Противоморозные добавки в бетон: преимущества и недостатки

О чем нужно помнить при работе с противоморозными добавками для бетона?

Надо помнить, что большинство составов оказывают разрушительное воздействие на кожу. Поэтому, без специализированных перчаток в таком деле не обойтись. Если состав все-таки оказался на коже, кожный покров следует тщательно промыть. Осмотр медицинского специалиста в данном случае обязателен.

При утилизации добавок следует строго придерживаться местных правил по утилизации строительных отходов. В противоморозном составе для бетона содержится множество опасных и вредных компонентов. Поэтому почва, канализация и водоемы – далеко не лучшее место для таких вредных веществ.

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.

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.

Как сделать состав своими руками?

Противоморозный состав будет необходим тем, кто решил залить монолитную конструкцию в зимнее время. Холод способствует быстрому твердению цемента, а состав призван снизить скорость процесса. Специализированные магазины предлагают противоморозные составы по оптимальным ценам. Но бывают случаи, когда бюджет сильно ограничен. Если работы будут проводиться на улице, где воздух не падает ниже десяти градусов ниже нуля, то можно сделать состав самостоятельно.

Для производства противоморозной добавки не понадобится ничего кроме солей. С хлористыми солями уменьшается температура, при которой замерзает раствор цемента. Материал схватывается гораздо быстрее, расход материала при этом уменьшается.

Как использовать

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.

Расчеты требуемого количества вещества будет зависеть от показателя температуры на строительном объекте.

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:

Поташ (углекислый калий);
Пищевая добавка Е509 (хлорид кальция);
Пищевая соль;
Нитрит натрия;
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.

Любая добавка в бетон для морозостойкости – это настоящая находка для современного строительства. Присадки используются в самых разных ситуациях там, где нужно выполнить работы при низких температурах не в ущерб качеству.

При заливке монолитных железобетонных конструкций, частей зданий.
В преднапряженном железобетоне.
С нерасчетной арматурой, где слой раствора должен быть больше 50 сантиметров.
В легких типах бетонов.
Для замешивания штукатурных смесей.
При заливке дорожек и разных поверхностей частного домостроения.
При выполнении важных конструкций и сооружений – мосты, плотины, дамбы, платформы добывания газа, нефти и т.д.

Независимо от сферы применения, до начала работ с бетоном обязательно проводят испытания для определения уровня прочности, скорости схватывания, особенностей окисляющего воздействия на бетонную смесь, наличие «солей» и т.д.

Присадки в бетон добавляют самые разные – все зависит от материала, условий проведения работ и будущей эксплуатации. Все виды присадок вводятся в раствор с водой, в соответствии с инструкцией. Потом смесь тщательно перемешивают, выжидают определенное время и используют.

СП 70.13330.2012 указывает, что для приобретения составом необходимого уровня прочности нужно, чтобы до момента достижения температурой состава отметки, указанной на присадке, смесь набрала минимум 20% запланированной прочности.

Для улучшения результатов рекомендуют придерживаться таких правил: температура заливаемого раствора должна быть от 15 до 25 градусов, присадки растворяют в подогретой воде, предварительно прогревают также щебень и песок, но не цемент.

Предлагаем ознакомиться Ширина полок в парной — Всё о бане

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.

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.

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.

Выбор добавки

Цемент нельзя использовать, когда на улице холодно. Ограничение вызвано тем, что в составе материала имеются жидкие фазы. Когда температура падает ниже пяти градусов, созревание бетона прекращается. От низкой температуры вода в цементном растворе кристаллизуется. Сам материал при этом становится очень твердым.

От низких температур разрушается структура строительного материала. Тогда цемент уже непригоден для строительных работ. Однако, мастера, осуществляющие работы в области строительства монолитных сооружений, вынуждены продолжать работы даже в зимний сезон. Строительство должно идти круглый год, чтобы соблюдать сроки сдачи жилья. Жидкую фракцию, которая находится в бетоне, необходимо сохранить. Решение проблемы – противоморозные добавки. В статье будет рассказано о технических характеристиках и основных видах данного материала. Будут перечислены плюсы и недостатки противоморозных составов.

В противоморозных добавках для бетона находится химическое вещество, которое выпускается в двух формах, сухая смесь и раствор. При использовании противоморозного состава для цемента ускоряется процесс гидратации. В результате бетон остается относительно мягким и при низких температурах.

Противоморозные добавки в зависимости от химической основы делятся на сульфаты, противоморозные добавки, которые ускоряют процесс, и антифриз. О каждой противоморозной добавке будет рассказано подробнее в статье.

Антифриз является противоморозной добавкой, которая снижает температуру и замедляет процесс схватывания раствора. Скорость образования структур при этом не изменяется.

Сульфаты – еще один известный противоморозный компонент. Сульфаты активно продуцируют тепло. Состав прочно связывает труднорастворимые соединения. Поэтому противоморозные добавки не следует использовать в качестве средства понижения температуры рабочей смеси.

Работа противоморозных добавок с ускоряющим эффектом осуществляется посредством силикатных компонентов. Когда силикатные составляющие добавки вступают в реакцию с компонентами бетона, формируются двойные соли. Двойные соли понижают температуру, при которой замерзает жидкостная фракция бетона.

Поташ – разновидность добавки-ускорителя. Состав быстрее аналогов способствует схватыванию и затвердеванию бетона. Негативное воздействие вещества на материал можно снизить, если добавить тетраборат натрия. При добавлении тетрабората натрия разрушение материала удается избежать.

Нитрит натрия – очень опасное вещество. При использовании нитрита натрия в качестве компонента в борьбе с холодом, следует строго придерживаться рекомендаций.

Еще одно вещество, препятствующее замерзанию бетона, – формиат натрия. Потребуется 2-6% от массы цементного состава. Именно таков расход формиата натрия.

О противоморозных добавках для бетона

Условия применения

Когда на улице настаёт холодное время года, то процесс заливки бетона усложняется, так как при отрицательной температуре бетон затвердевает медленнее. При минусовых температурах вода замерзает, и процесс гидратация вяжущего вещества прекращается.

Свежий бетон при таких процессах теряет свою прочность, становится рыхлым и с очень низким показателем морозостойкости. Как правило, жидкость при замерзании расширяется, это не даёт нормального сцепления цемента и заполнителя.

Чтобы обеспечить прочность и долговечность бетона при температурах со знаком минус строители вынуждены предпринимать меры, чтобы сохранить жидкую фазу воды. Для этого применяют противоморозные добавки.

Эти добавки обеспечивают снижение температуры замерзания жидкости, тем самым обеспечивают нормализации процесса отвердевания смеси. А это значит что, твердение бетона с противоморозными добавками происходит быстрее.

Состав

Противоморозная добавка представляет собой светло- серую, желтоватую, бесцветную жидкость и в редких случаях темно-коричневую.

Данная жидкость обладает следующими параметрами, которые могут изменяться, в зависимости от видов:

плотность 1,4 кг/л;
азотнокислого кальция примерно 42-45%;
активность водородных ионов от 5 до 8 (рH).

Достоинства

Противоморозные добавки имеют свои плюсы:

Они способствуют снижению температуры для замерзания жидкости, увеличивают время схватывания бетона;
Увеличивают, подвижность бетона это облегчает формирование элементов;
Ингибитор коррозии, который содержится в противоморозных добавках, ограждает арматуру от окисления;
Увеличивает водонепроницаемость и ускоряет затвердевание бетона.

Принцип действия

При применении добавок возникает уплотнение бетона при помощи заполнения пор, карбонизированной гидроокисью кальция. Увеличивается прочность готового изделия, это позволяет извлекать изделие или снимать опалубку через 18 часов, без различных нарушений целостности поверхности.

Такие добавки позволяют использовать низкую марку бетона вместо дорогих высокомарочных, и это позволяет снизить стоимость бетонных изделий. Ещё за счёт этого есть возможность уменьшить толщину изделия, например, плит перекрытия, причём, без ухудшения качества.

Изготовленные из бетона защитные покрытия, в состав которых добавлена противоморозная добавка, не нуждаются в дополнительной обработке гидроизоляционным веществом.

Для чего нужны противоморозные добавки

В норм альных условиях бетон отвердевает при температуре от плюс 5 до 35 ° Цельсия.

Но что произойдет, если температура будет снижаться?

Для работ с бетоном желательно, чтобы среднесуточная температура воздуха превышала + 5 ° Цельсия. При температуре ниже –4° Цельсия бетон теряет до 50% прочности.

В случае, если температура то поднимается выше нуля, то опускается ниже, бетон то набирает прочность, то прекращает. В итоге отвердевание происходит дольше.

Возможные причины бетонирования в холодный сезон:

Бетонирование на слабом грунте, которое в теплый сезон затруднено.

Желание сэкономить на цементе, поскольку зимой он дешевле.

Необходимость срочно заняться строительством.

Чтобы обеспечить отвердевание, при бетонировании в зимнее время применяются особые меры:

укрывание пленкой и утеплителями;

устройство временного укрытия, прогреваемого тепловыми пушками;

При незначительном понижении температуры увеличивают количество цемента в растворе.

Время отвердевания зависит не только от температуры воздуха, но и от типа бетона.

Если бетон успеет набрать критическую прочность до заморозков, то после оттаивания отвердевание продолжится. Но если промерзает бетон, не набравший критическую прочность, вода кристаллизуется, и в бетоне появятся полости и трещины, снижающие его прочность.

Если нет данных о критической прочности, ее принимают за 70% от проектной прочности.

Введение противоморозных добавок – самый простой и экономически выгодный вариант бетонирования в условиях низких температур.

Преимущества и недостатки противоморозных присадок для бетона

Помимо уже описанных положительных свойств присадок, можно выделить:

возможность использования бетона с противоморозными добавками в промышленных целях;
увеличение срока эксплуатации бетонной конструкции;
улучшение пластичности бетона;
снижение риска усадки монолитной бетонной конструкции;
повышение влагоустойчивости конструкции.

Однако, не стоит сильно «увлекаться» такими присадками, так как они обладают определенными недостатками. При использовании добавок:

расход портландцемента значительно увеличивается;
вы рискуете получить ожоги и другие повреждения, из-за того, что большая часть добавок ядовиты и токсичны;

Также, существует мнение, что некоторые компоненты присадок могут снизить скорость набора прочности монолитной конструкции. Отчасти эта теория верна, так как первые несколько дней бетонный раствор действительно может прочнеть чуть медленнее, однако после 28 суток упрочнение, наоборот, происходит быстрее.

Кроме этого некоторые вещества способствуют образованию коррозии на железных прутках армирующего каркаса. Если вы используете арматуру, то стоит отказаться от присадок с хлоридами. Такие вещества, как нитрит натрия или аммиачная вода, напротив, предотвращают появление ржавчины.

В процессе затвердевания бетонного раствора добавки могут перемещаться по смеси и скапливаться в одном месте (чаще всего на ребрах бетонных конструкций). В процессе того, как эти «очаги» кристаллизуются, наблюдаются многократные перепады температуры в отдельных участках бетонного монолита

Поэтому использовать поташ и нитрат кальция рекомендуется очень осторожно

Также стоит учитывать, что добавки, образующие двойные соли не подходят для эксплуатации бетонных конструкций в агрессивной водной среде.

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.

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 сделать присадку для бетона самостоятельно?

Если залить пол или дорожку не подождет до весны, есть три, так сказать, кустарных варианта повышения морозостойкости бетона:

Взять обычную техническую соль. Самый дешевый вариант и конкретно для частной мелкой стройки подойдет на отлично (не больше 2% от массы смеси). Но для крупных и ответственных проектов, соль = коррозия арматуры, поэтому параллельно придется использовать ингибитор в виде нитрита-нитрата кальция. Проще уже перейти к другим вариантам.
Использовать аммиачную воду. Не полностью. Аммиачная вода растворяется в обычной. 1 к 20 при температуре от +5 до 0°C, 1 к 10 от 0 до -5°C и 1 к 5 при более низких показателях.
Добавить гашеную известь. Данная добавка еще и хороший пластификатор. Концентрация 1 к 6.

В Сети достаточно вариантов, что использовать в качестве морозостойкой присадки в зависимости от кошелька и имеющихся под рукой средств (шампунь, мыло, сода и пр.). Их можно найти по первому же запросу.

Но от себя хотим поделиться роликом на 7 минут. К сожалению, он ангажированный и снят одним из производителей морозостойких добавок, но зато здесь наглядно показывают, как добавки влияют на бетонную смесь и как проводить испытания образцов.

Что это такое?

С понижением температурного режима воздуха у строителей появляются дополнительные сложности в работе с растворами. Связано это с тем, что смеси на основе цементного материала не выдерживают морозов и уже при пяти градусах ниже нулевой отметки перестают достигать требуемой прочности.

Сегодня специалисты часто пользуются особыми добавками, выдерживающими пониженные температуры, достигающие тридцати пяти мороза и ниже.

Специальные добавки для растворных смесей на песчано-цементной основе содержат химкомпоненты, понижающие температурный показатель замерзания воды, что дает возможность бетону затвердевать даже в суровые холода.

Типы противоморозных добавок для бетона

Все противоморозные добавки в раствор для кладки бетона бывают трех видов:

Антифризы. Такие противоморозные добавки в бетоне снижают температуру кристаллизации воды и незначительно ускоряют время схватывания раствора.
Сульфаты. Добавки на основе сульфатов позволяют максимально ускорить застывание бетонной массы. Помимо этого присадки этого типа активно выделяют тепло, благодаря чему все компоненты раствора быстрее смешиваются и превращаются в однородную субстанцию, что, в свою очередь, понижает температуру замерзания состава.
Антиморозные добавки-ускорители в бетон. Компоненты этого типа повышают скорость растворения силикатных составляющих в цементе, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора, благодаря чему образуются основные и двойные соли, провоцирующие снижение температуры промерзания смеси.

Большинство комплексных антиморозных добавок, попадая в раствор, выполняют сразу несколько функций: понижают температуру кристаллизации жидкостных компонентов смеси и осуществляют регулировку набора прочности. Современные морозостойкие добавки бывают разных типов в зависимости от их химических и эксплуатационных характеристик. Исходя из этого, выделяют следующие основные компоненты присадок.

Карбонат кальция

Карбонат кальция (или как его еще называют поташ) – это противоморозный кристаллический компонент, значительно ускоряющий застывание бетонной массы.

Поташ рекомендуется использовать только вместе с тетраборатом натрия (который также называют сульфидно-дрожжевая бражка или бура), так как карбонат кальция в чистом виде приведет к снижению прочности бетона.

Важно! Концентрация тетрабората натрия и бражки должна быть не более 30%. Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности

Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности.

Тетраборат натрия

Бура также может использоваться в качестве самостоятельной добавки для бетона противоморозного типа. Эта присадка является смесью кальция, аммония и солей натрия.

Примесь из тетрабората натрия сохраняет целостную структуру бетонной конструкции после ее отмерзания. Кроме этого бура исключает появление трещин в монолите, снижает водопроницаемость бетона и повышает его прочность на 20-30%.

Нитрит натрия

В антиморозные добавки часто добавляют кристаллический порошок – нитрит натрия. Этот компонент также позволяет заливать бетон при пониженных температурах

Однако стоит учитывать, что нитрит натрия является пожароопасным и очень ядовитым веществом, которое необходимо использовать крайне осторожно. Концентрация НН не может превышать 0,42 л/кг, а его добавление в раствор допускается при температурном диапазоне от 0 до -25 градусов

Важно! Этот химикат ни в коем случае нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как такая смесь образует опасный отравляющий газ. Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд»

Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд».

Формиат натрия или кальция

Еще один компонент, являющийся противоморозным ускорителем – формиат натрия или кальция, используется вместе с лигносульфонатом нафталина. Это вещество повышает водоредуцирующие и пластифицирующие характеристики портландцементного раствора.

Расход формиата кальция, как противоморозной добавки не должен превышать 2-6% от общего объема смеси.

Аммиачная вода

Аммиачная вода получается путем растворения в воде аммиачного газа. При этом образуется качественная добавка, которая не только наделяет бетонный раствор противоморозными свойствами, но и не вызывает коррозии армирующей сетки. Присадка этого типа также не влияет на сцепление армокаркаса и бетонного раствора. Однако, в отличие от аналогов аммиачная вода не ускоряет процесс затвердевания бетона, а наоборот замедляет его. Благодаря этому свойству укладывать бетон можно без лишней спешки.

Концентрация этого компонента зависит от температуры воздуха:

при температуре до -10 °С рекомендуется использовать 5% раствор аммиачной воды;
от -10 до -20 °С – 10%;
от -20 до -35 °С – 15%;
ниже -35 °С – 20%.

В продаже можно встретить множество готовых добавок, рассмотрим самые лучшие из них.