Экологически чистые противоморозные добавки в раствор

Морозостойкие добавки в цементный раствор

Производя строительство, ремонтируя здания в зимнее время, строители сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с отрицательной температурой. Она затрудняет твердение бетонного массива. Это связано с повышенной концентрацией содержащейся воды, начинающей замерзать при -3 градусах Цельсия. На ранней стадии затвердевания бетона замерзшая вода расширяется, разрушает массив, нарушает целостность, снижает прочность, что сказывается на долговечности.

При необходимости зимой выполнить бетонирование в цементный раствор вводятся специальные противоморозные добавки, обеспечивающие необходимое время гидратации. Их введение повышает однородность смеси, прочностные характеристики, затрудняет растрескивание, сокращает продолжительность твердения.

Противоморозные добавки в раствор содержат соляную кислоту, натриевый и кальциевый хлорид, другие компоненты. Они повышают пластичность состава, положительно влияют на морозостойкость, ускоряют процесс твердения, качество монолита. Рассмотрим назначение применяемых добавок, влияние на цементную смесь, специфику применения.

Как правило, при значительном понижении температуры окружающей среды строители начинают испытывать дополнительные трудности в ходе работы с бетоном и всевозможными растворами

Область применения

Противоморозные добавки в раствор бетона используются при выполнении работ в зимний период года. Естественно, зима затрудняет производство строительных мероприятий, вносит ряд серьезных ограничений на производство работ, связанных с бетонированием.

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.

Пластификаторы позволяют зимой выполнять спектр работ, начиная с традиционной кладки кирпичных или блочных стен, и заканчивая возведением монолитных бетонных конструкций с использованием технологи несъемной опалубки.

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

Влияние добавок

Вводимая в бетонную смесь, согласно рекомендациям предприятия-изготовителя, противоморозная добавка положительно влияет на эксплуатационные характеристики:

  • Повышает устойчивость цементного раствора к влиянию отрицательных температур.
  • Сохраняет целостность бетонного монолита при многочисленных циклах глубокого замерзания с последующим оттаиванием.
  • Увеличивает стойкость бетона к проницаемости массива водой.
  • Значительно повышает прочностные характеристики после твердения.
  • Существенно сокращает время схватывания, твердения при отрицательных температурах.
  • Замедляет коррозионные процессы, связанные с повышенной концентрацией хлоридов.

Противоморозные добавки в раствор готовят самостоятельно, используя предлагаемые на строительном рынке пластификаторы, или заказывают специально подготовленные для работы при отрицательных температурах составы.

Обеспечение повышенных эксплуатационных свойств цементного состава связано со следующими особенностями вводимых компонентов, которые:

  • уменьшают температурный порог замерзания воды;
  • увеличивают пластичность раствора, уменьшая объем воды, необходимой для затворения;
  • повышают плотность бетона, который после укладки сохраняет физические свойства, успевает затвердеть;
  • обеспечивают однородность цементной смеси;
  • улучшают коэффициент сцепления бетона со стальной арматурой.

Добавка в раствор может сочетаться со специальными пластификаторами, которые влияют на повышение отдельных характеристик смеси. Возможность совместного применения регламентирована производителями противоморозных ингредиентов. Использование специальных растворов обеспечивает возможность снижения температуры замерзания воды в бетонном растворе с 0 °С до -25 °С.

Специфика использования

Добавки в раствор обеспечивают необходимый эффект при условии соблюдения процентной концентрации. При несоблюдении рецептуры, введении добавок с отклонениями от рекомендаций изготовителей процесс гидратации приостановится, произойдет замораживание цемента.

При возрастании температуры на 4-5 градусов Цельсия процесс гидратации возобновится, но структура бетонного массива изменится, что отразится на прочностных характеристиках.

Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях

Введенные в необходимых количествах противоморозные добавки улучшают водонепроницаемость, увеличивают плотность, замедляют коррозионные процессы, а также повышают прочность массива.

Важной особенностью применения противоморозных ингредиентов является соблюдение требования техники безопасности. Используемые при отрицательных температурах натриевый нитрат, поташ – ядовитые и опасные для здоровья человека компоненты. Недопустимо их попадание на кожный покров, а также на слизистую оболочку.

Применяя морозостойкие добавки в бетонной смеси, используйте специальные комбинезоны, перчатки для защиты рук, очки. Обеспечивайте хранение веществ в закрытых помещениях.

Экономическая целесообразность применения

Введение в цементный раствор морозостойких ингредиентов экономически выгодно, достаточно просто с технологической точки зрения.

Предотвратить замерзание смеси для формирования прочной структуры можно следующими способами:

  • Осуществить обогрев бетонной массы с помощью воздушных пушек до момента набора эксплуатационной прочности, что является достаточно энергоемкой процедурой и технологически проблематично.
  • Произвести нагрев с помощью строительных фенов, нагнетающих поток горячего воздуха под предварительно нагретую поверхность бетонного массива.
  • Использовать сварочные аппараты, нагревающие находящуюся в растворе стальную проволоку. Процесс требует соблюдения специальных требований техники безопасности, не отличается экономичностью.
  • Применить морозостойкие компоненты комплексного действия, позволяющие с минимальными финансовыми затратами обеспечить технологический режим твердения бетона и достижение им эксплуатационной прочности.

Противоморозная добавка обеспечивает в два раза больше экономии денежных средств по сравнению с прогревом паром и в полтора раза экономнее, чем электрообогрев. Введение в цементный раствор специальных присадок обеспечивает сокращение сроков ввода в эксплуатацию бетонных конструкций.

Разновидности вводимых ингредиентов

Специальные морозостойкие компоненты, вводимые в бетонный раствор, снижают порог замерзания воды, не позволяют ей заледенеть.

Используя противоморозные добавки, вы значительно снизите риск усадочных деформаций бетонной монолитной конструкции

В качестве противоморозных добавок используют:

  • натриевый нитрит, который, также, называют азотистокислым натрием. Он используется при выполнении строительных мероприятий при снижении температурного режима до -15 градусов Цельсия;
  • углекислый калий, который известен как поташ, применяемый во время бетонирования при температуре до — 30°С. Введение компонентов не вызывает коррозионных процессов на арматуре и появления солей на поверхности затвердевшего бетона;
  • хлорсодержащие натриевые и кальциевые составы, обеспечивающие возможность зимнего бетонирования, но ускоряющие коррозионное разрушение стальных элементов арматуры.

При подготовке морозостойкого состава учитывайте рекомендации производителя, температуру окружающей среды, концентрацию добавок, соответствующую доли цемента.

Например, при изменении температуры воздуха с -5°С до -15°С расход поташа, вводимого в цементный состав, увеличивается с 5% до 10%, а нитрата натрия – с 4% до 8%. Согласно виду противоморозных добавок, их концентрация в цементной смеси изменяется от 2% до 10%.

Наряду со специальными добавками для обеспечения противоморозных характеристик вводят пластификаторы. Их введение способствует увеличению пластичности раствора, характеризующегося уменьшенной концентрацией воды. Концентрация пластифицирующих веществ изменяется в зависимости от вида выполняемых работ:

  • При выполнении кирпичной или блочной кладки концентрация составляет 5-10% от массы цемента.
  • Для бетонирования концентрация пластификаторов возрастает до 10-15%, что позволяет бетону превратиться в монолит до того, как замерзнет содержащаяся влага.

Пластификаторы значительно повышают текучесть и не применяются для выполнения штукатурных работ, при которых они могут раньше стечь с поверхности стен, чем успеют схватиться. Комплексное применение различных ускорителей твердения значительно повышает качество бетона, эксплуатационные характеристики.

Использование готовых составов

Применение готовых сухих смесей с противоморозными ингредиентами широко используется при выполнении строительных работ в зимнее время. Произведенные по промышленной технологии готовые составы применяются для следующих работ:

  • выполнения кладки с помощью тяжелых смесей, а также цементных составов (с введением извести) объемным весом более 1,5 т/м3;
  • производства отделочных мероприятий с применением цементно-известковых смесей плотностью менее 1,5 т/м3.

Использование предварительно подготовленных промышленным образом противоморозных составов намного удобнее, чем самостоятельный замес специального назначения. При этом отпадает необходимость учитывать совместимость ингредиентов и подбирать рецептуру. Однако готовые составы отличаются высокой ценой, повышающей сметную стоимость строительства в зимний период.

Подготовка к использованию готового противоморозного состава в бытовых условиях требует разведения смеси теплой водой, тщательного перемешивания с использованием специально одетой на дрель насадки.

Заключение

Понимая актуальность выполнения строительных мероприятий в зимнее время, целесообразно использовать морозостойкие добавки в бетонные растворы, обеспечивающие возможность выполнения работ при значительном снижении температуры. Квалифицированный подход к выбору противоморозных компонентов, соблюдение рецептуры позволят не только значительно ускорить строительные работы, но и обеспечить сокращение сроков мероприятий, повысить качество бетонных конструкций.

Добавка для зимнего бетонирования: особенности и преимущества

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Самый грандиозный за всю историю FORUMHOUSE проект «ДОМ ЗА ГОД» завершен, и счастливая семья уже въехала в комфортабельный загородный дом, который мы с нашими партнерами строили с использованием самых современных материалов и технологий. Стройка начиналась в феврале, и бетонировать фундамент УШП нам пришлось в холодное время – это стало возможным благодаря добавке для зимнего бетонирования ТЕХНОНИКОЛЬ. О свойствах противоморозных добавок и о правилах ее применения в формате мастер-класса вам расскажет Василий Шрамко, региональный технический специалист по строительной химии для бетона корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ.

Содержание:

  • Как работают противоморозные добавки.
  • Как правильно применять противоморозные добавки.
  • Как рассчитать дозировку.
  • На что обратить внимание при применении противоморозных добавок.

Принцип работы противоморозной добавки

Большинство застройщиков стараются начинать возведение фундамента в теплое время года, потому что оптимальная температура для гидратации, химической реакции между цементом и водой, в результате которой и происходит схватывание — +15 — +20 градусов.

Но часто обстоятельства вынуждают начинать строительство в холодное время года, к тому же, в зимней стройке есть свои выгоды и преимущества. Когда среднесуточная температура опускается до +5 градусов, строительные нормы регламентируют переход на зимний вариант работ, и здесь уже необходимо использование противоморозных добавок.

Применение добавки целесообразно при снижении температуры окружающей среды ниже +5 градусов, т.к. при низких температурах химическая реакция цемента с водой практически останавливается.

Кроме того, что реакция между цементом и водой останавливается и, соответственно, ухудшается, а в некоторых случаях прекращается схватывание раствора, вода, замерзая, расширяется в объеме и разрушает структуру бетона. Если после укладки в опалубку бетонная смесь замерзнет, то ждать набора требуемой прочности после оттаивания бессмысленно. Его структура будет рыхлой, а прочность – значительно ниже прочности бетона такого же состава, но не подвергшегося замерзанию.

Читайте также  Какой дом дешевле построить одноэтажный или двухэтажный

Поэтому при возведении железобетонных конструкций и монолитных сооружений при температуре ниже 0 градусов применяют противоморозные добавки. Они обладают противоморозным эффектом и ускоряют схватывание и твердение растворов при отрицательных температурах.

Действие противоморозной добавки направленно на то, чтобы вода, входящая в состав бетонной смеси, не замерзла, и бетонная конструкция после укладки набрала свою прочность.

По принципу действия все противоморозные добавки можно разделить на две группы:

  • Добавки, которые понижают температуру замерзания жидкой фазы бетона, вода не переходит в твердое состояние при -10 градусах и ниже.
  • Добавки, которые убыстряют процесс схватывания.

При использовании добавок каждой из этих категорий необходимо внимательно читать инструкцию производителя, а также обращать внимание на ценник. Дешевая, некачественная противоморозная присадка может ухудшить характеристики бетона.

В состав качественных противоморозных добавок входят специальные компоненты – ингибиторы коррозии, которые не содержат агрессивных солей, корродирующих арматуру. Их можно применять в железобетоне, в т.ч. густоармированном. К сожалению, такое можно сказать не о всех ПМД, представленных на рынке строительной химии. Все зависит от состава.

Как использовать противоморозную добавку

Производитель присадки рекомендует следующую последовательность действий для приготовления бетонной смеси:

  1. Засыпать цемент, песок и щебень в емкость для замешивания, перемешать компоненты.
  2. Развести требуемое количество добавки в бетон в 5 литрах воды.
  3. Вылить добавку в бетонную смесь, тщательно перемешать.
  4. При необходимости в смесь добавить воды (не более 4 литров).

Некоторые застройщики считают, что противоморозную жидкость можно добавить и в миксер на объекте, но эксперт рекомендует подстраховаться.

Лучше заказывать на объект миксер с противоморозной добавкой.

Потому что правильно – добавлять противоморозную жидкость с водой и во время приготовления бетонной смеси.

Добавка растворяется в воде, которая необходима для приготовления бетонной смеси. Этим мы минимизируем риски введения в бетон лишней воды, которая может снизить прочностные показатели бетона. При приготовлении смеси к качеству воды особые требования не предъявляются. Обычно на бетонном заводе в зимний период включают парогенераторы, которые греют инертный материал. Воду для изготовления бетона тоже прогревают (от 20 до 40С), так как температура укладываемой бетонной смеси должна быть не ниже +10 градусов.

Как рассчитать дозировку противоморозной жидкости

При подборе состава бетонной смеси необходимо учитывать технические характеристики используемых материалов. От качества инертных материалов будет зависеть количество расхода цемента, соотношение песка и щебня, возможность проектирования высокомарочных бетонов. Огромное значение для бетона имеет цемент: его активность, тонкость помола, скорость твердения и т.п. Но неправильно рассчитанная дозировка противоморозной присадки может отрицательно повлиять на качество бетона, злоупотреблять добавками не следует.

Количество противоморозной жидкости в растворе зависит от количества цемента и температуры воздуха.

Дозировки нашего продукта очень просты: на каждые -5 градусов надо добавлять примерно 3 л добавки на куб бетона (более подробно о дозировке можете узнать в инструкции по применению на этикетке). Таким образом, потребитель страхует свою конструкцию от промерзания и может быть уверен, что бетон, который он уложил в конструкцию, покажет нужную прочность.

Дозировка противоморозной добавки, необходимая для набора бетоном нужной прочности

до -5°С — 1% 1 кг добавки на 100 кг цемента
до -10°С — 2% 2 кг добавки на 100 кг цемента
до -15°С — 3% 3 кг добавки на 100 кг цемента
до -20°С — 4% 4 кг добавки на 100 кг цемента
до -25°С — 5% 5 кг добавки на 100 кг цемента

Нельзя забывать, что в холодное время года, пока сохраняются отрицательные температуры, прочность бетона с противоморозными добавками не превышает 30% от возможной проектной прочности.

По ГОСТ 24211 набор прочности «холодного» бетона должен составлять не менее 30% от своей марочной прочности через 28 суток после укладки. Добирать оставшуюся марочную проточность бетон будет при плюсовой температуре. Нагружать бетон можно при наборе им марочной прочности 70%. В «нормальных» условиях это происходит на 7 сутки после укладки бетона. Соответственно, при температуре +5 С бетон не выйдет на прочность 70% без дополнительного прогрева. Применение качественных пластифицирующих добавок позволяет ускорить этот процесс

Как правильно применять противоморозные добавки

Как мы уже говорили, роль противоморозных добавок в зимнем бетонировании состоит в том, что они активируют процессы твердения и понижают температуру замерзания жидкой фазы. Остальное зависит от самого строителя.

После укладки свежеуложенной смеси необходимо провести ряд мероприятий по уходу за б/с. СНиП 7013330.

  • Смесь готовится из подогретых материалов – для создания теплой и влажной среды, необходимого условия для твердения бетона.
  • Чтобы сохранить эту теплую и влажную среду на продолжительное время, после укладки следует утеплить поверхность бетона. Бетон, изолированный от холодного воздуха щитами и матами, в процессе твердения будет выделять дополнительное тепло. На разных строительных участках, в зависимости от их особенностей, и в конструкциях разного объема эта экзотермическая реакция будет проходить с разной интенсивностью.
  • Если сразу же после бетонирования накрыть открытую поверхность гидроизоляционным материалом, это поможет избежать не только потерь влаги, но и образования высолов.
  • Не рекомендуется производить заливку в снегопад, а если снег начнется во время этого процесса, то уже уложенный бетон экстренно укрывают слоем гидроизоляции.

Подведем итоги

Качественная противоморозная добавка позволяет работать с бетоном зимой, улучшает его характеристики прочности и антикоррозийные свойства. Даже летом, применяя противоморозную добавку при плюсовых температурах, мы получим дополнительный эффект ускорения набора прочности бетона.

Обзор противоморозных добавок в бетон — описание и свойства

Промышленное строительство не прекращается в холодное время года, но затвердевание бетона при отрицательных температурах проблематично. Кристаллизация воды приводит к снижению прочности, что негативно сказывается на качестве конструкций. Решить проблему поможет применение противоморозных добавок в бетон, широкий выбор которых сегодня предлагает промышленность.

  1. Принцип действия
  2. Разновидности
  3. Как использовать
  4. Преимущества и недостатки присадок
  5. Антиморозные добавки своими руками

Принцип действия

Использование противоморозных добавок позволяет заливать строительные растворы при температурах до -50ºС. Они представляют собой жидкие или порошкообразные составы, добавляющиеся в смесь. Важно знать, что присадки к бетону, добавляемые при морозе, обеспечивают твердение всего на 30%. Окончательное отвердевание происходит после размораживания монолита.

Существует несколько типов противоморозных добавок, отличающихся по принципу действия:

  • Составы, понижающие температуру замерзания жидкости, в результате процесс гидратации цемента продолжается, схватывание идет по стандартному механизму;
  • Присадки на основе сульфатов ускоряют уплотнение бетона, при этом выделяется избыточное тепло, повышающее скорость гидратации цемента;
  • Комплексные добавки повышают растворимость и активность цементного молочка, при этом соединения, появляющиеся в результате реакции с водой, снижают температуру ее кристаллизации.

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.

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.

Как использовать

Выбор присадки и способ ее применения зависит от условия и материала, куда она будет введена. Любые добавки в бетон, применяемые при минусовых температурах вводятся в раствор с водой, по инструкции от производителя. После тщательного перемешивания рекомендуется подождать некоторое время, чтобы этот компонент диффундировал в составе.

Согласно СП 70.13330.2012 для достижения составом нужной прочности, важно, чтобы до того момента, когда температура состава достигла отметки, на которую рассчитана присадка, он набрал не более 20% от запланированной прочности.

Расход противоморозной добавки на 1 кубический метр материала зависит от среднесуточной температуры окружающего воздуха. До -5 градусов рекомендовано добавлять до 2% присадки от массы раствора, до -10 градусов этот показатель возрастает до 3%, до -15 градусов не более 4%. При сильных морозах расчет производится индивидуально по каждому типу. Скорость затвердевания раствора снижается, а максимальная прочность достигается после окончания морозов.

При добавках пластификаторов и ПМД, необходимо соблюдать определенные правила работы. Рекомендованный диапазон заливаемого раствора – в пределах от +15 до +25ºС. Для растворения присадок требуется определенное количество воды, которая должна быть подогрета, это обеспечивает полное растворение веществ. Песок и щебень, применяемые в растворе, тоже подогреваются непосредственно перед добавлением. Цемент подогревать нельзя, поскольку он потеряет свои вяжущие свойства. Залитый раствор нужно укрыть, особенно это актуально при снегопаде.

Преимущества и недостатки присадок

Главным преимуществом бетона с противоморозными добавками является возможность выполнения работ круглый год. Подобранные в правильной пропорции, они улучшают адгезию компонентов, повышая качество раствора. У них есть и другие плюсы:

  • повышение срока эксплуатации за счет уплотнения бетона;
  • повышают пластичность смесей, облегчая работу с ними;
  • повышается морозоустойчивость готового бетона, что важно для элементов несущих конструкций;
  • применение ПМД – самый дешевый способ заливки при отрицательных температурах;
  • применение добавок уменьшает усадку при застывании, сохраняя целостность конструкции;
  • противоморозные добавки заполняют поры бетона, тем самым существенно повышая его водонепроницаемость;
  • некоторые составы существенно повышают коррозионную устойчивость монолита, продлевая срок службы конструкций, зданий и сооружений в разы.
Читайте также  Как построить дачный домик своими руками недорого

Использование противоморозных добавок имеет и свои недостатки. При неправильном применении снижаются прочностные характеристики бетона, поэтому при работе необходимо строго придерживаться инструкций. Некоторые присадки являются пожароопасными и ядовитыми, что необходимо учитывать при работе с ними. Даже с добавками, при морозах скорость твердения будет относительно низкой. Чтобы достигнуть нужной прочности при укладке зимой требуется большее количество цемента, что удорожает строительство.

Антиморозные добавки своими руками

В частном строительстве, если не удалось провести все работы в теплое время года, приходится продолжать в зимний период. Поэтому допускается приготовление противоморозных добавок для бетона своими руками в домашних условиях. Для этого понадобится только поваренная соль или хлорид натрия. Такая присадка снижает температуру замерзания воды и уменьшает время критичного затвердевания смеси.

Чтобы сделать противоморозную добавку в бетон своими руками, соль растворяется в воде и добавляется в раствор. Концентрация до -5 градусов составляет 2% от массы раствора, до -15 градусов, массовая доля хлорида достигает 4%.

Недостатком этой добавки является коррозионная активность по отношению к металлу, поэтому она не подходит для железобетонных конструкций. Нужно учитывать, что скорость затвердевания раствора при отрицательных температурах будет, в среднем, в 3 раза ниже, чем в обычных условиях.

Как использовать противоморозные добавки для бетона: виды, изготовление своими руками

Бетон является основным материалом, который применяют в частном и промышленном строительстве. Благодаря морозостойким добавкам для бетона, его используют при холодных климатических условиях. В стандартный рецепт смеси добавляют воду, которая обеспечивает вязкость при плюсовых температурных показателях.

Если температура составляет от нуля градусов и ниже, то вода превратится в кристаллы льда, соответственно гидратация затормозится и при дальнейшем понижении температуры остановится вовсе. Если строительная смесь снова нагреется, то она потеряет качества.

Противоморозные добавки в бетон имеют технические характеристики, которые способны минимизировать негативно влияющие процессы при его застывании зимой.

Принцип действия

Морозостойкие добавки для бетона рекомендуется вводить при температуре не ниже -15/-25 градусов С.

Для получения максимального результата, поверхностный слой нужно увлажнять в течение двух дней через 6-7 часов.

Все реагенты, входящие в состав добавки делят на такие типы:

  1. Слабодействующий ускоритель, который замедляет затвердевания бетона и снижает температуру кристаллизации воды в растворе. Такими действиями обладают некоторые виды электролитов, раствор аммиака на воде, многоатомные спиртовые составы, карбамид, нитрит и хлорид натрия.
  2. Вещества, в составляющую часть которых входит антифриз обладают качествами активизирующими процесс затвердевания и схватывания цемента. Туда входят компоненты хлорид кальций и нитрит нитрат кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, мочевина.
  3. Противоморозная добавка в бетон имеющая слабовыраженные антифризные качества, которые активизируют схватывание и твердение бетона. Сульфаты трехвалентного железа с алюминием способны активировать формирование микрокапсул.

Как использовать

На стройплощадках применяется такая методика — вокруг опалубочного каркаса сооружают деревянный короб, и воздух в нем подогревают тепловыми пушками до застывания бетонной конструкции. Эта методика довольно затратная и малоэффективная.

Для проведения строительных работ в зимний сезон в бетон лучше добавлять противоморозные средства хтп, они вступают во взаимодействие с водой и понижают показатель ее замерзания. При этом вода и бетон не изменяются в своих характеристиках.

Например, если показатель от -10 градусов, следует добавить 5% противоморозного вещества от общей массы рабочего состава в пропорции 1 к 20. При значениях от -10 до -20 градусов 10% в соотношении 1 к 10. Один ограничитель – при морозе ниже -50 морозоустойчивые средства не эффективны. В основную составляющую противоморозные добавки входят такие компоненты:

  1. Поташ (углекислый калий);
  2. Пищевая добавка Е509 (хлорид кальция);
  3. Пищевая соль;
  4. Нитрит натрия;
  5. Органическая соль.

Добавки в бетон для морозостойкости вводят лишь при минусовых температурах. В соответствии с нормативами ГОСТ, где указаны инструкции по применению разных составов веществ, которые обеспечивают различные эксплуатационные особенности – водонепроницаемость, плотность, пластичность, вязкость, прочность.

Преимущества и недостатки присадок

  • средство повышает уровень сцепления компонента раствора, прочность монолита увеличивается. Такие высокопрочные изделия применяют в промышленных целях;
  • введенная противоморозная добавка в бетонную смесь позволит производить бетонирование на стройплощадках в зимний период. Такая особенность важна для бетона, который переназначен для постройки сложных конструкций;
  • благодаря добавкам строительная смесь обладает долговечностью, соответственно продлевая срок службы эксплуатации построек. Риски усадки монолитных конструкций из бетона снижены;
  • повышаются пластифицирующие и стабилизирующие качества цементного состава. Уменьшается риск растрескивания рабочей смеси после застывания;
  • процесс застывания бетона будет ускорен;
  • влагоустойчивость конструкции повышена. Нет необходимости покрывать затвердевшую поверхность гидроизоляционными средствами;
  • противоморозная добавка, входящая в состав раствора обеспечит надежную защиту армирующим элементам от коррозии.
  • расход цемента увеличиться;
  • некоторые компоненты, которые входят в составляющую часть присадок, являются ядовитыми и токсичными. Есть риск получения ожогов и прочих негативных влияний на здоровье человека;
  • при несоблюдении дозировки, имеется риск уменьшения нормативной мощности бетона;
  • когда противоморозные добавки вводят в бетонный раствор, понижается скорость образования свойств прочности бетонных конструкций.

При затвердевании бетона присадки могут переместиться по смеси и скопиться в одном месте, часто это ребра бетонных сооружений. В процессе кристаллизации этих компонентов, наблюдается множественные перепады температуры, которые локализованы в конкретных зонах бетонного монолитного сооружения. По этой причине добавлять поташ и нитрат кальция следует с соблюдением всех правил безопасности.

Разновидности

Производители выпускают три вида антиморозных добавок для бетона, которые действуют пропорционально с основным веществом:

  1. Антифриз. Использование в составе бетона химических реактивов дает образование солевых растворов понижающих температуру замерзания воды. Жидкое состояние необходимое для схватывания и застывания цементного состава сохраниться на более длительное время. Антифризы не оказывают воздействие на формирование бетона, а только способствуют возможности поглощения жидкости минералами вяжущих веществ.
  2. Ускоряющая противоморозная добавка действует на расщепление цементных зерен. При влиянии реактива, процесс растворения силикатных компонентов становиться быстрее. Начальное схватывание бетона ускоряется, а марочная прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость и плотность увеличивается.
  3. Добавки для работ в условиях отрицательных температур на основе сульфатов. На начальной стадии застывания они вступают во взаимодействие с цементным раствором, образуя сгустки большой плотности, бетон быстро набирает прочность. Во время реакции образовывается тепло, которое ускоряет застывание бетона.
  4. Карбонат кальция

Когда применяют поташ, бетонная смесь начинает твердеть при – 30 градусах и мгновенно схватываться. Присутствие мелких частиц карбонат кальция связываются в труднорастворимые соединения. Условия для образования коррозии отсутствуют. Применяют при возведении конструкций и замоноличивании стыков в зимний период.

Тетраборат натрия

Является противоморозным веществом, которое вводят в раствор для замедления схватывания и твердения. Добавка повышает защитные свойства бетона к арматуре, ингибитор коррозии.

Нитрит натрия

Выпускается многими химическими комбинатами в виде порошков либо растворов. Используется при возведении многоэтажных зданий — монолитные стены, блоки и перекрытия. Имеет такие положительные особенности:

  • легко растворимый;
  • не оказывает негативное влияние на коррозию металла;
  • скорость застывания увеличивается в полтора раза.

К минусам относятся:

  • взрыво- и пожароопасность;
  • вещество ядовито;
  • при щелочных реакциях возникает коррозия бетонных элементов. На поверхности железобетонных конструкций появляются солевые пятна.

Формиат натрия или кальция

Получают компонент от производства из отходов нефтепереработки. Растворимость в воде происходит с процессом поглощения тепла. Используется вместе с пластификатором. Допустимо вводить концентрат вещества 2-6% от массы цементного состава. Спиртовые растворы формиата натрия добавляются в воду при замесе цемента и имеют вид прозрачной коричневой жидкости.

Аммиачная вода

Представляет собой 10-12 % раствор аммиака в воде с резким запахом. Добавка имеет широкую сферу использования в строительстве, эффективная и недорогая. Не провоцирует образование коррозии металлических элементов и солевых выступов.

Специализированные антиморозные добавки

Добавки в бетон для морозостойкости представляют собой целый ряд химических модификаторов. По составу вещества разделяются на неорганические соединения:

  • хлоридные;
  • нитратные;
  • нитритные;
  • тиосульфитные;
  • формиатные;
  • различные смеси всех вышеперечисленных компонентов.

Все противоморозные добавки в бетон имеют свои достоинства, противопоказания, минусы и ограничения. Для индивидуального варианта они свои.

Антиморозные добавки своими руками

Чтобы получить качественное бетонирование в зимний сезон потребуются компоненты для ускорения схватывания и предотвращения образования льда в составе.

В продаже имеется разнообразие промышленных добавок, но не всегда есть возможность их приобрести.

Для самостоятельного изготовления рекомендуется рассмотреть вариант

Опытные строители и частные мастера советуют в качестве самой доступной, и эффективной

Возможны такие соединения:

  1. Смесь нитрита натрия или натрия азотистокислого 2% CaCl2 + 1% NaNO2.
  2. В аналогичном соотношении применяется нитрит кальция.
  3. ННК плюс карбамид и ННХК с добавлением карбамида также применяют.

Наиболее подходящие добавки вносят в процессе смешивания составляющих компонентов бетона с водой затворения.

Обзор лучших добавок для повышения морозостойкости бетона

Возведение гражданских и промышленных объектов, дорожных конструкций, монтаж гидротехнических сооружений невозможны без бетонирования. Процесс набора прочности монолитом, особенно в зимнее время, требует определенных условий. Добавки противоморозного действия обеспечивают равномерное и полноценное прохождение всех фаз твердения.

Что такое ПМД, зачем они нужны?

Повышение морозостойкости раствора при возведении объектов в условиях длительного периода низких температур и зимой всегда актуально. Снижение t до +5°С приводит к затормаживанию, а 0°С — к полной остановке процесса гидратации цемента. Схватывание и затвердевание идет вразрез с технологией, структура монолита получается рыхлой, он растрескивается.

1. Оптимальными параметрами воздуха при бетонировании считаются t 20-30 °C и влажность 80-90%:

  • первая фаза занимает 3-5 часов;
  • 70% достигаются через 10-14 дней;
  • к 28 суткам набирается марочная прочность.

2. Твердение раствора включает:

  • первичное схватывание;
  • стадия затвердевания;
  • набор прочности.

Технология бетонирования в холодное время года предусматривает различные способы предотвращения кристаллообразования в массиве изделия. Используемые присадки многофункциональны и воздействуют комплексно.

Читайте также  Бетоноконтакт или грунтовка что лучше

1. Противоморозные добавки для бетона удерживают замерзание жидкости путем понижения степени ее кристаллизации.

2. Процесс начинается не при 0°С, а при -10 или -35.

3. ПМД делятся на группы:

Вид Особенности
Сильные и слабые электролиты, многоатомные спирты, карбамид Снижают t замерзания жидкой фазы, увеличивают либо замедляют схватывание и твердение.
ПМД на основе хлорида натрия и кальция, составы из Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+CaCl2; CH4N2O, углекислый калий и другие. Ускоряют процессы, обладают высокими антифризными качествами.

4. Морозостойкие добавки способствуют повышению скорости растворения силикатных компонентов, что приводит к образованию солей, увеличивающих температуру промерзания.

Пропорции химических присадок подбираются индивидуально в соответствии с условиями использования, вводятся во время изготовления смеси для бетонирования, могут существенно повлиять на стоимость конечного продукта.

Виды присадок

В зависимости от формы выпуска добавки для повышения морозостойкости представляют собой растворы и сухие смеси.

Форма Наименование Эксплуатационные характеристики ПМД
Жидкие Антифризы Зимние, позволяющие минералам цемента поглотить влагу. На структуру влияния не оказывают.
Вода аммиачная (NH4OH) Процентное соотношение напрямую зависит от температурного режима, варьируется в диапазоне 5-20 %. Процесс затвердевания бетона после добавки замедляется, не вызывает коррозии арматурного каркаса.
Реагенты Улучшают плотность, морозостойкость, водонепроницаемость.
Присадки на основе сульфатов Происходит быстрый набор прочности. Реакция идет с выделением тепла, становится возможна заливка бетона при минусовых температурах зимой.
Сухие Карбонат кальция (поташ) CaCO3 Ускоряет фазу застывания, но понижает прочностные характеристики. Имеет низкую стоимость. Используется с тетраборатом натрия.
Тетраборат натрия (бура) Na2B4O7 Применяют в комплексе с другими примесями и в качестве самостоятельной добавки. Повышается морозоустойчивость на 25 %, улучшается целостность монолита.
Нитрит натрия, NaNO2 Легко возгораемый, ядовитый кристаллический порошок. Пригоден при отрицательных температурах от 0 до -25°С в соотношении 0,42л:1кг. Недопустимо соединение с лигносульфоновыми кислотами.
Формиат натрия (HCOONa) либо кальция (Ca(HCOO)2) Данные антиморозные компоненты позволяют получить смесь требуемой удобоукладываемости при пониженном расходе жидкости. Максимальное количество — 6 % от объема конечного продукта.

ПМД способствуют прохождению реакции между водой и цементом зимой. Однако в ряде случаев противоморозные добавки в растворе бетона использовать бесполезно. Их не применяют, если:

  • влажность окружающей среды > 60 %;
  • армирующим корпусом является напряженный металл;
  • пропорция реакционного диоксида кремния (SiO2) > 50гр/моль;
  • возможно последующее электрическое воздействие на конструкцию;
  • температурный режим не соответствует техническим условиям.

Обзор марок, пропорции и характеристики

При добавлении требуется строгое соблюдение их пропорции. Недостаточное количество может привести к замерзанию смеси, а излишнее станет причиной ослабления гидратации.

Наименование Технические характеристики Дозировка
УПДМ Нитрохлорактинид+этилацетоацетат(C6H10O3) + ацетилацетон(C5H8O2) в соотношении 1:7:3. Используется зимой при t от 0 до -25°C 0,1-0,42 л/кг цементной составляющей
ФНС 30-40% раствор натриевых солей серной и муравьиной кислоты. Вводится с жидкостью во время замеса Надо купить 2-6 %
Асол-К В него включены: ингибиторы коррозии, модификаторы, водный раствор карбоната кальция. Морозостойкость от +5 до -10°C
С-3М-15 ПМД с пластифицирующим действием, спектр — от 0 до -15°С 34-36 % от конечного состава
Гидрозим-Т Жидкий антифриз, понижающий точку кристаллизации воды, применяется до -15°С. Концентрация 50%, не вызывает коррозии, повышает П1 до П4 Пропорции варьируются от 1 до 2% к массе цемента
Победит-Антимороз Смесь минеральных компонентов для снижения температуры застывания, засыпается при затворении На 50 кг бетона 0,5-2 кг добавки
Betonsan Ускоряет морозоустойчивость при t до -10°С, не дает высолов и коррозийных разрушений 1-2 % на 25 кг
Биопан Б-4 Противоморозная добавка, пластификатор, используется при t до -20°C 1-3 % при 40% концентрации

Бетонные работы, выполняемые с использованием ПМД, требуют соблюдения регламентированных правил на всех этапах формирования состава, а также после его укладки в конструкцию.

Сравнительная стоимость присадок разных производителей

Каждый компонент ПМД обеспечивает достижение определенного технологического эффекта при бетонировании. От механизма их действия зависит стоимость данной продукции.

Наименование Производитель t, °С Фасовка Цена, руб за 1 л или кг
Нордпласт, Нордпласт-М АрмМикс -15 1, 10, 200, 1000 л 75
Поташ -20 25 кг 48
Формиат натрия -15 25 кг 48
Лайт ЗХК Экотек -15 5 л 50
Powermix-DH Den-braven, Польша -2 16 кг 13
Морозстоп Barkraft -25 10 л 100
Хардасс НПФ Строймост -25 30 кг 320
10 л 200
ПМД для бетона и цемента ООО Хоздвор -15 5 л 20
Морозо-Бет Barwa-Sam, Польша -8 5, 20, 100, 200, 1000 л 145
Bitumast РЕСО -15 10 л 132
Латек Л401 ГК Оптимист -10 10 л 31

Наиболее перспективным направлением в приготовлении растворов является использование комплексных добавок повышающих одновременно морозоустойчивость, плотность и прочность бетона.

Противоморозная добавка в бетон: виды незамерзайки

Для работы с цементными растворами на улице оптимальная температура окружающей среды должна быть в пределах +5…+25 °С. При минусовых значениях водная составляющая замерзает, бетон теряет свойства и становится непригодным к использованию. Решением проблемы являются противоморозные добавки (ПМД), которые исключают кристаллизацию воды в растворе.

Назначение и область применения

Принцип действия ПМД основан на свойствах комплекса присадок, которые при соединении с водой меняют температуру замерзания, опуская её ниже нуля. У бетона или раствора с добавкой ускоряется процесс схватывания и набора марочной прочности.

Свойства противоморозных составов регламентируются ГОСТ 21411-2008, ГОСТ 31384-2008.

Цементные растворы с ПМД применяются в случаях:

  • строительства в холодное время при минусовых температурах окружающего воздуха;
  • транспортировки в зимнее время;
  • необходимости повышения прочности бетона;
  • снижения расхода раствора.

Активно применяются добавки в северных регионах, в зимнее время по всей территории России. Используются при потребности в срочном ремонте железобетонных конструкций. При температуре +1…+5 °С ПМД применяется с целью улучшения показателей прочности, однородности, удобства в укладке бетона.

Состав и как сделать самому

Добавки различаются по свойствам и бывают трёх видов:

  • Антифризы – понижают температуру кристаллизации, нормализуют процесс застывания;
  • Ускорители схватывания – сокращают время до приобретения заданной прочности;
  • Растворители – растворяют в воде целые частицы бетона.

В состав ПМД входят неорганические соли: нитраты, хлориды, сульфаты, карбонаты, формиаты, и органические вещества: мочевина.

Аммиачная вода – простая и универсальная добавка. Её добавляют в раствор в количестве, рассчитанном в зависимости от окружающей температуры (таблица 1).

Таблица 1 – Количество ПМД при разных температурах

Температура окружающей среды, °С Концентрация добавки, %
До -10 5
От -10 до -20 10
От -20 до -35 15
Ниже -35 20

Противоморозные пластификаторы делают бетонную смесь пластичной и удобной в укладке. Уменьшают расход воды, увеличивают водонепроницаемость и прочность конструкции. В составе полиакрилаты, сульфаты нафталина и меламиновой смолы.

Упрочняющие добавки ускоряют твердение бетона. Состоят из хлорида кальция, сульфата железа, алюминия, нитрата кальция.

Присадки, повышающие стойкость к коррозии, применяются для уменьшения окисления железобетонных конструкций и защиты от морозов. Увеличивается срок службы, устойчивость к агрессивным средам.

Незамерзайка для бетона и раствора: рейтинг

Рынок предлагает широкий спектр противоморозных добавок с разными эксплуатационными характеристиками и свойствами (таблица 2).

Таблица 2 – Производители ПМД для бетона, цементного раствора

Наименование Вид, назначение Температура окружающей среды Форма выпуска
Плантикор-П (Юг-Промхимтех) Универсальные пластификаторы для товарного бетона, штукатурного и кладочного раствора -25°С Готовый раствор в канистрах
Пуфас (PUFAS) (ПФ Спектр под контролем Pufas — Германия) Добавки для бетона, строительных растворов -10°С, -15°С Жидкая в канистрах 5, 10 л
NEOMID STOPMOROZ (Neomid) Ускоритель схватывания, модификатор характеристик для бетона, растворов и сухих строительных смесей -25°С Сухой порошок 1.5, 3, 12 кг
Гидротекс-ПМД (ПК Гидротекс) Пластифицирующая жидкость для предотвращения замерзания товарного бетона и растворов -25°С Жидкая в пластиковой упаковке 1 и 5 л
MEDERA 170 Anti-Frost-10 Пластифицирующая добавка в строительные растворы и бетон -10°С Жидкая в канистрах 20 л
Формиат натрия жидкий 25% (Goodhim) Противоморозная добавка для бетонов, растворов, монолитных железобетонных конструкций, стыков -15°С Жидкая в канистрах 5,10,20 л
Кратасол Крио-П (NovaTech) Антифриз, пластификатор для цементных растворов -25°С Сухой порошок, жидкая
ВТВ (Черноземстрой) Модификатор для сухих смесей, готовых растворов и бетонов 20°С Жидкая в канистрах 10 л
Лакра (ХимТоргПроект) Противоморозный модификатор для бетона -15°С Жидкая в канистрах 10 л
Барьер (Черноземстрой) Противоморозный пластификатор в бетон и растворы -15°С Жидкая в канистрах 12 кг

Способ применения

Добавка смешивается с водой перед добавлением в теплый (при +10…+20 °С) или в холодный раствор, в зависимости от цели использования.

Важно: нельзя использовать для приготовления бетона замёрзший заполнитель.

Температура готовой смеси должна быть на 5 градусов выше, чем заданная точка замерзания водного раствора с антиморозной присадкой. Иначе необходимо утепление.

Пример приготовления зимнего бетона в индивидуальном строительстве:

  1. В работающем миксере смешиваются вода и незамерзающая жидкость.
  2. Добавляется половина песка.
  3. Вводится цемент.
  4. Оставшийся песок.
  5. В конце засыпается крупный заполнитель (щебень, гравий) и хорошо промешивается.

Заливка в опалубку происходит стандартными способами, работы ведутся непрерывно. Сразу после укладки поверхность укрывается теплоизоляционными материалами. На этапе ухода не потребуется дополнительного утепления в случае правильного применения ПМД определённого вида в нужной концентрации.

Антифризы добавляют в количестве 10-15%, ускорители – до 5% от объёма раствора.

В случае увеличения концентрации добавки раствор теряет марочную прочность и разрушается.

Влияние пластификатора на цементный состав

Применение противоморозных (морозостойких) пластификаторов приводит к повышенному отделению воды в цементном растворе. В качестве мер для борьбы с этим явлением используется корректировка состава бетона путём увеличения количества песка с пониженным модулем крупности, введения минеральных добавок.

Смеси хлорида кальция с нитритом и хлоридом натрия, соли кальция используются в качестве пластификатора со слабым действием. За счёт этого снижается соотношение воды и цемента до 5% при сохранении коэффициента подвижности раствора.

Карбамид в комплексных морозных добавках увеличивает время схватывания цемента, повышает подвижность бетона. Эффект пластификатора проявляется более чётко.

При производстве строительных работ в холодное время года с успехом используются зимние добавки. Соблюдение регламентов и технологии применения морозостойких составов позволяет без простоев и прерываний создавать прочные бетонные конструкции.