Динамика развития индустрии строительства в последние годы диктует условия и тенденции, которые необходимо учитывать при возведении монолитных и сборных железобетонных конструкций. Высокие темпы строительства диктуют требования окончание сезона строительства чаще всего связано с приходом холодов и наступлением зимы, в ходе которой отрицательные температуры негативно отражаются на свойствах бетона. В некоторых ситуациях трудности с использованием бетонного раствора могут возникнуть в связи с продолжительностью транспортировки раствора к месту строительства. Жидкая фаза раствора определяет степень созревания состава, процесс гидратации и является ограниченной по времени, в связи, с чем в ряде случаев возникает необходимость ее продления. При снижении температуры ниже порога 5 ºС фаза созревания раствора замедляется. А в случае наличия отрицательных температур бетон становится непригодным для строительства и использования по причине кристаллизации воды, входящей в его состав. Это приводит к деструкции структуры бетонного раствора. Для решения этой проблемы находят применение противоморозные добавки.
Назначение
Вне зависимости от назначения бетонного раствора, который может использовать для заливки фундамента или кладки стен из кирпича, шлакоблока, проведения отделочных работ, в его состав добавляется в определенных пропорциях вода. При наличии отрицательных температур окружающей среды вода замерзает. Чтобы бетонная смесь успевала набрать прочность до начала кристаллизации в ее состав добавляют легирующие примеси, в качестве которых выступают такие компоненты, как пластификаторы. Благодаря этому улучшается показатель диспергирования твердых составляющих раствора, который определяет их рассыпчатость. При этом сама добавка в виде примеси позволяет улучшить стойкость раствора к замерзанию за счет образования определенной суспензии. Ряд присадок позволяет ускорить застывание бетона. В современной индустрии строительства находит применение огромное число легирующих морозостойких примесей, которые позволяют бетонному раствору сохранять свои качества, свойства и рабочие характеристики даже при наличии значительных низких температур вплоть до -35 ºС.
Разновидности противоморозных присадок для бетонных растворов
В настоящее время активно используют добавки для усиления противоморозных свойств бетона следующих видов:
- легирующие противоморозные компоненты, призванные ускорить процесс степень растворимости силикатных материалов, которые формируют основные соли в процессе реакции с продуктами гидратации. Таким образом снижается температура кристаллизации жидкостного компонентам бетонной смеси;
- примеси на базе сульфатов – популярный вид добавок, который позволяет эффективно ускорить процесс застывания бетонного раствора. Принцип их действия заключается в двойном назначении. Во-первых, противоморозные присадки данного типа после добавления в раствор способны выделять необходимое тепло при взаимодействии с продуктами гидратации. Во-вторых, использование сульфатных компонентов способствует образованию однородной строительной смеси, которая представляет собой субстанцию с пониженной температурой замерзания. Это обусловлено возможностью материала образовывать связи с труднорастворимыми соединениями;
- антифризные примеси - разновидность добавки, благодаря которой можно существенно понизить значение температуры кристаллизации жидкости, выступающей в качестве основы для бетона. При этом данная присадка способна ускорить процесс схватывания раствора.
Большая часть применяемых в настоящее время в сфере индустрии производства строительных смесей противоморозных добавок располагает возможностью выполнять целый комплекс функций, одновременно понижая температуру кристаллизации воды, осуществляя при этом процесс регулирования скорости набора прочности смеси.
Состав присадок – компоненты и их свойства
В зависимости от своих эксплуатационных и химических показателей противоморозные присадки могут включать в себя ряд компонентов, среди которых активно используются:
- аммиачная вода – компонент, который удается получить в процессе в ходе растворения в воде аммиачного газа. Получаемая при этом готовая присадка не вызывает коррозии и позволяет наделить строительный бетонный раствор противоморозными свойствами. При этом аммиачная вода не только не ускоряет скорость затвердения бетона, но и напротив, снижает интенсивность этого процесса. В связи с этим необходимо регулировать скорость его подачи и укладки в процессе строительства. Присадка актуальна для заливки оснований и поясов с наличием армирующих сеток и элементов. Пропорции добавки изменяются в зависимости от температуры окружающей среды и могут варьировать от% до 15% при температурах от -10 до -20 °С и от -20 до -35 °С соответственно;
- карбонат кальция – кристаллический противоморозный легирующий компонент, позволяющий увеличить скорость застывания бетонной массы. Так называемый, поташ, чтобы не снизить прочность бетона, необходимо применять совместно с тетраборатом натрия. Пропорция последнего в общей доле состав должна не превышать 30%;
- нитрат натрия представляет собой добавку в виде кристаллического порошка, благодаря которому можно изменять свойства бетона и производить его заливку при наличии отрицательных температур окружающей среды. Компонент добавляется в строительный раствор в объеме не более чем 0,42 л/кг. Легирование при этом актуально для диапазона температур до -25 ºС. При этом сам материал является активным, ядовитым и пожароопасным веществом, обращение с которым требует соблюдения необходимых норм и правил. При взаимодействии с лигносульфоновыми кислотами химикат способен к образованию отравляющих газов. Сам компонент транспортируется в спецтаре с указанием маркировки «яд»;
- тетраборат натрия может находить применение в качестве компонента или самостоятельного элемента противоморозной добавки для бетонного раствора. Добавка формируется из трех основополагающих компонентов, в числе которых аммоний, кальций, а также соли натрия. Помимо этого, наличие в составе бетонного раствора тетрабората натрия повышает прочность, снижает водонепроницаемость раствора, улучшает трещиностойкость, улучшая набор эксплуатационных характеристик на 20-30%;
- формиат кальция или натрия – вариация противоморозного ускорителя, которая находит практическое применение совместно с лигносульфонатом нафталина. Состав способен увеличить и улучшить пластифицирующие и водоредуцирующие свойства и качества портландцементов. Легирующий компонент может добавляться в общий состав в объеме от 2% до 6%.
Достоинства противоморозных добавок
Современные возможности индустрии строительства в значительной мере расширены, благодаря наличию целого ряда противоморозных добавок, которые имеют неоспоримые преимущества. Среди них:
- возможность повышения стабилизирующей и пластифицирующей характеристики цементной смеси. Благодаря применению такого бетона изготавливаются строительные конструкции, которые имеют высокую трещиностойкость;
- применение легирующих противоморозных компонентов к бетону позволяет осуществлять строительство в холодное время года при наличии отрицательных температур;
- повышение прочностных показателей бетона посредством присадок расширяет их сферу использования, позволяя применять их в промышленных целях;
- увеличение морозостойкости бетонных смесей, необходимых для строительства ответственных конструкций. Плотные марки бетона с добавками отличаются повышенной долговечностью, благодаря увеличению циклов замораживания и оттаивания;
- повышение прочностных показателей монолита за счет улучшения степени сцепления компонентов раствора;
- снижение риска наличия после строительства усадочных деформаций, возникающих под воздействием массы стен, перекрытий, кровли зданий и сооружений;
- доступная стоимость присадок при возможности улучшения характеристик бетонного раствора на 20-30%;
- возможность эффективной защиты не только самого бетона, но и арматуры, благодаря которой увеличивается прочность блоков, плит, фундаментов и т. д;
- усиление влагонепроницаемости строительных конструкций за счет заполнения легирующими компонентами пор. Снижение уровня коррозии продлевает срок службы железобетона и период безаварийной эксплуатации зданий и сооружений в целом.
Недостатки противоморозных примесей для бетона
Вовлечение в состав портландцементов противоморозных примесей имеет ряд негативных аспектов, которые включают в себя:
- повышение объемов и массы расходуемого при строительстве цемента;
- снижение в ряде случаев при использовании отдельных легирующих материалов скорости набора прочностных показателей;
- наличие опасностей при изготовлении и использовании добавок, связанных с особенностями химикатов, который включаю в свой состав яды;
- уменьшение в некоторых случаях показателя прочности бетона.
Особенности применения противоморозных добавок – рекомендации специалистов
- использовать для приготовления строительного раствора заранее подогретую воду;
- производить подогрев используемого заполнителя на предварительном этапе до его применения;
- температура смеси на выходе из смесителя должны находиться в рекомендуемом диапазоне температур от 15 ºС до 25 ºС;
- при размещении бетономешалки на улице и наличии осадков, необходимо предусмотреть укрытие, которое будет препятствовать попаданию снега или дождя в раствор.
Пропорции и дозировка противоморозных примесей для бетона
- значение температуры на выходе из смесителя;
- марочная прочность применяемого портландцемента;
- температура воздуха в зоне строительства;
- минеральный и химический состав применяемого цемента.
В случае наличия необходимости длительной транспортировки или хранения раствора с присадками, необходимо осуществлять его периодическое помешивание.
Правила осторожности при работе с противоморозными присадками
- осуществлять работу в защитных перчатках;
- исключать попадание веществ в глаза, а также на открытые участки кожи;
- производить утилизацию компонентов в соответствии с экологическими требованиями, исключая их попадание в почву, сточные воды и водоемы.
