Cng-cylinders.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Добавки для цемента при минусовой температуры

Противоморозные добавки в бетон

Зимнее строительство считается более сложным из-за свойств бетона. В его состав входит вода, которая является обязательным компонентом такого важного процесса, как гидратация цемента. В ходе гидратации формируется окончательная структура бетона, он набирает свою прочность. Данный процесс может происходить только при плюсовых температурах: если вода замерзает, гидратация останавливается. И напротив, чем выше температура воздуха, тем быстрее идет процесс упрочнения бетона.

  • Оптимальные условия для гидратации – температура воздуха 18-20С. В таких условиях бетон достигает необходимой прочности за 28 дней.
  • Гидратация заметно замедляется при температуре ниже +10С. Так, при +5С бетон за 28 дней наберет лишь 70% необходимой прочности.
  • При температуре ниже нуля вода, входящая в состав бетона, замерзает, и процесс гидратации останавливается.

Дополнительной сложностью в строительстве в зимний период является поддержание температуры самого бетонного раствора. Чтобы сохранять пластичность и способность к качественному уплотнению, раствор после смешивания должен иметь температуру не ниже 20-30С, а при укладке – не ниже +5С.

Таким образом, при низких температурах формирование качественной бетонной структуры значительно осложняется. Потому зимой на помощь строителям приходят технологии, способные снизить или полностью нивелировать воздействие холодов на процесс бетонирования.

Стоит отметить, что существует несколько способов работы с бетоном в условиях низких температур. Но большинство из них применимы лишь при крайне небольших объемах частного строительства (бани, хозяйственные постройки). Такие технологии, как создание термосного эффекта или длительное принудительное прогревание бетонной конструкции во время затвердевания и др., очень трудоемки, затратны и, как правило, невозможны при строительстве домов и других крупных объектов. Кроме того, учитывая наличие широкого спектра противоморозных добавок, иные способы поддержания температуры бетона оказываются нецелесообразными.

Добавки для повышения морозостойкости бетона работают комплексно: снижают температуру замерзания влаги, ускоряют процесс затвердевания бетона и помогают ему быстрее набрать прочность. Добавки в бетон — наиболее эффективный способ продолжить цикл бетонных работ при минусовых температурах.

Распространенные виды заливки бетона на холоде

До недавнего времени, наиболее распространенным и действенным считался способ предварительного разогрева составляющих раствора до определенной температуры, после чего готовился теплый раствор и заливался.

Температура монолита поддерживалась искусственным путем до набора прочности не менее 50%.

Схема парогенератора для прогрева бетона.

  • Но с каждым годом цена на энергоносители растет, и такие технологии сильно увеличивают себестоимость строительства. Здесь уже не столь важно, чем разогревать бетон — электричеством, паром или иными энергоемкими способами.
  • В середине прошлого века нашим ученым И.А.Кириенко был предложен еще один действенный способ прогрева монолита. Условно его назвали методом «Термоса». Общая инструкция достаточно проста, вокруг ЖБИ создается теплоизолирующее покрывало. В зависимости от температуры окружающей среды бетон мог прогреваться за счет внутренних процессов или энергоносителем извне.
  • В последнее же время наука сделала качественный рывок в создании химически активных добавок, которые позволяют вести работы при круглосуточной минусовой температуре. Безусловно, это очень удобно, присадок существует несколько и о наиболее распространенных мы сейчас побеседуем.

Виды ремонтных составов

Особые температурные условия проведения ремонтных работ потребовало создания сухих смесей с добавками, которые уменьшают требования к температуре гидратации.

Ремонтный состав

Mapegrout SV R Fiber

Безусадочная сверхбыстротвердеющая бетонная смесь наливного типа, содержащая полимерную и жесткую стальную фибры, предназначенная для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Максимальная крупность заполнителя 2,5 мм. Толщина нанесения от 10 до 50 мм.

Ремонтный состав

MasterEmaco T 1200 PG (Emaco Fast Fluid)

Безусадочная быстротвердеющая сухая смесь наливного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для конструкционного ремонта бетона и железобетона в сжатые сроки. Возможно применение при температуре до -10С

Ремонтный состав

MasterEmaco T 545 (Emaco T 545)

Материал для конструкционного ремонта бетонных и железобетонных конструкций при температуре от -20C до +30C. Толщина нанесения от 10 до 30 мм

Ремонтный состав

MasterEmaco T 1100 TIX (Emaco Fast Tixo)

Безусадочная быстротвердеющая сухая смесь тиксотропного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для конструкционного ремонта бетона и железобетона в сжатые сроки. Возможно применение при температуре до — 10С. Толщина нанесения от 10 до 100 мм.

Смеси с противоморозными добавками

Противоморозные добавки давно известны в России. Без них невозможно строительство или ремонтные работы с бетоном на большинстве территорий, которые находятся выше 40-вой широты.

Читать еще:  Цемент с глиной цемент с опилками

По принципу действия добавки различаются на:

  • Понижающие температуру замерзания жидкости, что позволяет продолжаться процессу гидратации при температуре ниже 0° С.
  • Повышающие скорость гидратации за счет образования собственных химических связей с цементом и выделения дополнительного тепла в ремонтном слое.
  • Обладающие комплексным действием, которое заключается в ускорении процесса гидратации, а продукты реакции с цементом понижают температуру замерзания воды.

Присадки состоят из более десятка химических соединений, которые доступны и дешевы в производстве. Кроме прямого действия присадки с модификаторами и пластификаторами могут придавать бетону: пластичность, морозостойкость в процессе эксплуатации, водоотталкивающие свойства, коррозионную стойкость, дополнительную плотность за счет заполнения пор твердыми продуктами химических реакций.

Присадки добавляются с водой при приготовлении «чистого» бетона. Объем присадок рассчитывается исходя из фактической температуры воздуха. Важно, объем и состав присадок ограничивается требованием, что, на момент понижения температуры ниже указанной производителем и химические реакции прекратятся, бетон должен набрать не менее 30% своей расчетной прочности. После повышения температуры и размерзания концентрированных соляных водных растворов, которые не образуют кристаллов, процесс гидратации возобновляется.

Противоморозные добавки — это высокоактивные химические соединения, что необходимо учитывать при добавлении их в готовые смеси разных производителей. Напр., в смесь для ремонта инъекционным способом Stabilcem можно добавить противоморозные добавки, т.к. она не рассчитана на температуру ниже +10° С, но имеет хорошие характеристики.

Тиксотропные смеси

На рынке активно продвигаются сухие готовые смеси с тиксотропными свойствами и армированные синтетической фиброй. Тиксотропность — это свойство материала становиться текучим при динамической нагрузке (бетономешалка, бетононасос с распылителем, шпатель). При исчезновении нагрузки материал становится более плотным и не стекает с вертикальной поверхности. Смеси обладают набором прекрасных качеств: удобство использования, адгезия, водонепроницаемость, прочность на сжатие и изгиб, но их нельзя использовать при температуре основного бетона и воздуха ниже +5° С. Применять ремонтные составы этого типа имеет смысл, если есть возможность обеспечить температурный режим (подогрев основы и смеси до температуры 25…30° С, теплоизоляция или подогрев ремонтируемого участка), что серьезно ограничивает их область применения.

Ремонтные работы с бетоном при отрицательных температурах проводятся в крайнем случае или в районах Крайнего Севера, т.к. они технологически сложнее и затратны. Для России больше подходят проверенные отечественные смеси с противоморозными добавками.

Где можно использовать, а где нельзя?

Чтобы понять, какую присадку можно применять в конкретном случае, а какую нельзя, стоит, во-первых, открыть ГОСТ 10060 2012 «Методы определения морозостойкости бетона», во-вторых, углубиться в их состав.

Такой подход важен для крупных проектов. Если стоит задача выполнения несложных работ для частного строительства (заливка пола, например), можно ограничиться изучением состава и его влиянием на морозостойкость бетона. Вот самые распространенные реагенты:

Название реагентаОбозначениеСокращение в нормативахСвойства
Карбонат кальцияCaCO₃ККСпособствует мгновенному схватыванию бетона даже при -30°C
Нитрат кальцияСа(NО₃)₂НКСокращает срок твердения бетона
Нитрат натрия и нитрит нитрата кальцияNaNO₃ и CaN₂O₆НН, ННКУскоряют затвердевание и имеют антикоррозийные свойства (ядовиты)
Мочевина(NH₂)₂COМСпособствует замедлению процесса схватывания
Хлорид кальцияCaCl₂ХКПовышает морозостойкость, но не желателен для ЖБК
Сульфат натрияNa₂SO₄СНПластификатор
Хлорид натрияNaClХНПластификатор

У технологов железобетонных конструкций есть свои правила и методы определения, какие морозостойкие добавки брать в конкретном случае. Например:

  • Для ЖБК, где арматура меньше 5 мм, добавки с хлоридом кальция совместно с нитратом натрия использовать нельзя.
  • Для ЖБК, где диаметр арматуры больше 5 мм, никаких ограничений нет. Разрешены любые из вышеперечисленных добавок. В зависимости от задач, разумеется.
  • Если в ЖБК имеет место выпуск арматуры или закладные элементы, то хлорида кальция и нитрата натрия в составе быть не должно (особенно при комбинированном покрытии).
  • Для ЖБК, которая будет все время находится под водой, можно использовать все виды морозостойких добавок независимо от диаметра и защитного покрытия арматуры. В агрессивном составе воды рекомендуются добавки с содержанием нитрата натрия, смеси мочевины и нитрата кальция.
  • Если ЖБК находится в агрессивной газовой среде, не рекомендуется брать морозостойкие модификаторы с хлоридом кальция.
Читать еще:  Цементная площадка как сделать

Но это лишь малая часть. При выборе добавки дополнительно нужно учитывать марку бетона по морозостойкости, его зернистость, расчетную зимнюю температуру, класс арматуры, толщину конструкции, категорию трещиностойкости и пр.

Расход

Расход противоморозной добавки необходимо знать, чтобы приобрести нужное количество средства. При изготовлении раствора с противоморозной добавкой ФН + С-3 применяют теплую воду, в которую следует влить формиат натрия и пластификатор. Объем добавки определяется в зависимости от погодных условий. Если температура изменяется в пределах от 0 до -5 °С, то расход составит 3% от общей массы цемента.

При изменении температуры в пределах от 0 до -10 °С следует использовать добавку в объеме 4% от массы цемента. Количество добавки увеличивается до 6%, если температура окружающего воздуха понижается до -15 °С. Объем пластификатора С-3 всегда остается на уровне 0,8-1% от массы цемента, что не зависит от температуры воздуха. Для противоморозного вещества расход окажется разным. На этот параметр будут влиять свойства добавки и температура воздуха.

Виды присадок в бетон

Присадки позволяют решить практически любые задачи, благодаря тому, что могут в корне изменить свойства и характеристики строительного материала, а также помогут адаптировать его к различным погодным и температурным условиям.

Добавки в бетон для морозостойкости делятся по своему химическому составу, а также по влиянию на основные свойства бетона на следующие типы:

  • суперпластификаторы. Это химические вещества, которые усиливают такую характеристику бетонной смеси, как подвижность. Кроме того, они оказывают влияние на такие показатели бетона, как твердость, прочность и водонепроницаемость. Ко всему прочему, их использование существенно экономит общий объем используемого бетона;
  • ускорители. Это вещества значительно сокращают время схватывания, и позволяют бетонной смеси на самом начальном этапе обрести требуемую проектом твердость. Эти присадки несколько ухудшают показатели пластичности, но зато увеличивают прочность бетона, которая увеличивается одновременно с застыванием;
  • регуляторы пластичности значительно продлевают время использования уже готовой бетонной смеси, при ее длительной транспортировке;
  • Морозоустойчивые добавки используются при работе, в условиях отрицательных температур;
  • Модификаторы хорошо усиливают прочность бетона, положительно сказываются на его морозоустойчивости и сопротивлению коррозии;
  • И последний вид присадок, это комплексные, которые воздействуют одновременно по нескольким направлениям;

Для получения ожидаемого результата крайне желательно использовать присадки для морозостойкости и бетон одного производителя, иначе эффект от ее использования может не оправдать ожиданий.

Добавки для работы в условиях отрицательных температур

В зимний период, из-за морозной погоды большинство строительных работ приостанавливается. Особенно мороз влияет на технологические свойства бетона.

Присадки для работы в зимнее время делятся на два типа: ускоряющие схватывание бетонной смеси, в температурных пределах от -5 до -20 градусов Цельсия, и влияющие на воду внутри цементной смеси, снижая ее температуру замерзания.

Противоморозные добавки в бетон, технические характеристики

Существует достаточно большое число компонентов используемых в присадках для работы с бетоном в мороз. Вот некоторые из них:

• П—поташ, или карбонат кальция. При его использовании бетонная смесь начинает твердеть при -30 градусах и мгновенно схватывается;

• НК – нитрат кальция, оказывает сильное воздействие на продолжительность затвердевания бетона;

• НН, ННК – так обозначается два вещества: нитрат натрия, который имеет формулу NаNО2, и нитрит нитрат кальция Са(NН2)2+Са(NО3)2. Кроме свойства ускорять затвердевание бетона в мороз, эти добавки оказывают антикоррозийное действие, но требуют особого внимания в работе с ними, так как ядовиты.

• М – мочевина. Оказывает замедляющее действие на схватывание бетона.

• НКМ, НК+М – смесь мочевины и нитрата кальция. Применяется как вместе, так и по отдельности.

• ХК – продукт воздействия соляной кислоты на кальций, из-за этого не используется в бетоне, укрепленном арматурой, так как вызывает ее коррозию.

Использование добавок для приготовления бетонного раствора

Заливка бетона проводится в разных категориях строительства. Она может быть использовано при строительстве таких объектов, как фундаменты домов, дамбы, портовые сооружения, военные объекты и так далее. Перед тем как использовать ту или иную добавку, необходимо учитывать тип объекта и то, в каких условиях он будет эксплуатироваться.

Читать еще:  Биг бэги под цемент

Строительные работы при минусовой температуре возможны при следующих вариантах:

• В бетонных конструкциях, в которых используется ненапрягаемая арматура диаметром свыше 5 мм. возможно применение всех перечисленных добавок;
• Если диаметр арматуры в этих же конструкциях меньше 5 мм, то запрещается применять добавки типа ХК+НН и ХК;
• Если в конструкции присутствуют выпуск арматуры, а также имеются закладные элементы, то в случае отсутствия защиты стали из которой изготовлена арматура используют добавки: П, НКМ, СН, НН и НК. Если же сталь имеет комбинированное покрытие, нельзя использовать ХК+НН;
• Если бетонная конструкция будет использоваться в условиях постоянного погружения, к ней можно применять все виды добавок, вне зависимости от агрессивности среды, в которой она находится;
• Такие присадки как НН, НКМ, НК и СН, подходят при переменном воздействии агрессивных вод на конструкцию;
• Если же бетонная конструкция будет находиться в окружении агрессивной газовой среды, то не следует применять присадку ХК.

Следует запомнить, что ни одна морозостойкая присадка не должна использоваться в бетоне, который был изготовлен из глиноземного цемента.

Посмотрите видео по теме: Противоморозные добавки Sika

Больше полезной информации читайте в разделе Статьи

Как работают противоморозные добавки в бетоне?

Строительство в современном мире можно начинать не только весной, летом и ранней осенью, но теперь и поздней осенью и даже зимой.

А возможным это стало с изобретением противоморозных добавок.Об этой интересной добавке расскажем далее.

Условия применения

Когда на улице настаёт холодное время года, то процесс заливки бетона усложняется, так как при отрицательной температуре бетон затвердевает медленнее. При минусовых температурах вода замерзает, и процесс гидратация вяжущего вещества прекращается.

Свежий бетон при таких процессах теряет свою прочность, становится рыхлым и с очень низким показателем морозостойкости. Как правило, жидкость при замерзании расширяется, это не даёт нормального сцепления цемента и заполнителя.

Чтобы обеспечить прочность и долговечность бетона при температурах со знаком минус строители вынуждены предпринимать меры, чтобы сохранить жидкую фазу воды. Для этого применяют противоморозные добавки.

Состав

Противоморозная добавка представляет собой светло- серую, желтоватую, бесцветную жидкость и в редких случаях темно-коричневую.

Данная жидкость обладает следующими параметрами, которые могут изменяться, в зависимости от видов:

  • плотность 1,4 кг/л;
  • азотнокислого кальция примерно 42-45%;
  • активность водородных ионов от 5 до 8 (рH).

Достоинства

Противоморозные добавки имеют свои плюсы:

  1. Они способствуют снижению температуры для замерзания жидкости, увеличивают время схватывания бетона;
  2. Увеличивают, подвижность бетона это облегчает формирование элементов;
  3. Ингибитор коррозии, который содержится в противоморозных добавках, ограждает арматуру от окисления;
  4. Увеличивает водонепроницаемость и ускоряет затвердевание бетона.

Как работают противоморозные добавки?

При применении добавок возникает уплотнение бетона при помощи заполнения пор, карбонизированной гидроокисью кальция. Увеличивается прочность готового изделия, это позволяет извлекать изделие или снимать опалубку через 18 часов, без различных нарушений целостности поверхности.

Такие добавки позволяют использовать низкую марку бетона вместо дорогих высокомарочных, и это позволяет снизить стоимость бетонных изделий. Ещё за счёт этого есть возможность уменьшить толщину изделия, например, плит перекрытия, причём, без ухудшения качества.

Порядок использования

Как приготовить бетонный раствор, содержащий специальную добавку?

Противоморозная добавка вносится в бетон вместе с другими ингредиентами (песок, цемент, вода, пластификатор). Лучше добавку вносить вместе с водой, потому что добавка может заменить собой воду. Всё нужно хорошо перемешать при помощи бетономешалки в течение часа, до однородной массы.

Добавку вводят в смесь согласно инструкции на упаковке. Это количество составляет примерно 0,2% от количества цемента при температуре воздуха, не превышающего и не понижающему значению, указанному на упаковке.

В случае понижения температуры, дозировку добавки следует увеличить из расчёта 0,05% на градус. На упаковке дозировка указывается в граммах.

В том случае, если дозировка добавки указана в миллилитрах, то для того чтобы определить количество вещества, его массу делят на 1,45. Полученный результат и будет объёмом в миллилитрах. Затем отмеряем нужное количество и добавляем в смесь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector