Противоморозные добавки для бетона

Виды добавок в бетон для морозостойкости

Добавки в бетон для морозостойкости ― это специальные присадки, которые добавляют в состав раствора для снижения температурной границы его замерзания. Это позволяет выполнять бетонирование зимой. При этом возводимые конструкции набирают полноценную проектную прочность.

По принципу своего действия для повышения морозостойкости бетона используют добавки следующих типов:

• Антифризы. Понижают температуру, при которой происходит застывание воды, незначительно уменьшают время твердения раствора. К этой категории относятся нитрит натрия, поташ, хлориды натрия и кальция.
• Ускорители твердения. Увеличивают скорость схватывания раствора, благодаря чему он не успевает замерзнуть на морозе.
• Сульфаты. При введении в состав раствора вступают в реакцию с выделением тепла.

Многие современные морозостойкие добавки для бетона имеют комбинированный состав, что позволяет использовать разные эффекты для улучшения устойчивости раствора к низкотемпературному воздействию.

Как работает противоморозная добавка в бетоне?

Принцип действия антиморозной добавки в бетон основан на протекании химических реакций при введении ее в смесь. В результате могут достигаться разные эффекты, направленные на увеличение морозостойкости раствора.

Один из самых распространенных таких эффектов ― уменьшение температуры замерзания воды, что позволяет приготавливать незамерзающий раствор для зимнего бетонирования. При введении в смесь сульфатов не изменяется точка застывания воды, но ускоряется формирование цементного камня, происходит выделение теплоты. В результате поддерживается процесс нормального твердения бетона. Ускоряющие противоморозные добавки в бетон нужны для увеличения растворимости ингредиентов раствора, что позволяет повысить скорость затвердевания.

Как работает противоморозная добавка в бетоне, зависит от ее рецептуры. Большинство таких присадок имеют сложный состав, который включает много разных компонентов. Основные ингредиенты добавок:

• Поташ. Один из распространенных противоморозных ускорителей твердения смеси. Применяется совместно с замедлителями схватывания, чтобы не допустить снижения прочности бетона. Максимальная концентрация ― до 30 % от массы цемента.
• Нитрит натрия. Ускоритель твердения. Вводится в раствор в концентрации до 10 % от массы цемента. Нитритом натрия можно пользоваться при морозе до -25 °C.
• Формиат натрия. Противоморозный ускоритель твердения, который добавляют в концентрации 2-6% от массы цемента.
• Аммиак водный. Зимняя добавка в бетон, которая дополнительно служит ингибитором коррозии. Может использоваться до -35 °C. Концентрация составляет от 5 до 20 % в зависимости от температуры.
• Роданистый натрий. Добавка, ускоряющая схватывание. Включается во многие комплексные составы.
• Тетраборат натрия. Эффективная незамерзающая добавка для бетона, которая дополнительно помогает сохранить прочность конструкции после оттаивания, предотвращает трещинообразование, повышает водонепроницаемость и прочность. Рекомендуется к использованию совместно с поташом.
• Тринатрийфосфат. Эффективно ускоряет твердение. Может использоваться в малых пропорциях. Это вещество можно добавлять в количестве до 1,5 % от массы цемента.
• Сульфат калия. Морозостойкая добавка для бетона, которая дополнительно уменьшает усадку, увеличивает водонепроницаемость.

Комбинация этих и других компонентов в составе позволяет создавать антиморозные добавки для бетона, которые могут использоваться в разных условиях.

Как пользоваться противоморозной добавкой для бетона?

Выбор добавки в бетон при минусовых температурах определяется составом раствора, в который она будет вводиться и условиями бетонирования. От этих же критериев зависит, как пользоваться такими присадками. Все виды таких модифицирующих присадок добавляются перед замесом в воду. После тщательного перемешивания жидкость оставляют на определенное время до полного растворения присадки. Далее добавляют сухие компоненты бетонной смеси и выполняют замешивание. Необходимая дозировка и точный способ применения указывается в инструкции производителя.

В соответствии с требованиями СП 70.13330.2012 необходимо, чтобы до того момента, когда температура раствора достигнет значения, при котором работает добавка, бетон набрал не более 20 % проектной прочности. Соблюдение этого условия гарантирует достижение требуемой прочности после завершения твердения.

Количество вводимой присадки на кубометр раствора зависит от состава противоморозной добавки для бетона и от температуры окружающей среды. Если бетонирование выполняется при температуре до -5 °C, рекомендуется добавлять не более 2 % присадки от общей массы смеси, до -10 °C ― не более 3 %, до -15 °C ― не более 4 %. Если бетонирование выполняется при более сильном морозе, то расчет дозировки выполняют индивидуально.

При замешивании зимнего бетона с противоморозными добавками нужно соблюдать требования по температуре компонентов раствора, которая должна составлять от +15 °C до +25 °C. Присадку замешивают в предварительно нагретой воды, чтобы добиться ее полного растворения. Перед добавлением в раствор щебня и песка их также подогревают. Не допускается подогрев цемента, поскольку это приводит к снижению его вяжущих свойств. После заливки бетон обязательно нужно укрыть пленкой.

Большинство противоморозных добавок являются химически активными и токсичными веществами. Поэтому работать с ними нужно с соблюдением таких мер предосторожности:

• выполняйте замешивание раствора и бетонирование в спецодежде и резиновых сапогах;
• во время работы обязательно используйте средства индивидуальной защиты ― перчатки, резиновые очки, респиратор;
• если замешивание выполняется в помещении, необходимо обеспечить его качественное проветривание;
• при попадании используемой добавки на кожу, тщательно промойте это место водой с мылом;
• при попадании присадки в глаза промойте их большим количеством чистой воды и сразу обратитесь к врачу.

После завершения работы с присадкой нужно тщательно вымыть чистой водой руки и лицо.

Преимущества и недостатки

Использование добавок в бетон от замерзания позволяет выполнять бетонирование в зимний период. При корректном подборе пропорций достигается высокое качество раствора и возможность его заливки в мороз. Это дает возможность строить практически круглый год.

Кроме этого, противоморозные добавки дают такие дополнительные плюсы:

• увеличение срока службы бетонных конструкций и изделия благодаря дополнительному уплотнению бетона;
• повышение удобства работы с раствором благодаря увеличению его пластичности;
• повышение морозостойкости конструкций из бетона, что увеличивает их долговечность;
• уменьшение усадки раствора при твердении, повышение устойчивости к трещинообразованию;
• увеличение водонепроницаемости готового материала благодаря заполнению добавкой пор;
• экономическая эффективность ― использование противоморозных добавок в бетон в зимний период является самым дешевым способом бетонирования в мороз.

Кроме этого, некоторые виды присадок обеспечивают значительное увеличение коррозионной стойкости бетонных конструкций, что существенно повышает срок их службы.

Помимо преимуществ, применение противоморозных добавок связано и с некоторыми минусами. Одна из основных проблем ― возможность существенной потери прочности при нарушении технологии использования присадки. Это требует строгого следования инструкции производителя. Еще один минус ― токсичность и агрессивность многих составов, а также их пожарная опасность. Поэтому при работе с ними нужно строго соблюдать требования безопасности. Важно учитывать, что при бетонировании зимой неизбежно снижается скорость твердения, даже при использовании присадок. Для достижения требуемой прочности приходится увеличивать содержание цемента, что повышает стоимость строительства.

Антиморозные добавки своими руками

При ведении бетонирования в частном строительстве, если приходится работать в зимний период, добавки в бетон от холода могут изготавливаться в домашних условиях. Самым распространенным видом такой присадки является хлорид натрия ― обычная поваренная соль. Ее введение в раствор понижает точку замерзания воды и ускоряет затвердевание раствора.

Для изготовления противоморозной добавки в домашних условиях поваренную соль растворяют в воде. Далее приготовленный раствор добавляют в бетонную смесь и выполняют замешивание. При бетонировании при температуре до -5 °C концентрация соли должна составлять около 2 % от общей массы бетона, до -15 °C ― до 4 %. Учитывайте, что готовый раствор будет твердеть примерно в 3 раза медленнее по сравнению с твердением при обычных условиях.

Минусом присадки этого типа можно назвать ее химическую активность. Соль может вызывать коррозию металла. Это приводит к снижению долговечности железобетонных конструкций в результате коррозионного поражения арматуры.