоморозные добавки, вы значительно снизите риск усадочных деформаций бетонной монолитной конструкции;
  • Повышение влагонепроницаемости бетонных конструкций за счет заполнения пор пластифицирующими веществами, препятствующими проникновению воды;
  • Ускорение процесса застывания бетонного раствора – основной момент, благодаря которому раствор может «не бояться» холода;
  • Отдав предпочтение противоморозной добавке в бетон, вы надежно защитите используемую арматуру от коррозионных процессов, которые имеют места из-за воды, входящей в состав бетонного раствора.

Недостатки противоморозных добавок в бетон

  • Стремление увеличить надежность прочностных характеристик бетона, необходимо увеличивать расход цемента;
  • Отдельные компоненты, входящие в состав присадок, являются ядовитыми;
  • В некоторых случаях снижается заявленная мощность бетона;
  • В случае использования противоморозных добавок в бетон, снижается скорость набора прочностных характеристик бетонной конструкции.

Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон

Специалисты советуют вводить противоморозную добавку в раствор бетона вместе с водой. Важно отметить, что желательно это делать с последней третью жидкости. Не рекомендуется добавлять присадки в сухую смесь. Добавив в раствор противоморозную присадку, выждете определенный промежуток времени, в течение которого произойдет равномерное распределение компонентов.

Проводя монтажные мероприятия в условиях отрицательных температур, следуйте предписаниям, представленным ниже:

  • Если вы работаете в условиях снегопада, позаботьтесь об организации соответствующих укрытий;
  • Температура раствора, вышедшего из смесителя, не должна выходить за пределы рекомендуемого диапазона от +15 до +25 градусов;
  • Для приготовления рабочей смеси специалисты рекомендуют использовать подогретую воду;
  • Что касается обогрева заполнителей, его рекомендуется производить перед непосредственным использованием.

Важно! Специалисты в строительной сфере рекомендуют обратить внимание на СНИП 3.03.01, в соответствии с которыми, для достижения необходимых прочностных характеристик раствора бетона, нужно соблюдать требования по уходу за бетоном в зимнее время. В процессе выполнения этих мероприятий к моменту достижения температуры, на которую был выполнен расчет дозировки присадки, не рекомендуется достигать прочности конструкции, превышающей 20 % от заявленной проектной прочности.

Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон

Дозировка противоморозной добавки в бетон, расход которой является крайне вариабельным параметром, подбирается с учетом каждой конкретной ситуации посредством проведения испытаний в условиях производства и лаборатории.

Расход противоморозной добавки зависит от следующих факторов:

  • Температура окружающей среды, в условиях которой будут производиться монтажные мероприятия;
  • Заявленная марочная прочность используемого цемента;
  • Химико-минералогический и вещественный состав цемента используемого в процессе работ, а также его предполагаемая скорость набора прочности;
  • Температура раствора, которой он достигнет на выходе из смесителя;
  • Условия ухода за бетонными конструкциями.

Важно! В случае длительного использования или хранения раствора, в который вносились присадки, необходимо проверять его гомогенизацию, периодически перемешивая. Расчет необходимого количества противоморозной добавки производится с учетом погрешности 2 %.

Противоморозная добавка в бетон своими руками

Если теплые деньки уже прошли, но вы неожиданно столкнулись с необходимостью заливки монолитной конструкции, вам не обойтись без использования противоморозной добавки в бетон. Наиболее предпочтительным вариантом, в данном случае, станет приобретение противоморозной добавки в специализированном магазине, что объясняется их относительной дешевизной, небольшим расходом и способностью существенно повышать свойства бетонного раствора при условии минимальных негативных последствий. Если предполагаемый фронт работ небольшой, а выполнение монтажных мероприятий вы планируете осуществить при температуре не ниже -10 градусов, данный вариант является наиболее оптимальным.

Однако если у вас нет возможности приобрести готовую противоморозную добавку в бетон, вы можете без проблем ее изготовить самостоятельно, так как единственным материалом, которой вам потребуется в процессе работ, это хлориды (соли). Хлористые соли снижают температуру замерзания раствора, сокращают сроки его первичного схватывания и уменьшают расход цемента. Однако специалисты уверены, что противоморозная добавка на основе хлоридов, изготовленная самостоятельно, может использоваться только для неармированных конструкций, что обусловлено коррозионными процессами, развивающимися под действием хлоридов.

Преимущества противоморозной добавки на основе хлоридов
  • Низкая стоимость;
  • Отсутствие влияния на скорость застывания бетона, благодаря чему, приготовление раствора можно осуществлять заранее;
  • Отсутствие влияние на структуру цементного раствора;
  • Увеличение подвижности частиц, благодаря которой, вы сможете придать цементному раствору желаемую форму.

Недостатки противоморозной добавки на основе хлоридов
  • Высокий уровень коррозийной активности, вследствие чего, противоморозная добавка на основе хлоридов не может использоваться для изготовления конструкций, в структуре которых присутствует металл и арматура. Последние окислятся под воздействием хлоридов и отслоятся от бетонной конструкции, нарушив ее целостность.

Как влияет температура окружающей среды на расход хлоридов?
  • Расчет доли хлоридов в готовом растворе производится по следующей схеме:
  • Если монтажные мероприятия осуществляются при среднесуточной температуре ни ниже – 5 градусов, оптимальная доля хлоридов в готовом растворе не должна превышать 2 %;
  • Если работы проводятся в условиях более низких температур (-6 до -15 градусов), оптимальная доля хлоридов должна составлять 4 % от общей массы раствора.

Важно! В этом случае схема набора ожидаемой прочности конструкции при высыхании в условиях отрицательных температур будет выглядеть следующим образом:

Для первого варианта, где концентрация соли составляет 2 %:

  • 30 % по истечении недельного срока;
  • 80 % по прошествии месяца;
  • 100 %-ой прочности конструкция достигнет только через 3 месяца.

Для второго варианта (концентрация соли составляет 4 %) эти цифры будут составлять 15%, 35%, 50% соответственно.

Важно! Несмотря на то, что соль является самостоятельной противоморозной добавкой, специалисты рекомендуют ее использовать совместно с хлоридом кальция, массовая доля которого при использовании в условиях температуры до – 5 градусов составляет 0,5 % от массы раствора, и 2 %  — в случае использования при температуре от -6 до -15 градусов.

Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

  • В процессе работы с противоморозными добавками необходимо использовать защитные перчатки;
  • В случае попадания на открытые участки кожи, промойте ее водой с мылом. Исключите попадание противоморозной добавки в глаза, если этого не удалось избежать, промойте глаза большим количеством воды и незамедлительно обратитесь к врачу.
  • Утилизация добавки осуществляется в соответствии с местными правилами, что объясняется присутствием в составе противоморозных добавок вредных компонентов. Вследствие этого запрещается выливать смесь в почву, водоемы или канализацию.

Противоморозная добавка в бетон: описание и свойства

Возведение сборных бетонных и железобетонных конструкций, а также строительство монолитных конструкций не перестает наращивать свои темпы, но зачастую мастерам приходится столкнуться со спешкой, обусловленной приближающимся окончанием строительного сезона. Это объясняется эксплуатационными характеристиками цементного раствора, одной из которых является наличие жидкой фазы, способствующей непрерывному процессу гидратации и созревания состава. Если температура опускается ниже 5 градусов, происходит торможение фазы созревания бетона, а в случае достижения отрицательных значений он прекращается, что обусловлено кристаллизацией воды, входящей в состав цементного раствора.  Это приводит к разрушению структуры бетона, который становится непригодным к использованию. Несмотря на это, большинство мастеров, имеющих опыт работ в сфере монолитного строительства, сталкиваются с необходимостью продолжения цикла бетонных работ в зимнее время, в связи с чем, перед ними встает вопрос: «Как продлить жидкую фазу бетона, а, следовательно, и его жизнедеятельность. Для решения этой проблемы специалисты предлагают использовать противоморозные добавки в бетон, технические характеристики и основные разновидности которых будут рассмотрены в настоящей статье.

Содержание

  1. Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности
  2. Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона
  3. Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон
  4. Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон
  5. Противоморозная добавка в бетон своими руками
  6. Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

 

Противоморозные добавки в бетон: основные разновидности

Противоморозные добавки в бетон представляют собой химическое вещество в виде сухой смеси или раствора, которые, посредством вовлечения в процесс кристаллизации бетона максимального количества воды, ускоряют процесс гидратации бетонной смеси, способствуя затвердеванию бетона в условиях отрицательных температур. Однако основное предназначение противоморозной добавки заключается в поддержании жидкого состояния бетонного раствора и последующем ускорении его гидратации, существенно замедляющейся при отрицательных температурах.

Важно! Используя противоморозные добавки в бетон, важно помнить о том, что прочность бетона с противоморозными добавками в условиях отрицательных температур не превышает 30 % от максимально возможной проектной прочности, остальные 70 % прочности бетон набирает в процессе оттаивания. В связи с этим, конструкции, бетонирование которых происходило в зимний период времени, не должны подвергаться высоким нагрузкам.

В соответствии с химической основой различают следующие виды противоморозных добавок в бетон:

  • Антифриз;
  • Сульфаты;
  • Противоморозные добавки-ускорители.

Рассмотрим более подробно характеристики каждой представленной разновидности.

  • Антифриз представляет собой противоморозную добавку в бетон, способствующую уменьшению температуры кристаллизации жидкости, входящей в состав раствора, а также увеличивает или незначительно уменьшает скорость схватывания раствора. При этом он не оказывает никакого влияния на скорость формирования структур.
  • Добавки в бетон на основе сульфатов являются еще одним популярным противоморозным компонентом, обеспечивающим максимальную скорость образования плотного раствора. Характерной особенностью противоморозных добавок на основе сульфатов является активное выделение тепла, начинающееся после их добавления в раствор и сопровождающееся взаимодействием бетонного раствора с продуктами гидратации. В связи с тем, что добавки на основе сульфатов характеризуются прочным связыванием с труднорастворимыми соединениями, их нельзя использовать с целью понижения температуры замерзания рабочей смеси.
  • В основе действия противоморозных добавок-ускорителей лежит повышение степени растворимости силикатных компонентов цемента, которые, вступая в реакцию с продуктами его гидратации, образуют двойные и основные соли, снижающие температуру замерзания жидкостного компонента бетонного раствора.

Важно! Современные комплексные противоморозные добавки для бетона не только регулируют кинетику набора его прочности, но и корректирует его реологические свойства. Понижая температуру кристаллизации жидкостного компонента раствора, они сокращают сроки его первичного схватывания, оказывая влияние на затвердевания цементного камня и повышая его марочную прочность.

Существует несколько разновидностей добавок-ускорителей, каждая из которых обладает определенным набором химических и эксплуатационных свойств. Рассмотрим их более подробно.

Поташ  или карбонат кальция, представляющий собой кристаллическое вещество, является сильным противоморозным компонентом, существенно ускоряющим процесс схватывания и последующего затвердевания бетона. Как и любая противоморозная добавка, карбонат кальция снижает прочность бетонной конструкции, и чтобы максимально снизить это негативное влияние на постройку, специалисты рекомендуют сочетать поташ с тетраборатом натрия или сульфидно-дрожжевой бражкой, концентрация которых не должна превышать 30 %. В связи с тем, что карбонат кальция является потенциально опасным веществом, в процессе его эксплуатации необходимо соблюдать определенные меры безопасности;

Тетраборат натрия, также называемый бурой или сульфатно-дрожжевой бражкой, представляет собой смесь солей натрия, кальция, аммония или лигносульфоновых кислот. Специалисты рекомендуют добавлять данное вещество в качестве примеси при использовании карбоната кальция, что позволяет предотвратить потерю прочностных характеристик бетонных конструкций после их оттаивания. В противном случае можно наблюдать не только появления трещин в конструкциях, но и снижение их водонепроницаемости и морозостойкости. Таким образом, использование в качестве противоморозной добавки поташа без добавления тетрабората натрия снизит прочностные характеристики конструкции на 20-30 %;

Нитрит натрия – кристаллический порошок, используемый в качестве противоморозной добавки к бетонному раствору. Учитывая, что нитрит натрия представляет собой пожароопасное ядовитое вещество, в процессе его эксплуатации важно соблюдать предельно-допустимую концентрацию вещества, которая определяется опытным путем и обычно не выходит за пределы 0,1 – 0,42 л/кг цементного раствора, при условии, что температура окружающей среды составит от 0 до -25 градусов. На предприятии в процессе работы с нитритом натрия предельно-допустимая концентрация вещества на рабочем месте не должна превышать 0,005 мг/л. В соответствии с требования научно-исследовательского института бетона и железобетона, тара, которая использовалась для транспортировки, хранения и изготовления нитрита натрия, должна быть снабжена отметкой «ЯД». Запрещается совместное использование нитрита натрия и лигносульфоновых кислот, так как их взаимодействие сопровождается образованием отравляющих газов;

Формиат натрия – белый кристаллический порошок, также выполняющий функцию противоморозного ускорителя. В большинстве случаев используется совместно с лигносульфонатом нафталина для повышения водоредуцирующих и пластифицирующих характеристик. Формиат натрия является противоморозной добавкой в бетон, расход которой не превышает 2-6 % от общей массы цемента.

Важно! Кроме вышеперечисленных веществ, в качестве противоморозных добавок в условиях отрицательных температур могут использоваться формиат натрия на спирту, хлорид кальция,  аммиачную воду и мочевину.

Преимущества и недостатки противоморозных добавок в раствор бетона

Преимущества противоморозных добавок в бетон

  • Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени;
  • В связи с тем, что противоморозные добавки повышают степень сцепления компонентов раствора, они значительно увеличивают прочность монолита;
  • Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях;
  • Оказывают положительное влияние на долговечность смеси, продлевая срок эксплуатации здания;
  • Повышает пластифицирующие и стабилизирующие характеристики цементной смеси – использование бетона, обладающего повышенной пластичностью, позволяет изготавливать конструкции, которые не растрескаются после застывания рабочего состава;
  • Повышает морозостойкость бетонной смеси. Данный показатель особенно важен для бетона, предназначенного для возведения ответственных конструкций, например, опор мостов. В большинстве случаев он находится в прямой зависимости от плотности бетона. Более плотные марки бетона характеризуются большим количеством возможных циклов заморозки и оттаивания;
  • В отличие от альтернативных методов повышения морозостойкости бетона, использование противоморозных добавок характеризуется относительно низкой стоимостью;
  • Используя противоморозные добавки, вы значительно снизите риск усадочных деформаций бетонной монолитной конструкции;
  • Повышение влагонепроницаемости бетонных конструкций за счет заполнения пор пластифицирующими веществами, препятствующими проникновению воды;
  • Ускорение процесса застывания бетонного раствора – основной момент, благодаря которому раствор может «не бояться» холода;
  • Отдав предпочтение противоморозной добавке в бетон, вы надежно защитите используемую арматуру от коррозионных процессов, которые имеют места из-за воды, входящей в состав бетонного раствора.

Недостатки противоморозных добавок в бетон

  • Стремление увеличить надежность прочностных характеристик бетона, необходимо увеличивать расход цемента;
  • Отдельные компоненты, входящие в состав присадок, являются ядовитыми;
  • В некоторых случаях снижается заявленная мощность бетона;
  • В случае использования противоморозных добавок в бетон, снижается скорость набора прочностных характеристик бетонной конструкции.

Рекомендации по применению противоморозных добавок в бетон

Специалисты советуют вводить противоморозную добавку в раствор бетона вместе с водой. Важно отметить, что желательно это делать с последней третью жидкости. Не рекомендуется добавлять присадки в сухую смесь. Добавив в раствор противоморозную присадку, выждете определенный промежуток времени, в течение которого произойдет равномерное распределение компонентов.

Проводя монтажные мероприятия в условиях отрицательных температур, следуйте предписаниям, представленным ниже:

  • Если вы работаете в условиях снегопада, позаботьтесь об организации соответствующих укрытий;
  • Температура раствора, вышедшего из смесителя, не должна выходить за пределы рекомендуемого диапазона от +15 до +25 градусов;
  • Для приготовления рабочей смеси специалисты рекомендуют использовать подогретую воду;
  • Что касается обогрева заполнителей, его рекомендуется производить перед непосредственным использованием.

Важно! Специалисты в строительной сфере рекомендуют обратить внимание на СНИП 3.03.01, в соответствии с которыми, для достижения необходимых прочностных характеристик раствора бетона, нужно соблюдать требования по уходу за бетоном в зимнее время. В процессе выполнения этих мероприятий к моменту достижения температуры, на которую был выполнен расчет дозировки присадки, не рекомендуется достигать прочности конструкции, превышающей 20 % от заявленной проектной прочности.

Дозировка и расход противоморозной добавки в бетон

Дозировка противоморозной добавки в бетон, расход которой является крайне вариабельным параметром, подбирается с учетом каждой конкретной ситуации посредством проведения испытаний в условиях производства и лаборатории.

Расход противоморозной добавки зависит от следующих факторов:

  • Температура окружающей среды, в условиях которой будут производиться монтажные мероприятия;
  • Заявленная марочная прочность используемого цемента;
  • Химико-минералогический и вещественный состав цемента используемого в процессе работ, а также его предполагаемая скорость набора прочности;
  • Температура раствора, которой он достигнет на выходе из смесителя;
  • Условия ухода за бетонными конструкциями.

Важно! В случае длительного использования или хранения раствора, в который вносились присадки, необходимо проверять его гомогенизацию, периодически перемешивая. Расчет необходимого количества противоморозной добавки производится с учетом погрешности 2 %.

Противоморозная добавка в бетон своими руками

Если теплые деньки уже прошли, но вы неожиданно столкнулись с необходимостью заливки монолитной конструкции, вам не обойтись без использования противоморозной добавки в бетон. Наиболее предпочтительным вариантом, в данном случае, станет приобретение противоморозной добавки в специализированном магазине, что объясняется их относительной дешевизной, небольшим расходом и способностью существенно повышать свойства бетонного раствора при условии минимальных негативных последствий. Если предполагаемый фронт работ небольшой, а выполнение монтажных мероприятий вы планируете осуществить при температуре не ниже -10 градусов, данный вариант является наиболее оптимальным.

Однако если у вас нет возможности приобрести готовую противоморозную добавку в бетон, вы можете без проблем ее изготовить самостоятельно, так как единственным материалом, которой вам потребуется в процессе работ, это хлориды (соли). Хлористые соли снижают температуру замерзания раствора, сокращают сроки его первичного схватывания и уменьшают расход цемента. Однако специалисты уверены, что противоморозная добавка на основе хлоридов, изготовленная самостоятельно, может использоваться только для неармированных конструкций, что обусловлено коррозионными процессами, развивающимися под действием хлоридов.

Преимущества противоморозной добавки на основе хлоридов
  • Низкая стоимость;
  • Отсутствие влияния на скорость застывания бетона, благодаря чему, приготовление раствора можно осуществлять заранее;
  • Отсутствие влияние на структуру цементного раствора;
  • Увеличение подвижности частиц, благодаря которой, вы сможете придать цементному раствору желаемую форму.

Недостатки противоморозной добавки на основе хлоридов
  • Высокий уровень коррозийной активности, вследствие чего, противоморозная добавка на основе хлоридов не может использоваться для изготовления конструкций, в структуре которых присутствует металл и арматура. Последние окислятся под воздействием хлоридов и отслоятся от бетонной конструкции, нарушив ее целостность.

Как влияет температура окружающей среды на расход хлоридов?
  • Расчет доли хлоридов в готовом растворе производится по следующей схеме:
  • Если монтажные мероприятия осуществляются при среднесуточной температуре ни ниже – 5 градусов, оптимальная доля хлоридов в готовом растворе не должна превышать 2 %;
  • Если работы проводятся в условиях более низких температур (-6 до -15 градусов), оптимальная доля хлоридов должна составлять 4 % от общей массы раствора.

Важно! В этом случае схема набора ожидаемой прочности конструкции при высыхании в условиях отрицательных температур будет выглядеть следующим образом:

Для первого варианта, где концентрация соли составляет 2 %:

  • 30 % по истечении недельного срока;
  • 80 % по прошествии месяца;
  • 100 %-ой прочности конструкция достигнет только через 3 месяца.

Для второго варианта (концентрация соли составляет 4 %) эти цифры будут составлять 15%, 35%, 50% соответственно.

Важно! Несмотря на то, что соль является самостоятельной противоморозной добавкой, специалисты рекомендуют ее использовать совместно с хлоридом кальция, массовая доля которого при использовании в условиях температуры до – 5 градусов составляет 0,5 % от массы раствора, и 2 %  — в случае использования при температуре от -6 до -15 градусов.

Меры предосторожности при работе с противоморозными добавками

  • В процессе работы с противоморозными добавками необходимо использовать защитные перчатки;
  • В случае попадания на открытые участки кожи, промойте ее водой с мылом. Исключите попадание противоморозной добавки в глаза, если этого не удалось избежать, промойте глаза большим количеством воды и незамедлительно обратитесь к врачу.
  • Утилизация добавки осуществляется в соответствии с местными правилами, что объясняется присутствием в составе противоморозных добавок вредных компонентов. Вследствие этого запрещается выливать смесь в почву, водоемы или канализацию.

Противоморозные добавки в бетон и раствор

Компания «БалтМонолитСтрой» обладает значительным опытом по применению  добавок в бетон и раствор, производства Master Builders Solutions. Мы сотрудничаем со многими производителями товарного бетона на территории СЗФО. Квалифицированные специалисты-технологи нашей Компании готовы предложить Клиентам технические консультации, помощь в выборе добавок и подборе состава бетона. По всем вопросам, касающимся применения продукции, обращайтесь, пожалуйста, в офис нашей Компании +7 (812) 309-71-79.

Введение противоморозных добавок — технологически наиболее простой, удобный и экономически выгодный способ зимнего бетонирования. Они нашли широкое применение при строительных работах  в условиях температуры наружного воздуха и грунта ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0 вплоть до -30°С.

Роль таких добавок заключается, в основном, в активизации процесса гидратации цемента, вызывающей ускоренное образование гелей. При растворении добавки для зимнего бетонирования происходит не простое распределение ее частиц (молекул или ионов) по всему объему воды, а их химическое взаимодействие с молекулами воды. В результате реакции образуются сольваты (соединения частиц растворенной добавки) с молекулами воды, что приводит к понижению температуры замерзания воды.

Добавки для зимнего бетонирования по своему назначению можно разделить на 2 группы:

  • непосредственно противоморозные добавки
  • и комплексные добавки с пластифицирующим эффектом.

Новой редакция ГОСТ 24211-2008 также предусматривает разделение противоморозных добавок на добавки для «холодного» и «теплого» бетона и раствора. 

Подробнее о продукции

Специалистами бренда Master Builders Solutions разработаны эффективные  решения для бетонированием в зимних условиях. Например, MasterPozzolith 501 HE – противоморозная «монодобавка», обеспечивающая сохранение свойств бетонной смеси при температурах окружающего воздуха до -30 0С.

Комплексные модификаторы противоморозного действия – MasterRheobuild 181 A и MasterGlenium 150, обеспечивают бетонной смеси лучшую удобоукладываемость при сниженном содержании воды и , одновременно, предотвращают замерзание бетонной смеси при температурах окружающего воздуха до -25 0С.

Добавки производителя Master Builders Solutions позволяют снизить температуру замерзания воды в бетоне, произвести укладку бетонной смеси при отрицательной температуре вплоть до — 30 0 С, предотвратить разрушения внутренней структуры бетона, а также, за счет сбалансированного соотношения компонентов, обеспечить в установленные сроки необходимую прочность бетона. Более того, применение специальных добавок Master Builders Solutions позволяет существенно снизить материальные и энергетические затраты и гарантированно получать бетоны с уплотненной структурой и с заданными проектными свойствами.

Противоморозные добавки к бетону. — Завод ВосЦем

Близится зима, и нас ожидает как минимум три месяца экстремального строительства. Впрочем, температура уже не раз опустилась ниже заветной для строителей среднесуточной температуры + 5°С, а это значит, что настала пора добавлять в бетон противоморозные добавки.

Российский рынок противоморозных бетонных добавок велик и обширен. Каждый производитель прилагает к своему товару подробнейшее описание, в котором мелькают цифры, таблицы, различные умные термины. Неподготовленному человеку во всём этом тяжело разобраться сходу. Но у нас с вами есть другой способ получить объективную информацию о противоморозных добавках. Да-да, речь снова идёт о нормативной документации.

В первую очередь заглянем в ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия», который поможет нам определиться с терминологией. Думаю, многие с удивлением для себя откроют тот факт, что противоморозные добавки разделены на две категории: для «холодного» бетона и для «тёплого».

Давайте разбираться, чем «холодный» бетон отличается от «тёплого». Итак, по версии авторов ГОСТа, «холодный» раствор и бетон — это «раствор или бетон, изготовленный из растворной или бетонной смеси с противоморозной добавкой, твердеющий постоянно при отрицательной температуре». А «тёплый» раствор и бетон — это «раствор или бетон, изготовленный из растворной или бетонной смеси с противоморозной добавкой, обеспечивающей не замерзание смеси при отрицательных температурах на время от её изготовления до начала обогрева бетонированной конструкции». В общем, различия понятны.

Интересно то, что в предыдущей версии документа (ГОСТ 24211-2003) ещё не было никакого разделения бетона на «тёплый» и «холодный», а, соответственно, не было и разделения противоморозных добавок на две группы. В качестве основного эффекта действия добавок в старом ГОСТе называлось лишь «обеспечение отвердения при отрицательных температурах», что соответствует функции противоморозных добавок для «холодного» бетона. Таким образом, противоморозные добавки для теплых кладочных смесей — это нововведение.

Посмотрим, какие основные эффекты действия и критерии эффективности противоморозных добавок отмечены в новом ГОСТе.

Грамотно применять противоморозные добавки в бетон нам поможет ГОСТ 31384-2008 «Защита железобетонных и бетонных конструкций от коррозии». Одно из самых важных требований: «общее количество химдобавок при их применении для приготовления бетона не должно быть более 5% массы цемента». Там же (в пункте 6.4.3) можно прочитать и остальные требования.

О том, как важно соблюдать технологию производства бетона (и не только в части применения противоморозных добавок!) красноречиво говорит следующий случай. В 2009 году жители нескольких новостроек, построенных разными застройщиками, стали жаловаться на запах аммиака в своих квартирах. Строительные чиновники, застройщики, производители бетона стали искать виноватого. Разбирались основательно, по-русски. Прошло два года. В итоге на словах во всём обвинили противоморозную добавку в бетон. Как бы там ни было, расплачиваться за чью-то ошибку придётся жильцам новостроек. На этой оптимистичной ноте завершим очередной наш рассказ о бетоне.

Противоморозные добавки для бетона — виды и действие

Снизить зависимость строительных работ от сезона года и климатических условий означает сократить непроизводительные затраты и избавиться от потерь, связанных с простоями и затягиваем сроков. Использование противоморозных добавок в бетонном растворе позволяет оптимизировать работу и затраты в самой чувствительной к холоду сфере — формировании бетонных монолитных конструкций.

Существует несколько видов противоморозных добавок, распространенных в строительной практике. Мы не рассматриваем варианты с добавлением в раствор соли, как это часто рекомендуют в интернете — это некорректно с точки зрения технологии, кроме того, это решение может дать выраженный отрицательный эффект при последующем наборе прочности и снизить долговечность конструкции. Нас интересуют промышленные составы, которые можно использовать уже на этапе производства бетонного раствора в РБУ.

Три группы противоморозных добавок для бетона

Товарный бетон для монолитных работ сохраняет нормальные свойства при температуре воздуха до 5 С. С понижением температуры начинается изменение его свойств, причем процессы протекают быстро и затрагивают все фазы — от заливки в опалубку до последующего твердения и набора прочности монолитом. Противодействовать этим изменениям можно, используя вещества, изменяющие характер протекающих в бетоне процессов.

Противоморозные добавки для бетонного раствора условно делятся на три основные группы по действию.

  1. Антифризы — предотвращают кристаллизацию воды в растворе, поддерживают пластичность бетона в процессе перевозки и заливки, способствуют лучшей гидратации цемента в процессе твердения. В зимнее время роль антифриза как пластификатора особо важна при работе с большими массами бетона, направляемыми в сложную опалубку.
  2. Тепловыделители — специфические сульфатные добавки, которые через некоторое время после введения в раствор начинают устойчиво прогревать его, не давая начаться активному процессу кристаллизации воды. Эти добавки следует применять с осторожностью — они имеют свойство образовывать прочные связи в структуре бетона, поэтому использование их в качестве пластификаторов может отрицательно сказаться на качестве конструкции.
  3. Ускорители гидратации цемента — позволяют воздействовать на процесс внутри формирующегося монолита, за счет чего сокращается время на твердение бетона и набор прочности монолита.

Использование противоморозных добавок в бетон не оказывает решающего действия на длительные процессы. Важно учитывать, что первичный набор прочности с добавками доходит примерно до 30 %, а дальнейшие процессы начинаются после оттаивания монолита. Именно поэтому в строительстве принято создавать тепляки и поддерживать в них температуру примерно +15 С.

Комплексные добавки для зимних бетонных работ

Для крупных строительных проектов и частных решений разработаны комплексные противоморозные добавки. Это сбалансированные составы, воздействующие на бетон на всех этапах — от перевозки до окончательного твердения и формирования завершенного прочного монолита. Действие таких добавок настолько широко и эффективно, что большинство поставщиков бетона использует их “по умолчанию” в холодное время года. Сколько стоит куб бетона с добавками — вопрос не праздный, но небольшой прирост цены полностью покрывается положительным эффектом.

Действие незамерзаек для бетона можно описать в нескольких пунктах, с разных точек зрения:

  • повышается или сохраняется на нужном уровне пластичность бетона, что позволяет избежать потерь в процессе перевозки и сократить время на заливку;
  • процесс гидратации цемента протекает в нормальном ритме и предсказуемо — таким образом сохраняются свойства, придающие прочность бетонному монолиту;
  • структура массы формируется без воздействия кристаллов воды, которые при замерзании могут нарушить связи между цементом и наполнителями;
  • за счет противодействия замерзанию поддерживается минимальная проницаемость для воды и увеличивается морозостойкость монолита.

В целом действие комплексных добавок описывается как оптимизирующее. С экономической точки зрения это означает, что добавление в бетонный раствор противоморозных смесей избавляет от необходимости приобретать бетон изначально завышенной прочности. С учетом снижения потерь времени на заливку и твердение бетона этот эффект возрастает многократно — крупные строительные компании могут добиться снижения потерь и затрат на 15-20 % только благодаря возможности не останавливать работы и не направлять в брак бетонный раствор.

Частный покупатель бетона таким образом может сэкономить время — заливка бетона с противозамерзайкой и пластификатором производится до падения температур ниже 15 С. После этого можно укрыть фундамент и дождаться его твердения. При этом не возникает необходимости греть бетон в процессе заливки, затрачивать средства на подогрев воды и образование пара.

Независимо от масштабов проекта, бетон с противоморозными добавками хорошо заполняет опалубку, до твердения не разъедает металлическую арматуру и набирает прочность равномерно. Прочность готового монолита остается в предсказуемых пределах. Отсутствие необходимости добавлять воду или усиливать раствор цементом позволяет избежать эффектов растрескивания и повышения пористости монолита.

Производитель бетонного раствора Эркон Бетон работает с противоморозными добавками высокого качества и принимает заказы на изготовление промышленного строительного бетона с заранее заданными свойствами.

добавки для бетона, пластификаторы и суперпластификаторы, ускорители, замедлители схватывания, гидрофобизаторы, добавки в бетон

Хоть и говорится, что лучшее — враг хорошего, а вот технологи нашей Компании так не считают. Практически ни одно современное предприятие осуществляющее производство ЖБИ, цемента или бетонных смесей не обходится без применения специальных добавок для бетона, существенно улучшающих качество и характеристики смеси и регулирующих процессы схватывания цемента и его твердения.

Казалось бы, к чему эти добавки для бетона, если бетонная смесь изготовлена на современном оборудовании, и при её производстве не были нарушены все нормы и требования по времени и тщательности замешивания, соблюдён состав смеси, использованы качественные наполнители: цемент, песок, щебень, вода? Хорошая бетонная смесь — сама по себе хороша, но если есть возможность сделать её лучше: увеличить прочность, сделать её более подвижной, повысить её влагонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, защиту от солей, нефтепродуктов и так далее тому подобное, то почему бы это не сделать?

Современное производство бетона, ЖБИ и цемента на то и современное, что учитывает все возможности и нюансы, позволяющие сделать продукцию «быстрее, выше, сильнее». Вот здесь на помощь комбинатам производящим ЖБИ и различным бетонным заводам приходят специальные добавки для бетона, воздействующие на поведение цемента на различных стадиях схватывания и твердения, и влияющие на качественные характеристики изготовленного ЖБИ, или, монолитной железобетонной конструкции, в течении всего периода эксплуатации.

Давайте рассмотрим основные виды химических добавок, которые используются на современном бетонном и ЖБИ производстве. Их можно условно разделить на группы:

  • добавки в бетон, регулирующие основные свойства смеси, такие как подвижность, пластичность, водоудержание, порообразование и т.д.
  • виды добавок, регулирующих сохраняемость и отвечающих за скорость твердения бетона, скорость схватывания цемента, в основном, влияющие на процесс гидратации в начальной стадии схватывания, твердения и набора прочности бетона.
  • добавка для придания ЖБИ или железобетону специальных свойств: полимерная, биоцидная и т.д.
  • противоморозные добавки для бетона, позволяющие производить бетонирование при минусовых температурах.
  • добавка в бетон, повышающая его прочность, морозостойкость, коррозионную стойкость.
  • ингибиторы коррозии стали, ибо стальная арматура, входящая в состав любых ЖБИ или монолитного железобетона, подвержена разрушающему воздействию агрессивных сред, в которых приходится работать многим железобетонным конструкциям.
  • расширяющие добавки в цемент, снижающие усадку, повышающие трещиностойкость, создающих самонапряжение ЖБИ и монолитных железобетонных конструкций.
  • красящие добавки — пигменты для бетона.
  • добавки в бетон для гидроизоляции, к которым можно отнести различные кольматриующие добавки, гидрофобизаторы и другие средства понижающие проницаемость бетонной конструкции.
  • различные поризующие виды добавок для лёгких бетонов: газообразующие, воздуховолекающие, пенообразующие и т.д.

Если у нас набралось столько групп, то сколько же будет добавок? Сразу скажу — много! Перечислять их всех — вряд ли хватит сил и времени. Выделим лишь основные, которые могут быть полезны широкому кругу строителей. Наверное не совру, если скажу, что , а вернее, его более продвинутый наследник — — самая используемая на сегодня добавка для бетона, используемая при производстве бетонных смесей. Во всяком случае Компания БЭСТО пластификатор с-3 используется практически всегда. Вообще, химические добавки, способствующие уменьшению водосодержания в составе бетонных смесей — наиболее востребованы. Очень много плюсов от их использования, а именно: повышается текучесть бетонной смеси без добавления лишней воды, она становится более пластичной, экономится цемент, повышается плотность, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

Вот здесь и приходят на помощь специальные добавки для бетона — пластификаторы, которые начали использовать ещё с сороковых годов прошлого столетия. На сегодняшний день, мы в основном имеем дело с их новой версией, так называемыми суперпластификаторами. Они появились в СССР ещё в начале восьмидесятых. Безусловный лидер здесь — пластификатор с-3. Одним из главных производителей суперпластификатора с-3 является компания «Полипласт». Чем же так хороши пластификаторы, давайте поглядим:

  • Экономия цемента. Для получения равнопрочного бетона одинаковой подвижности с применением пластификатора с-3 и без него, на один куб бетонной смеси расходуется цемента на 15% меньше. Достигается сиё великолепие за счёт снижения количества воды затворения. Но для сохранения необходимой подвижности смеси, производители обязательно вводят суперпластификаторы или пластификаторы в бетон. Таким образом одновременно снижается водоцементное отношение и при этом не снижается подвижность.
  • Без ущерба для прочности будущих ЖБИ и железобетонных конструкций повышается подвижность смеси. Что особенно актуально для монолитного строительства, где вовсю применяются бетононасосы и автобетононасосы, требующие для нормальной работы бетон п4-п5 (осадка конуса от 16 см).
  • Увеличение окончательных прочностных характеристик до 25%.
  • Благодаря улучшенной удобоукладываемости отпадает необходимость вибрирования свежеуложенной смеси!
  • Возможность без особых проблем заливать густоармированные конструкции: колонны, узкие опалубки стен и так далее.
  • Получение составов повышенной плотности (высокая непроницаемость), что положительно сказывается на водонепроницаемости ЖБИ и железобетонных конструкций в целом.
  • Повышение морозостойкости вплоть до F350 и трещиностойкости.
  • Снижается усадка твердеющего бетона или ЖБИ.
  • Возможность получать высокопрочные ЖБИ и бетоны, с показателями прочности на сжатие свыше 100МПа! К примеру: бетонный образец марки м-350 (B25) 28 суточного возраста обладает прочностью на сжатие всего лишь 25 МПа. То есть — в четыре раза меньшей. Применяя специальные модификаторы возможно получить смесь с марочной прочностью превышающёй марку используемого при затворении цемента.
  • Заводы выпускающие ЖБИ получают свою выгоду от использования пластификаторов за счёт сокращения времени пропаривания или снижения температуры в камерах. А это существенная экономия энергоресурсов, ускорение оборачиваемости формоснастки и как следствие — увеличение объёмов производства.
  • Увеличивается сцепляемость арматуры с бетоном аж в 1,5 раза (если не врут конечно физики-химики)

Мне кажется, что перечисленных плюсов вполне достаточно для того чтобы понять, что производить бетонные смеси или ЖБИ без пластификаторов — не самое выгодное мероприятие. Однако, в нашей бочке мёда есть и ложка дёгтя. Маленькая такая, но есть. И дёготь этот — незначительное замедление сроков схватывания и твердения бетонной конструкции. Можно считать это отрицательным эффектом, может кому-то он покажется и положительным, но суть одна. Для компенсации замедляющего действия пластификаторов иногда вводится специальная добавка для бетона — ускоритель твердения. Она и компенсирует всё, что подпортил пластификатор, а именно график нормального твердения отлитой конструкции.

На сегодняшний момент всё чаще и чаще применяются комплексные виды добавок в бетон. Как правило, они двухкомпонентные. Например: в основе пластификатор с-3, а в довесок ускоритель твердения, либо воздухововлекающая добавка, либо микрокремнезём и т.д. Благодаря таким комбинациям бетонные заводы получают высокопрочные смеси с уникальными характеристиками.

Другие виды добавок для бетонов и растворов

Ускорители твердения бетона Для компенсации действия пластификатора, немного тормозящего процесс твердения, иногда вводятся специальные добавки — ускорители твердения. Так же ускорители твердения могут применяться при нестандартных заливках, когда требуется быстрая схватываемость нижнего слоя бетонного массива, чтобы можно было без проблем продолжать лить дальше. Классический пример — монолитная чаша бассейна, когда в объединённую опалубку дна и стен бассейна необходимо уложить бетонную смесь так, чтобы при заливке в стены она не выдавила своей массой только что отлитое дно. Обычно этот процесс растягивается во времени, но его можно существенно сократить, если использовать ускорители твердения бетона. Ещё одна область применения ускорителей — бетонирование в холодную погоду. Ведь, чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленней происходит процесс гидратации цемента, начало и конец схватывания и набор прочности происходят в замедленном темпе. Здесь тоже помогают ускорители.

Замедлители твердения бетона По названию понятно — что делают подобные виды добавок. Применяют их для увеличения времени живучести бетонной смеси. В основном это может быть надо для транспортировки на дальние расстояния, при невозможности быстрой заливки и так далее. То есть, с применением замедлителей твердения мы берём тайм аут, чтобы успеть кое-что сделать: поесть пончиков, попить пива, поспать пока бетон будет отдыхать в бадье или корыте. Причем, растягивается это удовольствие аж на несколько часов. Как-то так. В группу замедлителей можно отнести водопонизители. Они так же оказывают замедляющий эффект.

Воздухововлекающие добавки Как Вы уже поняли из названия, они «вовлекают» воздух. При замешивании смеси создаются миллионы мельчайших микропузырьков воздуха. Для чего это нужно. Основная задача — создание в бетоне или ЖБИ микропористой структуры. Пористый шоколад помните? Вот тоже самое, только поры микроскопические. Благодаря наличию этих самых пор повышается морозостойкость бетонной конструкции или ЖБИ. Почему? Да потому как пропитавшей бетонную конструкцию воде, при замерзании, есть куда расширяться. В те самые поры. Дёшево и сердито.

Однако, и здесь не без дёгтя. Цементный камень то они уберегают от разрушения, а вот заполнители нет. Щебню так же достаётся от мороза и воды, как и без волшебных пузырьков. Но это уже совсем другая песня. Из минусов подобных добавок — снижение прочности бетонной конструкции. Незначительно, но есть. Во всяком случае, высокопрочный бетон с такими добавками не сделаешь. А морозостойкость можно повысить и другими способами, например: снизить водоцементное отношение, либо ввести в состав смеси золу уноса, при том же количестве цемента. Благодаря этому существенно повышается водонепроницаемость (коэффициент W в маркировке смесей) и плотность. Вода просто не попадает в бетонную структуру.

Противоморозные добавки для бетона Основное предназначение противоморозных добавок (ПМД) — обеспечение возможности зимнего бетонирования при минусовых температурах и отсутствии дополнительного прогрева залитой конструкции. Отдельные виды добавок позволяют производить бетонирование при температуре до — 25 градусов. Это «жесть» конечно, но если есть такая необходимость, то выбирать не приходится. Так как же действуют противоморозные добавки. Тем, кто знаком с «предметом» и так понятно, всем остальным постараюсь объяснить в нескольких фразах.

Главная суть застывания раствора или бетонной смеси — это так называемая гидратация цемента. Попросту — процесс кристаллизации минералов (силикатов, алюминатов) присутствующих в цементе, при взаимодействии его с водой. Скорость этого процесса существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При низких положительных температурах процесс схватывания цемента растягивается во времени (в несколько раз), при отрицательных температурах — он останавливается вовсе, по банальной причине замерзания той самой воды. Вот с двумя этими гадостями и борется, в силу своих возможностей, противоморозная добавка для бетона.

Главные задачи современных противоморозных добавок — сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона (в условиях низких температур), понизить температуру замерзания воды. По-русски выражаясь — сделать так, чтобы вода замерзала не при 0 градусов, а при -10 или -20. Наверное помните, что солёная вода — классический пример понижения температуры замерзания. Есть ещё одна задача у современных противоморозных добавок — не навреди. Прям как у Гиппократа: «…сообразно с моими силами и моим разумением, воздерживаясь от причинения всякого вреда…» А навредить они могут. Не все, но могут.

Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают все страшные грехи: и тебе коррозия арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости, и ещё пёс знает чего из того, что взбредёт в голову. К сожалению, я не химик и не естествоиспытатель, но попробую суммировать некогда прочитанное, услышанное и самим попробованное.

Миф первый: при применении противоморозных добавок, в монолитном железобетоне или самодельных ЖБИ происходит коррозия арматуры. Этот миф к нам пришёл из далёких времён — «когда деревья были большими». Взять самый распространённый в России нитрит натрия, так он наоборот является ингибитором коррозии. Многие противоморозные добавки положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. Я уж не говорю про современные комплексные добавки.

Миф второй: снижение прочности. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении классического подросткового возраста 28 суток лидирование лабораторного бездобавочного бетонного образца (твердеющего при +20 градусах) сходит на нет, и дальше часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками. Вот тебе бабушка и снижение прочности.

Однако, не стоит забывать и про ненормальное % введение добавки в бетон. Вот тут и кроются возможные неприятности. Здесь разговор может затянуться, если начать вспоминать всякие методики раннего замораживания и т.д. Поэтому, обойдёмся двумя репликами. При недостаточном введении ПМД, смесь замораживается, процесс гидратации цемента останавливается и возобновляется лишь с приходом температуры достаточной для оттаивания замерзшей жидкости. В большинстве случаев это проходит безболезненно. Если конечно это не мост и не несущий ригель, который успели за зиму загрузить чем-нибудь тяжёленьким.

У совсем бездобавочных бетонов, случайно замерзших при резком снижении температуры, дело обстоит несколько хуже, но тоже вполне терпимо, при условии, что отлитые конструкции не нагружены. Однако, многое зависит от размера (объема) отлитого ЖБИ. Опять же, важно — когда конкретно бетон замёрз: в какой стадии находился цемент, набралась ли критическая прочность; воздействовала ли вода (дождь, снег тающий) на неокрепшую бетонную поверхность и т.д. Вот тут пожалуй возможна потеря прочности в среднем до 20% и в отдельных случаях снижение морозостойкости процентов до 50, так же наблюдается отшелушение верхнего слоя, эррозия и т.д.

Если рассматривать результаты лабораторных и натурных испытаний, можно сделать вывод, что противоморозная добавка для бетона (особенно комплексная) положительно влияет на результирующие характеристики бетонной конструкции, или железобетона. Увеличивается плотность (водонепроницаемость), обещается позитивное ингибирующее воздействие на арматуру, повышается проектная прочность в сравнении с бездобавочным бетоном.

Опять же, всё это возможно при одном условии, что добавка не левая. Если уверенности нет, то риск сродни «Русской рулетке». Есть проверенный временем Полипласт, но где гарантия, что это Полипласт, а не Равшанпласт разлитый в соседнем ангаре на строительном рынке. Контрафакт — наша всеобщая беда. Одно дело черкизовские Гучи и Карден, и совсем другое — когда эрзац-продукт касается здоровья и строительства. Если задуматься о возможных последствиях, становится немного не по себе.

Добавок конечно много. Перечислить их и описать — задача непростая. Я упомянул лишь самые используемые. По мере возможностей и сил постараюсь со временем дополнить эту страницу описанием проигнорированных ныне составов. А пока, что есть — то есть. С суперпластифицированным незамерзающим приветом, Эдуард Минаев.

Влияние антифриза на свежий бетон, подвергнутый циклам замерзания и оттаивания

Основные моменты

Исследовано влияние нитрата кальция и мочевины на свойства свежего бетона.

Нитрат кальция положительно влияет на морозостойкость.

Мочевина была менее эффективна, чем нитрат кальция, при разложении при замораживании – оттаивании.

При добавлении мочевины и нитрата кальция улучшается внутренняя структура бетона.

Влияние на антифризы усиливается с увеличением циклов замораживания – оттаивания.

Реферат

Это исследование было сфокусировано на влиянии антифриза на изменения микроструктуры и физико-механические свойства свежего бетона, подвергнутого циклам замораживания-оттаивания, вызванного холодной погодой. Для этого использовались антифризы, мочевина и нитрат кальция на уровне 6% от веса дозировки цемента и сравнивались с контрольными образцами.После отливки одна группа контрольных образцов была отверждена во влажных условиях отверждения в течение 1 дня, а затем отверждена в воде, насыщенной известью, при 23 ± 1 ° C в течение 28 дней. Другая группа контролей — смеси мочевины и нитрата кальция — подвергалась циклам замораживания-оттаивания 1, 3, 5, 7, 10, 15 и 28 раз. Были проведены сканирующие электронные микроскопические (SEM) изображения, скорость ультразвуковых импульсов (UPV), водопоглощение и испытания на прочность на сжатие. Результаты показали, что наименьшее значение водопоглощения после 28 циклов замораживания-оттаивания было 5.8% для смесей нитрата кальция. 28-дневная прочность на сжатие контрольных смесей, смесей нитрата кальция и мочевины, подвергнутых замораживанию-оттаиванию 28 раз, снизилась на 72,0%, 27,8% и 52,9% по сравнению с контрольными образцами, отвержденными в воде, насыщенной известью, при 23 ± 1. ° C в течение 28 дней. СЭМ-изображения показали, что образцы, содержащие нитрат кальция, имели более компактную и плотную микроструктуру по сравнению с мочевиной и контролем.

Ключевые слова

Мочевина

Нитрат кальция

Бетонирование в холодную погоду

Прочность на сжатие

SEM

Замерзание – оттаивание

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

B. © 2016 ElsevierV. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Как обеспечить хороший бетон в холодную погоду | Журнал Concrete Construction

Большинство людей думают, что существует аналог антифриза, который предотвращает замерзание бетона. Не существует такого понятия, как антифриз для бетона. Зимой бетону способствует затвердеванию воды, которая вызывает тепло гидратации, препятствующее замерзанию.

По мере того, как температура на улице падает, Consolidated Concrete нагревает воду, используемую в бетонной смеси, имитируя процесс летом.Бетон не знает, насколько холодно на улице.

Для настройки также можно использовать ускорители

. Лучшая новость: когда бетон застыл, он не может замерзнуть. Миссия выполнена в любую погоду.

Независимо от того, являетесь ли вы коммерческим подрядчиком, строящим зимний объект, или домовладельцем, улучшающим свою собственность на открытом воздухе, холодная погода Новой Англии не должна мешать вам работать с бетоном. Конечно, зимние месяцы нетипичны для завершения бетонных работ в целом, но строительство не останавливается только из-за резкого падения температуры на улице.

Температура действительно играет большую роль в удобстве использования и прочности бетона. Consolidated хорошо знает, как правильно подобрать бетонную смесь для низких температур зимой и даже ранней весной, потому что компания занимается этим уже несколько десятилетий.

Методы холодной погоды необходимы, когда температура воздуха опускается ниже 40 ° F. Фактически, падение на 20 ° F может удвоить время, необходимое бетону для схватывания. К счастью, проблемы с температурой можно решить, отрегулировав смесь в соответствии с преобладающими условиями.

Мы гарантируем, что все, что соприкасается со смесью наших клиентов, нагревается, чтобы бетон покидал наш завод при температуре 65 ° F, учитывая, что температура упадет на 25% от разницы между температурами воздуха и бетона в течение срок доставки один час. Большой резервуар для воды с подогревом Consolidated Concrete гарантирует, что мы можем предоставить клиентам столько теплого бетона, сколько им нужно.

Еще одним важным фактором при работе с бетоном в холодное время года является качество самой бетонной смеси.Правильный «рецепт» необходим для того, чтобы бетон работал должным образом.

«Мы готовим зимнюю бетонную смесь из правильных ингредиентов для работы в ожидаемых погодных условиях, чтобы она хорошо выливалась и быстрее застывала», — отмечает грузовик-погрузчик Томми Нойес. «Это включает в себя использование ускорителей схватывания и добавок, снижающих содержание воды, без летучей золы. или шлаковый цемент в холодную погоду, поскольку они схватываются медленнее и выделяют меньше внутреннего тепла, и добавление дополнительного цемента в смесь для генерирования собственного дополнительного тепла.”

Ускорители

могут помочь предотвратить повреждение от мороза, ускорив время схватывания, чтобы ускорить отверждение. «У нас есть большой опыт работы в течение многих холодных зим здесь, в Род-Айленде и близлежащем Массачусетсе, и в создании множества смесей для различных целей», — продолжает Томми. «За счет уменьшения количества воды цементная паста будет иметь более высокую плотность, таким образом добавляя прочности и погодоустойчивых качеств. Мы также можем добавить в смесь ускорители, чтобы ускорить начало отделочных операций, что важно в холодную погоду.”

Уменьшение количества летучей золы в смеси или ее исключение также может помочь уменьшить образование накипи или отслаивания поверхности при воздействии химикатов для борьбы с обледенением после отверждения бетона. «Многие люди думают, что термины« цемент »и« бетон »взаимозаменяемы, но технически цемент является связующим порошком, который используется для изготовления бетона», — отмечает Томми. «Мы можем изменить количество используемого цемента, чтобы создать смесь, подходящую для холода».

Благодаря экспертному планированию от Consolidated Concrete вы можете гарантировать, что ваши коммерческие и жилые проекты этой зимой и ранней весной будут успешными, заложив фундамент или основу, которые прослужат в ближайшие десятилетия.

СОВЕТ : Хотя бетон схватывается медленнее при более низкой температуре воздуха, бетон все же может быть вполне пригодным для обработки, если вы выполните следующие важные шаги при подготовке места отверждения:

  • Никогда не кладите бетон на мерзлую землю, лед или снег.
  • Разморозьте землю в течение нескольких дней, используя тепловые трубы и одеяла или электрические одеяла.
  • Тройное обертывание углов и выступов
  • Удалите стоячую воду; стекающая вода должна испариться или быть удалена с помощью ракеля или вакуума
  • Продолжайте укладку бетона, пока он не затвердеет — подумайте о временном ограждении

Советы по бетонированию в холодную погоду

— это антифриз в смеси для бетонных плит? — Форум

Обзор форума по тегуПодвал и фундаментВаннаяКупка и продажа домовЭлектрооборудование и освещениеПол и лестницыГаражДизайн домаHVACKКухняГаз и садРазноеЖивописьЗапчасти и материалыСантехникаКровля и сайдингИнструменты и мастерскаяWindows & Doors

njwayne

05:40 | 09.12.02

Член с: 12/05/02
2 пожизненных сообщения

Мы обеспокоены тем, что холода (20-30 градусов) сильно затруднили заливку бетонной плиты подвала.наш подрядчик говорит, что ha может смешать антифриз с бетоном, чтобы он не замерз. Это обычная практика и есть ли какие-либо опасения по поводу такого подхода?

GlennG

15:20 | 09.12.02

Многие подрядчики используют кальций в бетонной смеси в качестве ускорителя / антифриза. Проблема в том, что это испортит любую стальную арматуру или арматурную проволоку. Это может быть нормально, если в плите нет стали и вы используете волокна, добавленные на бетонном заводе в качестве арматуры для плиты.Как правило, большинство инженеров допускают использование антифриза в бетоне. Лучше использовать бетонные покрытия или полиэтилен и солому, чтобы покрыть плиту, когда она будет закончена, чтобы защитить ее от замерзания в течение как минимум 48 часов. При отверждении бетон выделяет собственное тепло. Если утеплить его от холода, он не замерзнет. (Это метод, который я обычно использую.)

Glenn

Пиффин

19:14 | 09.12.02

Член с: 11/06/02
1278 пожизненных сообщений

Защитить бетон от замерзания воздухововлекающими средствами, кальцием и одеялами не так уж сложно.Более важная проблема заключается в том, чтобы грунт под ним не замерз перед заливкой. Влага в почве придаст почве кристаллическое расширение, и залитый ею материал будет иметь неустойчивое основание, что приведет к трещинам и неравномерному осаждению.

Ответить как анонимный

Бетонирование для холодной погоды | Требования к размещению | Срок защиты | Добавки для защиты от замерзания

Согласно ACI 306-R10, Бетонирование в холодную погоду определяется как процесс бетонирования — смешивание, заливка и отверждение при температуре ниже 4 o по Цельсию (40 o F) выше рекомендованной период защиты согласно спецификации.Период защиты определяется как время, необходимое для того, чтобы бетон набрал раннюю прочность 3,5 МПа или до достижения желаемой прочности, в зависимости от условий эксплуатации.

Бетонирование в холодную погоду от Франса Ван Хердена на Pexels.com

Например, для бетона с нормальным схватыванием без каких-либо добавок период защиты составляет 2 дня, если бетонный элемент не подвергается нагрузкам или атмосферным воздействиям. С другой стороны, для частично нагруженного и незащищенного состояния он может доходить до 6 дней. Таким образом, только если бетон правильно пропорционален, уложен, защищен в холодную погоду, он может развить необходимую и желаемую прочность и долговечность.Ранние циклы оттаивания и замораживания снизят конечную прочность бетона на сжатие.

Чтобы преодолеть эти проблемы во время Cold Weather Concreting , во время бетонирования добавляются добавки для улучшения свойств и характеристик свежего бетона. Добавки антифризов — это химические соединения, которые добавляются в воду для замеса бетона для понижения точки замерзания водного раствора. Необходим для бетонирования в холодную погоду. Его можно использовать даже при температурах до -30 o C.

Стандартные требования для бетонирования в холодную погоду

ACI 306-R10, таблица 5.1 определяет минимальных температур , которые должны поддерживаться при смешивании, укладке и выдержке бетона. В первую очередь это зависит от стадии бетонирования, температуры окружающей среды и толщины бетонного элемента. Для более тонких элементов требуется более высокая степень контроля, поскольку изменение температуры по глубине не будет значительным.

Таблица 5.1 Рекомендуемые температуры бетона ACI 306-R для бетонирования в холодную погоду Код

также определяет период защиты , в течение которого должна поддерживаться рекомендуемая температура бетона.Как упоминалось выше, срок защиты зависит от условий эксплуатации после бетонирования, пока бетон не достигнет желаемой прочности. Обеспечение контроля температуры имеет решающее значение для снятия опалубки, поскольку прирост прочности при бетонировании в холодную погоду будет отличаться от обычного бетонирования.

Период защиты для холодного бетонирования

Проблемы при холодном бетонировании:

Есть две основные проблемы холодного бетонирования:

  1. Он замерзает, прежде чем наберет достаточную прочность.
  2. Застывание бетона происходит медленно. Поскольку тепло является катализатором гидратации бетона, чем меньше тепла, тем медленнее схватывается.

Обычно бетон не может развить прочность с приемлемой скоростью при температуре ниже 5 ° C. Когда свежий бетон подвергается циклу замораживания или замораживания-оттаивания, возникает несколько проблем. Образование льда в пасте цементного раствора разрушает пасту, и образуются линзы льда. Прочность бетона снижается на 20-40%.

Бетонирование — Фото Родольфо Кироса на Pexels.com

Прочность может быть снижена до 50%, если замерзание происходит до достижения прочности бетона на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм. Связь между бетоном и арматурой уменьшена на 70%. Также снижается коэффициент долговечности. Кристаллы льда могут создавать пористость затвердевшего цемента. Чтобы бетон не промерзал, в холодную погоду добавляют антифризы. Это помогает избежать образования трещин под воздействием тепла и обеспечивает достаточную прочность для безопасного снятия опалубки.

Методы, применяемые при бетонировании в холодную погоду:

Есть несколько способов бетонирования в холодную погоду.

  1. При использовании нагретой воды или нагретых заполнителей для быстрого запуска реакции гидратации.
  2. За счет увеличения содержания цемента. Поскольку тепло гидратации возникает из-за экзотермической реакции бетонной смеси, использование большего количества цемента приведет к большему выделению тепла.
  3. С использованием высокопрочного цемента. Он содержит большое количество C 3 S и C 3 A, что приводит к более быстрому схватыванию.Тип III — высокопрочный портландцемент.
  4. Обеспечивая адекватную изоляцию, позволяющую удерживать тепло в бетоне. Можно использовать одеяла и доски.
  5. С использованием обогреваемой опалубки. Поскольку свежий бетон не может сцепляться с мерзлым бетоном, нагретая опалубка предотвращает замерзание.

Некоторые передовые методы бетонирования в холодную погоду:

  1. С использованием добавок антифриза, снижающих температуру замерзания водной смеси.
  2. С использованием мочевины. Повышает удобоукладываемость и предотвращает замерзание.Но он не эффективен при температуре ниже -5 градусов по Цельсию.
  3. Используя ускорители, ускоряющие схватывание и твердение. Его можно использовать в таблетках.

Здесь речь пойдет о добавках к антифризу.

Химический состав добавки антифриза:

Добавки антифриза служат для двух целей: снижение точки замерзания водного раствора и ускорение схватывания и твердения бетона при низкой температуре.

Существует две группы добавок к антифризу:

Первая группа:

Сюда входят химические вещества, слабые электролиты, нитрит натрия, хлорид натрия и неэлектролитические органические соединения.

Вторая группа:

Сюда входят калийные добавки и добавки на основе хлорида кальция, нитрита натрия, хлорида кальция с нитритом натрия, нитрит-нитрат-мочевина кальция и другие химические вещества.

Первая группа не обладает свойствами ускорения схватывания и твердения. Зато вторая группа обладает эффективными разгонными свойствами.

Но добавки следует использовать в правильной пропорции. Например, 2% хлорида кальция работают как ускорители, но увеличение количества до 9% может действовать как замедлители схватывания и увеличить время схватывания.

Как работает антифриз:

Точки замерзания и кипения являются неотъемлемыми свойствами жидкости. Это означает, что они зависят от концентрации растворенных веществ. Замораживание означает, что жидкость становится жесткой кристаллической структурой. Когда добавляется антифриз, трудно замедлить молекулы до их последовательной точки замерзания. Различные типы молекул блокируют силы притяжения раствора. Значит точка замерзания угнетает.

Как использовать добавки для бетонирования в холодную погоду

Антифризы могут быть порошковыми или жидкими.Сначала его добавляют в воду или предварительно замешанный цементный раствор. Дозировки зависят от химического типа добавок. Затем его однородно перемешивают не менее 60 секунд. Хотя время зависит от смесительного устройства. После укладки свежий бетон необходимо как следует затвердеть.

Но перед использованием в строительстве необходимо проверить дозу добавки в бетонном растворе определенной пропорции в лаборатории. Вот пример дозирования 2-х добавок антифриза при разных температурах.

Дозировка при различных температурах 2 добавки антифриза

Основные производители добавок для антифриза и холодного бетона

В связи с географическим положением производство добавок антифриза базируется в Северной Америке, Латинской Америке, Азиатско-Тихоокеанском регионе, Европе, Ближнем Востоке и Африке. Азиатско-Тихоокеанский регион доминирует на рынке добавок к антифризу, поскольку уровень их потребления очень высок.

Одними из ведущих мировых рынков антифризов являются BASF SE, немецкая транснациональная химическая компания, Fosroc constructive solution, глобальный производитель химикатов для строительной промышленности в Великобритании, Sika AG (швейцарская многонациональная химическая компания), Ashland Global Specialty Chemicals Inc.(американская химическая компания), компания Arkema Chemicals.

SikaCem® winter — жидкий продукт Sika AG. Каждый пакетик содержит 500 мл добавок. Срок годности 24 месяца. Это стоит почти 5 фунтов стерлингов.

Преимущества антифриза перед другими методами

Добавки антифриза улучшают качество бетона. По данным Ратинова и Розенбурга, при температуре -10 градусов Цельсия прочность на сжатие простого бетона через 28 дней составляет 18,1 МПа, тогда как для бетона с добавками — 49.9 МПа. Увеличивает скорость раннего развития силы.

Повышение прочности и бетонирование в холодную погоду

Добавки для защиты от замерзания позволяют помещать бетон в холод и дать ему остыть, развивая при этом приемлемую прочность. Так что там, где массивная конструкция холодная, возможен стык в сборной железобетонной конструкции, ремонт дамб, тоннелей.

Выбор антифризов зависит от типа конструкции, методов защиты, используемых при зимнем бетонировании, типов цемента и заполнителей, пропорции цемента и заполнителей.Эта добавка улучшает пластичность цемента. Повышает сцепляемость и сводит к минимуму образование полос песка.

При строительстве зданий плиты перекрытия и стены могут быть размещены без необходимости во временном укрытии, так как добавки антифриза ускоряют схватывание и твердение. Он также может сэкономить большие затраты на строительство, чем обычные методы бетонирования для холодной погоды .

Как это:

Нравится Загрузка …

Сопутствующие товары

Антифризы для бетона при холодной погоде Бетонирование | Engineersdaily

Замерзание снижает прочность бетона на 20-40% при свежем бетоне. подвергается замораживанию.Антифризы для бетона, его Обсуждаются свойства и применение при бетонировании в холодную погоду.

сопротивление свежего бетона циклам замерзания и оттаивания составляет дается коэффициентом долговечности, который также снижается на 40–60%. Там уменьшение связи между арматурой и бетоном на 70% это обычно излечивается.

Холодный Погода Бетонирование

Следовательно, во время бетонирования в холодных погодных условиях очень важно убедиться, что бетон не замерзнет в его пластическом состоянии.

Существует два метода бетонирования в холодную погоду:

  1. Обеспечение нормальных температур окружающей среды для бетона. Это может быть сделано путем нагревания ингредиентов бетона или путем установки обогреваемых кожухов.
  2. Добавление химических примесей.

Обычные химические добавки в бетон для холодной погоды

В обычном бетоне в качестве ускоряющих добавок используется хлорид кальция, чтобы компенсировать замедляющие эффекты медленной гидратации бетона при низких температурах.Эта добавка неэффективна при температурах ниже нуля.

Было обнаружено, что это недостаток обычных добавок. Следовательно, для арктических погодных условий необходимы специальные добавки. Одна из них — это добавки к антифризу.
Антифризы для бетона

Антифризы влияют на физическое состояние водной смеси, используемой при бетонировании. Они могут значительно снизить температуру замерзания воды и могут использоваться при температурах ниже -30 градусов по Цельсию.Это может позволить продлить период строительных работ.


Химический состав и действие антифризов


Существует две группы добавок к антифризу, которые обеспечивают характеристики антифриза и свойства ускоренного схватывания и твердения.

Это:

1. Первая группа
Сюда входят химические вещества, слабые электролиты, нитрит натрия, хлорид натрия и неэлектролитические органические соединения, которые снижают температуру замерзания воды, используемой в бетоне.Но эти группы действуют как слабые ускорители схватывания и твердения.

2. Вторая группа
К ним относятся как бинарные, так и тройные добавки, содержащие поташ и добавки на основе хлорида кальция, нитрита натрия, хлорида кальция с нитритом натрия, нитрит-нитрат-мочевина кальция и другие химические вещества.

Они обладают эффективными антифризами и ускоряющими свойствами, способствуя схватыванию и затвердеванию. Они используются в больших дозах по сравнению с обычными добавками.

Одним из таких примеров является использование 8% нитрита натрия для поддержания температуры жидкости на уровне -15 градусов Цельсия.

Эти добавки действуют за счет снижения точки замерзания жидкой фазы и ускорения гидратации цемента при температурах замерзания.

В зависимости от дозировки смеси, нехлоридная добавка позволяет укладывать смесь (бетон или строительный раствор) при температурах ниже точки замерзания. Следовательно, это снижает необходимость в защитных мерах, необходимых при проведении работ в холодную погоду.

Этот метод улучшает качество бетона и, поскольку он способствует раннему схватыванию, также может быть проведено раннее снятие опалубки. Это помогает повторно использовать форму в течение короткого времени и, следовательно, ускорять строительство.

Таблица-1 показывает значительную разницу в приросте прочности через 3, 7 и 28 дней для обычного бетона и используемого бетона с добавкой антифриза.

Таблица 1: Бетон Прочность на сжатие с добавкой антифриза и без нее

(По Ратинову и Розенбургу) Прочность на сжатиеa )
Свойство Обычный бетон Добавка для защиты от замерзания
Время схватывания (-4 градуса Цельсия)


-4 градуса Цельсия (3 дня) 3.4 9,24
-10 градусов Цельсия (7 дней) 8,3 39,3
-10 градусов Цельсия (28 дней) 18,1 49,9

Возможно добавление других добавок, содержащих суперпластификаторы, к добавкам антифризов. Основное преимущество такой комбинации в том, что в целом будет уменьшение количества воды.

Уменьшение количества воды снизит содержание замораживаемой свободной воды в смеси.Эта замораживаемая вода является той, которая служит теплоотводом для тепла, выделяемого при начальных реакциях гидратации. Таким образом, уменьшится количество добавок к антифризу.

Подборка добавок к антифризу


Факторами, на основании которых осуществляется подбор добавок к антифризу, являются:
  1. Тип конструкции
  2. Условия эксплуатации
  3. Способы защиты, применяемые при зимнем бетонировании
  4. Марка цемента и виды заполнителей

Лабораторные испытания должны проводиться с рабочими материалами и дозировкой добавок антифриза, которые предназначены для использования в полевых условиях.

Добавление других добавок, таких как замедлители схватывания, суперпластификаторы с добавками антифриза, не ограничивается при бетонировании в холодную погоду. Дозировка всех используемых добавок должна быть установлена ​​экспериментально.

Применение и преимущества добавок к антифризу


Добавки антифризов технологичны и удобны для бетонирования в холодную погоду. Примесь помогает улучшить сцепление, минимизировать холодные швы, образование полос песка и пластичность.По оценкам, они обеспечивают большую экономию затрат, чем другие методы паровой отверждения или бетонных ограждений.

Комбинация антифризов с водоредуцирующими или воздухововлекающими добавками помогает повысить устойчивость бетона к морозу и коррозии.



Добавка антифриза в бетон | Бетон

Бетон — один из самых популярных материалов. Сооружения, которые используются при строительстве из бетона, отличаются высокой прочностью и долговечностью.Однако у этого материала есть определенная специфика — сплошная жидкая фаза, которая необходима для получения высококачественного бетона. Из-за этой фазы идет непрерывный процесс затвердевания и увлажнения. Однако если температура опускается ниже + 5 С, бетон замедляет процесс созревания и останавливается при низких температурах, так как вода в его составе начинает замерзать. С этой проблемой часто сталкиваются многие строители, выполняющие в холодное время года самые разные работы.

Современные антифризы предназначены для обеспечения процесса непрерывной жидкой фазы при отрицательных температурах.Также они способствуют ускорению твердения и увеличению прочности материала. Отмечается, что начальная прочность бетона увеличивается в среднем на 10-20 процентов. Срок полного высыхания раствора составляет 28 дней, но при использовании некоторых добавок это время значительно сокращается. Использование антифриза снижает температуру замерзания воды и предотвращает последующее расслоение и трещины. Они дают возможность работать с бетонным раствором даже при минусовой температуре 10-15 С.Стоит отметить, что если раствор готовится без добавки при низких температурах, бетон теряет свои свойства, становится рыхлым и недолговечным. Кроме того, среди преимуществ добавок следует выделить водонепроницаемость и пыленепроницаемость. Еще один немаловажный фактор — использование их свойства не вызывать коррозионных процессов в металле.

Подробную информацию об этих материалах можно найти на этой странице.

Характеристики и характеристики

Современные антифризы включают в себя широкий ассортимент, в частности:

1.Формиат натрия.

Это белый кристаллический порошок, который является ускорителем твердения. Следует отметить, что добавка не отличается пластифицирующими свойствами и водовосстанавливающим агентом. По этой причине он используется вместе с пластификатором-3, который может быть как жидким, так и порошковым. Этот компонент обеспечивает увеличение подвижности бетонного раствора, а также снижение водоцементного отношения.

2. Калий.

Это кристаллический порошок, который обладает свойствами значительно ускорять схватывание и твердение бетона.Важно соблюдать все правила использования поташа, так как это довольно опасный компонент, учитывая малое время схватывания смеси и появление в ней значительных внутренних напряжений при оттаивании. В антифриз следует вводить только один из следующих химикатов, замедляющих схватывание:

  • Жидкое стекло, представляющее собой растворимый силикат натрия. LLL следует применять вместе с ПАСЧ-1 — адипиновым пластификатором.
  • Тетраборат натрия. Также этот компонент известен как бура.
  • Сусло сульфатно-дрожжевое. Это смесь таких солей лигносульфоновых кислот, как аммонийная, натриевая, кальциево-натриевая.

При этом условии не ухудшит калийные свойства бетона после оттаивания. Если не следовать этому правилу, в бетоне появятся микро- и макротрещины. Значительно снизят морозостойкость и водопроницаемость материала. Несоблюдение вышеуказанных условий обеспечит потерю прочности бетонной смеси при оттаивании и последующем затвердевании на 20-30 процентов.

3. Нитрит натрия.

Антифриз представляет собой кристаллический порошок, обладающий свойствами ускорителя твердения бетона. Также можно использовать нитрит натрия в водном растворе. При работе с этим веществом важно соблюдать предельно допустимую концентрацию, так как оно отличается токсичностью и пожароопасностью. В воздухе рабочей зоны промышленного предприятия содержание ПКД не должно превышать 0,005 мг / л. Следует отметить, что емкость, в которой готовится, хранится и транспортируется порошок или водный раствор, необходимо указывать с обязательной надписью «яд».Это условие зафиксировано в Пособии НИИЖБ по применению бетона с антифризными добавками. Если нитрит натрия соединить с сульфатно-дрожжевым суслом, вещество начинает разлагаться. Также отметим, что совместное использование добавки приводит к разделению лигносульфонатов и оксидов азота, таких как NO и NO2, которые являются ядовитыми газами.

4. Антифриз интегрированный АрмМикс Нордпласт

Это современный антифриз, имеющий следующие характеристики:

  • Повышает скорость твердения бетона и цементного раствора.
  • Является пластификатором.
  • Повышает плотность раствора и его прочность.

Следует отметить, что он полностью безопасен для здоровья человека и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. Это огнестойкая маловязкая водная жидкость, которая абсолютно не замерзает при температурном параметре до -40 С. Она состоит из микрогелевого шлама и взвеси. Жидкость не имеет раздражающего запаха и не выделяет вредных паров и газов. Это взрывозащищенный материал, который отличается нетоксичностью.Добавку разрешается вводить в бетонные и цементные растворы, необходимые для проведения работ внешнего и внутреннего характера на строительных площадках.

Преимущества АрмМикс Нордпласт:

  • Повышает прочность смеси на один или два класса.
  • Обеспечивает ускорение затвердевания раствора после ТВО или в течение суток на 30-50 процентов.
  • Осуществляет пластификацию бетона.
  • Повышает мобильность решения с P1 до P4.
  • Защитный раствор от высолообразования.
  • Обеспечивает улучшение гидроизоляции бетонной смеси от двух до четырех ступеней, в частности до W4 — W8.
  • Можно хранить и транспортировать в емкостях и складских помещениях, которые не отапливаются, так как при температуре до -40˚С присадка не замерзает.
  • Гарантированное застывание раствора при понижении температурных показателей до -15 С.
  • Показывает высокую эффективность не только для высококачественного, но и для низкомарочного цемента.
  • Обладает стабилизирующим действием, устраняя отслаивание раствора, а также его водоотделение.
  • Решение с использованием этого дополнения проста в использовании. Не загрязняет кладку и стоки со стен.
  • Снижает потребление энергии при термовлажностной обработке бетона и предотвращает замерзание раствора не только во время укладки, но и во время уплотнения и транспортировки смеси.

Комплексная антифризная добавка для бетона и раствора

ОБЛАСТЬ: химия.

Изобретение относится к составу комплексной добавки для бетона и раствора. Комплексная антифризная добавка для бетона и раствора содержит органический компонент, карбонат калия и карбонат натрия, причем органический компонент представляет собой смесь гидрохинона, пирокатехола и резорцина в соотношении (0,4-0,62) 🙁 6,51-8,19) 🙁 0,4-0,98. ) и дополнительно сульфат натрия, сульфит натрия, смесь тиоцианата и тиосульфата натрия, сульфид натрия, нитрит натрия и вода при следующем соотношении компонентов, мас.%: смесь гидрохинона, пирокатехина и резорцина 0.04-1,87; карбонат калия 3,74-4,34; карбонат натрия 1,62-2,17; сульфат натрия 0,5-10,3; сульфит натрия 0,14-1,83; смесь тиоцианата и тиосульфата натрия 15,4-27,2; сульфид натрия 0,03-0,06; нитрит натрия 20,2-39,1; вода — остаток до 100%. Изобретение разработано в субпретензии.

Технический результат: высокий антифриз присадки при сохранении 28-дневной прочности на сжатие при нормальном отверждении.

ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к химическим добавкам в бетон и строительные растворы, а именно к антифризу, занимающему важное место среди других добавок в бетон.

Введение противоморозных добавок — технологически простой, удобный и экономичный способ зимнего бетонирования. В строительной практике наиболее широко применяются смешанные и многофункциональные добавки, как на основе неорганических композиций, так и добавки, представляющие собой смеси органических и неорганических соединений. В таких многофункциональных добавках — антифризах — неорганическая соль вводится вместе с органическими поверхностно-активными веществами: — замедлителями схватывания, пластифицирующими и воздухововлекающими добавками.

При таких комбинациях добавок разных классов удается получить с точки зрения механических свойств и морозостойкости поровую структуру цементного камня, близкую к оптимальной: развитая микропористость с образованием равномерно распределенных сферических пор. Стенки этих пор образованы плотным диспергированным и прочным цементным камнем, образующимся в присутствии антифриза [Розенберг Т. и др. Механизм действия добавок электролита на структуру цементного камня и свойства бетона // Железобетон, 197 , Нет.7, с.6-9].

Известна комплексная противоморозная добавка для бетона и раствора, в состав которой входит, мас.% (По сухому веществу) пластификатор (органический компонент) — натриевая соль продукта конденсации нафталинсульфоната и формальдегида 5-40 и лигносульфонаты технические 0,5-10. , карбонат калия 10-4, формиат 10-40, формиат, натрий — остальное [EN 2307099, 08.12.2005].

Хотя эта добавка и оказывает пластифицирующе-антифризное действие, но содержит формиат и формиат натрия, ограничивает температуру ее применения не ниже минус 10 ° С, так как эффективность добавки при дальнейшем понижении температуры резко падает и бетон при температуре минус 15 ° С, прочности уже не набирает.Кроме того, добавки в бетон, содержащие формиаты щелочных и щелочноземельных металлов, нельзя использовать в предварительно напряженных конструкциях, железобетонных, железобетонных и железобетонных конструкциях, предназначенных для использования в водных и газовых средах с относительной влажностью 60%. Кроме того, аддитивные пластификаторы на основе побочных продуктов производства, в частности производных, лигносульфонатов, не имеют однородного состава, что часто приводит к нежелательным побочным эффектам (резкое замедление процессов гидра, для снижения прочности концов, дополнительное востоковедение).

По своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к предлагаемому изобретению является противоморозная добавка для бетона и раствора [PL 106669, 30. 08. 1980]. Эта добавка включает, мас.%: Органический компонент — мочевина в количестве 7,14-10,0, формиат кальция 39,3-55,89, карбонат калия и натрия соответственно 3,57-10,7 и 0,71-10,7. .

Известная присадка в указанном наборе компонентов обладает антифризным действием, однако нижним пределом ее применимости также является температура не ниже минус 10 -15 ° С, что ограничивает ее использование в зимнее время.Кроме того, присутствие мочевины в качестве органического компонента, являющегося пластификатором бетонной смеси, может обеспечить лишь низкую скорость твердения бетона [Ратинов, В.Б. были другие добавки в бетон. М .: Стройиздат, 1973, 207 с.], И он содержит формиат кальция, не позволяет применять добавку в бетон для производства предварительно напряженного бетона и железобетонных конструкций, при этом санитарно-гигиенические нормы ограничивают использование таких добавок в жилищном строительстве. строительство.

Задачей изобретения является повышение антифризового эффекта присадки при сохранении показателей 28-дневной прочности на сжатие при нормальном схватывании.

Задача решается тем, что комплексная антифризная добавка для бетона и раствора, включающая органический компонент, карбонат калия и карбонат натрия, как органический компонент по изобретению, включает смесь гидрохинона, пирокатехина и резорцина в соотношении (0 , 4-0,62) 🙁 6,51-8,19) 🙁 0,4-0,98), а также сульфат натрия, сульфит натрия, смесь тиоцианата и тиосульфата натрия, сульфид натрия, нитрит натрия и вода при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрит натрия и вода при следующем соотношении, мас.%: смесь гидрохинона, пирокатехина и резорцина 0,04-1,87; калий 3,74-4,34; карбонат натрия 1,62-2,17; сульфат натрия 0,5-10,3; сульфит натрия 0,14-1,83; смесь тиоцианата и тиосульфата натрия 15,4-27,2; сульфид натрия 0,03-0,06; нитрит натрия 20,2-39,1; вода — остальное до 100%.

В качестве альтернативы исходные компоненты в комплексной антифризной добавке для бетона и строительного раствора — это смесь изомеров двухатомного фенолкарбоната, карбоната калия, натрия, сульфата натрия, семитеколона натрия, сульфита натрия, вышеупомянутой смеси тиосульфата и тиоцианата натрия. а сульфид натрия может служить в качестве промывной воды мокрой очистки коксового газа содово-гидроксиноненальным способом, не требующим дополнительной очистки от мышьяковисто-сурьмяных соединений и цианидов, как и в случае мокрого обессеривания коксового газа содово-мышьяковистым способом, поскольку эти соединения действуют как катализатор окисления тиосульфата натрия кислородом бикристаллическим сульфатом натрия из водных растворов этой добавки, и согласно нормам экологической безопасности и соли тяжелых металлов, соли кадмия и цинка.При необходимости в отработанном растворе мокрого содово-гидроксиноненального обессеривания коксового газа можно регулировать массовое содержание как изомеров двухатомного фенола, так и тиосульфата, а также тиоцианата, электролитов натрия и других солей

Настоящее техническое решение вызвано необходимостью усовершенствования свойства антифризов, как сложных химических комплексов, в ряду таких добавок для цементных систем с учетом значительного снижения качества заполнителя бетона — неметаллических материалов, в том числе резкого увеличения содержания глины в песка и гравия, не исключая гравийно-песчаной смеси, и началось еще в 70-х годах и в последующие годы продолжилось в России нежелательным явлением — широко распространенным неполным обжигом клинкерных печей отечественных цементных заводов.Это неполное сгорание связано с технологией экономии топлива и электроэнергии (экономия последней сказывается на грубом и мелком обжиге сырьевой смеси) в связи с ограничением в России выделяемых средств и 2000-х годов — высокие затраты энергии на измельчение обжига сырьевой смеси) из-за нормализованного в настоящее время уровня ниже минимального уровня, необходимого для удовлетворительного обжига клинкера.

С физико-химической точки зрения неполное сгорание вызывает: 1) избыток свободного оксида кальция и, соответственно, более низкий уровень содержания в клинкере Алита (основная фаза, определяющая прочность цемента) [Taylor, X .Химия цемента. Справочное издание. М .: Мир, 1996. 560 с.]; 2) появление клинкера так называемой маргинальной фазы — CL-несущего минерала (C 12 A 7 и ферритов кальция (C 2 F и CF) [Entine ZB et al. Жидкофазная модель образования алита в спекание портландцементного клинкера 10 — Международный конгресс по химии цемента, Гетеборг, Швеция, 2-6 июня 1997 г. Труды, изд. HJustnes, Publ. «Amarkai», Gothenburg, 1997, v.1, li46. 4 с.], Вредно влияющие на скорость твердения и прочности бетона, снижают сопротивление, а, следовательно, долговечность бетона и железобетона.

Одной из наиболее значительных опасностей, связанных с неполным сгоранием, является образование гидратации цемента из клинкера neojunago, содержащегося в последнем геле AlO (OH) C 12 A 7 в цементном камне. Внешний вид указанного геля при гидратации C 12 A 7 , установленного в [Astraea O.M., Petrography binder. М: Гастролизер, 1959. 155 с.]. Этот гель имеет удельную поверхность по сравнению с гелем SiO . 2 , образованный из C 3 S и образовавшейся гидратации последнего нестабильного поверхностного трикальций гидросиликата C 3 SH 1,5-2 в результате его разрушения на гидролитической извести — CA (Oh) 2 и геле SiO 2 [Малинин Ю.С. Изучение структуры и свойств основных минералов клинкера Алита и его роли в Портленде.Абстрактный. Дисс. на сайте saisc. академический шаг. Dr технология. Наук. М: Моск. хим.-технолог. Inst. их. Д.И. Менделеев, 1969. — 28 с.]. Оставить там от 10 до 180 мин после смешивания цемента с водой. Согласно последним теоретическим разработкам [Pellenq R.J.-M. и другие. Реалистичная молекулярная модель гидратов цемента. // Известия Нац. Академия наук (PNAS). Wash., 2009, v.106, №38, pp.16102 — 16107], этот гель может служить основой, возникающей на нанокластерах CSH-оболочек (оболочек), включая силоксановую связь -O-Si 2+ — O-Si 2+ -O-.С этой точки зрения жидкая фаза цементного камня представляет собой золь, содержащий эти группы, до конца отверждения бетона, что связано с исчезновением этого геля, но именно в этот период основы прочности цементного камня.

Набор компонентов, входящих в состав предлагаемой комплексной антифризной добавки, не обладающей способностью удерживать в жидкой фазе цементный камень группы Al (OH) 2 . Это исключает возможность ложного схватывания при использовании добавок в смесь Onna и не снижает прочность, как на ранних, так и на поздних стадиях твердения вяжущих материалов (цемент, раствор и бетон).При этом при неполном обжиге клинкера и наличии в цементе C 12 A 7 замена кремнеземных оболочек на алюминатные не проявляется. Не ослабляет CSH-матрицу цементного теста за счет того, что не происходит нарастания алюминатной и силикатной оболочек. Здесь не применяется принцип запрета Левенштейна »[Loevenstein W. О любых вопросах силикатных структур, American Mineralogist, 1964, v.59, N 1, p.92-98], потому что он не является термодинамически управляемым, т.к. Связь Al-O-Si имеет значительно меньшее энергонапряжение по сравнению со связью Si-O-Si.

Данная комплексная добавка согласно изобретению практически исключает возможность увеличения концентрации кластеров Al (OH) 2 — в жидкой фазе цементного камня и это снижает вероятность не только ложного схватывания бетонной смеси, но и увеличения концентрация затем укладывается в готовый бетон, но может даже снизить вредное влияние недожога клинкера и связанного с ним геля AlO (OH) на прочность и долговечность бетона за счет небольшого (до 2%) дополнительного востоковедения (из-за наличия в добавка сульфида натрия), положительно влияют на морозостойкость бетона, уменьшают алюминатный гель.Тем самым достигается ряд положительных технических эффектов: увеличение производительности, морозостойкость бетона, нормируемая процессами перемешивания, транспортировки, уплотнения, схватывания (начального твердения) бетонной смеси. На этом фоне повышается и пластифицирующая способность смеси изомеров двухатомных фенолов, которая теперь не препятствует образованию алюминатного геля.

В противовес этим тенденциям добавка также содержит противоположно заряженные компоненты: тиосульфат натрия служит восстановителем, а тиоцианат натрия — окислителем.Они уменьшают в жидкой фазе цементного камня разность потенциалов между полюсами — заряженными зернами фаз в клинкере. Но электродные потенциалы тиосульфата и тиоцианата недостаточны для восстановления C 12 A 7 и окисления 9CaO · 2Fe 2 O 3 · FeO.

Суть настоящего изобретения заключается, во-первых, в том, что дополнительные доноры электронов, которыми в щелочной среде являются изомеры двухатомных фенолов, увеличивая окислительный потенциал добавки, будут усиливать нейтрализацию этих зарядов в цементе при гидратации, уменьшать фон от блуждающих токов, чтобы снизить вероятность коррозии арматуры бетона (а также форм и опалубки), и, соответственно, снизить вероятность аварий и объем ремонтных работ в строительной отрасли.

Во-вторых, эти двухатомные фенолы также оказывают значительное технологическое воздействие на цемент и бетон. Изомеры, заполняющие поверхностный слой цемента электроном, увеличивают p-проводимость в частицах клинкера, которые, как известно, являются p-полупроводниками [Кравченко И.В. и др. Высокопрочный и сверхбыстротвердеющий портландцемент. М .: Стройиздат, 1971. 208 с.] И тем самым увеличивают эффективную концентрацию протонов. Из электронной теории гидратации цемента [Мчедлов-Петросян А.П. Химия неорганических строительных материалов.Эд. 1-Е. М .: Стройиздат, 1971. 224 с.], Следует, что при этом увеличивается скорость и степень гидратации алита в частицах цемента и, следовательно, повышаются прочностные характеристики бетона.

Изомеры двухатомного фенола повышают текучесть бетонных и растворных смесей. Причина в том, что подвижность этих суспензий определяется концентрацией в их объеме димеров кремнезема (силоксановых связей), представляющих собой поверхностные слои нанокластеров CSH и их агрегатов.Эти слои ранее описывались Усилинными как частицы силикагеля, возникающие в результате нестабильной поверхности гидросиликата трикальция C 3 SH 1,5-2 в результате его схлопывания на гидролитической извести — CA (Oh) 2 и геле SiO 2 остается от 10 до 180 мин после смешивания цемента с водой. После обратной гидролитической реакции с известью этот гель исчезает. Конкретно количество в любой момент в течение всего периода его существования во время роста зависит от скорости гидратации Алита и увеличивается с ее увеличением.Как интенсификаторы гидратации алита, изомеры двухатомных фенолов, увеличивающие количество геля SiO 2 , не только улучшают пластификатор цементного раствора, но и повышают эффективность других пластификаторов, а именно сульфида натрия, повышая за счет увеличения содержания «Силикагель» удельная поверхность твердой фазы и, тем самым, эффективность хемосорбированных или физически сорбированных в ней пластификаторов соответственно.

Наличие карбоната калия и карбоната натрия в составе этой добавки, которая изначально является ускорителем твердения, является существенным, поскольку известно, что основная причина вредного воздействия глины на свойства цемента присутствует в добавке. водорастворимого оксида алюминия.О наличии этой примеси известно давно [Эйтель В. Химия силикатов. М., ИЛ, 1981, 1018 с.], Но о возможности устранения его влияния на качество бетона ничего не сообщалось. Установлено, что устранение нежелательного влияния глины может осуществляться путем введения в состав известных водоредуцирующих (пластифицирующих) добавок щелочного ингредиента, а именно наиболее подходящих для условий строительства карбонатов калия или натрия. , в том числе бикарбонат.Механизм влияния этих солей заключается в том, что при взаимодействии с их водорастворимым глиноземом из глинистых примесей в заполнителях бетон образуется алюминат натрия. Это химическое соединение — один из самых эффективных ускорителей твердения бетона [Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. М .: Стройиздат, 1990, 396 с.]. В этом случае, как показано в [Кравченко И. Цемент для безопалубочного бетонирования. Труды Nicamente, 1977, № 32, с-210], алюминат натрия вместе с гидроалюминированным кальцием участвует в образовании цементного теста при взаимодействии с гипсом, входящим в состав цемента (почти 100% довольным сульфатом кальция), фазой AFt. , основным представителем которого является эттрингит (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 31H 2 O).Последнее увеличивает прочность цемента, особенно на ранних стадиях твердения (1-3 суток), что особенно важно при зимнем бетонировании [Мчедлов-Петросян А.П. Химия неорганических строительных материалов, под ред. 2-Е. М .: Стройиздат, 1988, 303 с.]. Для исключения вредного влияния глин на водоредуцирующие свойства химической добавки на исходную прочность бетона осуществляется технический эффект содержания углекислого газа калия и натрия в предлагаемой добавке.

Свойства резорцина, пирокатехина и гидрохинона, который имеет в своей молекуле две гидроксильные группы, связанные с присутствием в структуре изомеров подвижных атомов водорода в гидроксильных группах, которые могут легко дать этому атому водорода при взаимодействии со свободными радикалы и функциональные группы олигомеров (если таковые присутствуют в составе добавок), проявляет антиоксидантные свойства. В этом случае двухатомные фенолы действуют как восстановители, развиваясь в легких феноксильных радикалах, в то время как механизм действия смеси изомеров на компоненты известной добавки отличается от взаимодействия отдельных изомеров двухатомных фенолов.В последнем случае резорцин является восстановителем, но более слабым, чем пирокатехин и гидрохинон, и может действовать как слабый пластификатор и стабилизатор высокомолекулярных соединений.

Гидрохинон этих изомеров является наиболее активным веществом с выраженным проявлением синергетического эффекта, заключающегося в том, что состав смеси в одном растворе с резорцином и пирокатехином значительно усиливает индивидуальные свойства компонентов добавки, в том числе антикоррозионные свойства резорцина. и пирокатехин для защиты стальной арматуры в бетоне.В то время как карбонат калия и нитрит натрия в качестве антифриза, компоненты вместе с гидрохиноном положительно влияют на формирование пространственной микроструктуры цементного теста, его пористой структуры и зон контакта с наполнителем, улучшая физико-механические свойства бетона, в частности, повышение его прочности при разных температурах.

Кроме того, изомеры, как сильный антиоксидант и антиоксидант, представляют собой фенольный комплекс вместе с сульфитом натрия, ингибируют окислительные процессы, содержащиеся соли, особенно тиосульфат, что позволяет продукту к его длительной консервации.

При наличии нитрита натрия в комплексной добавке в заявленных пределах (39,1 мас.% По верхнему пределу) при температуре минус 20 ° С в бетоне сохраняется способность к гидратации цемента, поскольку система имеет жидкая фаза представляет собой водный раствор указанного электролита, и с учетом синергетических эффектов других компонентов добавка жидкая фаза сохраняется и температура ниже температуры, соответствующей эвтектической точке на диаграмме «соленая вода».

Таким образом, результатом комбинированного действия предлагаемого комплекса как аддитивной смеси тиосульфата и тиоцианата натрия и органического компонента является смесь изомеров двухатомного фенола в сочетании с диоксидом углерода, карбонатом натрия, калия, сульфатом натрия, натрия. сульфид и нитрит натрия — повышенная пластифицирующая способность и ускоренное твердение бетона до расчетных значений при низких температурах (до минус 35 ° С) по сравнению с воздействием каждого из его компонентов и определяется индукционным эффектом в материале органической матрицы, вызывая повышенную электронную плотность каждой функциональной группы этого комплекса по сравнению с каждым из его компонентов в отдельности, тем самым влияя на особенности образования фаз AFm и AFt гидратации цемента и их устойчивое равновесие [Добавки в бетон.Справочник. Под редакцией В. Рамачандрана. М .: Стройиздат, 1988, с-434]. Это способствует конкурентному снижению адсорбции добавки на гидратном цементе и, как следствие, повышению эффективности ее действия. Это можно объяснить как повышенной пластифицирующей способностью добавки, так и способностью ускорять отверждение и увеличивать ее на ранних стадиях твердения цементных систем, что практически исключает возможность ложного схватывания в цементных системах, особенно если технология бетона и раствор может быть цементов нестабильного качества.

Для приготовления согласно изобретению использована комплексная антифризная добавка для бетона и раствора: Резорцин технический. Технические условия. Межгосударственный стандарт ГОСТ 9970-74; Пирокатехин (технический) ТУ 6-09-4025-75; Гидрохинон ГОСТ 9627-74; Тиосульфат ГОСТ 244-76; Тиоцианат (тиоцианат) Номер CAS 540-72-7; Сода кальцинированная техническая (натрия карбонат) ГОСТ 5100-85; калий (карбонат калия) ГОСТ 10690-73; Сульфат натрия ГОСТ 6318-77; сульфит натрия ГОСТ 5644-75; сульфид натрия (сульфид натрия) ГОСТ 596-89; Нитрит натрия технический ГОСТ 19906-74.

Определение мобильного телефона t, Определение твердости и насыпной плотности бетонной смеси, прочности и морозостойкости бетона проводилось в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-81 «Смеси бетонные. Методы испытаний», ГОСТ Р 53231-2008 «Правило контроля бетона на прочность», ГОСТ 1860. -76 «Бетоны. Методы определения морозостойкости».

Для приготовления бетонных смесей были взяты: цемент среднекалорийный марки 500 М с НГ = 26,5%, песок кварцевый с модулем крупности 2.30 мм и гранитный щебень, содержащий 40% зерен фракции 5-10 мм и 60% зерен фракции 10-20 мм. Для раствора использовали тот же цемент и песок. Бетонная смесь — C: P: U I: = 1: 2,34: 2,94: 1,94; состав раствора — C: P = 1: 2, V / C = 0,55, из ПК3 (8-12 см).

Способ приготовления бетона или раствора был следующим: цемент и заполнители загружали в смеситель принудительного действия и интенсивно перемешивали до получения сухой однородной смеси, затем на смесь наносили и вводили водную антифризную добавку в количестве от 1 ед.От 5 до 3,0% по массе цемента и перемешивают до однородной массы, затем используя стандартный метод подготовки образцов для лабораторных испытаний. Добавка использовалась в виде 35% -ного водного раствора. Количество затворной воды рассчитывалось с учетом водной жидкофазной составляющей последней.

В таблицах 1 и 2 представлены данные испытаний которые позволяют сделать вывод о том, что лучшие показатели прочности на сжатие в трех- и 28-дневном возрасте для бетонов и растворов превышают эти показатели по сравнению с прототипом в пределах от 15 до 25%, а повышают морозостойкость F не менее более одной степени и снижения водоотделения ПВ,% 10-20% для бетонов достигаются при использовании данной комплексной антифриза в оптимальных дозировках и рецептурах, указанных соответственно в примерах 2 и 3 (таблицы 1 и 2) — доза смеси резорцина, пирокатехина и гидрохинона 0.98 и 1,33 мас.%, Поташ 3,83 и 4,15 мас.%, Диоксид углерода 1,29 и 1,75 мас.%, Сульфат натрия 4,4 и 8,7 мас.%, Сульфит натрия 1,11 и 1,7 мас. %, смесь тиосульфата и тиоцианата натрия 19,3 и 22,0 мас.% и сульфида натрия 0,47 и 0,055 мас.%) и нитрита натрия 5,6 и 11,0 мас.%.

Комплексная антифризная добавка позволяет проводить зимнее бетонирование и работу со строительными растворами при отрицательных температурах до минус 25 С. Кроме того, предлагаемая антифризная добавка может использоваться в составе бетонов и строительных растворов, содержащих активный кремнезем, эффективную добавку в макропористых и в беспетчных бетонных смесях, а также в бетонах типа керамзитобетон.Это было повышение защитных свойств бетона орбитального клапана, коррозии на последних не обнаружено. Таким образом, технический результат, достигаемый при использовании комплексной противоморозной добавки в бетон и строительные растворы, заключается в реализации целей изобретения по повышению пластичности бетонной смеси, а также прочности на ранней и поздней стадиях твердения, а также сопротивления. .

Все эти факторы определяют технико-экономические преимущества изобретения.

Комплексная противоморозная добавка по своим конструктивным и техническим свойствам соответствует требованиям ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетона. Общие технические требования».

7 дней 55
Таблица 2
Эффективность комплексной антифризной добавки в бетон и строительные растворы
№№ п / п Дозировка комплексной антифризной добавки, мас.% Плотность бетона смесь, кг / м 3 Конус осадка, см W / C Прочность на сжатие, МПа Кость Morosoli
, F, циклов
Сегрегация воды, P ,%
28 дней
Бетон (комплексные антифризы: пример No.3 таблицы 1)
1 1,5 2380 16,0 0,55 18,9 37,04370 0,37
2 1,85 2385 17,6 0,55 30,67 39,87 370 0,22
3 2,0 2395 18,0 0,55 28,4 36,4 380 0,23
4 3,0 2395 22,0 0,55 20,73 28,1 370 0,25
5 0,8 2380 16,95 0,55 7,9 28,1 350 0,30
Примечание: 1.Пример № 5 соответствует заполнителю
Раствор CCS (8-12 см) (комплексные антифризы: пример № 4 таблицы 1)
1 1,5 2060 10 0,55 14,2 29,1
2 1,85 2090 11 0,55 17,3 32,0
3 2,0 2120 10 0,55 18,1 31,6
4 3,0 2100 11 0,55 16,3 28,3
5 0,8 2050 9 15,0 27,2
Примечание: 1.Пример № 5 соответствует заполнителю

1. Комплексная антифризная добавка для бетона и строительного раствора, включая органический компонент, карбонат калия и диоксид углерода в субботу. ‘ отличающийся тем, что компонент органической добавки включает смесь гидрохинона, пирокатехина и резорцина в соотношении 0,4-0,62: 6,51-8,19: 0,4-0,98 и дополнительно сульфат натрия, сульфит натрия, смесь тиоцианата и тиосульфата натрия, сульфида натрия, нитрита натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь гидрохинона, пирокатехина и резорцина 0,04-1,87
поташ 3,74-4,34
карбонат натрия 1,62- 2,17
сульфат натрия от 0,5 до 10,3
сульфит натрия 0,14-1,83
смесь тиоцианата и тиосульфата натрия 15,4-27, 2
сульфид натрия 0,03-0,06
нитрит натрия 20,2-39,1
вода остальное до 100%.

2. Комплексная антифризная добавка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит смесь гидрохинона, пирокатехина и резорцина, карбонат калия, углекислый газ, сульфат натрия, сульфит натрия, смесь тиоцианата и тиосульфата натрия и сульфида натрия в виде раствора мокрого обессеривания коксового газа содово-гидроксиноненальным способом.

.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован.