Противоморозная добавка в бетон: что добавляют при низких температурах, виды ПМД

Противоморозные добавки в бетон: особенности, применение, характеристики

Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.

Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

прекращение реакции гидратации;
рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
получение бетона низкой прочности.

Поэтому зимой главное значение приобретает температура.

Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.

Противоморозные добавки для бетона в разных ёмкостях

Общие положения

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

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

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

Бетон с противоморозными добавками качественно твердеет даже в минусовую температуру

Разновидности

Существуют различные антиморозные добавки, каждая из которых имеет свой механизм воздействия. Популярная присадка – карбонат натрия, иначе именуемый поташ. Это порошкообразный кристаллический состав, ускоряющий затвердевание бетонной смеси. Применение присадки такого типа снижает технические характеристики материала, в том числе прочность. Чтобы уменьшить этот эффект в поташ добавляют тетраборат натрия.

Внимание! Поташ относят к опасным веществам, поэтому при работе с ним соблюдают требования безопасности. Тетраборат натрия комплексное вещество, состоящее из солей натрия и кальция, с добавкой аммония

Это дополнительная противозамерзающая присадка, применяемая с карбонатом натрия. Без нее конструкция может потерять до 30% прочности после оттаивания и полного отвердевания

Тетраборат натрия комплексное вещество, состоящее из солей натрия и кальция, с добавкой аммония. Это дополнительная противозамерзающая присадка, применяемая с карбонатом натрия. Без нее конструкция может потерять до 30% прочности после оттаивания и полного отвердевания.

Нитрит натрия – эффективная противоморозная добавка, снижающая температуру кристаллизации воды, ускоряет затвердевание состава, обладает антикоррозионным действием. Его применение опасно, поскольку порошок нитрита натрия – пожароопасное, взрывоопасное, токсичное вещество. Применяется при морозах до -25ºС. Не может смешиваться с лигносульфоновыми кислотами, поскольку при взаимодействии с ними выделяет токсичный газ. Аналогичными свойствами обладает нитрит-нитрат кальция.

Формиат натрия – противоморозная добавка для бетона, снижающая температуру кристаллизации воды и ускоряющая гидратацию цемента. Добавляется в пропорции не более 6% от общей массы бетона. Для улучшения пластификации в присадку добавляется лигносульфонат нафталина.

Мочевина – ПМД, продлевает жидкую фазу воды, практически не влияет на скорость схватывания.

Хлориды кальция и натрия, аммиачная вода снижают температуру замерзания, но обладают повышенным коррозионным воздействием. Они сильно влияют на металлические элементы, поэтому не рекомендуются для использования в железобетонных изделиях.

ПЛИТОНИТ АнтиМороз

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ

Введение добавки должно происходить в процессе перемешивания бетонной или растворной смеси вместе с водой затворения, при этом необходимо учитывать пластифицирующий эффект добавки и уменьшить количество воды на 15-20%. Эффективность добавки возрастает при минимальных количествах воды затворения. Добавку запрещается добавлять непосредственно в сухую смесь.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ В БЕТОНАХ И В РАСТВОРАХ

• для производства бетона или раствора необходимо использовать теплые заполнители;

• рекомендуемая температура бетонной или растворной смеси при отрицательных температурах — не менее +25°С;

• рекомендуется применять высокомарочные и быстротвердеющие цементы с высоким тепловыделением;

• поверхность бетона или раствора во избежание потери влаги вследствие вымораживания следует по окончании работ укрывать слоем гидроизоляционного материала (рубероид, полиэтиленовая пленка и др.); свежеуложенный бетон или раствор рекомендуется защищать от интенсивной потери тепла (укрыть теплоизоляционными материалами), при возможности организовать дополнительный прогрев;

• основание при нанесении растворной смеси необходимо нагреть до +10°С;

• не рекомендуется к применению в модифицированных растворах (сухие строительные смеси заводского приготовления), если иное не оговорено в инструкции по их применению.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Добавка относится к 4 классу опасности (вещества малоопасные) по ГОСТ 12.1.007. При выполнении работ использовать перчатки, защитные очки, средства защиты органов дыхания. Избегать попадания добавки на кожу и в глаза. При попадании в глаза немедленно промыть их большим количеством воды. БЕРЕЧЬ ОТ ДЕТЕЙ!

СОСТАВ

Водный раствор лигносульфанатов и солей неорганических кислот.

УСЛОВИЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ

Транспортирование и хранение проводить при температурах не ниже -20°С и не выше +40°С в герметично закрытой таре, предохраняя от воздействия прямых солнечных лучей. При транспортировке в условиях отрицательных температур возможно выпадение осадка, который при нагревании и тщательном перемешивании растворяется без потери свойств продукта.

ГАРАНТИЯ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

Изготовитель гарантирует соответствие добавки требованиям технических условий при соблюдении потребителем условий транспортирования, хранения и указаний настоящей инструкции. Гарантийный срок хранения в таре изготовителя — 24 месяца со дня изготовления.

Способы определения

Морозостойкий бетон маркируется буквой «F». Со временем такой продукт не крошится и не изменяет своей формы под влиянием климатических факторов. Сохраняет свои свойства в регионах с повышенным показателем влажности.

В данной технической документации представлены четыре способа определения. Суть всех методик заключается во множественной заморозке и оттаивании образца в водной смеси или растворе солей.

Перед началом испытания на морозостойкость, готовят базовые и контрольные пробы смеси. Контрольные применяют, чтобы определить прочность смеси на сжатие. Базовые пробы претерпевают многократный цикл заморозки и оттаивания в лаборатории. Для испытаний потребуется следующая аппаратура:

Камера для замораживания. Температура заморозки около -130°C;
Контейнер, в котором образцы насыщают водой. Температура нагрева +180°C.

После проведения повторных циклов нагрева и заморозки, . Если после всех испытаний образец сохранил свою прочность, он считается качественным.

Исследования в лаборатории не всегда могут быть точными. В подобных условиях пробы могут разрушиться, а в естественной среде выдерживать требуемую прочность. Ведь в первом случае влияние факторов на материал является максимальным, поэтому материал быстрее рассыпается.

Определить качество бетонной смеси возможно по внешнему виду и состоянию. Обычно таким методом руководствуются опытные строители:

Крупные зерна смеси, трещины, расслаивание, пятна являются маркерами для определения качества бетона, и говорят о его низкой надежности и морозостойкости.
Высушивание и растрескивание под влиянием солнечных лучей указывает на низкую морозостойкость бетона.
Наличие расщелин говорит о слабой устойчивости к низким показателям температуры.

Особенности заливки осенью

В этот период года не всегда стоит минусовая температура, поэтому рациональнее всего будет тщательно изучить прогнозы синоптиков для конкретного региона проживания. Застывать бетон осенью будет не так быстро, как это происходит летом, но при серьезном подходе к мероприятию результат работ порадует мастера.

Нужно перестраховаться на случай резкого ухудшения погодных условий, заказать смесь со специализированными добавками. А на самой территории приготовить материалы под создание защитных конструкций, выделить средства на покупку тепловой пушки. Самым холодным периодом суток считают 4-5 часов утра, в это время стоит выйти на улицу и понаблюдать за перепадами температуры, сделать запись.

Методики бетонирования

Разобравшись во влиянии температуры на набор прочности основания, можно переходить к основным тонкостям работы строителей в холодное время года. Все методы зимнего бетонирования предполагают тщательную подготовку и наличие дополнительных приспособлений, начиная с постройки отапливаемого шатра и оканчивая нагревом смеси проводом.

Новичков интересует вопрос, как залить фундамент зимой на улице собственными силами, какой выбрать метод, а также правильно реализовать доступный способ заливки. Чтобы не теряться в догадках, каждый из приемов стоит привести отдельно, пособие от профессиональных строителей выглядит достаточно просто.

Повышение температуры в процессе замеса

Выбрав этот метод, нужно настроиться на трудоемкий процесс. Чтобы температура бетонной смеси при укладке достигала оптимальных показателей, следует воспользоваться специализированным инструментом.

Подогрев опалубки

Этот способ также популярен среди строителей, важно доставить смесь до места без пагубных изменений консистенции. Как только бетон станет черного цвета, значит, он замерз, идеальным оттенком зимой считают серо-коричневый

После заливки опалубки сразу приступают к подключению нагревательных приспособлений, разработанных для прогрева бетона.

Инфракрасный и индукционный способы

Применяются ТЭНы из металла и карборундовые излучатели, оптимальным расстоянием до поверхности считают 1,2 метра. Многие начинающие мастера рекомендуют брать агрегаты в аренду, если заливка фундамента нужна только разово. Благодаря таким услугам, получится существенно экономить выделенный на строительство бюджет.

Паропрогрев

Метод зимнего бетонирования чаще всего используют при работе с тонкостенными конструкциями, строителям удается нагнетать от +50 до +80 градусов. В этот момент скорость набора прочности бетона существенно ускорятся, при должной влажности за 2 дня прогрева можно получить готовое основание, не уступающее обычному застыванию на протяжении 7 дней.

Введение добавок

Это наиболее распространенный способ, который сводит к минимуму манипуляции, направленные на обогрев строительной массы

Чтобы заливка бетона при минусовой температуре без прогрева была качественной, важно заказывать смесь только у проверенных временем поставщиков

Электронагрев

Приготовив подходящее мощное оборудование, в залитый бетон вставляют электроды, на которые подается ток. При этом элементы постепенно нагревают массу в опалубке, но не нужно забывать про постоянный уход за конструкцией. Мастер обязан производить замеры температуры, при необходимости вносит изменения в работу устройств.

Метод горячего сухого термоса

Возведение конструкции для реализации процесса станет востребованным при заливке больших объемов. Строители предварительно создают герметичный коридор из полиэтилена по всей длине опалубки. Пространство внутри нагревается посредством разного оборудования, популярны сегодня тепловые пушки.

Устройство тепляков

Что же такое тепляк, этот вопрос сразу возникает у новичков. Конструкция напоминает палатку и подходит для заливки небольших площадей основания. Чаще всего под возведение берут брезент, а также полимерную пленку, для постоянных работ продумывают передвижные типы каркасов, в которых будет поддерживаться тепло, необходимое для набора прочности бетона.

Установка шатра и прогрев тепловой пушкой

Планируя бетонные работы зимой, важно правильно подготовить место для произведения манипуляций. Объемный шатер отлично подходит под подобные мероприятия

Для нагнетания температуры в герметичной постройке зачастую применяют специализированное мощное оборудование.

https://vk.com/video_ext.php

Тепловые пушки предпочитают настоящие профессионалы, агрегаты способны обогреть большую площадь, а также легко настраиваются.

Особенности национальной заливки бетона. Как заливать бетон при низких температурах

Защита от мороза требуется не только при заливке зимой. Отвердевание бетона происходит в течение минимум 1 месяца, а первые заморозки в средней полосе России возможны уже в октябре

Поэтому при осенней заливке меры предосторожности тоже необходимы

Согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», необходимо соблюдать следующие правила заливки бетона в холодное время года:

Замешивать раствор в устройствах с подогревом либо в теплом помещении.
Использовать подогретую воду и компоненты смеси (кроме цемента). Вода должна быть нагрета до температуры не более 70° С.
Не использовать смерзшиеся материалы.
Арматуру предварительно подогреть.
Увеличить длительность процесса вибрационного формирования на 25%.
Проследить, чтобы до момента промерзания бетон набрал прочность не менее 5 МПа.

При зимнем замесе меняется порядок закладки компонентов смеси: сначала заливается вода, затем закладывается пгс и делается несколько оборотов, а цемент закладывается в последнюю очередь. Время замешивания увеличивается на 20-50%.

При замесе бетонного раствора из подогретых ингредиентов смесь получается теплой. Помимо этого, реакции, происходящие в растворе, идут с выделением тепла. Поэтому, если укрыть залитую конструкцию теплоизолирующими материалами, создается «эффект термоса», препятствующий замерзанию, а в это время бетон успеет набрать критическую прочность, после чего замерзание уже не окажет негативного влияния на его свойства.

Зимнее бетонирование производят непрерывно. Каждый слой заливается до того, как на поверхности предыдущего образовалась пленка, пока он влажный. Залитые части сразу закрываются теплоизолирующими материалами.

Заменить трудоемкие и недешевые работы по подогреву бетона в период отвердевания можно использованием противоморозных добавок.

Уход за бетоном

Процессы отвердевания бетона происходят быстрее у поверхности изделий. Вначале образуется тонкая «корочка» из гидросиликата натрия, затем начинается поверхностное стягивание и затем отвердевание в массе. Из-за того, что состояние бетона у поверхности и в глубине разное, при слишком быстром высыхании могут образовываться трещины.

Основная цель ухода за бетоном в период набора критической прочности – обеспечение оптимальной температуры и влажности. В летнее время это достигается поливанием бетона водой.

При отрицательных температурах вода вымерзает.

Поэтому основные мероприятия по уходу за бетоном включают:

применение противоморозных добавок (либо прогревание);
укрытие поверхности теплоизолирующими материалами.

Видео: правильный уход за бетоном после заливки

Противоморозные добавки

По своему действию противоморозные добавки делятся на три группы:

Антифризы (поташ, нитрит натрия, хлориды кальция и натрия). Снижают температуру застывания воды. Время отвердевания немного уменьшают.
Ускорители отвердевания (поташ, смеси хлорида кальция с карбамидом или нитритом кальция). Суть их работы в увеличении скорости растворения силикатных компонентов цемента, в результате чего образуются соли, снижающие точку замерзания раствора.
Сульфаты. Эти соли выделяют тепло, благодаря чему ускоряют протекающие в растворе реакции.

Основные компоненты противоморозных добавок и их воздействие на бетон.

Противоморозные присадки бывают сухими и жидкими.

Сухие добавки:

Поташ (карбонат калия). Ускоряет застывание бетона, снижает температуру замерзания смеси. Используется совместно с тетраборатом натрия (бурой), так как в чистом виде снижает прочность бетона. Смесь с добавлением поташа быстро схватывается, что усложняет укладку, поэтому нуждается в добавлении суперпластификатора.

Тетраборат натрия. Может использоваться вместе с поташем либо как самостоятельная добавка, которая сохраняет структуру бетона после размораживания, уменьшает водопроницаемость бетона, увеличивает его прочность и предотвращает растрескивание.
Формиат натрия (кальция). Ускоряет отвердевание бетона и работает как пластификатор. Применяется совместно с лигносульфнатом нафталина.

Нитрит натрия. Снижает точку замерзания воды в смеси. Может использоваться при температуре от 0° до минус 25° С.

Определить наличие этих компонентов в комплексной добавке можно по маркировке:

М – мочевина (карбамид),
НК – нитрит кальция,
М НК – мочевина и нитрат кальция,
ХК – хлорид кальция (не применяется в армированном бетоне, так как способствует коррозии),
П – карбонат калия (поташ).

К жидким добавкам относится аммиачная вода, которую получают путем растворения в воде аммиачного газа. Эта присадка не только придает морозоустойчивость бетону, но и не способствует коррозии арматуры, в отличие от многих других противоморозных добавок. Кроме того, она замедляет застывание бетона, а не ускоряет его.

Типы добавок

Добавки промышленного производства обычно выполняют несколько функций:

снижают температуру замерзания смеси;
регулируют скорость набора прочности;
ускоряют протекающие в растворе реакции;
изменяют характеристики смеси.

Противоморозные добавки могут одновременно придавать бетонному раствору дополнительные характеристики:

Увеличивают подвижность смеси, способствуя ее оптимальному распределению, уменьшают количество цемента в смеси, повышают влагостойкость бетона (пластификаторы). Изготавливаются на основе органических полиакрилатов либо сульфатов меламиновой смолы или нафталина.
Повышают прочность бетона (упрочняющие добавки). Содержат сульфаты железа, алюминия, нитрит и хлорид кальция.
Противодействуют коррозии арматуры, увеличивая срок службы изделий (коррозионностойкие).
Регуляторы подвижности. Продлевают время работы с бетоном, препятствуя быстрому схватыванию.

Комплексные добавки обеспечивают воздействие по нескольким направлениям.

Расход добавок для бетона

Пропорции добавления присадок в бетонную смесь могут быть разными у разных добавок. Эту информацию необходимо уточнять в инструкции. Несоблюдение рекомендаций производителя влечет снижение качества бетона.

Обычно расход добавок невелик и варьируется в пределах 1-2%.

Антифризы добавляют в концентрации 10-15% от массы раствора; усилители отвердевания – 3-5% от массы цемента; соли-ускорители – 2-4% от общей массы.

Расход добавок может зависеть от следующих факторов:

температура воздуха;
температура раствора;
уход за бетоном во время набора прочности.

Области применения

Противоморозные добавки необходимы при работе с объектами, которые находятся на открытом воздухе или в неотапливаемом (строящемся) помещении:

монолитных конструкций;
фундаментов;
стяжек.

Меры предосторожности

Большинство противоморозных присадок – агрессивные химические вещества; некоторые из них токсичны.

Правила работы с добавками:

Надеть спецодежду и резиновые сапоги.
Использовать респираторы, защитные очки, перчатки.
При работе в помещении обеспечить проветривание.
Избегать попадания добавок на кожу. Если это произошло, тщательно промыть водой и мылом.
При попадании в глаза обильно промыть и немедленно обратиться к врачу.
По окончании работ вымыть лицо и руки.

Область применения

Профессиональные строители нашли выход из создавшейся ситуации и вводят морозостойкие добавки в состав цементных смесей, позволяющие производить строительство, ремонт при снижении температуры до минус 25 градусов Цельсия. Сфера использования достаточно широка:

строительство монолитных конструкций из бетона;
изготовление железобетонных изделий, сборной бетонной продукции на заводах ЖБИ;
возведение сооружений с применением стальной арматуры;
формирование элементов и отдельных частей сборных строительных конструкций;
герметизация стыков монолитно-сборных объектов;
выполнение стяжки;
выполнение штукатурки поверхности;
подготовка смесей для кладки с улучшенными технологическими характеристиками;
приготовление сухих строительных составов для фиксации облицовочных элементов;
изготовление вспененных блоков, изделий на основе шлаков, обладающих требуемыми эксплуатационными характеристиками.

Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени

Как заливают бетон в мороз

Рассматривая морозостойкость бетона, нельзя обойти вниманием такой вопрос, как производство бетонных работ в условиях пониженных температур. Ведь в России во многих регионах отрицательные температуры держатся более половины года, а строительные работы не ждут. Но твердение бетона требует определенных условий

Чем ниже температура по сравнению с оптимальной, тем медленнее идут процессы набора прочности; при температуре ниже +5°С они почти прекращаются

Но твердение бетона требует определенных условий. Чем ниже температура по сравнению с оптимальной, тем медленнее идут процессы набора прочности; при температуре ниже +5°С они почти прекращаются.

Являясь вяжущим веществом водного твердения, цемент вступает в реакции гидратации при смешивании с водой, но эти реакции протекают не одномоментно. Поэтому в бетонной смеси довольно длительное время есть свободная вода. При температурах ниже 0°С она замерзает. В результате прекращаются реакции гидратации и, даже если позже бетон оттаивает, его прочность все равно будет ниже запланированной.

В этих условиях разработаны различные методики ведения бетонных работ, которые позволяют не допустить замерзания бетонной смеси во время ее транспортировки и укладки, а также обеспечить правильный уход за уложенным бетоном.

Методы зимних бетонных работ делятся на две большие группы:

«теплый» бетон,
«холодный» бетон.

Теплым называют бетон, который так или иначе подогревают. Здесь возможны следующие варианты:

Метод термоса.Бетонная смесь замешивается на теплой воде и прогретых заполнителях. Прогревается опалубка, а залитый бетон укрывается теплоизолирующими материалами. Если конструкция достаточно массивная, с толстыми стенками, то тепла, которое выделяется в процессе реакций гидратации, достаточно, чтобы обогреть ее и не допустить чрезмерного снижения температуры. Частный случай метода термоса — метод горячего сухого термоса, при использовании которого бетон можно укладывать даже на промороженное основание, предварительно засыпанное горячим (200–300°С) керамзитом.
Устройство тепляков.В этом случае над залитым бетоном устанавливаются шатры, внутри которых ставят тепловые пушки, что позволяет поддерживать нужную температуру.
Прогрев бетонаразличными методами (электродами, инфракрасным излучением, кондуктивным, индукционным методом и пр.)

У каждого из этих методов есть свои достоинства и недостатки. Так, метод термоса подходит только для крупных массивных конструкций, прогрев и обогрев бетона требуют расходов электроэнергии и дополнительного оборудования, а также постоянного контроля температуры в толще бетона, чтобы не допустить большого температурного градиента.

«Холодный» бетон — это метод ведения бетонных работ без прогревающих или обогревающих мероприятий. В этом случае используются противоморозные добавки и ускорители твердения бетона.

хлорид натрия может приводить к коррозии металлической арматуры и закладных элементов;
высокощелочные цементы и некоторые другие виды портландцементов не совместимы с электролитами;
использование солей может привести к образованию высолов на поверхности изделия.

Вот почему оптимальный вариант — использование специальныхпротивоморозных добавокдля бетона, которые разработаны и проверены в лаборатории. Они не имеют тех недостатков, которые присущи солям и позволяют проводить бетонные работы даже в сильные морозы.

Противоморозные добавкичасто сочетают в себе свойства пластификаторов и ускорителей твердения бетона. Они позволяют:

Проводить бетонирование даже при очень низких температурах (до –20°С).
Обходиться без тепловой обработки уложенного бетона.
Снизить расход воды.
Увеличить прочность бетона, как минимум, на 10%.
Увеличить сцепление с арматурой.
Повысить водонепроницаемость и морозостойкость бетона.

Советуем изучить:Для проведения работ в морозы

Что добавить в бетон при минусовой температуре в домашних условиях. Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.