Прочность сооружений, возводимых из бетона, не подлежит сомнению. Такие здания выдерживают любую непогоду и имеют долгий срок эксплуатации. Единственное, что может ухудшить их качество и усложнить строительство — низкая температура воздуха. Но появление противоморозных добавок в бетон и их применение позволило разрешить эту проблему.
Для чего нужны добавки
Процесс затвердевания бетона требует определенного времени, а его скорость зависит от температуры воздуха. Это связано с тем, что в составе цементного раствора присутствует вода, которая имеет обыкновение кристаллизоваться уже при 5-градусной отметке.
Чем ниже температурное значение, тем сильнее процесс кристаллизации. В итоге он приводит к увеличению времени, которое требуется для созревания бетона. При наступлении морозов бетон перестает схватываться и его образование полностью прекращается.
Из-за этого сооружения, возведение которых пришлось на зимний период, могут оказаться недостаточно крепкими. Это объясняется тем, что структура такого бетона не соответствует норме. Спасти ситуацию могут противоморозные добавки в раствор бетон, продляющие его жидкую фазу. Они способствуют ускорению гидратации цементной смеси при низких температурах.
Разновидности противоморозных смесей
Такие добавки являются химическим веществом и могут быть как сухими, так и жидкими. Они действуют на бетонный раствор по-разному. По виду воздействия выделяют следующие группы добавок:
Антифризы. Такой тип добавок снижает температуру кристаллизации жидкости и заставляет раствор схватываться чуть быстрее обычного.- Сульфаты. Эти присадки многократно увеличивают скорость образования бетона, а еще выделяют тепло, благодаря которому все части раствора начинают активнее взаимодействовать друг с другом, становясь однородной массой.
- Противоморозные присадки-ускорители. Делают силикатные компоненты цемента более растворимыми, заставляя их вступать в реакцию с продуктами гидратации и образовывать как двойные, так и основные соли. За счет этого температура, при которой бетон замерзает, значительно понижается.
От вида присадки зависит как степень снижения температуры замерзания жидкости, так и то, как быстро конструкция будет набирать прочность. На это влияют компоненты, входящие в состав присадки, к которым относятся:
Карбонат кальция (поташ). Представляет собой вещество с кристаллической структурой. Оно отлично справляется с задачей ускорения процесса схватывания и последующего затвердевания бетона. Проблема в том, что если использовать только поташ, конструкция потеряет значительную часть прочности. Поэтому этот компонент необходимо соединять с тетраборатом натрия. Общая доля веществ в растворе не должна превышать 30% от всей массы. При работе с карбонатом кальция не следует забывать о его опасности и соблюдать осторожность.- Тетраборат натрия. Другие его названия — бура и сульфатно-дрожжевая бражка. В состав компонента входят соли натрия, кальция, аммония или лигносульфоновые кислоты. Его добавление к поташу позволяет усилить прочность бетонных сооружений после оттаивания на 20−30% и защитить их от появления трещин.
- Нитрит натрия. Это порошок, состоящий из многочисленных кристаллов. Он способствует затвердеванию бетона при температуре от 0 до -25 градусов, но очень ядовит и пожароопасен. Его ни в коем случае нельзя соединять с лигносульфоновыми кислотами, так как это ведет к образованию опасного отравляющего газа. Чтобы избежать неприятных последствий, концентрация этого вещества не должна быть выше 0,005 мг/л, а тара для его использования — промаркирована особым образом и иметь надпись «Яд».
- Формиат натрия или кальция. Обычно используются в комплексе с лигносульфонатом нафталина, что приводит к улучшению водоредуцирующих и пластифицирующих свойств бетона. Общий расход вещества при его добавлении в раствор не должен быть больше 2−6% от общего количества.
- Аммиачная вода. Ее получают в результате добавления в воду аммиачного газа. Такая жидкость не только положительно влияет на схватывание бетона, но и защищает армирующую сетку от коррозии. К тому же при ее применении процесс затвердевания замедляется, что позволяет делать работу более качественно. Что касается требуемой концентрации аммиачной воды, то она зависит от температуры воздуха и с ее понижением должна быть увеличена.
Кроме вышеперечисленных компонентов, для улучшения затвердевания цементного раствора могут быть использованы и такие вещества, как мочевина, формиат натрия на спирту и хлорид кальция.
Достоинства и недостатки присадок
Противоморозные присадки в бетон широко используются в холодное время года. При применении каждой из них необходимо учитывать все положительные и отрицательные стороны.
Такие вещества облегчают работу при отрицательных температурах и обладают множеством достоинств. К преимуществам применения таких субстанций можно отнести следующие моменты:
возможность продолжать строительство в зимний период;- усиление прочности бетонной конструкции;
- удлинение эксплуатационного периода сооружения;
- допустимость использования в промышленных масштабах;
- повышение пластичности и морозостойкости бетона;
- невысокая стоимость;
- снижение риска деформации объекта;
- усиление водонепроницаемости бетона;
- защита от коррозии.
Нельзя забывать и о том, что присадки имеют и некоторые недостатки. Их необходимо учитывать для того, чтобы возводимая конструкция сохраняла все свои заявленные свойства.
При работе с присадками нельзя забывать о правилах их использования и соблюдать все инструкции. В противном случае может произойти ухудшение качества бетона. Нужно помнить и об отрицательных сторонах добавок:
- повышение расхода портландцемента;
- наличие ядовитых веществ в составе смесей;
- замедление скорости набора прочности;
- существование вероятности повреждения арматуры отдельными компонентами, входящими в состав присадки.
Применение и техника безопасности
Все присадки подобного рода вносятся в раствор бетона только вместе с водой. Обычно это делается при добавлении ее последней трети. Нельзя вводить добавки в сухую смесь, так как это отрицательно скажется на качестве бетона. После добавления противоморозных компонентов рекомендуется подождать, чтобы они распределились по всему раствору, образуя однородную массу. При работе с добавками необходимо следовать следующим рекомендациям:
- работать под укрытием во время снегопада;
- в рабочую смесь добавлять подогретую воду;
- температура готового раствора должна быть между отметками от +15 до +25 градусов;
- разогрев смеси проводить только перед самым началом внесения.
При работе с такими добавками необходимо соблюдать осторожность, ведь некоторые их компоненты ядовиты. Чтобы избежать нанесения вреда здоровью, нужно принимать такие меры, как:
- Использование защитных перчаток.
- Нужно избегать попадания компонентов добавок на кожу и слизистые оболочки. Если это произошло, требуется тщательно промыть участок водой. При контакте вещества с глазами следует обратиться к врачу.
- Следует соблюдать правила утилизации, чтобы не навредить окружающей среде.
Применение противоморозных добавок в бетон позволяет улучшить его прочностные характеристики в холодное время. Но использовать их нужно с осторожностью и не отступать от инструкции.
