Seo-friends.ru

Большая стройка
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Добавки для цемента при минусовой температуры

Заливка бетона при минусовой температуре — особенности и технология

Несмотря на то, что идеальными условиями затвердевания бетона считается температура окружающей среды +20 0 С, все же иногда возникает необходимость в заливке, когда на улице минусовая температура.

Что делать в этом случае и как поступить, если нет возможности ждать теплого времени года?

Давайте попробуем ответить на этот вопрос, учитывая характеристики бетона и особенности его поведения при минусовой температуре.

Почему не рекомендуется заливать бетон при минусовой температуре

Начну с того, что вода в бетоне нужна не только для его текучести, она также играет очень важную роль в процессе затвердевания.

При минусовой температуре окружающего воздуха, вода начинает превращаться в лед, вследствие чего, не только прекращает процесс твердения, но и способствует разрушению связей, которые образовались до ее замерзания.

Следует знать, что бетон может замерзнуть при температуре около -4 0 С. При температуре ниже +5 0 С – в разы замедляется процесс его твердения, и набор прочности откладывается до тех пор, пока не станет теплее. Так вот, чем дольше в процессе твердения будет застой, тем меньше прочности он наберет в итоге.

Это означает только одно – при минусовой температуре, нам необходимо создать такие условия, при которых бетон не только не будет замерзать, но и продолжит набирать свою прочность.

Давайте попробуем разобраться как это сделать.

Технология заливки бетона при минусовых температурах

Существует несколько технологий заливки бетона, когда температура окружающего воздуха ниже нуля:

  • При помощи добавления в бетон противоморозных добавок
  • При помощи электропрогрева бетона изнутри
  • При помощи утепления объекта заливки

Использование добавок при заливке бетона

Использование противоморозных добавок в приготовленном бетоне очень распространено. Это связано с тем, в первую очередь, с небольшими затратами и их доступностью. А если Вы используете покупной бетон, то все необходимые противоморозные добавки в нем уже должны будут быть, в соответствии со значениями минусовой температуры.

Эти добавки содержат в себе различные химические примеси, на подобии солей монокарбоновых кислот, нитрит и формиат натрия и т.п., которые значительно ускоряют процессы твердения, увеличивают конечную прочность бетона, и самое главное – не дают воде, содержащейся в бетоне, замерзнуть.

Основными недостатками применения различного рода добавок в бетон, является то, что они хорошо справляются со своей работой только при небольшой минусовой температуре – около -5 0 С.

При больших морозах некоторые из добавок будут работать, но все равно твердение значительно замедлится и в конечном итоге будет недобор прочности бетона до 30%. Так же некоторые добавки агрессивны к металлической арматуре, и действуют на нее разрушающе.

Технология подогрева бетона в процессе его заливки

Подогрев бетона электричеством осуществляется двумя способами:

  • Пропусканием тока через бетон с помощью электродов
  • Пропусканием тока через заранее заложенный провод внутри бетона

Если кому-то интересна технология электропрогрева бетона в зимнее время, я подробно описывал ее в одной из моих статей. Поэтому здесь не буду заострять на этой технологии большого внимания.

Первый способ гораздо дешевле, так как в роле электродов может выступать арматура.

Если следовать правилам, то для этих целей необходимо дополнительное спецоборудование, но некоторые умельцы, вставив в бетон арматурные электроды подключают к ним сварочный аппарат, тем самым пропуская ток через бетон и нагревая его.

Стоит отметить, что армированный бетон прогревают напряжением до 127 В, а бетон без металлической арматуры можно греть напряжением до 380 В.

Второй способ подразумевает дополнительные затраты на специальный нагревательный кабель, который, как правило, необходимо уложить по арматурному каркасу и подключить к нему ток через специальные подстанции.

Этот способ гораздо дороже, но в тоже время – гораздо эффективнее чем подогрев бетона электродами.

Основным недостатком использования такого метода являются значительные финансовые расходы, и в тоже время, при прогреве бетона необходимо постоянно следить за его температурой. Высокая температура приведет к пересыханию бетона и может нанести значительный ущерб будущей конструкции.

При больших морозах необходимо дополнительное утепление опалубки или самого бетона.

Утепление бетона во время твердения

Кроме создания искусственного подогрева бетона, при небольшой минусовой температуре, можно применить стандартные методы утепления.

Утепляется, как правило, сама опалубка, если таковая присутствует, а также все видимые части бетона. Утепление производиться различными материалами, от обычных опилок до использования пенополистирола.

Одним из наиболее популярных способов утепления является создание, так называемого, шатра вокруг объекта бетонирования. Дополнительно внутрь такого шатра можно установить обогревательные пушки.

Недостатком такого метода является то, что бетон должен подаваться уже прогретым, а также обычное утепление, без дополнительного прогрева, будет малоэффективно при сильных морозах.

Выводы и советы:

Вот мы и рассмотрели основные способы заливки бетона при минусовых температурах, ко всему этому хочется добавить, что частенько для этой цели используют не какой-то один конкретный способ, а планируется заранее комплекс мероприятий, начиная от добавления противоморозных добавок, и заканчивая прогревом с последующим утеплением.

Но несмотря на это, сам процесс заливки бетона в минусовую температуру – занятие не из дешевых, несмотря на то, что производители делают огромные «зимние скидки» на строительный материал.

В добавок к этому, очень сложно с помощью искусственного подогрева поддерживать постоянную комфортную температуру, и что не маловажно – температура должна быть равномерно распределена по всему объему заливки.

Читать еще:  Ремонт цементной стяжки пола смеси

Внимание! Заливка бетона при минусовой температуре возможна только в том случае, если у Вас нет другого выбора, потому что минимальная температура окружающей среды в процессе затвердевания, без дополнительных вмешательств, весной должна составлять +5 0 С, а осенью — +10 0 С.

Для осени требования жестче, потому что основной срок твердения составляет 28 суток, а за это время осенняя температура воздуха может значительно упасть.

Бетоны с противоморозными свойствами: принцип действия и расход компонентов

Бетонные работы при низких температурах основаны на применении особых составов, содержащих противоморозные добавки. Широкий ассортимент последних позволяет проводить строительство даже в сильные морозы (до -30 ºС). Использование незамерзающих растворов приводит к упрочнению бетонного камня и продлению срока его эксплуатации.

Что такое бетон с противоморозными добавками?

Специальные присадки или цельные комплексы компонентов вводят в состав противоморозных бетонов на этапе приготовления раствора. Наличие одних соединений препятствует замерзанию воды, присутствие других изменяет кинетику реакций схватывания и ускоряет процесс набора критической прочности.

Достоинства

Достоинства противоморозных присадок:

  • открывают возможность бетонированию в любое время года;
  • упрощают транспортировку жидкого бетона при отрицательной температуре;
  • снижают востребованность систем подогрева для качественного схватывания раствора;
  • увеличивают прочность бетонного монолита;
  • снижают расход раствора, по сравнению с обычной рецептурой.

О достоинствах противоморозных присадок можно судить из следующего видео:

Недостатки

Недостатки специальных добавок:

  • способствуют появлению солевых разводов на поверхности бетона, практически не поддающихся удалению;
  • существенно уменьшают прочность бетонного камня при неправильно рассчитанных пропорциях, нарушении технологии приготовления или схватывания;
  • отдельные компоненты могут быть токсичными и непригодными для использования в жилых помещениях.

Существующие добавки по-разному влияют на физико-химические свойства бетона. Всего можно выделить три механизма их противоморозного действия:

  • понижение температуры кристаллизации воды, способствующее нормальному протеканию реакций схватывания (антифризы);
  • ускорение процесса затвердевания и уменьшение времени до набора бетоном критической прочности (ускорители схватывания);
  • растворение изначально нерастворимых компонентов бетона в воде. Итоговый результат аналогичен действию антифризов, однако пагубное влияние на целостность и эстетичность бетонного монолита оказывается значительно меньшим.

Наиболее распространены первые два типа присадок – антифризы и ускорители схватывания. В качестве противоморозных добавок применяются неорганические и органические соли (хлориды, нитраты, сульфаты, карбонаты и формиаты щелочных и щелочноземельных металлов), а также органические соединения (мочевина).

О том, как происходит/работает зимнее бетонирование с применением противоморозных добавок, нужно ли греть такой бетон — обо все этом мы расскажем далее.

Как происходит бетонирование?

Противоморозные компоненты могут вводиться в холодный или предварительно разогретый до комнатной температуры раствор. Выбор конкретного способа зависит от поставленной задачи и возможности доставки смеси в жидком виде к месту применения.

Среднее время от приготовления бетона до начала схватывания составляет около трех часов. Этого достаточно для транспортировки на небольшое расстояние, однако может не хватить для доставки в удаленные регионы.

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, °СКонцентрация добавки, %
До -105
От -10 до -2010
От -20 до -3515
Ниже -3520

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

НаименованиеВид, назначениеТемпература окружающей средыФорма выпуска
Плантикор-П (Юг-Промхимтех)Универсальные пластификаторы для товарного бетона, штукатурного и кладочного раствора-25°СГотовый раствор в канистрах
Пуфас (PUFAS) (ПФ Спектр под контролем Pufas — Германия)Добавки для бетона, строительных растворов-10°С, -15°СЖидкая в канистрах 5, 10 л
NEOMID STOPMOROZ (Neomid)Ускоритель схватывания, модификатор характеристик для бетона, растворов и сухих строительных смесей-25°ССухой порошок 1.5, 3, 12 кг
Гидротекс-ПМД (ПК Гидротекс)Пластифицирующая жидкость для предотвращения замерзания товарного бетона и растворов-25°СЖидкая в пластиковой упаковке 1 и 5 л
MEDERA 170 Anti-Frost-10Пластифицирующая добавка в строительные растворы и бетон-10°СЖидкая в канистрах 20 л
Формиат натрия жидкий 25% (Goodhim)Противоморозная добавка для бетонов, растворов, монолитных железобетонных конструкций, стыков-15°СЖидкая в канистрах 5,10,20 л
Кратасол Крио-П (NovaTech)Антифриз, пластификатор для цементных растворов-25°ССухой порошок, жидкая
ВТВ (Черноземстрой)Модификатор для сухих смесей, готовых растворов и бетонов20°СЖидкая в канистрах 10 л
Лакра (ХимТоргПроект)Противоморозный модификатор для бетона-15°СЖидкая в канистрах 10 л
Барьер (Черноземстрой)Противоморозный пластификатор в бетон и растворы-15°СЖидкая в канистрах 12 кг
Читать еще:  Пенопласт с цементом для фасада

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.

Добавки в бетон при минусовых температурах – принцип действия и составы

Согласно строительным нормам, понятие зимних условий несколько отличается от общепринятых, календарных. В частности холодным временем принято считать условия со среднесуточной температурой около +5ºС и возможностью ночного понижения до 0ºС. Как известно при низких температурах вода кристаллизуется и процессы гидратации в цементно-содержащих составах значительно замедляются или вообще приостанавливаются.

Но на большей территории нашей страны это время является достаточно продолжительным. Останавливать работу и ждать когда потеплеет нерентабельно. Поэтому с момента появления бетона специалисты ищут решение данной проблемы.

Фото противоморозной добавки.

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.

Принцип действия и виды морозостойких составов

Загрузка в бетономешалку.

Что добавлять в бетон при минусовой температуре, вопрос далеко не праздный. Полностью, на 100% универсального состава не существует.

Выбор зависит от многих факторов, прежде всего от самой температуры.

  • Также большое влияние оказывает размер монолита. Плюс следует учесть предназначение изделия, дело в том, что разные добавки могут менять некоторые физические качества бетона и то, что подойдет для ленточного фундамента в частном доме, может не подойти для возведения моста или крупного наливного цоколя.

Прогрев методом «Термос».

Как это работает

Как известно основной задачей воды в растворе является создание условий для кристаллизации составляющих раствора, силикатов, алюминатов и так далее. На языке профессионалов это называется гидратацией цемента.

Наиболее комфортно, без добавок, раствор застывает при температуре 15 — 20 ºС, все что выше и особенно ниже, нуждается в создании специальных условий.

  • Главной задачей подобного рода присадок является снижение периода схватывания раствора и уменьшение времени созревания бетона при низких температурах. То есть снизить уровень замерзания воды и при этом не навредить остальным процессам, происходящим в растворе.
Читать еще:  Причины ложного схватывания цемента

Зависимость набора прочности от температуры.

Распространенные составы и способы работы

  • Наиболее распространенными материалами для изготовления морозоустойчивых присадок смело можно считать соли монокарбоновых кислот, среди профессионалов этот состав известен как «Поташ». Цена на данные составы на отечественном рынке вполне приемлемая.
  • Когда выполняется заливка бетона при минусовой температуре добавки монокарбоновых кислот, должны строго дозироваться. Для каждой температуры количество присадок разное, Такими добавками можно подготовить раствор к температуре до минус 30ºС. Чем ниже температура, тем больше состава потребуется.

Соль монокарбоновой кислоты.

Важно: как говорилось ранее, присадка при неграмотном использовании может понизить другие характеристики раствора.
Поэтому принцип, чем больше, тем лучше здесь может навредить.

  • Следующим лидером нашего рынка является нитрит натрия. Цена на него также не сильно высока, но это вещество обладает сильным, едким, неприятным запахом. Кроме того данный состав легко может воспламениться. При контакте с некоторыми видами современных пластификаторов могут выделяться ядовитые, токсичные газы.

  • Максимальная температура, которую может держать нитрат натрия, составляет не ниже -15ºС. Специалисты рекомендуют его использование при приготовлении растворов на портландцементе или на шлакопортландцементе. Добавлять эту присадку в глиноземистые цементы строго запрещено.
  • Широкий спектр использования имеет формиат натрия и нитрат кальция. Кроме производства ЖБИ, эти присадки могут применяться в штукатурных растворах и растворах предназначенных для кладки кирпича. Но данные составы используются только в комплексе с пластификатором, так как из-за скопления солей, в монолите могут образовываться пустоты и высолы.

Важно: растворы с добавлением присадок должны готовиться своими руками при температуре не ниже 5 — 10 ºС.
Кроме того, они не могут долго храниться, раствор нужно использовать в течение часа после замешивания.

  • Не стоит забывать об отечественных производителях, добавки из линейки морозо-пласт, морозо-стирол и т.д. Являются составами комплексного действия, после заливки благодаря процессам, происходящим внутри монолита, температура поддерживается естественным образом и при небольших морозах, вам достаточно просто хорошо укрыть бетон.

Зависимость от марки бетона

Конструкции для электроподогрева монолита.

  • По нормам СНиП 111-1-76, мороз опасен для бетона только на стадии набора прочности. Поддерживать определенную температуру в монолите нужно до определенного % крепости. Для каждой марки бетона этот процент индивидуален.
  • После того, как монолит схватился, замораживание ему уже не настолько страшно, но и эксплуатировать ЖБИ еще не рекомендуется. Дело в том, что после оттаивания, изделие естественным путем будет дозревать. Активная фаза застывания монолита идет в течение 27 суток. После этого укрепление будет продолжаться еще несколько лет, но гораздо медленнее.
  • Если в состав не вводились морозоустойчивые присадки, то для растворов с маркой М150 достаточно 50% прочности. Марки М200 – М300, могут замораживаться при 40% прочности. Для М400 и более, достаточно 30%. Но при использовании присадки, допустимая прочность перед замораживанием падает в среднем на 10%.

Совет: время вымешивания состава в зимних условиях должно быть увеличено минимум в 2 раза.

Мифы, связанные с добавками

График прогрева бетонного монолита.

  • В широком использовании данный вид присадок появился не так давно. Народ еще не успел, как следует разобраться в том насколько это удобно и на этой благодатной почве родилось несколько предубеждений.
  • Первый распространенный миф родился уже давно, периодически с появлением каждого нового состава подымается данный вопрос, не стали исключением и морозоустойчивые добавки. Кустарные мастера «авторитетно» заявляют о том, что такие добавки вызывают повышенную коррозию арматурного каркаса.
  • Возьмем самый простой и доступный в России нитрит натрия. Любой средний химик или специалист по металловеденью вам скажет, что это один из ингибиторов способных замедлять процессы коррозии. Более того, в соединении с пластификаторами и усадочными добавками для работы с монолитами, в виду повышения крепости может применяться только алмазное бурение отверстий в бетоне, а также резка железобетона алмазными кругами.

Соотношение компонентов в разных марках чистого бетона.

  • Вторым распространенным мифом можно назвать снижение прочности бетона. Родилось это утверждение из-за того, что на первых этапах схватывания раствора действительно наблюдается некоторое запоздание по сравнению с чистым бетоном. Но зато впоследствии скорость набора прочности значительно увеличивается. Особенно это относится к комбинированным составам.
  • Все специалисты, с самого начала советуют одно, внимательно изучить инструкцию. При недостаточном количестве присадки в растворе, он может замерзнуть. Но если заложить чрезмерно много добавки, то вы рискуете увеличить время схватывания или потерять определенный процент крепости из-за образования газов.


На видео в этой статье вы можете открыть для себя много полезных мелочей.

Вывод

В качестве вывода хочется отметить, когда вы решаете что добавить в бетон при минусовой температуре, не забывайте о том, что в этой сфере производства контрафактная продукция, к сожалению еще не исчезла с прилавков. Заложив неизвестно что в фундамент зимой, вы рискуете переделывать всю работу летом, тем более что цена на настоящие, качественные составы вполне доступная.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector