Противоморозные добавки в бетон

1. Классификация морозостойких добавок
2. Преимущества использования антифризов зимой
3. Технические характеристики добавок по ГОСТ
4. Изготовление зимних добавок в домашних условиях

Противоморозная добавка (ПМД) в бетон - вещество, способное снизить температуру замерзания жидкости и обеспечить затвердение бетонного раствора при отрицательных температурах окружающей среды. Сегмент противоморозных добавок представлен сухими смесями химических компонентов, обладающих длительным сроком хранения. Бетонирование зимой стало возможным благодаря введению ПМД в состав растворных строительных смесей. Новые комплексы корректируют прочность, регулируют реологические свойства растворных смесей, уменьшают срок отвердения цемента, повышая прочность на 2 класса.

Классификация морозостойких добавок

ПМД для бетона по химической базе компонентов условно разделена на 3 группы:

1. Антифризы. Уменьшают температуру замерзания жидкости, ускоряют или немного замедляют процесс затвердения раствора, не меняя скорость формирования монолитной структуры;
2. Сульфаты - соединения железа, алюминия, других металлов, обеспечивающие получение плотной растворной смеси. При взаимодействии бетона с элементами гидратации выделяется много тепла, влияющего на показатели плотности бетона. Сульфатные присадки нельзя использовать для снижения температуры замерзания из-за связи с тяжело растворимыми соединениями;
3. Ускорители - специальные соединения, которые повышают растворимость силикатных компонентов цементной смеси. При соединении составляющих раствора допускается образование двойных, основных солей и продуктов гидратации, способных снижать температуру замерзания.

Разновидности присадок-ускорителей:

• поташ - сильная добавка, которая ускоряет естественный процесс затвердения, поэтому рекомендуется использовать химический элемент с сульфитными группами ПМД при концентрации в составе смеси 30%;
• нитрит натрия - пожароопасное, очень ядовитое соединение, поэтому дозировка подчиняется строгому регламенту содержания в составе смеси до 0,1-0,42 л/кг бетона. Может использоваться при температурах от 0 до -25 °С;
• формиат натрия - ускоритель с пластифицирующими и водоредуцирующими свойствами; содержание в растворе составляет 2-6%.

Три типа присадок-реагентов, замедляющих затвердевание воды в составе раствора, - реагенты трех типов:

• слабодействующие ПМД - электролиты, нитрит, хлорид натрия, аммиачные растворы, карбамиды, многоатомные спирты;
• антифризы, активизирующие схватывание цемента, - смеси натриевых и кальциевых соединений, мочевина;
• слабовыраженные антифризы, вызывающие процесс термической реакции, - трехвалентное железо.

Любая выбранная с учетом особенностей проекта незамерзающая жидкость позволяет проводить бетонные работы в зимний период без снижения качества бетонирования.

Преимущества использования антифризов зимой

• пластификация, стабилизация цементных растворов зимой;
• долговечность готовых растворных смесей;
• снижение усадочной деформации бетона;
• уменьшение или отсутствие расслаивания цемента;
• сокращение затрат при укладке бетона;
• защита арматуры, металлического каркаса, сетки от коррозии;
• обеспечение твердения раствора при температурах -15 ± 5 °С, где набор прочности бетона составляет 30%;
• повышение электропроводности, образование высолов.

Существуют также специальные добавки для подводного бетонирования структурных сооружений, элементов, с которыми можно работать при морозе - сегмент гидрофобизаторов и пластификаторов высокого качества. ПМД применяются при заливке подводных скважин, ремонте гидротехнических конструкций, подводных опор, обладают высокими противоэрозионными и гидроизоляционными свойствами, мешают смешиванию растворного бетона с водой. Содержание цемента в составе смеси - от 350 кг/м³, процент содержания присадки рассчитывается с учетом особенностей проекта.

Технические характеристики добавок по ГОСТ

Химические соединения имеют серый или желтоватый цвет, насыпной вес составляет 1300-1400 кг/м³, размер фракционного наполнителя до 0,3 мм, температура применения до -30 °С, плотность в возрасте 28 дней до 10 МПа, адгезионная плотность до 0,5 МПа, расход 26-37 кг/м³, марка морозостойкости F50, кислотность составляет 5-8 (рН).

Получение раствора заданных прочностных характеристик возможно только при соблюдении регламента СНиП 3.03.01-87 по дозировке с учетом окружающих температур и условий. Дозировка противоморозных добавок (при погрешности ±2%) рассчитывается под каждый проект, проводится в лаборатории и учитывает:

• условия ухода за бетонным раствором;
• температуру бетона при выходе из бетономешалки;
• температуру среды;
• химико-минералогический состав бетонной смеси;
• скорость набора прочности, плотности бетона;
• марку цемента в составе смеси.

Следует учитывать, что существуют незамерзайки для "холодного" и "теплого" бетона:

1. Противоморозные присадки для "холодного" раствора обеспечивают отвердение растворов при минусовых температурах при наборе прочности в возрасте 28 дней, состав в смеси не превышает 30%. Позволяет снижать время отвердевания бетона, повышает электропроводность, образование высолов;
2. Противоморозные ускорители для "теплого" бетона защищают бетонную смесь от замерзания до укладки, обеспечивая необходимую плотность и прочность.

Расход присадок для "теплого" и "холодного" бетона в расчете на сухую консистенцию зависит от температуры воздуха, процент содержания в составе смеси может варьироваться от 2 до 30%.

Изготовление зимних добавок в домашних условиях

ПМД для бетона можно приготовить своими руками, выбрав для смешения хлоридные соединения (соль). Такая добавка снижает температуру замерзания бетонной смеси, сокращает время схватывания, снижает расход основных компонентов (цемента), сохраняет структуру, не меняя свойства воды и бетона. Подобный состав лучше всего применять при заливке неармированных конструктивных элементов. Следует знать, что различные добавки определяют технические свойства бетона (плотность, подвижность, водонепроницаемость, вязкость), условия применения и строго регламентированы ГОСТ 22266-94.

Грамотное внесение ПМД позволяет повышать подвижность бетона, точку замерзания жидкости, увеличивать временной период схватывания, уменьшать толщину бетонного монолита без потери прочности, снижать стоимость строительных работ за счет добавления в состав раствора цемента низкой марки.

Противоморозные добавки в бетон соответствуют требованиям безопасности, отвечают экологическим стандартам, поэтому применение химических соединений разрешено как наиболее оптимальный способ решения проблем при бетонировании в зимний период.