Незамерзайка для бетона (антиморозные добавки, антифриз, незамерзающая жидкость)

Характеристики и принцип действия

Ввод противоморозных добавок рекомендуется при температуре среды не ниже 5 °С при строительстве монолитных фундаментов, стен или сложных конструкций. В ноль градусов процесс достижения рабочей прочности у бетона замедляется, в мороз она не достигается. Происходит естественная кристаллизация воды в цементной смеси. Застывшая вода провоцирует возникновение микротрещин, что со временем приводит к разрушению готовых конструкций. Для решения проблемы замерзания добавляют специальные вещества, которые по принципу действия подразделяют на три группы:

1. Антифризы. При их введении минеральные вещества цемента гидратируются и обеспечивают затвердевание бетона.
2. Сульфаты. Способствуют созреванию бетонной смеси через выделение тепла в процессе химической реакции.
3. Комплексные добавки – пластификаторы.

Добавление специальных веществ в раствор позволяет бетону схватываться быстрее, но свою полную проектную мощность он наберет только при плюсовой температуре.

Противоморозные добавки выпускаются в виде сухих смесей и концентрированных жидких составов.

Сухие смеси

Наиболее распространенные сухие добавки:

Строительная соль, коммерческое название – натрия хлорид. Применяется в минусовых условиях, снижает скорость кристаллизации воды в рабочем растворе.
Хлорид кальция ускоряет время застывания раствора, повышает устойчивость к перемене погоды

Монтажное время снижается, и работы в зимний период могут продолжаться в обычном режиме.
Нитрит натрия – ядовитый кристаллический порошок, который применяется с осторожностью в концентрации 0,1-0,4 л/кг бетонного раствора. Температура окружающей средыможет быть в диапазоне от 0 до 25°C.
Натрия формиат

Ускоряет застывание раствора. Добавляется в количестве от 2 до 6% к массе цемента. Для придания раствору пластифицирующих свойств применяется вместе с лигносульфанатом нафталина.
Есть комплексные смеси, которые можно применять до минус 20°C. К ним относят ННК (нитрит с нитратом кальция), НКМ (нитрит кальция с мочевиной) и более сложные смеси на основе нитритов, хлорида кальция и мочевины. Эти смеси не окисляют металл, но имеют ограничение: пролетные конструкции не должны быть более 6м.

Жидкие растворы

К жидким растворам относят:

1. Аммиачную воду. Это водный раствор 25% концентрации. Состав применяется в любых температурных условиях, даже минус 100°C. На арматуру действует как защитная пленка.
2. Жидкие пластификаторы, работают как замедлители застывания и способствуют увеличению подвижности смеси. Добавки равномерно распределяются без риска отверждения только части конструкции.

Жидкие противоморозные добавки в бетон Введение противоморозных добавок в бетон приносит следующие преимущества:

• Снижается температура замерзания воды, она не кристаллизуется уже при нуле градусов, а может оставаться жидкой до минус 10°C и более.
• Бетон твердеет медленно, что позволяет вести сложную заливку.
• Добавки противостоят коррозии арматуры.
• Противоморозные компоненты защищают конструкции от растрескивания, осадки, придают влагозащитные свойства.
• Увеличивают срок эксплуатации монолита.
• Имеют экономичный расход.

Минусы введения противоморозных добавок:

• Нужная прочность бетона при зимних работах не достигается, она составляет только 30% от проектной. Окончательную прочность бетон набирает в теплое время года.
• Некоторые добавки приводят к увеличению расхода цемента.
• Ряд добавок включает опасные для здоровья компоненты.

Особенности использования

Зачастую противоморозный эффект добавки обнаруживают только при нормальной температуре базового раствора. Она лишь поддерживает начальное состояние жидкого бетона, поэтому основные компоненты и железная арматура должны подогреваться до +20°C. После укладки смеси в опалубку ей необходимо обеспечить сохранение тепла, накрыв изолирующими или прогревающими матами.

Можно выбрать универсальные добавки, хотя стоимость их заметно выше. Зато они работают не только на поддержание набора прочности, но и оказывают положительное влияние на общие характеристики раствора:

• улучшают удобоукладываемость;
• обеспечивают металлической арматуре защиту от коррозии;
• повышают марку прочности и водонепроницаемости.

Комплексное воздействие на бетонные смеси позволяет и при отрицательных температурах строить конструкции не менее надежные, чем в теплое время года. Например, противоморозная зимняя добавка-ускоритель Плантикор работает при -25°C, одновременно увеличивая пластичность и скорость набора прочности. А модификатор Лакра, смещающий точку замерзания воды до -15°C, упорядочивает структуру монолита и препятствует расслаиванию раствора.

Как выполнить железнение бетона своими руками?

Процедуру укрепления бетонных покрытий можно провести самостоятельно – это поможет сэкономить, не обращаясь в строительную фирму.

Стяжка

Железнение стяжки делают не всегда, в некоторых случаях процесс противопоказан, например, если планируется укладка напольного покрытия, требующего хорошей адгезии с основанием. Обычно для укрепления используется цементный состав.

• При сухой обработке смесь насыпают на поверхность слоем в 2-2,5 мм, после впитывания воды с покрытия заглаживают ручной кельмой.
• В ходе мокрого железнения песчано-цементный раствор наносят с помощью лопатки, затем разглаживают и дают высохнуть (на это нужно около 7 суток). Затем поверхность затирают и покрывают полимерным составом. Главное требование – отсутствие дефектов основания.

Бетонный пол

При обработке промышленного или складского пола его сначала очищают от грязи, удаляют следы технического масла, грязи, ремонтируют трещины и выбоины. Для укрепления лучше использовать цементные смеси с упрочняющими пластификаторами: если пол используется только пешеходами, то подойдет продукция на основе минеральных компонентов, а если по нему будет перемещаться техника, лучше купить смесь на базе нержавеющей стали.

• При сухом способе пол увлажняют, распределяют состав по нему (толщина не должна превышать 2,5 мм). Высыхание наступает спустя 4 дней, однако уже спустя 24 часа поверхность выдерживает пешеходную нагрузку.
• В ходе мокрой обработки делают жидкий раствор, в котором на 1 часть цемента приходится столько же песка и 0,1 часть известкового теста, наносят его шпателем. Высыхание занимает минимум 10 суток.

Противоморозные добавки, их функции и состав

В бетонный раствор добавляется до 10% воды, в зависимости от того, с какой целью используется раствор — для кирпичной кладки, фундамента или заливки стяжки пола.

Отвердевание бетонного раствора значительно замедляется при снижении температуры. Если температура доходит до минусовых показателей, даже не очень низких (- 3-5 ◦ С), вода в растворе начинает замерзать. Вследствие этого бетон практически перестает застывать. Вместо этого он просто замерзает. При размораживании он все же затвердевает, но становится рыхлым и значительно утрачивает свои прочностные характеристики.

Чтобы сохранить возможность набора бетоном прочности, необходимо обеспечить наличие в нем жидкого компонента. Антиморозные добавки способствуют этому.

В продаже есть целый ряд добавок-пластификаторов для бетонных растворов. Они улучшают диспергирование твердых компонентов раствора. Это означает, что повышается рассыпчатость цемента, песка, гравия и превращение раствора в суспензию. При этом устойчивость раствора к замерзанию повышается до -15 ◦ С, а также ускоряется процесс затвердевания бетонного раствора.

Антиморозные добавки (антифризные), пластификаторы производятся как отечественными предприятиями, так и зарубежными фирмами. Из российских продуктов можно назвать Реламикс, Полипласт и другие. Также на рынке можно найти множество продуктов китайского производства.

Проблемой антиморозных добавок в большинстве случаев является то, что они содержат хлориды, способствующие коррозии армирующих деталей. Например, когда идет закладка фундамента или стяжки с армирующей сеткой.

Некоторые производители, например швейцарская компания Sika, предлагают антифризные добавки без содержания хлоридов.

Как применять добавки

Вещества с противоморозными свойствами вводятся в бетонный и штукатурный растворы, в смеси для монолитных ж/б конструкций или предварительно напряженных конструкций из железобетона одновременно с другими компонентами. Температура для введения добавок должна быть не ниже -15°С/-25°С. Такой вариант работы зимой называется методом холодного бетонирования.

В раствор противоморозные добавки вводятся только при низких температурах, и для других целей их использование не рекомендуется. Чтобы получить максимальную пользу от ввода добавок, поверхность бетона рекомендуется увлажнять в течение нескольких суток с периодичностью в 5-6 часов.

Применение противоморозных добавок

Всю реагенты по принципу действия делятся на два типа:

1. Слабодействующие ускорители (замедлители затвердевания), понижающие температуру замерзания воды в растворе. Это некоторые виды электролитов, нитрит и хлорид натрия, растворы аммиака на воде, спирты многоатомные, карбамиды.
2. Добавки, в составе которых есть антифриз – такие жидкости активизируют затвердевание и схватывание цемента. Это добавки, содержащие натрий: смеси хлорида кальция с нитрит-нитратом кальция, нитрит-нитратом кальция, хлоридом натрия, нитритом натрия, мочевиной.
3. Добавки со слабо выраженными антифризными свойствами, активизирующие процесс схватывания и затвердевания цемента, и вызывающие выделение тепловой энергии на первоначальном этапе схватывания бетона. Это сульфаты трехвалентного железа и алюминия – такие вещества активируют образование микрокапилляров в цементном камне.

Расширение возможностей строителей благодаря антифризу для бетона

» Бетон и кирпич » Из всего объема строительных мероприятий самыми ответственными являются бетонные работы. От них зависит качество сооружений, надежность и безопасность эксплуатации жилых зданий или промышленных объектов. Климатические особенности многих регионов отличаются затяжной зимой и обилием холодных дней, сводящих к минимуму продолжительность строительного сезона.

Круглогодичное использование бетонных смесей осложнено негативными изменениями в структуре бетона в процессе его отвердения при минусовых температурах. Один из вариантов решения проблемы качественного бетонирования в зимнее время – применение антифриза для бетона.

Влияние минусовых температур на твердение бетона

При похолодании скорость бетонирования существенно снижается, а при достижении воздухом достаточно низких отрицательных температур твердение бетона просто прекращается. Это вызвано замерзанием в формируемой бетонной смеси межкристаллической воды, не вступившей в реакцию гидратации с вяжущим веществом – цементом.

По законам физики вода, перешедшая в твердое состояние (то есть заледеневшая), увеличивается в объеме почти на 10%, что приводит для бетонной смеси к следующим негативным последствиям:

• При охлаждении смеси ниже нуля градусов в период набора бетоном регламентируемой прочности, то есть до истечения срока 28 суток после заливки, возникающие внутренние напряжения разрушают внутреннюю структуру бетона. Бетон растрескивается, а само бетонное сооружение разрушается;
• При повышении температуры твердение бетона возобновляется, но нарушения структуры не исчезают. Происходит недобор прочности. При отсутствии явных признаков разрушения или растрескивания образовавшиеся внутренние микродефекты снижают прочностные характеристики бетонной конструкции, ухудшая ее несущую способность и понижая долговечность;
• В случае применения в бетонной конструкции арматурного армирования раннее замораживание провоцирует ухудшение сцепления элементов арматуры и наполнителя с камнем цементным, поскольку образующиеся ледяные корочки вокруг зерен наполнителя или стержня арматуры препятствуют образованию прочного бетонного монолита. Тем самым возникает угроза аварийного разрушения сооружения.

Противоморозные добавки – в помощь строителям

Практиковавшиеся различные варианты прогрева бетона на всех этапах его использования, начиная от подачи подогретых компонентов в бетоносмеситель и завершая утеплением свежезалитых бетонных конструкций, не всегда позволяли добиться требуемых ожидаемых результатов. Все большее значение начинают приобретать противоморозные добавки.

Они понижают температуру замерзания воды, затворяющей цемент в бетонной смеси. Это позволяет проводить бетонные работы без прогрева конструкции при минусовых температурах с достижением критической прочности бетона в кратчайшие сроки.

Применяемые антифризы-пластификаторы для бетона выполняют следующие функции:

1. Ускоряют твердение бетона;
2. Препятствуют замерзанию воды в бетонной смеси;
3. Не понижают марочную прочность бетона.

У большинства антифризов для бетона предназначение носит комплексный характер:

• Их добавляют для обеспечения морозостойкости бетона и бетонных растворов;
• Они являются компонентом, увеличивающим прочность бетона.

Разновидности антифризов для бетона

В практике зимнего строительства применяются различные пластификаторы, позволяющие работать при минус 10-15 градусов мороза. Наиболее эффективно действующими проявили себя противоморозные добавки на основе поташа (двууглекислого калия), смесей хлорида и нитрита натрия, аммиачная вода.

Технологически приготовление бетонной смеси с использованием таких добавок, как формиат натрия, требует предварительной подготовки отдозированного раствора добавки. Для других противоморозных составов достаточно их добавить в сухую смесь, что облегчает практическое применение. По аналогии с другими добавками можно изготовить антифриз для бетона своими руками, купив основные компоненты, например, поташ или аммиачную воду.

К антифризной добавке предъявляются следующие требования:

• Отсутствие летучих консистенций;
• Химическая устойчивость;
• Температура разложения должна быть ниже температуры переработки.

В ходе проведения работ по приготовлению растворов антифризов, их загрузке в бетоносмеситель, а также при хранении на складе необходимо соблюдать меры безопасности, предписанные для каждого вида пластификатора.

Это важно! Все добавки – антифризы для бетона взрывобезопасны и не горючи, однако курение на складах их хранения запрещено. Обязательны средства индивидуальной защиты – респиратор и перчатки резиновые

Как использовать противоморозные добавки в бетон

Если строительство объекта запланировано на сезон с низкими среднесуточными температурами, в состав раствора добавляются противоморозные вещества. Но до сих пор существуют строительные технологии, когда на стройплощадке вокруг опалубки монтируется короб, в котором воздух нагревается и поддерживается теплым (например, тепловыми пушками) до затвердевания бетона. Это очень затратный и медленный способ, поэтому экономически он малоэффективен.

Опалубка для бетонной конструкции

Обеспечить затвердевание раствора в мороз призваны противоморозные добавки хтп, которые вступают в реакцию с водой, понижая точку ее замерзания, не разрушая структуру и не изменяя свойств воды и бетона. Расчет количества антиморозных веществ в бетон в зимний период зависит от температуры на стройплощадке. Рост объема противоморозных добавок происходит в прямой зависимости от температуры на улице – при значениях выше -10 0 С добавляется около 5% противоморозного раствора от общего объема рабочей смеси (пропорция 1/20), при температуре от -10 0 С до -20 0 С 10% (пропорция 1/10), и т.д.

Единственное ограничение к применению – при температуре ниже -50 0 С добавки не работают. В обязательный состав противоморозных добавок в бетон входят:

1. Углекислый калий (поташ), формиат;
2. Хлорид кальция (пищевая добавка E509);
3. Хлорид натрия (поваренная соль);
4. Нитрит натрия (пищевая добавка E250) и его растворы;
5. Органические соли.

Разные составы добавок обеспечивают разные технические характеристики и свойства (водонепроницаемость, плотность, вязкость, подвижность, прочность). ГОСТ 22266-94 регламентирует состав и условия применения противоморозных добавок в бетон.

Зимнее строительство

Плюсы и минусы противоморозных примесей

Положительные моменты использования такие:

Такие вещества позволяют проводить необходимые работы даже зимой.

• осуществление работ по возведению бетонных конструкций даже в холодную пору;
• увеличение прочности здания в результате повышения реакции сцепления;
• использование изделия в промышленности;
• повышение срока эксплуатации;
• увеличение морозостойкости, влагонепроходимости;
• низкая стоимость добавок;
• ускорение застывания бетонной смеси;
• легкость в придании формы, благодаря увеличению подвижности;
• неизменность структуры раствора.

Однако строители выделяют и недостатки:

• использование большего количества цемента;
• токсичность некоторых веществ, входящих в состав;
• снижение заявленной мощности, прочности бетонного изделия;
• увеличение риска коррозии.

Готовые противоморозные составы

Кроме комбинированных добавок, производители предлагают и готовые сухие смеси, в которые уже в заводских условиях были добавлены те или иные противоморозные добавки. Они бывают двух видов: кладочные и отделочные. Первые, в свою очередь, подразделяют на тяжелые (с плотностью более 1500 кг/ м3) и легкие (плотность, соответственно, менее 1500 кг/м3). В продаже есть как простые растворы (на основе цемента или извести), так и сложные (цементно-известковые). Для кладки применяют цементные или цементно-известковые тяжелые растворы.

Использовать готовые растворы, конечно, куда удобнее, чем готовить замес самостоятельно: нет необходимости тщательно контролировать количество, учитывать сочетаемость материалов и т. д. Кладка кирпичей и блоков на готовые растворные смеси позволяет стене за зиму набрать до 8о % необходимой прочности, что сравнимо с результатами летней кладки. Кстати, есть и «фирменные» сухие смеси. Например, свои составы предлагают многие производители газобетонных блоков.

Но за удобство следует платить — такие растворы стоят существенно дороже, чем обычные. Зато в их составе находятся химические вещества в многократно выверенных пропорциях, и все, что требуется — просто развести их чистой водой (предварительно подогретой до 30-40 °С) и перемешать (при помощи дрели с миксером). Готовый раствор должен быть в меру пластичным, не должен растекаться и быть слишком густым. Использовать смесь нужно в течение часа с момента приготовления. Причем следует следить, чтобы температура самого раствора не упала ниже нуля. Замерзшую смесь придется выбросить: использовать отогретый раствор (такие советы встречаются) специалисты категорически не рекомендуют.

Используем противоморозные добавки

Проблему готовности растворов к применению в морозную погоду решают несколькими способами. Но чаще всего в состав строительных смесей вводят противоморозные добавки — специальные соли, которые снижают температуру замерзания воды и предотвращают ее превращение в лед. Делают это непосредственно на строительной площадке. В итоге растворный шов успевает набрать достаточную прочность до того, как вода замерзнет. С этой целью используют такие добавки, как углекислый калий (поташ), азотистокислый натрий (нитрит натрия), хлористый кальций, хлористый натрий, формиат натрия и др.

При строительстве коттеджа для проведения работ при температуре до -15 °С специалисты советуют выбирать в качестве добавки нитрит или формиат натрия. Если похолодало еще сильнее, нужно использовать поташ (до -30 °С). Преимущество всех вариантов — отсутствие коррозии при возведении армированных конструкций. Не появляются и высолы на поверхности затвердевшего раствора. А вот хлорсодержащие вещества лучше не использовать — они ускоряют коррозионные процессы, что приводит к разрушению армирующих деталей.

Правда, что поташ, что нитрит натрия — опасные и ядовитые материалы. Итоговые цементные или бетонные растворы не наносят вред здоровью человека, но при применении этих добавок нужно соблюдать технику безопасности: хранить вещества в сухом и запираемом помещении в заводской упаковке, а растворы готовить в очках, резиновых перчатках, сапогах и строительных комбинезонах. С формиатом натрия работать проще, поскольку он не является токсичным веществом.

Очень важно соблюдать рекомендованные производителем пропорции при приготовлении состава. Обычно они зависят от температуры окружающего воздуха

Усредненные цифры приведены в таблице. Количество противоморозных добавок

Температура воздуха,°С	Расход добавок,% от массы цемента в смеси
Поташ	Нитрит натрия	Формиат натрия
-5°С	5-6	4-6	2-3
-10°С	6-8	6-8	3-4
-15°С	8-10	8-10	4-5

Кроме противоморозных добавок (условно говоря, «антифризов»), существуют пластификаторы (или суперпластификаторы). Они увеличивают пластичность растворной смеси и тем самым дают возможность снизить требуемое для затворения количество воды. Пластификаторы улучшают морозостойкость раствора и увеличивают его плотность. В связи с этим как минимум несколько дней после укладки в растворе не происходит никаких физических изменений, и он успевает схватиться.

Применение этих добавок полезно при изготовлении растворов для ведения кладки, выполнения бетонных работ, устройства наливных полов. Вводят пластифицирующие вещества вместе с водой, их минимальное количество должно составлять 5-10 % от веса цемента. Такая пропорция достаточна для проведения кладки. При необходимости бетонирования нужно увеличить расход пластификатора до 10-15 %. Тем самым будет еще более увеличена пластичность смеси при укладке и одновременно влагостойкость готового бетона.

Наконец, есть и такие зимние добавки, как специальные составы, ускоряющие процесс твердения раствора (набора прочности). Благодаря им он превращается в крепкий камень прежде, чем успевает замерзнуть. Подобные добавки пригодятся, прежде всего, для создания монолитных конструкций (бетонных перекрытий, стен по технологии несъемной опалубки). Их расход обычно составляет 2-5 % от массы цемента.

Но наиболее оптимально применение двух или нескольких видов добавок одновременно. Исключение составляют штукатурные смеси. В них лучше вводить только «антифризы». А пластификаторы для таких составов вовсе противопоказаны, иначе они просто стекут вниз со стены после нанесения, так и не успев должным образом схватиться. Зато в раствор для кладки стен из кирпича или крупных блоков лучше добавить одновременно противоморозные добавки и пластификаторы. Для бетона пригодятся ускорители твердения в сочетании с пластификаторами. Можно совместить и все три вида добавочных веществ. При этом следует обязательно учесть принципиальную возможность их совместного использования без потери качества. Информацию об этом можно найти в инструкции от производителя.

В продаже есть и готовые комбинированные добавки, сочетающие в себе два или несколько качеств.

Специализированные антиморозные добавки

Для повышения морозостойкости бетона используются следующие присадки:

Название	Действие	Температурный режим	Дозировка раствора
Асол – К	Ингибитор коррозии и модификатор	до -10 °С(при плюсовых температурах схватывание смеси занимает от 5 до 30 минут)	2-6%
Гидробетон С-ЗМ-15	Противоморозная присадка, пластификатор	до -15 °С	34-36%
Гидрозим	Антифриз (не вызывает коррозии металлических элементов)	до -15 °С	50%
Лигнопан – 4	Противоморозная присадка, пластификатор	до -15 °Сдо -10 °Сдо -5 °С	4%3%2%
Победит – Антимороз	Противоморозная, ускоритель (для сухой смеси)	до -15 °С	2-8%
Битумаст	Противоморозная, ускоритель	до -15 °Сдо -10 °Сдо -5 °С	2%1,5%1%
Betonsan	Ускоритель, модификатор	до -10 °С	1-2%
Cementol B	Противоморозная	до -5 °С	0,2-0,8%

Благодаря такому разнообразию всевозможных компонентов можно получить портландцемент с минеральными добавками, который останется прочным независимо от того, какое на улице время года.

Также стоит рассмотреть плюсы и минусы таких добавок.

Назначение антифризных компонентов

Любой цементный раствор содержит воду (не менее 10% от общего объема): будь то состав для стяжки, кладки, заливки фундамента или отмостки. При минусовых температурах, даже при не слишком низких, вода в нем замерзает. В результате сам бетон перестает обычным способом застывать: вместо этого он тоже замораживается. По мере оттаивания схватывание материала все-таки происходит, но он становится рыхлым, непрочным.

Для решения указанной проблемы применяются антифризные (противоморозные) добавки-пластификаторы. Они выполняют ряд важных задач по отношению к бетону:

• сохранение оптимальной подвижности;
• ускорение затвердевания и гидратации;
• повышение стойкости к замерзанию (до -15 градусов);
• увеличение прочности конструкции.

Каким образом работают пластификаторы

Они улучшают диспергирование твердых частиц бетонного раствора, тем самым повышая рассыпчатость всех составляющих (цемента, песка, щебня). Равномерное пропитывание водой приводит к быстрому превращению массы в суспензию, которая скорее и равномернее застывает. Использование противоморозных ингредиентов экономит финансы на дополнительном согревании помещений в зимнее время и дает возможность раньше начать эксплуатацию зданий.

Использование добавки

Цементно-песчаный раствор, в который добавили эту присадку можно применять для возведения зданий любого предназначения. С успехом такой состав бетона используется для строительства таких сооружений, как:

• детские учреждения,
• жилые дома,
• промышленные здания,
• склады и хранилища.

Антифриз не ядовит и не вызывает аллергических реакций у организма человека. Несмотря на его безвредность охрана труда рекомендует проводить работы с добавками такого типа в респираторе или медицинской маске. При попадании присадочной жидкости на кожу или в глаза рекомендуется обильно промыть пострадавшие места чистой водой.